Meer dan waar ook in Nederland wordt de noodzaak om over te gaan op duurzame energie in de provincie Groningen gevoeld, letterlijk. Bevingen en trillingen door aardgaswinning maken dat mensen ‘van het gas af’ willen. Tegelijkertijd is de regio economisch verbonden met de energiesector door hetzelfde aardgas: Groningen is de aardgashoofdstad van Europa. Maar nu wil de gemeente Groningen energieneutraal worden in 2035.

Daarbij helpen de sterke energiesector, de absolute topkwaliteit van kennisinstituten en innovatieve ondernemingen op het gebied van energie en de ligging van de regio in een corridor van duurzame energie langs de Noordzee. Dit alles maakt Groningen prachtig gepositioneerd om te bouwen aan niet alleen een duurzame regio maar ook aan een nieuwe energie-infrastructuur voor Nederland.

Zonnepanelenhausse

In de Groninger woonwijk Paddepoel maakt een buurtorganisatie het medebewoners gemakkelijk om energiebesparende en –opwekkende maatregelen te treffen. Buurtbewoners krijgen deskundig advies aan huis. Tientallen bewoners hebben het afgelopen jaar gekozen voor isolatie, duurzamer glas en de meesten kozen (ook) voor zonnepanelen. Zo werken gemeente en inwoners in Groningen samen.

Big data staan op het eerste gezicht mijlenver af van de buurtinitiatieven. Onder big data worden enorme hoeveelheden data verstaan, opgeslagen in duizenden servers over de hele wereld. Geavanceerde analysetools en statistiek zijn nodig om relevante verbindingen te kunnen leggen in deze data. Big data en buurtinitiatieven zoals in Paddepoel komen elkaar tegen in de energietransitie.

Dat werd afgelopen zomer duidelijk in het aardbevingsgebied in Groningen. Juli jongstleden kopte de Volkskrant: ‘Stroomnet kan zonnepanelenhausse in Groningen niet aan’. Een toename van zonnepanelen zorgt voor een toename van levering van lokaal opgewekte elektriciteit aan het elektriciteitsnetwerk. Die toename van zonnepanelen was in Groningen spectaculair omdat veel inwoners in het aardbevingsgebied de vierduizend euro uit de waardevermeerderingsregeling geïnvesteerd hebben in zonnepanelen.

Op zonnige dagen werd afgelopen zomer zoveel zonne-energie aan het net terug geleverd, dat er op enkele plekken in het dunbevolkte buitengebied er meer stroom aangeboden werd dan verbruikt. Oftewel: overbelasting van het elektriciteitsnetwerk. Daarop werd de teruglevering van elektriciteit aan het net in een enkel geval automatisch beperkt. De Volkskrant sprak van een ‘terugkerend probleem’. En volgens een woordvoerder van Netbeheer Nederland is er sprake van ‘een dilemma dat zich in de toekomst vaker kan voordoen’.

All-electric

Maar hoe kom je erachter waar en wanneer dat probleem zich voor gaat doen? Analyse van big data kan in beeld brengen waar en wanneer het elektriciteitsnetwerk (on)voldoende capaciteit heeft. Door data uit wijkcentrales of via slimme meters – met toestemming van de bewoners – te verzamelen kan nu al gezien worden waar netwerken onder druk staan. Dat kan netwerkbeheerders helpen om te bepalen waar het netwerk aangepakt moet worden. Maar het gaat verder dan dat.

De netwerkcapaciteit verhogen vergt flinke investeringen. Kosten die uiteindelijk door de consument opgebracht moeten worden. Het kan daarom financieel interessant zijn om naar alternatieven te kijken. Bijvoorbeeld lokale opslag van lokaal opgewekte elektriciteit, of een slimme oplossing die er voor zorgt dat elektrische apparaten hun werk doen op het moment dat er elektriciteit beschikbaar is. Analyse van big data kan helpen om dergelijke ontwikkelingen te stimuleren.

Deze netwerkdata-analyse gebeurt in principe door de netwerkbeheerders, maar is ook interessant voor de gemeente omdat zij inzichtelijk maakt of met de bestaande infrastructuur een energieneutrale stad te realiseren is. In samenwerking met ICT-bedrijven en netwerkbeheerders gaat Groningen onderzoek doen naar de capaciteit van het elektriciteitsnetwerk.

In Paddepoel pionieren we hiermee. Buurtbewoners zijn niet alleen energiebesparende maatregelen aan het nemen, maar ook met elkaar in gesprek over hoe de energievoorziening in hun buurt er over tien of twintig jaar uitziet. In die gesprekken met de bewoners wordt een ‘energietransitiemodel’ op buurtniveau ontwikkeld. In dit energietransitiemodel wordt aan de hand van de beschikbare (big) data en modellen gesimuleerd op welke wijze de buurt energieneutraal kan worden en of de huidige energie-infrastructuur daarvoor geschikt is.

Delen van de buurt worden daarbij op een geothermiebron aangesloten. Daarnaast wil de buurt met een aantal kleine windmolens de nodige elektriciteit opwekken. Maar wordt de wijk daarmee all-electric? Kunnen alle buurtbewoners straks ’s nachts tegelijk hun elektrische auto opladen? En kan het elektriciteitsnetwerk dat aan? En wat gebeurt er dan met de gasleidingen? Netwerkbeheerders en ICT-bedrijven zijn belangrijke partners in dit onderzoek.

Aan de buurman

Het pilot project in Paddepoel past binnen de doelstelling die de gemeente Groningen zichzelf heeft gesteld. Een energieneutrale stad in 2035 waarin de inwoner centraal staat. De stad moet niet alleen energieneutraal worden, maar ook smart en daarmee nog prettiger om in te leven.

In een ander project, Powermatching City, zijn 42 woningen via een slim energienetwerk aan elkaar verbonden. De woningen in de Thompsonstraat wekken zoveel mogelijk energie zelf op en de energie werd ter plaatse direct gebruikt. Bij overschot konden buren elkaars opgewekte zonne-energie gebruiken; als de buurtbewoner de energie uit zijn zonnepanelen niet direct hoefde te gebruiken, konden de buren daarmee de wasmachine laten draaien.

Dit gebeurde echter virtueel, want er bestaat nu nog belemmerende wet- en regelgeving, waardoor het niet mogelijk is om direct stroom aan de buurman te leveren. De gemeente Groningen heeft in het kader van de energiedialoog minister Kamp opgeroepen om in de toekomst meer ruimte te bieden voor het lokaal opwekken en gebruiken van duurzame energie en de regelgeving daarop aan te passen.

Als dat mogelijk wordt, kan ook het energienetwerk ontlast worden, waardoor forse investeringen in dat netwerk bespaard kunnen worden. Het is vergelijkbaar met een snelweg. Een snelweg is ’s nachts leeg. Als we het aanbod op de weg evenredig over 24 uur zouden verdelen, dan zouden we minder files hebben en met minder weg toe kunnen. Wanneer het gebruik en de opwekking van energie slimmer op elkaar worden afgestemd zijn minder investeringen in het netwerk nodig, en worden de kosten voor de eindgebruiker lager.

Nu is het nog niet mogelijk om rechtstreeks energie te verkopen aan de buurman. Lokaal opgewekte energie wordt of direct gebruikt of teruggeleverd aan het net. In de toekomst zou er een plek moeten zijn waar energieproducenten en –consumenten elektriciteit (en gas) kunnen in- en verkopen. Daarom doen we in Groningen met verschillende partners in een derde project onderzoek naar de mogelijkheden voor een dergelijk handelsplatform.

Een dergelijk platform moet ervoor zorgen dat inwoners en bedrijven elektriciteit gaan gebruiken op het moment dat dat beschikbaar is. Dus als de zon schijnt, of als de wind waait. De elektriciteit zal op dat moment goedkoper zijn. Zo ontstaat er meer balans in het energiesysteem. En meer balans zorgt voor minder congestie in het netwerk. Door de analyse van big data uit het netwerk komen we erachter waar de ‘congestie-kans’ het hoogst is. Een handelsplatform tussen producenten en consumenten zou op die plaats voor balans tussen aanbod en vraag van energie kunnen zorgen.

Buurtbatterijen

In Groningen willen veel inwoners ‘van het gas af’. Maar hoe doe je dat? In een keer all-electric worden is lastig. De huidige warmtevoorziening draait namelijk niet op elektriciteit, maar bijna volledig op gas. Een (hybride) warmtepomp kan hiervoor een oplossing zijn. Deze pomp zorgt niet alleen voor elektrificatie van de warmtevoorziening, maar ook voor nieuwe opslagcapaciteit.

Naast warmtepompen zet Groningen ook in op andere vormen van warmtevoorziening, zoals geothermie en wko-systemen. Niet-elektrische vormen van verwarming ontlasten het elektriciteitsnetwerk, waardoor forse investeringen in dat netwerk bespaard worden. En hoe we weten of die investeringen al dan niet nodig zijn? Door de data die we (in de toekomst) uit onze wijkcentrales en slimme meters halen.

“ Met behulp van big data zorgen we ervoor dat de energietransitie van onderop een succes kan worden ”

De komende jaren gaat de gemeente Groningen in samenwerking met netwerkbeheerders en ICT-bedrijven in kaart brengen hoe dat nieuwe energienetwerk eruit zal gaan zien. Vragen die dan beantwoord moeten worden zijn: moet er nog geïnvesteerd worden in het gasnetwerk? Welke rol kunnen buurtbatterijen spelen in de energievoorziening? En hoe koppelen we de verschillende netwerken op een slimme manier aan elkaar?

Versnelling

In de tussentijd zullen inwoners van Paddepoel doorgaan met het installeren van zonnepanelen. Net als inwoners elders in de stad. Daarmee leveren ze een belangrijke bijdrage aan de energietransitie. Samen met de netwerkbeheerders zullen wij er als gemeente voor zorgen dat de infrastructuur klaar is voor al die zonnepanelen en all-electric huizen. Big data gaat een belangrijke rol spelen bij het klaarmaken van de netwerken.

Met behulp van big data zorgen we er zo voor dat sociale innovatie – energietransitie van onderop – een succes kan worden. De informatie stuurt en faciliteert buurten in hun weg naar energieneutraliteit. Zo’n ‘slimme’ aanpak van de energietransitie richt zich op de fundamenten van het oude én het nieuwe energiesysteem en brengt daarmee de structurele versnelling en opschaling die we nodig hebben op weg naar een duurzame samenleving.

Bronnen

  • Dimitri Tokmetzis, ‘Wat is Big Data’, De Correspondent 11.11.2013.
  • Jeroen Trommelen, Stroomnet kan zonnepanelen-hausse in Groningen niet aan’, De Volkskrant 16.7.2016.
  • Roxane Kelder, ‘Congestie elektriciteitsnet Groningen door zonnepanelen’, Energie Business 19.7.2016.

Meer over het Powermatching City project op www.powermatchingcity.nl.