Foto Shutterstock De almaar groeiende hoeveelheid zonnepanelen zorgt voor congestie op het electriciteitsnet. Om dat probleem aan te pakken ontwikkelde promovendus Frank Kreuwel een programma dat die congestie voorziet. Tijdig ingrijpen in het aanbod voorkomt daardoor problemen.
Problemen op het net ontstaan op het moment dat er meer energie wordt opgewekt dan er wordt verbruikt. In het zonneseizoen (voorjaar en zomer) is dat opmerkelijk genoeg vooral op de zondagen, zegt Kreuwel. ‘Dat hadden we niet verwacht. In het weekeinde zijn mensen thuis en dus verwacht je dan juist meer stroomverbruik dan door de week.’
Thuiswerken
Maar dat is dus niet zo, blijkt uit de storingsmeldingen. ’Misschien is het een corona-effect, zegt Kreuwel. ‘Het thuiswerken dempt misschien juist de problemen. Thuiswerken zorgt voor meer stroomverbruik, behalve in het weekeinde.’ Netbeheerders proberen spanningsproblemen op te lossen door meer infrastructuur aan te leggen. Maar dat is volgens Kreuwel, die bij Liander werkt, niet genoeg.
Om problemen is voorkomen, moet volgens Kreuwel het bestaande netwerk slimmer worden gebruikt. Met name door knelpunten tijdig te voorzien, zodat maatregelen genomen kunnen worden. Een door hem ontwikkeld computerprogramma kan dat. Het programma voorspelt tot op de minuut hoeveel zoninstraling er zal zijn en dus hoeveel energie wordt opgewekt. Een knap staaltje, aangezien de beste weermodellen per uur voorspelen.
Stroompieken
‘De modellen zeggen bijvoorbeeld dat de hemel tussen elf en twaalf uur 80 procent van de tijd onbewolkt is’, legt Kreuwel uit. ‘Maar dat zegt niks over wanneer in dat uur de zon schijnt.’ En het zegt ook niks over hoe groot de opgewekte stroompieken op het net zullen zijn. Die pieken hangen bovendien sterk af van het feit of er wolken zijn of niet. Met wolken kan een stroompiek tot 22 procent hoger uitvallen dan zonder wolken.
Dat wolken-effect ontdekten Wageningse meteorologen een paar jaar terug. Naast direct zonlicht valt bij bewolkt weer ook indirect licht op zonnepanelen. Dat extra licht zorgt bij bepaald weer voor extra hoge stroompieken. Goed voor de opbrengt van panelen, maar lastig voor de netbeheerder die met die pieken moet omgaan. Kreuwel gaf zijn proefschrift niet voor niets de titel Every Ray Counts mee.
Als er een knelpunt werd verwacht, lieten we een windpark in de buurt minder stroom leveren
Frank Kreuwel, onderzoeker Liander
Om op de minuut nauwkeurig voorspellingen te doen, paste Kreuwel een truc toe. Hij leerde de computer om verband te leggen tussen de verwachting per uur en de bijbehorende stralingsintensiteit per minuut. Die laatste data kreeg hij van het KNMI. ‘De weersverwachting per uur wordt zo nabewerkt dat het een inschatting oplevert van de zonnestraling van minuut tot minuut binnen dat uur.’
Knelpunt
En dat blijkt dus goed te werken. Niet alleen op papier, maar ook in de praktijk, zoals een proef in Hallum liet zien. Kreuwel: ‘We hebben daar een jaar lang elke dag met mijn model voorspelt of er de volgende dag een knelpunt werd verwacht. Als dat zo was lieten we een windpark in de buurt minder stroom leveren. Voorheen werd zo’n park geweigerd. Nu kon het wel worden aangesloten, op een aantal dagen per jaar na. Die dagen zijn bovendien tijdig bekend.’
Inmiddels wordt de methode volgens Kreuwel op veel meer plekken in het land toeggepast. Wat niet wil zeggen dat het systeem perfect is. Een model is zo goed als de gegevens die je erin stopt. ‘De helft van de fouten ontstaan doordat het weermodel ernaast zit. En zelfs de beste weermodellen zitten er best vaak naast. Zoninstraling is moeilijk te voorspellen.’
