Algemene conclusie

Het afschakelplan

In augustus 2014 werd door de sluiting van enkele kerncentrales duidelijk dat de elektriciteits-voorziening voor de winter van 2014-2015 in het gedrang kon komen. Plots was het mogelijk dat er grote regio’s afgeschakeld zouden worden van het elektriciteitsnet en dat het licht daar effectief voor enkele uren kon uitgaan. De overheid riep op om zo zuinig mogelijk om te gaan met elektriciteit, maar zelfs dan bestond het risico op afschakeling.

Het afschakelplan riep veel vragen op in het najaar van 2014 en ook op dit moment blijven nog veel vragen onbeantwoord. Waarom de ene regio afschakelen en de andere niet? Is het enkel een technische kwestie of zit er meer achter? Een kritische blik doet vermoeden dat hier toch enige politieke inmenging moet geweest zijn.

Eén ding is alleszins duidelijk: het elektriciteitsnet is niet robuust en enkele kleine problemen met de kerncentrales kunnen drastische gevolgen hebben voor het volledige land. Er werd op zoek gegaan naar hoe een meer gelokaliseerde afstemming tussen de productie en de consumptie van elektriciteit kan leiden tot een robuustere energievoorziening.

Voorgestelde strategieën

Wind- en zonne-energie zijn ideale energiebronnen om lokaal elektriciteit op te wekken maar hebben als nadeel dat ze sterk weersafhankelijk zijn. Windturbines zijn overigens niet eenvoudig inpasbaar in het Vlaamse landschap. Uit de conceptuele oefening op de regio Klein-Brabant bleek dat slechts een klein deel van het gebied geschikt was voor windturbines. Zonnepanelen kunnen daarentegen wel vrij eenvoudig ingeplant worden, bijvoorbeeld op daken van huizen. Het nadeel van zonnepanelen is dat de hoeveelheid geproduceerde energie zeer verschillend is in de tijd. ’s Nachts wordt er geen zonne-energie geproduceerd en op een bewolkte dag veel minder dan op een zonnige dag. Ook in de winter wordt vanzelfsprekend veel minder zonne-energie geproduceerd dan in de zomer.

De elektriciteitsproductie moet op elk moment gelijk zijn aan de consumptie. Bij weersafhankelijke energiebronnen zoals wind- en zonne-energie is dit echter niet evident. In een land als België wil iedereen op elk moment over elektriciteit kunnen beschikken en niet enkel wanneer de zon schijnt of wanneer er voldoende wind is. Om de productie en de consumptie van elektriciteit beter op elkaar af te stemmen kan elektriciteit gebufferd worden. Er werden twee vormen van buffering beschreven: smart grids en het opslaan van elektriciteit.

Het verbruik afstemmen op de productie (smart grid) door het gebruik van energieverslindende toestellen uit te stellen in de tijd biedt potentieel voor een evenwichtig elektriciteitsnet. Uit de conceptuele oefening bleek dat dit echter vrij beperkt is en dat het verbruik gemiddeld ongeveer acht uur kan uitgesteld worden voor bepaalde huishoudelijke toestellen (wasmachine, droogkast en vaatwasser). Dit kan problemen opleveren wanneer er voor een langere termijn te weinig elektriciteit geproduceerd wordt. In dat geval zullen andere vormen van buffers noodzakelijk zijn om ervoor te zorgen dat het elektriciteitsnet steeds in evenwicht is. Opslaan van elektrische energie in batterijen van elektrische wagens bleek een veelbelovende technologie te zijn maar hiervoor is een drastische omschakeling van het wagenpark noodzakelijk en ook de nodige infrastructuur mag hier niet vergeten worden. Elektriciteit opslaan in krachtige batterijen is een laatste optie van buffering die beschreven werd en dit is op dit moment nog volop in ontwikkeling. De toekomst moet uitwijzen of deze technologie effectief zou kunnen ingezet worden om grote hoeveelheden elektriciteit voor een relatief lange termijn op te slaan.

Conceptuele oefening

Een lokaal elektriciteitsnet dat eventueel ook autonoom kan functioneren wordt in de literatuur omschreven als een microgrid. Drie bouwstenen zijn noodzakelijk voor een microgrid: verbruikers, productie-eenheden en buffers. Door middel van een oefening op een studiegebied in de regio Klein-Brabant (Bornem en Puurs) werd een microgrid geconceptualiseerd in de Vlaamse context. Het studiegebied bevindt zich in schijf 6 van het afschakelplan en zou dus bij een stroomtekort als eerste afgeschakeld worden.

In deze conceptuele oefening werd eerst een analyse gemaakt van de impact van het afschakelplan. In het studiegebied liggen twee grote bedrijventerreinen die bij afschakeling zonder elektriciteit zouden vallen. De economische schade die dit zou teweegbrengen aan deze regio en aan Vlaanderen zou enorm zijn.

Ook het afschakelen van infrastructuur zou zeer grote gevolgen hebben. Het spoorverkeer in België zou op een dag van afschakeling stilgelegd worden uit veiligheidsoverwegingen en spooroverwegen worden bij een stroompanne automatisch gesloten. Op de regio die onderzocht werd had dit als gevolg dat de spoorweg, die dwars door het studiegebied loopt, het gebied in twee deelt wanneer schijf 6 afgeschakeld wordt. De spoorweg zou enkel gekruist kunnen worden via de gewestweg N16 die op dit moment al verzadigd is. Bovendien zouden de verkeerslichten op deze gewestweg niet functioneren wat nog voor een extra overlast zou zorgen. De combinatie van al deze factoren kan enkel leiden tot een immense verkeerschaos in de regio én op het bovenliggende wegennet.

De lokale economie in de dorpskernen van Bornem en Puurs zou ook zwaar getroffen worden door het afschakelplan, zij het in mindere mate dan de industriesector en de infrastructuur. Tot slot werd ook de impact op de landbouwsector en de residentiële sector in kaart gebracht. De impact op deze twee laatste sectoren bleek echter gering te zijn en deze werden dus ook aanzien als niet-prioritair wat betreft de elektriciteitsbevoorrading.

Het afschakelplan is geen gewenste oplossing bij een stroomtekort en daarom werd in de conceptuele oefening onderzocht wat een microgrid zou kunnen betekenen voor het studiegebied. De drie bouwstenen die nodig zijn voor een lokaal en autonoom elektriciteitsnet werden elk apart behandeld.

De eerste bouwsteen, de verbruikers, zijn massaal aanwezig in het studiegebied en beschouwen elektriciteit als een commodity die altijd en op elk moment aanwezig is. Productie-eenheden daarentegen zijn op dit moment nog maar in beperkte mate aanwezig in het studiegebied. In de conceptuele oefening werden potentiële inplantingslocaties voor windturbines en zonnepanelen bepaald. Als laatste werden de verschillende buffermogelijkheden onderzocht.

Voor een lokaal elektriciteitsnet is het, net zoals bij het grote elektriciteitsnet, noodzakelijk dat er steeds een evenwicht is tussen productie en consumptie. Door middel van een rekenoefening werd onderzocht hoeveel elektriciteit er in het studiegebied verbruikt wordt en hoeveel er kan geproduceerd worden op basis van wind- en zonne-energie.

Door de grote aanwezigheid van de industriesector in het studiegebied bleek het elektriciteitsverbruik relatief hoog te liggen. Wanneer alle potentiële inplantingslocaties voor windturbines en zonnepanelen zouden benut worden, bleek het niet mogelijk om voldoende elektriciteit te produceren om volledig te voldoen aan de vraag. Enkel onder zeer gunstige omstandigheden (voldoende wind) was het mogelijk om de elektriciteitsbevoorrading te waarborgen.

Ter aanvulling werden enkele andere scenario’s onderzocht waaronder het scenario zonder de industriesector. Hier bleek dat de elektriciteitsbevoorrading in de meeste gevallen wel kan gewaarborgd worden. Dit betekent dat het voor een andere regio waar de industriesector niet of nauwelijks aanwezig is misschien wel mogelijk is om voldoende elektriciteit te produceren. Dit zal zeker niet voor elke regio zonder industrie het geval zijn en verder onderzoek moet hier meer duidelijkheid scheppen.

Lokale afstemming tussen productie en consumptie

Hoe kan een lokale afstemming tussen productie en consumptie dan zorgen voor een robuuster elektriciteitsnet? Het antwoord op deze vraag ligt bij het afschakelplan zelf.

In een regio die afgeschakeld wordt, zullen de verbruikers én de productie-eenheden afgekoppeld worden. Wanneer gesproken wordt over een elektriciteitstekort is het niet de bedoeling dat productie-eenheden ook afgekoppeld worden. Regio’s die evenveel elektriciteit produceren als ze verbruiken hoeven in principe ook niet afgeschakeld te worden want dit zou geen effect hebben op het probleem van een elektriciteitstekort.

De uitdaging is dus om op lokaal niveau de productie zo goed mogelijk af te stemmen op de consumptie. Wanneer dan beslist wordt om een regio af te schakelen, zal de voorkeur gaan naar gebieden waar de consumptie veel groter is dan de productie zodat dit stroomtekort ook effectief kan weggewerkt worden. Onderstaande figuur geeft deze redenering overzichtelijk weer.

Lokale afstemming tussen de productie en consumptie van elektriciteit

Lokale afstemming tussen de productie en consumptie van elektriciteit

Wanneer er bijvoorbeeld door het uitvallen van een kerncentrale niet voldoende elektriciteit wordt geproduceerd dan moet een regio afgeschakeld worden waar de productie (veel) kleiner is dan de consumptie.

De regio waar de productie het best afgestemd is op de consumptie zal dus het minst risico lopen op afschakeling. Bovendien kunnen duurzame energiebronnen op die manier een groter aandeel krijgen in het productiepark en zal een probleem bij een kerncentrale niet automatisch leiden tot afschakeling. Meer nog, als er voldoende alternatieven beschikbaar zijn, vormt de kernuitstap geen probleem meer voor de elektriciteitsbevoorrading.

Het bufferen van elektriciteit blijft hier echter nog een grote uitdaging. Elektriciteitsverbruik uitstellen in de tijd is beperkt en grote hoeveelheden elektriciteit opslaan is technisch gezien nog niet mogelijk. Windturbines en zonnepanelen moeten dus op dit moment nog aangevuld worden met andere energiebronnen zoals gascentrales.

Afschakelplan 2.0

Afschakelen kan op verschillende schaalniveaus en in het huidige afschakelplan worden grote regio’s afgeschakeld door het relais in de hoogspanningscabine af te schakelen. De impact van het afschakelplan is hierdoor gigantisch en een fijnmazigere manier van afschakelen kan zorgen voor een kleinere impact op de regio.

In dit onderzoek werden ook andere vormen van afschakelplannen voorgesteld op verschillende schaalniveaus. Op dit moment gebeurt de afschakeling in de hoogspanningscabines, maar ook op een lager schaalniveau (bijvoorbeeld het verdeelstation, de transformatorcabine, de meterkast of bij het toestel zelf) kan in principe afgeschakeld worden. Hierdoor kunnen verbruikers die van groot economisch of maatschappelijk belang zijn gevrijwaard worden van afschakeling zodat de impact van het afschakelplan beperkt blijft.

Ook voor deze lagere schaalniveaus blijft voorgaande redenering gelden. Wanneer iemand bijvoorbeeld zonnepanelen op zijn dak heeft en dus zelf elektriciteit produceert, dan hoeft deze gebruiker niet afgeschakeld te worden. Hier moet wel opgemerkt worden dat het afschakelplan in werking zou treden op de piekmomenten tijdens de winter. Het piekverbruik wordt bereikt na zonsondergang waardoor die gebruiker op dat moment eigenlijk geen elektriciteit produceert. Kleine, particuliere windmolens zouden hier bijvoorbeeld wel interessant kunnen zijn.

Winter is coming

Deze thesis werd geschreven in de periode september 2014 tot augustus 2015. In deze periode is echter weinig vooruitgang geboekt wat betreft het energiebeleid. Het langer openhouden van de kerncentrales blijkt prioriteit te hebben voor de federale regering, maar is dit niet gewoon uitstel van executie? Een nieuwe winter komt eraan en alternatieven zijn nog niet voorhanden. Bovendien zijn er nog steeds problemen met verschillende kerncentrales en is bij Doel 1 de wettelijke sluitingstijd al verlopen.

Lokaal elektriciteit produceren werd hier gepresenteerd als een sleutel om niet afgeschakeld te worden. Als het beleid tekortschiet is het misschien een taak voor de bedrijven, de zwaarst getroffenen, en particulieren om lokaal te investeren in duurzame energie. Het is alleszins een mogelijke denkpiste in de richting van een duurzaam en robuust elektriciteitssysteem.

Terug                    Verder

Geef een reactie

Het e-mailadres wordt niet gepubliceerd. Verplichte velden zijn gemarkeerd met *

*

Translate »