Redactie Change Inc. 07 juli 2023, 10:00

Een zonnepark uitzetten is goed voor de energietransitie

De opwekcapaciteit van duurzame elektriciteit stijgt exponentieel. We zijn blij met al deze extra zonne- en windparken, maar de explosieve groei van fluctuerende elektriciteitsopwek komt met uitdagingen die de balans tussen vraag en aanbod verstoren. Gelukkig zijn hier oplossingen voor. Curtailment is er een van: even stoppen met opwekken.

Adobe Stock 64866743 Wat is curtailment en hoe kan het de energietransitie helpen? | Credits: Adobe Stock

Deze bijdrage werd geschreven door Robert Jan de Boer, Product Developer Sustainable Energy bij ENGIE

De snelle uitbreiding van hernieuwbare opwekcapaciteit leidt onvermijdelijk tot uitdagingen voor ons nationale elektriciteitssysteem. Decentrale opwek uit zon en wind trekt een grote wissel op ons deels verouderde elektriciteitsnet. Hierdoor kan het net overbelast raken wanneer de productie piekt op momenten waarop de vraag laag is, wat leidt tot extra kosten. Denk bijvoorbeeld aan een zonnig weekend met veel wind.

Er zijn een aantal manieren om vraag en aanbod weer in balans te brengen:

  1. Overtollige elektriciteit tijdelijk opslaan in batterijen. Schaal is hier echter een uitdaging.
  2. Energiebedrijven en netbeheerders vragen verbruikers om tegen een vergoeding minder te verbruiken of verbruik te verschuiven naar een ander moment gedurende de dag.
  3. Curtailment, het tijdelijk (deels) afschakelen van de duurzame elektriciteitsproductie.

Ademruimte voor het elektriciteitsnet

Curtailment is een methode die nu al kan worden (en tot zekere hoogte al wordt) ingezet om netcongestieproblematiek te verhelpen. Dit is een situatie waarin de vraag naar transport van elektriciteit groter is dan de transportcapaciteit van het net. Netcongestie wordt ook wel beschreven als filevorming op het lokale elektriciteitsnetwerk. Door tijdelijk een zonne- of windpark af te schakelen – te curtailen – komt er minder elektriciteit op het regionale net waar de congestie is, zodat de ‘file’ wordt opgelost.

Curtailment kan ook worden ingezet bij landelijke onbalans, specifiek in een situatie waarbij een lage elektriciteitsvraag gepaard gaat met een groot aanbod. Deze situatie kan zelfs leiden tot negatieve elektriciteitsprijzen. Wanneer dat gebeurt, kost het producenten geld om elektriciteit op het net te zetten, terwijl netbeheerders de stroom slechts met moeite kunnen transporteren naar regio’s met voldoende vraag. En als negatieve prijzen vaker gaan voorkomen, is dat een rem op verdere verduurzaming van de Nederlandse energiemix.

Het curtailen van zonne- en windparken kan het net snel in balans brengen, zeker gezien het feit dat fossiele centrales veel minder snel en kostenefficiënt hun output kunnen verminderen.

De voordelen van curtailment

Curtailment kan betekenen dat een park volledig wordt afgeschakeld, maar ook dat een maximum productiepiek wordt opgelegd. Dat klinkt in eerste instantie onlogisch en tegenstrijdig met duurzaamheidsdoelstellingen. Duurzame opwek ‘uitzetten’ of maximeren leidt immers tot minder beschikbare duurzame elektriciteit. Toch is curtailment een noodzakelijk hulpmiddel, omdat het in de context van de energietransitie enkele belangrijke voordelen biedt:

  1. Curtailment kan op korte termijn ademruimte voor netbeheerders opleveren, omdat het een krachtig hulpmiddel is om snel het elektriciteitsnet in balans te krijgen.
  2. Op de lange termijn is het mogelijk dat door de structurele inzet van curtailment minder investeringen nodig zijn voor netverzwaring. Kort gezegd hoeft het elektriciteitsnetwerk niet zo sterk uitgebreid te worden om de pieken in zon- en windopwek op te vangen.
  3. Ook voor energieleveranciers biedt curtailment voordelen. Zij zijn namelijk verantwoordelijk voor de balans van de aansluitingen in hun portfolio. Curtailment is voor energieleveranciers een instrument om de portfoliobalans beter en flexibeler te bewaren, wat zich weer kan vertalen in lagere kosten voor hun afnemers én producenten.
  4. Curtailment helpt om het momentum van de energietransitie te behouden. Voor producenten is het immers beter om tegen een vergoeding capaciteit af te schakelen dan elektriciteit tegen negatieve prijzen op het net te zetten.

De toekomst van curtailment

Samenvattend is curtailment een onmisbaar hulpmiddel in een duurzaam energiesysteem. Naar verwachting zal curtailment de komende jaren dan ook steeds vaker ingezet gaan worden. Technologische vooruitgang zal dat makkelijker en efficiënter maken. Met behulp van voorspellende algoritmes kunnen we dan niet alleen reactief gaan curtailen, maar ook proactief gaan sturen – en wel met een steeds kleinere foutmarge. Daarnaast kunnen we steeds nauwkeuriger bepalen wat de afgeschakelde volumes zijn en een eerlijke compensatie berekenen voor producenten. En daarmee zetten we weer een belangrijke stap in de transitie naar een volledig groen energiesysteem.

Lees ook:

Zo presteren jouw zonnepanelen tijdens een hittegolf

Hittegolven gaan doorgaans gepaard met veel zonneschijn. Goed nieuws voor je zonnepanelen, toch? Ja, zegt Sinke. Maar een kanttekening is wel op zijn plaats: “De elektriciteitsopbrengst van je zonnepanelen wordt grofweg bepaald door twee zaken: de hoeveelheid zonlicht die er gedurende de dag op je zonnepanelen valt en hoe efficiënt dat vervolgens wordt omgezet in elektriciteit.” Op hete dagen verloopt dat tweede gedeelte, de omzetting van zonlicht naar elektriciteit, wat minder soepel. “Als de temperatuur van de buitenlucht (en dus ook van de panelen) bijvoorbeeld 10 graden hoger ligt dan normaal, dan wordt zonlicht zo’n 4 tot 5 procent minder efficiënt omgezet.” Zonnepanelen en hittegolven Betekent dit dan dat de opbrengst van je zonnepanelen tijdens een hittegolf lager uitvalt? Zeker niet, want hittegolven gaan bijna altijd gepaard met veel zonneschijn. En dat positieve effect weegt veel zwaarder dan het negatieve effect van de warmte. “Ja, de efficiëntie van zonnepanelen lijdt onder warmte. Maar onder de streep zorgt een hittegolf doorgaans voor een heel mooie opbrengst.” “De optimale situatie is veel zonneschijn bij lage temperaturen”, vervolgt Sinke. “Een bijzonder zonnige, maar koele meimaand zal dus tot hogere opbrengsten leiden. En tijdens een zonnige periode in de bergen van bijvoorbeeld Zwitserland (waar de temperatuur laag ligt, red.) presteren zonnepanelen nóg beter. Hoe meer zonneschijn, hoe beter. En hoe lager de temperatuur, hoe beter. Daar gaat het om. Ook bij hittegolven valt die balans vaak gunstig uit.” Natuurlijke ventilatie Kunnen zonnepaneleneigenaren iets doen om de negatieve effecten van een hittegolf te minimaliseren? Niet echt, zegt Sinke. “Natuurlijke ventilatie van de panelen is goed; het helpt als er lucht achterlangs de zonnepanelen kan stromen. Maar bij een standaard zonne-energiesysteem op het dak is dat eigenlijk altijd wel zo. Bij dak-geïntegreerde systemen hangt het van de constructie af of natuurlijke ventilatie mogelijk is.” Zonnepanelen schoonmaken? Hittegolven kunnen (zeker de laatste jaren) ook gepaard gaan met lange periodes van droogte. Er kan dan een stoflaagje op de zonnepanelen ontstaan, waardoor de opbrengst lager uitvalt. Sinke: “In gebieden met veel droogte en stof, zoals woestijngebieden, is het schoonmaken van zonnepanelen dan ook een absolute must. Op sommige plekken worden zonnepanelen wel twee keer per week schoongemaakt. Doe je dat niet, dan daalt de opbrengst al snel met de helft of meer.” Maar in Nederland is dat eigenlijk bijna nooit een probleem. “Ik raad mensen zeker niet aan om het dak op te gaan om hun zonnepanelen schoon te maken. Maar heeft het wekenlang niet geregend en woon je in een gebied met relatief veel stof? En kun je je zonnepanelen vanaf de grond of vanuit het raam afspoelen met een tuinslang? Dan heeft dat zeker een meetbaar effect op de opbrengst.” Lees ook: Mijlpaal: helft van alle Nederlandse stroom is nu groenPrijs van Chinese zonnemodules blijft onverminderd kelderenIsraël verplicht zonnepanelen op álle niet-residentiële gebouwen