Het Nederlandse elektriciteitsnet staat onder zware druk. De snelle toename van elektrische auto's, warmtepompen, zonneparken en industriële verduurzaming zorgt voor een ongekende belasting. Hierdoor kunnen nieuwe ondernemingen niet worden aangesloten, worden woningbouwprojecten uitgesteld en komt de verduurzaming van de economie in het gedrang. Ondanks miljardeninvesteringen in netuitbreiding duurt het jaren voordat deze problemen worden opgelost. Maar is al dat wachten nodig? Wat als we het bestaande net veel efficiënter konden benutten door gebruik te maken van slimme lokale oplossingen? Een Lokaal EnergieManagement-Systeem (LEMS), vooral wanneer het wordt gekoppeld aan andere LEMS-systemen, biedt een veelbelovende uitweg.

‍

Het probleem: een overvol elektriciteitsnet

Volgens een rapport van Boston Consulting Group loopt Nederland door netcongestie jaarlijks miljarden euro’s mis. Het rapport stelt: “Door netcongestie lopen we circa 10 tot 35 miljard euro aan economische baten mis. Dit zorgt ervoor dat bedrijven niet kunnen uitbreiden en nieuwe bedrijven moeilijk kunnen starten”. Terwijl netbeheerders werken aan het verzwaren van het net, kan dit proces jaren duren. In de tussentijd wordt het probleem van een overbelast stroomnet alleen maar groter.

De oplossing: Lokaal Slim Energie-Management-Systeem (LEMS)

BCG presenteerde 6 interventies om nu beter gebruik te maken van de bestaande capaciteit. #1 Interventie: Stimuleer flexibilisering van bestaande contracten. Lokale inzichten en sturing zijn hierbij essentieel, en een LEMS (Lokaal Energiemanagement-systeem) biedt hiervoor de perfecte oplossing. Een LEMS is een energiemanagement-systeem (EMS) dat lokaal wordt geïnstalleerd in bijvoorbeeld een fabriek, kantoor, ziekenhuis of woonwijk. Een slimme LEMS optimaliseert energieverbruik en -opwekking binnen één locatie door real-time gegevens te analyseren en energie-intensieve apparaten zoals warmtepompen, elektrische auto’s en koelsystemen slim aan te sturen. Hierdoor wordt energieverbruik afgestemd op de beschikbare capaciteit van het net en duurzame energie, wat leidt tot een efficiënter gebruik van stroom. Het lokale aspect biedt veel voordelen, zoals real-time nauwkeurige metingen van de staat van het lokale stroomnet, betere connectiviteit met energie-intensieve apparaten, en hogere cyber security.

Een ander belangrijk voordeel van een LEMS is dat het continu de netconditie meet. Hierdoor krijgt men op een snelle en kostenefficiënte manier gedetailleerd inzicht in waar en wanneer netcongestie optreedt—informatie die vaak ontbreekt door het gebrek aan metingen bij veel transformatorhuisjes. Dit verandert de theoretische netcongestie in een meetbare en aanstuurbare netbelasting. Door dit lokale inzicht kunnen netbeheerders beter bepalen waar netverzwaring echt noodzakelijk en urgent is, en waar het juist overbodig is. Dit leidt tot slimmere beslissingen over netverzwaring, wat zowel kosten als tijd bespaart.

Maar de echte kracht van een LEMS komt naar voren wanneer meerdere systemen als een responsief lokaal cluster met elkaar samenwerken. In zo’n cluster worden energiestromen van verschillende locaties gecoördineerd, zodat pieken in het verbruik worden afgestemd, afgevlakt en duurzame energie lokaal optimaal wordt benut.

Een gekoppelde LEMS-cluster kan bijvoorbeeld een bedrijventerrein, een woonwijk of een combinatie van diverse gebouwen omvatten. Door deze systemen te verbinden, ontstaat er een netwerk van slimme energiegebruikers die samen piekbelastingen verminderen, zonnestroom delen en zo het net ontlasten. Als de vraag naar energie op de ene locatie stijgt, kan een andere locatie binnen dezelfde cluster tijdelijk minder energie verbruiken of juist duurzame energie terugleveren aan het net. Dit zorgt voor een betere balans en efficiëntie. Dit vergroot de capaciteit om meer partijen aan te sluiten, zonder dat er extra fysieke netverzwaringen nodig zijn.

Het BCG-rapport onderschrijft deze aanpak: "Door de piekbelasting beter te spreiden en daarmee de pieken af te vlakken, kunnen meer gebruikers toegang krijgen tot het stroomnet". Door meerdere LEMS-systemen aan elkaar te koppelen, ontstaat een flexibel netwerk dat zelfs regionale pieken kan opvangen, vergelijkbaar met een virtuele energiecentrale. Het BCG-rapport wijst erop dat peakshaving al effectief is in bepaalde sectoren: "De maatregelen, zoals nu ingezet, richten zich met name op partijen in de wachtrij, waarbij flexibiliteit van bestaande gebruikers nauwelijks wordt benut. Door peakshaving kunnen we de bestaande capaciteit beter gebruiken en nieuwe aansluitingen mogelijk maken".

Voordelen van een lokaal responsief LEMS-cluster

• Efficiënter energiegebruik: Energieverbruik wordt beter afgestemd op de beschikbare netcapaciteit.
• Meer capaciteit zonder netverzwaring: Meer gebruikers kunnen worden aangesloten zonder zware investeringen in netuitbreiding.
• Peakshaving: Door piekbelasting te verminderen, wordt het net minder belast en kan het systeem op grotere schaal functioneren.
• Betere benutting van duurzame energie: Lokaal opgewekte energie, zoals zonne- en windenergie, wordt optimaal benut door slimme opslag en coördinatie.

Duurzame energie optimaal benutten

Een ander belangrijk voordeel van een LEMS-cluster is de optimale benutting van lokaal opgewekte duurzame energie. Zonnepanelen en windmolens leveren vaak energie op momenten dat de vraag relatief laag is. Een LEMS slaat deze energie op in batterijen of levert deze direct aan andere gebruikers binnen de hub. Dit voorkomt verspilling en beperkt de noodzaak voor kostbare netuitbreidingen.

Het rapport benadrukt dat batterijen een cruciale rol spelen in het verlichten van netcongestie: "Gebruik van batterijen of warmtebuffers kan ervoor zorgen dat processen blijven draaien zonder dat er transportcapaciteit wordt ingenomen. Dit maakt het mogelijk om piekbelasting te verminderen en duurzame energie op een efficiëntere manier in te zetten".

Door meerdere batterijen lokaal in een LEMS-cluster te combineren, kan er nog meer energie worden opgeslagen en efficiënter worden gebruikt. Dit maakt het mogelijk om piekmomenten beter op te vangen en energie zelfs terug te leveren aan het net op momenten dat elders de vraag hoog is.

De toekomst van energiebeheer

Met de groeiende druk op het elektriciteitsnet wordt het steeds belangrijker om te investeren in slimme oplossingen zoals responsieve LEMS-clusters. Deze systemen bieden een kosteneffectieve manier om lokale vraag en aanbod beter op elkaar af te stemmen. Ze voorkomen overbelasting van het net, vergroten de capaciteit om meer partijen aan te sluiten en bevorderen de integratie van duurzame energiebronnen.

De echte kracht van LEMS-systemen komt tot uiting wanneer ze samenwerken in een lokaal responsief energie cluster. Dit stelt ons in staat om de voordelen van slim lokaal energiemanagement op te schalen en regionale piekbelastingen op te vangen. Door gebruik te maken van LEMS-clusters kan Nederland de uitdagingen van een steeds voller elektriciteitsnet aan en tegelijkertijd de energietransitie versnellen.

Conclusie

Het overvolle elektriciteitsnet vraagt om slimme, innovatieve oplossingen. Slimme lokale  energiemanagement-systemen (LEMS) bieden een oplossing om beter inzicht te krijgen in energiebeheer, deze te optimaliseren en de bestaande capaciteit van het net efficiënter te benutten. Door vraag en aanbod beter op elkaar af te stemmen en piekbelastingen af te vlakken, kunnen we het net ontlasten en tegelijkertijd de energietransitie versnellen. Wanneer meerdere LEMS-systemen worden gekoppeld in een LEMS-cluster, ontstaat een virtuele responsief netwerk die zorgt voor grotere flexibiliteit en een duurzame toekomst mogelijk maakt.