Slimme toestellen vermijden black-outs en maken stroom groener (video)

Linear is een project van twintig wetenschappelijke en industriële partners, van onderzoekers van EnergyVille (een samenwerkingsverband tussen de KU Leuven, Vito en Imec), tot netbeheerders en producenten van elektronische toestellen. Gedurende vijf jaar deed Linear onderzoek naar de economische mogelijkheden van stuurbaar energieverbruik bij gezinnen.

"Er is behoefte aan een alternatieve vorm van energieverbruik", zegt professor Geert Deconinck, die samen met anderen aan de wieg stond van het project. "In de toekomst zullen we steeds meer elektrische toestellen gaan gebruiken. Denk bijvoorbeeld aan elektrische wagens die veel energie vergen. We zullen ook vaker geconfronteerd worden met piekmomenten, waarbij iedereen tegelijkertijd elektriciteit verbruikt. En hoe hoger het verbruik, hoe groter de kans op een black-out."

Geld besparen

Linear werkte samen met 240 Vlaamse gezinnen. Via het introduceren van slimme toestellen, slimme meters en nieuwe tariefmodellen gingen de wetenschappers op zoek naar de beste methode om het energieverbruik te sturen. "Ons project hoort bij de koplopers in Europa", zegt Deconinck. "We hebben bewezen dat je sommige vormen van verbruik kan uitstellen of spreiden in de tijd. Op die manier kunnen gezinnen ervoor zorgen dat het elektriciteitsnet niet overbelast wordt."

Daarnaast levert het uitstellen van energieverbruik ook een economisch voordeel op. "Wanneer er minder vraag is, wordt energie goedkoper", zegt Pieter Vingerhoets, projectmedewerker en postdoctoraal onderzoeker aan de KU Leuven. "De gezinnen worden dus eigenlijk beloond wanneer ze de piekmomenten vermijden."

Het project liet de gezinnen concrete ‘beloningsmodellen’ uittesten. Zo verdeelden de onderzoekers de dag in zes tijdzones met verschillende tarieven. Met een tablet konden de gezinnen dagelijks kijken in welk tijdsblok het elektriciteitsverbruik het voordeligst was. "Een goed werkend systeem, maar te  complex en tijdrovend voor gezinnen", zegt Vingerhoets. "De inspanning om iedere dag opnieuw tarieven te raadplegen, was te groot in vergelijking met de mogelijke besparing."

Slimme wasmachines

Een andere, meer comfortabele manier om piekmomenten te vermijden, bleek het gebruik van slimme toestellen. Die kunnen zichzelf inschakelen op het moment dat het totale energieverbruik laag is, en de tarieven dus het goedkoopst zijn. "Dat vonden de gezinnen veel handiger", zegt Vingerhoets. "Families stelden ‘s ochtends hun slimme wasmachine in met de opdracht dat het wasgoed ‘s avonds schoon moest zijn. Onze systemen lieten het toestel dan draaien op het optimale tijdstip, bijvoorbeeld om drie uur in de namiddag."

Hetzelfde systeem pasten de onderzoekers toe bij vaatwasmachines, droogkasten en elektrische boilers. "Allemaal energieverbruikers die gezinnen flexibel kunnen instellen, zonder aan comfort in te boeten", zegt Vingerhoets. "Want zolang de vaat of de was klaar is, maakt het niet uit wanneer het toestel draait."

Toch is maar een klein deel van het totale energieverbruik stuurbaar. "Om te koken of om licht te doen branden kan je niet wachten tot het elektriciteitsverbruik daalt", zegt Deconinck. "Een heleboel taken in het huishouden kan je niet uitstellen. Daardoor is maar tien procent van het elektriciteitsverbruik flexibel. Dat lijkt misschien weinig, maar het is genoeg om een black-out te vermijden."

Hernieuwbare energie

Aan de hand van vier businesscases onderzocht Linear ook hoe het elektriciteitsverbruik kan worden aangepast aan de beschikbare hoeveelheden wind- en zonne-energie. Die zullen volgens de onderzoekers een steeds prominentere rol gaan spelen in onze elektriciteitsbevoorrading. En dat heeft ook gevolgen voor het energiebeleid.

"We moeten evolueren naar een koolstofarme toekomst", zegt Deconinck. "De capaciteit van de klassieke elektriciteitsproductie daalt gestaag. Kerncentrales worden gesloten en we bouwen de nucleaire productie af. Tegelijkertijd zijn er een heleboel nieuwe energiebronnen, zoals wind- en zonne-energie. Die laten zich leiden door het weer, en niet door de vraag naar energie. Dat wil zeggen dat we de vraag moeten aanpassen aan het aanbod, in plaats van omgekeerd."

En ook hier kunnen de slimme toestellen soelaas bieden. "Hernieuwbare energiebronnen zijn erg onvoorspelbaar", zegt Vingerhoets. "De slimme toestellen kunnen gedurende  de dag inspelen op weersveranderingen. Zo kunnen ze bijvoorbeeld reageren op een plotse windvlaag. Ook kunnen ze de start van de toestellen uitstellen tot een onverwachte mistbank opgetrokken is en zonnepanelen opnieuw beginnen te werken. Op die manier kunnen we de hernieuwbare energiebronnen beter opnemen in het elektriciteitsnet."

 

Black-out

Hoewel Linear heeft bewezen dat de techniek rijp is om het verbruik comfortabel te sturen en beter in te spelen op hernieuwbare energiebronnen blijft het nog even wachten op de commercialisering van het systeem. "Geavanceerde slimme meters en toestellen zijn momenteel nog erg duur", zegt Vingerhoets. "Bovendien vergt het een grote aanpassing van de markt. Maar we zijn er van overtuigd dat het systeem toekomst heeft. De situatie laten zoals ze is zal op lange termijn sowieso problemen opleveren."

Dat de behoefte aan verandering groot is, bewijst ook de dreiging van stroomuitval in België tijdens de komende winter. Die geeft immers te denken over het huidige energiebeleid. Maar hoe kunnen gezinnen zo’n black-out vermijden? "Veel mensen denken dat ze er goed aan doen om ‘s avonds de kerstverlichting uit te laten of hun GSM niet op te laden, maar dat is onzin", zegt Deconinck. "Die toestellen verbruiken amper elektriciteit. De beste raad die ik kan geven is dat je de grote verbruikers niet gebruikt tijdens de piekuren. Maar het belangrijkste is natuurlijk dat we duurzame maatregelen treffen en op termijn evolueren naar milieuvriendelijkere energievoorzieningen."

Pieter-Jan Borgelioen

Klik hier voor meer info over het Linear-project.