ToekomstVisie Smart Grids 2025

1. Introductie

2. Omgeving 2025 – de waarom vraag  Schets van de meest relevante trends en trendvraagstukken worden in dit hoofdstuk geschetst. Deze zijn in belangrijke mate gebaseerd op de circa 20 interviews met stakeholders.

3. Systeem – de wat vraag Hoe ziet het Smart Grid er uit in 2025? Welke technologieën, hoe ver reikt het, welke rollen zijn ingevuld. Dit hoofdstuk beschrijft onze visie op het Smart Grid in 2025. 

4. Proces – de hoe vraag Dit hoofdstuk beschrijft wat de kernelementen zijn die onderdeel vormen om te komen tot Smart Grids in 2025. 

5. Netbeheer vraagstukken & keuzes Een aantal dilemma’s en nader te maken keuzes wordt hier benoemd. Dit zijn de issues waarop wij de komende jaren alert moeten zijn.

Inhoud

pag. 3

Introductie

• Voorwoord

• Inleiding

• Verantwoording

• Kern

Voorwoord

Voor u ligt de visie Smart Grids van Netbeheer Nederland. Dit rapport is opgesteld door de projectgroep Smart Grids van Netbeheer Nederland. 

De komende jaren hebben belangrijke ontwikkelingen in de omgeving direct effect op de energievoorziening en de taken van netbeheerders, zoals:

• Groeiende afhankelijkheid van elektriciteit, zodat behoud of zelfs verbetering van de hoge leveringszekerheid nodig is.

• Vraag om kostenefficiency (druk op tarieven).• Energiebesparing met bijbehorende nieuwe toepassingen, 

zoals warmtepompen, elektrisch vervoer en rijden op aardgas.• Opkomst van duurzame energieopwekking, zowel grootschalig 

als decentraal met afhankelijkheid van weersomstandigheden.• Nieuwe dienstverlening op de vrije energiemarkt.• Druk op de openbare ruimte, zowel boven‐ als ondergronds, 

zodat slim met de bestaande fysieke infrastructuur (die ook aan het verouderen is) omgegaan moet worden.

De netwerkbedrijven moeten hun koers bepalen in een omgeving waarin de dynamiek sterk is toegenomen. De technologische ontwikkelingen op het gebied van ICT ‐ en Smart Grids in het bijzonder maken allerlei nieuwe toepassingen en oplossingen mogelijk. Tegen de achtergrond van het veranderende speelveld waarin de partijen zich bevinden, is gezamenlijk een aantal activiteiten in gang gezet. De visieontwikkeling op Smart Grids in 2025, is ondergebracht bij de projectgroep Smart Grids, die valt onder detaakgroep Duurzaamheid & Innovatie (TDI). 

Wij hebben TNO de opdracht gegeven om de netbeheerders in dit proces te ondersteunen bij de ontwikkeling van een visie op smart grids, met een tijdshorizon van circa 15 jaar (jaar 2025).

Een belangrijk gezamenlijk issue is hoe netbeheerders kunnen bijdragen aan de realisatie van de  energietransitie, oftewel het realiseren van een duurzame energievoorziening en het faciliteren van de verdere ontwikkeling van de vrije energiemarkt.

Deze ontwikkelingen stellen nieuwe eisen aan de rol van de netbeheerder en aan de fysieke energie‐infrastructuren.

Visie

Vanuit een proactieve houding presenteren de netbeheerders een gezamenlijke en gedragen visie op de bijdrage die Smart Grids kunnen leveren aan ontwikkelingen in de omgeving en vanuit de netbeheerders mede richting geeft aan de benodigde vernieuwing.

Wij hebben ons als doel gesteld deze visie compact, concreet, uitnodigend, richtinggevend en haalbaar te formuleren. 

U bent van harte uitgenodigd om vragen te stellen, mee te denken en te discussiëren over deze visie en de verdere invulling hiervan in de praktijk. Zo geven wij in het laatste hoofdstuk ‘Vraagstukken en keuzes’ een aanzet voor deze discussie.Hierdoor hopen we samen te kunnen werken bij het realiseren van een duurzaam energiesysteem waarin Smart Grids een belangrijke rol vervult. 

Martijn Bongaertsvoorzitter projectgroep Smart GridsNetbeheer Nederlandjuli 2009pag. 4

Dit sheetbook is de eindrapportage van het visieontwikkelingstraject “Smart Grids 2025” van Netbeheer Nederland, de brancheorganisatie van de regionale en landelijke netbeheerders. 

De visie geeft ons beeld van hoe wij Smart Grids plaatsen in de energietransitie die gaande is vanuit het maatschappelijk belang dat wij vertegenwoordigen en onze rol daarin. Met een proactieve houding willen wij komen tot een toekomstvisie die aansluit bij ontwikkelingen in de sterk veranderende omgeving. 

Want dat de omgeving aan het veranderen is, mag duidelijk zijn. Of het nu geopolitieke ontwikkelingen zijn en onze afhankelijkheid van fossiele bronnen die onze kwetsbaarheid duidelijk maken, of dat het de veranderende wensen vanuit consumenten zijn, onze omgeving verandert en de infrastructuur moet daar tijdig klaar voor zijn. Voorbeelden hiervan zijn vraagsturing, decentrale opwek en elektrisch vervoer. 

De veranderingen stellen nieuwe eisen aan de energie‐infrastructuur. De technologische ontwikkelingen op het gebied van energietechnologie, ICT ‐en Smart Grids in het bijzonder ‐maken optimale inpassing en gebruik van allerlei nieuwe toepassingen mogelijk. Vanuit onze rol willen wij in deze veranderende omgeving de energietransitie en de verduurzaming van de energievoorziening zo optimaal mogelijk faciliteren. ‘Optimaal mogelijk’ zien wij daarbij vanuit het maatschappelijk belang dat wij vertegenwoordigen. 

Ondanks dat de toekomst niet te voorspellen is, wil dat niet zeggen dat je er je niet op kunt voorbereiden. Gezien de lange levensduur van onze infrastructuren is het ook van belang  dat wij vooruit kijken en in contact staan met onze omgeving. Alleen op die wijze kunnen wij pro‐actief participeren in het vormgeven van de energievoorziening van de toekomst, die een grote mate van flexibiliteit vereist. 

Inleiding

EurelectricA smart grid is an Electricity network that can intelligently integrate the behavior and actions of all users connected to it (generators, consumers and those that do both) in order to efficiently ensure sustainable, economic and secure electricity supply.

EpicA Smart Grid generates and distributes electricity more effectively, economically, securely and sustainably. It integrates innovative tools and technologies, products and services, from generation, transmission and distribution all the way to the customer appliances and equipment using advanced sensing, communication and control technologies. It enables two-way exchange with customers providing greater information and choice, power export capability, demand participation and enhanced energy efficiency.

Wat zijn Smart Grids?

Xcel Energy Smart GridWhile details vary greatly, the general definition of a smart grid is an intelligent, auto-balancing, self-monitoring power grid that accepts any source of fuel (coal, sun, wind) and transforms it into a consumer’s end use (heat, light, warm water) with minimal human intervention.

WikipediaA smart grid delivers electricity from suppliers to consumers using digital technology to save energy, reduce cost and increase reliability and transparency.

KEMA, Reflections on smart grids for the futureThe concept of a Smart Grid is sometimes described as ‘more internet like’. This can be helpful in describing the idea of much greater distributed intelligence on the networks, more autonomous behaviours by equipment and network zones, and a design flexibility that enables a high degree of freedom of action by its users..

pag. 5

In deze rapportage is stap 1 van de visie de waarom vraag: welke ontwikkelingen in de omgeving leiden tot nieuwe eisen?

Vanuit dit beeld van de veranderende omgeving hebben wij het Smart Grid in 2025 geschetst. Dit is een beschrijving van het systeem dat bestaat uit techniek, maar ook onze rol en de scope. Tenslotte beschrijven wij een proces dat wij voor ons zien om tijdig klaar te zijn voor deze toekomst.

Voor ons betekent proactief handelen meer dan alleen volgen en meebewegen, maar vooral ook anticiperen en meesturen op hoe de toekomst er uit kan gaan zien. Met deze toekomstvisie op Smart Grids beogen wij dan ook mede richting te geven aan de benodigde vernieuwing. 

De visie is tenslotte met name bedoeld als vertrekpunt om de dialoog aan te gaan met relevante stakeholders. Dit helpt ons, maar wij zijn er van overtuigd, ook de sector en onze stakeholders, om het punt op de horizon en de weg er naar toe aan te scherpen. 

koers bepalen in een dynamische omgeving

Inleiding

pag. 6

Deze toekomstvisie op Smart Grids 2025 is het resultaat van het visieontwikkelingstraject door de projectgroep Smart Grids van Netbeheer Nederland. Dit traject werd gefaciliteerd door een TNO team, bestaande uit experts op het gebied van energie & ICT en forecasting. Dit team was verantwoordelijk voor:

• het vormgeven van de aanpak en het proces van de visieontwikkeling.

• het verzamelen en analyseren van de input van externe experts endaarmee inbrengen van een ‘outside in’ blik op de materie.

• het vastleggen van onze visie als ‘penvoerder‘ van de rapportage

Belangrijke activiteiten die hebben geleid tot dit resultaat waren workshops waarin wij hebben gewerkt aan de identificatie van relevante onderwerpen en waarin de driehoek omgeving, systeem en proces in kaart is gebracht. 

Parallel aan de visieworkshops zijn door het TNO team 18 interviewsgehouden met verschillende externe experts. De geïnterviewden zijn in overleg geselecteerd. (In bijlage 1 vindt u een overzicht van degeïnterviewden.) De workshops en interviews zijn gebruikt als input voor deze visie.

Verantwoording

pag. 7

KernwaaromHet energieveld is aan het veranderen. Er worden andere (strengere) duurzaamheideisen gesteld en het verhogen van de efficiency, zowel organisatorisch, technisch als energetisch, staat in de belangstelling. Er is een groeiende elektriciteitsvraag. Verder wordt in toenemende mate gekeken naar de rol van biogas en het nuttig gebruiken van restwarmte. Belangrijke drivers zijnduurzaam en decentraal. Daarnaast wordt er een vrije markt met nieuwe diensten gefaciliteerd, terwijl de betrouwbaarheid gewaarborgd moet blijven van de huidige ouder wordende energie‐infrastructuur.

watWij als netbeheerders zien voor ons dat we deze veranderingen gaan faciliteren door afgewogen en slimme keuzes te maken. Hierbij voorzien wij een rol voor slimme energienetwerken, die reiken van het hoogspanningsnet en het hogedruknet tot in het huishouden van de consument. Deze slimme energienetwerken noemen wij Smart Grids.

Smart is daarbij voor ons het slim inzetten van verschillende energieoplossingen en het efficiënt en effectief omgaan met middelen. Dit gaat veel verder dan het toevoegen van bestuurbare netwerkcomponenten en ICT in de netwerken. Dit heeft raakvlakken in de ruimtelijke ordening, de wetgeving en internationale afspraken. Smart is voor ons ook flexibiliteit toevoegen, de toekomst is immers veranderlijk.

hoeWij, de netbeheerders, zijn verantwoordelijk voor de kwaliteit, de balanshandhaving en het beheer van het netwerk beginnend bij de transportnetwerken tot aan het huishouden. Dit met behoud van privacy, comfort en ‘in control’ zijn van de consument.

Alleen met een gezamenlijke drive en ambitie is de doelstelling van een duurzame en efficiënte energie‐infrastructuur haalbaar. In samenwerking met  bedrijfsleven, de consument, de politiek en de overheid gaan wij dit mogelijk maken. 

toekomst = (nu + 1 seconde) ‐ nuquote van Jolanda Gerritsen

pag. 8

Omgeving 2025: trends & drivers 

• Belangrijke veranderingen 2009 ‐ 2025 = nieuwe eisen aan energie‐infrastructuur 

• Trendanalyse op basis van PEST

– Politieke trends

– Economische trends

– Sociaal‐culturele trends

– Technologische trends

• Noodzaak en drijfveren: nieuwe eisen aan het systeem

• Conclusies ‘omgeving’

• Belangrijke veranderingen 2009 ‐ 2025 = nieuwe eisen aan energie‐infrastructuur 

• Trendanalyse op basis van PEST

– Politieke trends

– Economische trends

– Sociaal‐culturele trends

– Technologische trends

• Noodzaak en drijfveren: nieuwe eisen aan het systeem

• Conclusies ‘omgeving’

pag. 9

elektrificatie van vervoer

in 2025 rijden er circa 1 miljoen elektrische auto’s in Nederland

groei en verandering van de energievraag efficiënt faciliteren

in 2025 is de vraag naar elektriciteit tussen de 32% en 45% toegenomen, de vraag 

naar gas zal met name door betere isolatie van huizen zijn afgenomen

groei van kleinschalige decentrale opwekking van elektriciteit en biogas

in 2025 bedraagt de kleinschalige decentrale productie tussen de 15 en 20% van de totale productiecapaciteit van 

elektriciteit

toename van warmtepompen in woningen

in 2025 heeft circa 80% van de nieuwbouwhuizen een warmtepomp

Belangrijke veranderingen 2009 – 2025 = nieuwe eisen aan energie-infrastructuur

keten / systeem optimalisatie

coördinatie van verschillendeenergiesystemen draagt bij tot 

energetische efficiëntie verbeteringen

Cijfer bron:• gemiddelden uit tabel 3.2 blz. 79 Energierapport 2008• Platform Duurzame Elektriciteitsvoorziening• Actieplan elektrisch rijden

pag. 10

Trendanalyse op basis van PEST

Verkenning en analyse van relevante trends vormt een belangrijke basis voor de toekomstverkenning, in het bijzonder om meer inzicht te krijgen in de ‘waarom’ vraag achter de visie op Smart Grids. Invloeden van buitenaf vormen belangrijke drivers en barrières voor gewenste of noodzakelijke veranderingen. 

We hebben het dan over de ‘contextuele omgeving’, namelijk de ontwikkelingen die van buitenaf op ons afkomen en van invloed zijn (of kunnen worden), maar die we niet kunnen beïnvloeden. (De omgeving die een organisatie via haar strategie direct of indirect kan beïnvloeden wordt de ‘transactionele omgeving’ genoemd)

PEST1 is een veelgebruikte ‘kapstok’ die wordt toegepast bij het inventariseren en analyseren van relevante omgevingstrends. PEST staat voor vier perspectieven om voor een sector of bedrijf relevante externe ontwikkelingen in kaart te brengen, namelijk: Politiek, Economisch, Sociaal(‐Cultureel ‐Demografisch) en Technologisch

Deze indeling is gebruikt als raamwerk om relevante trends en drivers te identificeren (uit de expert interviews). Tenslotte is de impact van deze trends op eisen aan het energiesysteem en aan het noodzakelijke (veranderings)proces geanalyseerd.

1. veelgebruikte indeling o.a. gehanteerd door Kotler. alternatieve indelingen bevatten vaak dezelfde ingrediënten, maar splitsen verder uit zoals STEEP, SEPTED, PESTEL, STEEPLE et cetera.

trends geven inzicht in drivers en barrières die onze toekomst vormen

pag. 11

Politieke trends & drivers

We signaleren de volgende relevante politieke omgevingstrends & drivers:

De wens tot minder afhankelijkheid van fossiele bronnen als aardgas en olie vanuit het besef dat geopolitieke verhoudingen een bedreiging kunnen vormen voor de energietoevoer, ook naar Nederland. Conflicten zoals tussen Rusland en de Oekraïne over gas en de oorlog in Irak versterken dergelijke gevoelens.Minder afhankelijk worden van fossiele bronnen vormt een driver voor decentrale opwekking van zowel elektriciteit als gas en warmte. Een verwachting is dat rond 2025 meer dan 30% van de elektriciteit in huishoudens zal worden opgewekt.

Ambitieuze (inter)nationale energie‐ en klimaatdoelstellingen voor verminderen van energieverbruik en CO2 uitstoot, zoals via het kabinetsprogramma 'Schoon en Zuinig’ (en op langere termijn 2020 – 2050 de Energietransitie), de EU‐doelstelling voor duurzaam energieverbruik en de Kyotodoelstellingen voor CO2

reductie.De wens/noodzaak om CO2 uitstoot te verminderen zorgt o.a. voor het stimuleren van energiebesparing, meer gebruik maken van duurzame energie en een toenemende elektrificatie (bijvoorbeeld de e‐auto). Dit stelt nieuwe eisen aan de energie‐infrastructuur. 

Vergroten van de marktwerking op nationaal en Europees niveau door liberalisering van de gas‐ en elektriciteitsmarkt, om concurrentie en keuzevrijheid te bevorderen. Een gevolg is onder meer nieuwe toetreders tot de Nederlandse markt. De marktwerking wordt gezien als een trigger voor efficiëntie en innovatie. Het stelt tegelijkertijd nieuwe eisen aan de energie‐infrastructuur als het gaat om het (kunnen) faciliteren hiervan.

“duurzaam = 

minder afhankelijk van olie en gas”

“elektrificatie =

minder CO2”

“marktwerking 

efficiëntie en innovatie”

pag. 12

Economische trends & drivers

“elektrificatie en verduurzaming = 

ruimte voor groei”

“innovatie = flexibiliteit”

“meer ≠ slimmer”

“inzicht = besparingskans”

Op zowel macro‐, meso‐ als microniveau zijn economische trends en drivers te identificeren: 

Door strengere eisen ten aanzien van CO2 uitstoot lopen de mainports (havens en luchthavens) en binnensteden aan tegen de grenzen van hun groei. Omdat dit de economische groei belemmert wordt gezocht naar een verlaging van de CO2 uitstoot elders in het land.Het op nationaal niveau realiseren van milieudoelstellingen (terwijl economische groei mogelijk blijft) kan mede worden gerealiseerd door toenemende elektrificatie en duurzame opwekking van energie.

(Investerings)kostenafwegingen spelen een belangrijke rol: verzwaren v/d infrastructuur of slim sturen? Uitbreiden van de fysieke capaciteit van het energienetwerk is minder efficiënt op het moment dat met ‘slimme’ infrastructuur dezelfde doelen op een goedkopere wijze behaald kunnen worden. 

Positionering Nederland als innovatieland op het gebied van duurzaamheid in relatie tot energieDit biedt kansen en stimulansen om onze internationale kennispositie op het gebied van innovatieve energiesystemen te versterken, nieuwe werkgelegenheid te creëren (anders verdwijnt die kennis naar het buitenland) en om de aantrekkelijkheid van de sector – ook in relatie tot een voorspelde krappe arbeidsmarkt ‐ te vergroten. 

De trend van liberalisering leidt tot nieuwe toetreders tot de markt. Nieuwe toetreders vragen om het faciliteren van nieuwe diensten en concepten zoals decentrale toelevering en de mogelijkheid om lokale energienetten aan te leggen zoals voor een huizen‐ of appartementenblok. 

Ook bij de consument speelt de wens/noodzaak tot besparing op energiekosten een rol. Hiervoor zijn adequate besturings‐ en regelmechanismen en informatievoorziening nodig bij gelijkblijvend comfortniveau.

Vanuit de aanbodzijde van bijvoorbeeld producenten van intelligente producten voor energie‐infrastructuren of onderdelen daarvan, kan de markt een impuls geven en een economische driver vormen.

“innovatie = 

exportproduct”

pag. 13

Sociaal – Culturele trends & drivers

AlgemeenVanaf eind 19e eeuw vond industrialisatie plaats, waarbij de energiesector een belangrijke rol heeft gespeeld. In de energiesector heeft een trend plaatsgevonden naar grootschaligheid. Inmiddels is een sterke decentralisatietrend te constateren. Hierin is met meer aandacht voor de directe leefomgeving en de menselijke maat. Nieuwe technologie maakt dit mogelijk en creëert nieuwe versie van oude vormen. Er is meer behoefte aan controle over de eigen energievoorziening. Communityvorming en peer‐to‐peer (p2p) initiatieven zijn hier exponenten van, ook op het gebied van energie. In Nederland voorzien wij dat het net altijd een backbone zal blijven waarmee opslag en balancering wordt bewerkstelligd.

Mensen zijn in hun rol van klant of burger de afgelopen decennia mondiger en kritischer geworden. De vergroeiing van de maatschappij met internet zorgt voor machtsverschuivingen. Informatie is snel beschikbaar en wordt gemakkelijk gedeeld. Mensen kunnen zich snel organiseren en hun stem laten klinken. Wij moeten er voor zorgen dat de discussie op feiten wordt gevoerd waarbij de maatschappelijke legitimiteit een belangrijke voorwaarde is.

EnergieOnze toenemende afhankelijkheid van energie in onze maatschappij maakt dat de betrouwbaarheid van het netwerk zeer hoog moet zijn. Door de toenemende afhankelijkheid van een kwalitatieve en betrouwbare energie‐infrastructuur mag de betrouwbaarheid niet lager worden, ondanks de toenemende complexiteit in de toekomst.  

Een andere driver vanuit de consument is om duurzamer om te gaan met energie. Dit bij een toenemende elektriciteitsvraag, die voortkomt uit het gebruik van decentrale energietoepassingen (voorlopig vooral warmtepompen) en elektrische auto’s. De verwachting is dat rond 2025 circa 80% van de nieuwbouwhuizen geleverd zal worden met een warmtepompsysteem. Voor bestaande woningen is de verwachting dat een combinatie van warmtepompen en HRe ketels de bestaande verwarming zal gaan vervangen. De consument vraagt om groene elektriciteit uit zon en wind en wil hier zelf een bijdrage aan leveren door deze zelf op te wekken.

“maatschappelijke legitimiteit = voorwaarde”

“technologie maakt decentralisatie mogelijk”

“duurzaam = driver voor consument”

“grotere afhankelijkheid = hogere eisen aan betrouwbaarheid”

pag. 14

Technologische trends & driversEnergietechnologieDe huidige energie‐infrastructuur ‐ die voor een groot deel uit de jaren '60 en '70 van de vorige eeuw stamt ‐ begint steeds verder te slijten. Het waarborgen van de betrouwbaarheid en leveringszekerheid kan grootschalige vervanging van componenten noodzakelijk maken.De veroudering van de energie‐infrastructuur is een belangrijk uitdaging. Dit momentum geeft kansen voor vernieuwingen.

Voor energiegebruik zullen nieuwe energiebesparende technologieën worden toegepast, zoals elektrische warmtepompen voor verwarming en elektrisch vervoer voor onze (veelal lokale) mobiliteit. Dit leidt tot een stijging van de vraag naar elektriciteit.De verwachting is dat rond 2025 circa 1 miljoen elektrische auto’s in Nederland zullen rondrijden. Dit vraagt om aanzienlijke aanpassingen in het netwerk, zodat wanneer we thuiskomen van het werk en de auto wordt opgeladen dit zonder problemen plaats kan vinden. Daarnaast moet de rekening naar de juiste gebruiker gaan op het moment dat de auto elders wordt opgeladen. 

Een belangrijk aspect waarin zal moeten worden voorzien, is het timingverschil tussen (duurzame en/of ‐decentrale) energieproductie en het moment van gebruik. Hiervoor zal in toenemende mate gebruik moeten worden gemaakt van energieconversie en/of ‐opslag oplossingen.

Voor energieopwekking vindt een overgang plaats van opwekking uit de klassieke fossiele brandstoffen naar ‐ zo mogelijk decentraal ‐ opwekking uit duurzame energiebronnen. Het inpassen van grote hoeveelheden decentraal opgewekt vermogen (elektriciteit en bijvoorbeeld biogas) vormt een grote uitdaging wanneer de betrouwbaarheid en andere kwaliteitscondities gehandhaafd moeten blijven. Hierdoor ontstaat de noodzaak tot introductie van lokale balanshandhaving die aan sluit bij de landelijke en Europese balanshandhaving.

“veroudering energie‐infrastructuur = belangrijke uitdaging”

“stijging vraag elektriciteit = aanpassingen 

netwerk”

“decentrale opwekking = kwaliteitseisen en balancering”

ICT technologieAlgemene ICT trends beïnvloeden ook de energiesector. Een zeer belangrijke trend is de miniaturisering. Hierdoor zal ICT namelijk goedkoper worden en in meer producten verschijnen. Een gevolg hiervan is de enorme toename van het toepassen van sensortechnologie.Op veel plaatsen kan de toestand van het leidingnet/gas worden gemeten en kan worden gestuurd (condition monitoring). Hierdoor nemen betrouwbaarheid en ‘up‐time’ toe.

“sensoren = monitoring”

pag. 15

Noodzaak en drijfveren: nieuwe eisen aan het systeem

Vanuit de externe omgeving zien we een vijftal  belangrijke uitdagingen op ons afkomen. Dit zijn:

• duurzaamheideisen

• het behoud of verbetering van de betrouwbaarheid en veiligheid

• efficiencydruk

• het in staat moeten zijn de vrije markt en nieuwe diensten te faciliteren

• hoge leeftijd van componenten in de energienetten

Door technologische ontwikkelingen als duurzame opwekking, decentrale opwekking, warmtepompen en e‐auto’s zullen deze uitdagingen worden aangegaan.

Daarnaast voorzien we voor de netbeheerders zelf een faciliterende en actieve rol ten aanzien van eerdergenoemde uitdagingen, zoals bv:

• ‘duurzame’ projectontwikkeling

• energieoptimalisatie over verschillende energiedragers heen

• balanshandhaving op het relevante niveau

• verlagen van verliezen in de energie‐infrastructuur

• aanbieden en beheren van energieopslag systemen

• standaardisatie voor smart‐grids

pag. 16

Conclusies ‘omgeving’Conclusies ‘omgeving’

maatschappelijke legitimiteit voorwaarde voor succes

Er staan ons de komende circa vijftien jaar grote veranderingen te wachten op het gebied van energie. Het beleid is gericht op energiebesparing, groei van duurzame bronnen als zon, wind en biomassa en efficiënt gebruik van energie. Nieuwe technologie maakt allerlei vormen van decentralisatie mogelijk, waarmee ingespeeld kan worden op nieuwe behoeften van gebruikers zoals het besparen van energiekosten en het oprichten van eigen lokaleenergienetten. Tegelijkertijd betekent een vrije energiemarkt dat nieuwe diensten en concepten moeten worden gefaciliteerd. Al deze ontwikkelingen samen leiden tot een toenemende complexiteit, die vraagt om veel meer flexibiliteit. Aan de huidige netten worden nieuwe eisen gesteld en zullen de komende decennia ingrijpend worden aangepast.

Ook hebben de veranderingen implicaties voor onze rol, zelfs binnen de kaders zoals omschreven in artikel 16 van de elektriciteitswet. Nieuwe mogelijkheden creëren nieuwe verhoudingen tussen marktpartijen onderling (o.a. nieuwe businessmodellen) én tussen leverancier, netbeheerder, gebruiker en nieuwe aanbieders van diensten. De consument heeft keuzevrijheid en wordt medeproducent van energie. Er moeten (maatschappelijke) keuzes worden gemaakt waarbij in cultuur en traditie een omslag gemaakt zal moeten worden. Maatschappelijke legitimiteit zal een belangrijke voorwaarde zijn voor het succes van deze veranderingen. 

pag. 17

Systeem: het Smart Grid

pag. 18

In de publieke discussie is het Smart Grid een verzamelnaam voor allerlei ‘slimme’ energieoplossingen. Naast de verwijzing naar de slimme netwerken, verwijst de term dan ook naar de slimme keuzes die gemaakt worden om op diverse punten problemen op te lossen of mogelijkheden te benutten.

In deze visie willen wij het Smart Grid belichten als een ‘enabling’ technologie voor de energietransitie. Specifieke functies voor netbeheerders als online monitoring, foutplaatslokalisatie, self healing grids etc. worden hier niet behandeld. Het Smart Grid zien wij niet als een doel op zich, maar een instrument om veranderingen in de buitenwereld maatschappelijk optimaal te faciliteren.

De eerder beschreven trends geven aan dat in de netwerken van de toekomst ruimte moet zijn voor diverse duurzame en efficiënte invoeders, van grootschalige windparken via warmtekrachtkoppelingen van tuinders en biogas tot aan zonnecellen en HRe‐ketels (μWKK’s) in huishoudens. De kwaliteit van elektriciteit, gas en warmte van deze invoeders zal nauwlettend in de gaten gehouden worden. Hierbij wordt vraag en aanbod afgestemd balanshandhaving op het juiste relevante niveau.

Daarnaast zullen ook diverse nieuwe afnemers aangesloten worden die veelal een hoge belasting kennen. De op dit moment bekende nieuwe afnemers zijn elektrische auto’s en warmtepompen. Deze vragen veel vermogen, wat een aanslag pleegt op het beschikbare productievermogen en op de beschikbare transportcapaciteit. De grotere afnemers zullen ook elektriciteit op andere tijdstippen dan de duurzame opwekkers produceren. Desondanks zal het Smart Grid robuust genoeg blijven om alle nieuwe toepassingen te kunnen faciliteren en tegelijkertijd de flexibiliteit bieden om op een zo efficiënt mogelijke manier met de beschikbare energie om te gaan.

Smart Grid: Het systeem

pag. 19

Smart Grids lopen van het hoogspanningsnet en hogedruknet tot achter de meter. Het Smart Grid strekt zich dus uit van de centrales tot in huishoudens en bedrijven. Daarnaast strekt het zich uit over alle energienetwerken. Op dit moment zijn dat de gas, de warmte‐ en de elektriciteitsnetwerken. 

Wij, de netbeheerders, zijn verantwoordelijk voor de kwaliteit, stabiliteit en het beheer van het netwerk vanaf het hoogspanningsnet of hogedruknet tot aan het huishouden. Door randvoorwaarden te geven vanuit zowel het hoogspanningsnet en hogedruknet als de huishoudens zal de kwaliteit en leveringszekerheid gewaarborgd worden. Hiervoor zal op alle vlakken gemeten en gestuurd kunnen worden. Dit geldt dus ook voor het verbruik en de opwek van elektriciteit, warmte en gas in het huishouden.

De netbeheerder zal de privacy en het comfort van de klanten in het Smart Grid waarborgen bij het meten en aansturen van apparaten. De klant kan er voor kiezen op basis van eigen voorwaarden toe te staan of, en door wie het verbruik of de opwek van zijn apparaten gestuurd wordt. Een voorbeeld van eigen voorwaarden is het niveau van privacy en comfort.

De energie‐infrastructuur vervult daarmee een maatschappelijke en economische functie, waarbij beheer en standaardisatie belangrijke aspecten zijn. Wij willen de energievoorziening, als totaal systeem, optimaliseren. Dit betekent voor ons enerzijds betrokkenheid bij onze klanten, maar ook dat wij moeten zorgen voor meer bewustzijn van onze klanten bij het belang van de energievoorziening en de rol die zij daar zelf in spelen.

Smart Grid: Scope

comfort

‘in control’zijn

privacy

pag. 20

De energiedragers in het Smart Grid zijn, zoals eerder genoemd gas, warmte en elektriciteit. In de toekomst zien wij een Smart Grid voor ons dat zorgt voor systeemoptimalisatie en ‘cross commodity balancing’. Dit houdt in dat op basis van parameters bekeken wordt welke energievorm voor een bepaalde tijd en locatie de meest optimale is. Dit is natuurlijk afhankelijk van de mogelijkheden.

Het Smart Grid van de toekomst zou over de energiedragers heen moeten sturen. Wij zullen dus niet alleen de afzonderlijke netten beheren en besturen, maar ook de koppelingen tussen de netten verzorgen en daar waar mogelijk sturen op de inzet van de meest optimale energievormen.

Wij zullen hierin natuurlijk de fysieke netten beheren en ook de markt faciliteren.

Op alle netten en alle netvlakken zal gemeten en gecommuniceerd worden. Dit zal voornamelijk met ICT‐systemen uitgevoerd worden. Om geen warboel van systemen te krijgen, is het nodig hiervoor inter‐operabele en leveranciersongebonden standaarden op het gebied van ICT en telecommunicatie te ontwikkelen. 

Smart Grid: Energiedragers

pag. 21

Proces: hoe te realiseren?

pag. 22

• Het succesvol implementeren van Smart Grids  strekt zich uit over meer domeinen dan het  energiedomein alleen, dit vraagt om een holistische benadering en besturing.

• Voor het behalen van de duurzaamheiddoelstellingen van de overheid (20/20/30) is het Smart Grid een onmisbaar middel.

• De politiek zal een nationaal en internationaal consequent debat moeten voeren over de regulering ten aanzien van de netbeheerder.

• Er zal regionaal en nationaal een consistent beleid gevoerd moeten worden over de investeringen ten behoeve van de energietransitie.

• Er is een noodzaak tot verregaande samenwerking om de energietransitie succesvol vorm te geven.

Proces: Politiek

“energietransitie vraagt om visie”

“implementatie van visie 

vraagt om verregaande

samenwerking”

PolitiekEconomischSociaalTechnisch

pag. 23

• Voor het betaalbaar houden van de energie en de energievoorziening, wordt gebruik gemaakt van optimalisatiemodellen die zowel de verschillende soorten energieproductie, alsook het energietransport in acht nemen. Dit betekent dat er op het relevante systeemniveau (huis, straat, wijk, stad, regionaal, nationaal, internationaal) geoptimaliseerd wordt.

• De inzet van (energie) optimalisatiemodellen dwingt tot explicitering van de kostencomponenten over de gehele keten

• De milieubelasting (bv CO2) wordt integraal onderdeel van de kostprijs van energiedragers 

• Stimuleringsregelingen ten behoeve van verduurzaming zijn doelmatig en consequent en komen daarbij voort uit een integrale benadering 

Proces: Economisch

“optimalisatie vergt

explicitering kosten”

PolitiekEconomischSociaalTechnisch

pag. 24

• De maatschappij zal bewust moeten worden gemaakt van de noodzaak van Smart Grids (legitimiteitdiscussie) en de rol die de maatschappij speelt in het ‘smart’ zijn van Smart Grids

• De klant wordt bewust gemaakt van de verschillen tussen decentraal & duurzaam en de integrale milieueffecten van energieverbruik en verduurzaming

• Comfort‐ en kostenniveau worden voor de klant de belangrijkste frequent instelbare parameters

• De privacy van de klant is gewaarborgd (en de waarborg geaccepteerd), ondanks het verregaande informatie en de besturing van de energiestromen vanuit het Smart Grid

Proces: Sociaal & Cultureel

“maatschappij is bewust

van de noodzaak”

PolitiekEconomischSociaalTechnisch

pag. 25

• Nationaal en internationaal moet worden gewerkt aan een referentiearchitectuur en bijkomende standaardisatie, zodat het Smart Grid in de tijd kan worden opgebouwd. Wij willen hierin een proactieve houding tonen door initiatiefnemer te zijn in het opstellen van deze standaarden.

• Het opslaan van energie wordt een integraal onderdeel van een Smart Grid en wordt automatisch ingeregeld op lokaal, regionaal en  (inter)nationaal niveau. Dit is een systeemtaak die door de netbeheerders uitgevoerd wordt.

• ‘Slim witgoed’, maar belangrijker nog de ‘slimme warmtepomp’ en het ‘slimme oplaadstation voor de auto’werkt volgens ‘open’ protocollen. De apparaten participeren in een ‘smart home’. Waar mogelijk en nodig anticiperen ze op informatie vanuit het Smart Grid.

• Voor de ICT en elektronica tbv Smart Grids zijn er ontwerpregels zodat de juiste balans tussen levensduur en flexibiliteit wordt bereikt

• Alle ICT en infrastructuur zal sterk beveiligd zijn.

Proces: Technisch

“drie woorden:

•standaardisatie, 

•standaardisatie, 

•standaardisatie”

PolitiekEconomischSociaalTechnisch

pag. 26

Netbeheer vraagstukken & keuzes

pag. 27

Dilemma’sHoe worden kosten verdeeld?De ontwikkeling van Smart Grids vraagt een aanzienlijke investering. Het huidige reguleringskader dat afrekent op prestaties in het verleden belemmert het zetten van stappen in deze ontwikkelingen. Gaan wij alleen de kosten dragen van deze evolutie, of worden deze gedragen door de leveranciers, de klanten en de maatschappij die het meest profiteren van de toegevoegde waardediensten?

Sociale onrechtvaardigheid door decentrale opwekking?Opwekkers in woningen kunnen deze woningen voorzien van goedkope stroom, goedkoper dan op dat moment aangeboden wordt via het net. Woningen die niet de mogelijkheid hebben decentraal energie op te wekken zijn daarmee aangewezen op duurdere stroom. Ontstaat hierdoor sociale onrechtvaardigheid?

Investeren in gas onder drukAlternatieven om te voldoen aan de vraag naar warmte zijn in opkomst. Dit brengt onzekerheden met zich mee om investeringen in het gasnet te doen?

Wie neemt de regie in handen?Het Smart Grid zet de klassieke rol van ons als centrale sturingsorganisatie onder druk. De technologie maakt het immers mogelijk veel decentraler te gaan werken. Verschillende partijen zouden graag eigen lokale netwerkjes oprichten, maar staan wij dan buiten spel, of moeten wij juist meer een regierol gaan aannemen?

Klant is koning, maar regeert hij ook?… en als die lokale netwerkjes ontstaan, wie beheert die dan? Wordt de klant dan verantwoordelijk voor dat netwerk met alle bijbehorende rechten en plichten? Gaat de klant dan ook regeren binnen dat lokale netwerk?

Investeren in een back‐up voorziening?Een extreme vorm van decentrale energievoorziening is die van zelfvoorzienende (autonome) huishoudens. Als de focus zo extreem op decentraal zou komen te liggen, wordt het net gereduceerd tot achtervang. Moet er dan nog wel in geïnvesteerd worden? Of zijn investeringen juist noodzakelijk om een goede back‐up voorzieningen te kunnen aanbieden?

De hier genoemde open vragen zijn issues en aannames die het effect kunnen zijn van Smart Grids of van invloed zijn op Smart Grids.

pag. 28

Keuzes en issues

Communicatiekanaal naar huishoudensOm te kunnen meten en sturen, is het belangrijk dat er een communicatiekanaal naar huishoudens gerealiseerd wordt. Of over dat communicatiekanaal stuurinformatie, meetgegevens, prijsplannen, parameters of al deze gegevens gestuurd worden is nog niet duidelijk. Tevens is het nog onduidelijk wie de gegevens verstuurd. Gaan wij hierin een faciliterende rol spelen, of acteren wij proactiever in deze communicatie? Hoe dan ook is het noodzakelijk een open communicatiekanaal te krijgen.

Meten is wetenIn de komende jaren zal er veel geïnvesteerd moeten worden in het bemeten van het middenspanningsnet en het laagspanningsnet. Dit om optimaal te kunnen sturen in het transport en de capaciteit optimaal te benutten. Netbeheerders zullen deze investeringen op zich moeten nemen. De tarieven zullen moeten worden aangepast om dit voor ons mogelijk te maken. 

Elektrisch vervoerEén van de belangrijkste drivers in het verduurzamen van de maatschappij is elektrisch vervoer. Dit legt echter een grote belasting op het elektriciteitsnet. Naast het initiatief voor oplaadpalen, nemen de netbeheerders ook het initiatief om het sturen van het laden van elektrisch vervoer te ontwerpen en te standaardiseren.

Diversificatie gasInvoeding van diverse andere gassen dan aardgas in het gasnetwerk zal toenemen. De manieren om meerdere gassoorten in het netwerk te transporteren en de veiligheid van deze gassen heeft de hoogste aandacht van netbeheerders.

Early warning signalen

“open oor voor commerciële initiatieven”

“open oor voor klantwensen”

“monitoring van de noodzaak tot uitbreiding 

van de netten”

“volgen van de plaatsing van grote vragers en opwekkers van energie”

“blijven bewaken van de gaskwaliteit”

pag. 29

Utrechtseweg 3106812 AR ARNHEM

Postbus 11566801 BD ARNHEM

T 026 – 356 95 00F 026 – 442 83 20Secretariaat@netbeheernederland.nl

www.netbeheernederland.nl

Bijlage 1

projectgroep en geïnterviewdenDe projectgroep Smart Grids Netbeheer Nederland bestaat uit:•Martijn Bongaerts•Joris Knigge•Mart van der Meijden•Theo Meeks•Gerrit Scharrenberg•Piet Oosterlee•Gerard Geist•Vincent van Hoegaerden

Outside in, geïnterviewde experts

Consumentenbond Michiel Karskens beleidsadviseur

VNG Richard van Vliet senior beleidsmedewerker

Kiwa Gastec (& UT Twente) Mannes Wolters technology manager

Universiteit Groningen Linda Steg hoogleraar omgevingspsychology

Ministerie van Economische Zaken Medewerker Rijk  beleidsmedewerker

Siemens Jan Langedijk divisiemanager transmissie en distributie

Alfen Ton Dalmeijer directeur

IBM Detlef Meijer & Arnoud Backers

managing consultant

Qurrent renewable energy Igor Kluin founder & managing director

Platform DEV Harry Droog voorzitter

Essent Henri Giesen senior productontwikkelaar

Oxxio Hilbrand Does manager metering 

Aedes Albert Koedam manager special services

Platform Nieuw Gas Ulco Vermeulen voorzittertevens lid Regie Orgaan Eenergietransitie

Alliander Dirk Jansen directeur intelligent netbeheer

DNWB Arjen Jongepier manager techniek

Netbeheer Nederland Jeroen de Swart voorzitter

Enexis Han Slootweg manager  innovatie