Piekscheren: hoe korte stroompieken het net minder zwaar belasten
Stel je voor dat een woonwijk een smalle brug is waar auto's overheen moeten. Op de meeste momenten van de dag is er weinig verkeer en gaat alles soepel. Maar rond een uur of vijf, als iedereen tegelijk thuiskomt, de auto oplaadt en de oven aanzet, ontstaat er even een enorme file. De brug zelf is breed genoeg voor het gemiddelde verkeer, maar niet voor die korte, hevige piek. Piekscheren is de kunst om die piek af te vlakken: niet de hele brug verbreden, maar ervoor zorgen dat niet iedereen precies op hetzelfde moment wil oversteken.
In de elektriciteitswereld is die "brug" het stroomnet: de kabels, transformatoren en stations die stroom van A naar B brengen. Piekscheren (in het Engels peak shaving) betekent dat je de kortstondige toppen in stroomvraag of -aanbod afvlakt, bijvoorbeeld met een batterij die op het piekmoment stroom levert of juist opslaat. Daardoor hoeft het net niet te worden verzwaard om die ene drukke piek aan te kunnen, terwijl de rest van de dag toch gewoon capaciteit over is. Voor een land dat kampt met overvolle stroomkabels, zoals Nederland, is dat een aantrekkelijk idee.
Wat is het precies?
Het elektriciteitsnet is gebouwd op een bepaalde maximale capaciteit: hoeveel stroom er tegelijk doorheen kan zonder dat kabels oververhit raken of stations uitvallen. Die capaciteit moet groot genoeg zijn voor het drukste moment van het jaar, ook al wordt die maximale belasting maar een paar uur per week echt gehaald.
Piekscheren pakt dat probleem aan zonder meteen fysiek meer koper of aluminium in de grond te leggen. Het idee is simpel: zet op het piekmoment een batterij, generator of flexibele afnemer in om de belasting te verlagen, en laat het net de rest van de tijd gewoon zijn werk doen. Een batterij die overdag laadt met goedkope of overvloedige zonnestroom en 's avonds tijdens de piek weer stroom teruglevert, is het bekendste voorbeeld. Maar het kan ook andersom: bedrijven die hun energie-intensieve processen tijdelijk stilzetten of verschuiven naar een rustiger moment, een vorm die vaak "vraagsturing" of demand response wordt genoemd.
Belangrijk is het onderscheid met grootschalige energieopslag voor de lange termijn, zoals waterstofopslag voor de winter. Piekscheren draait om korte, vaak dagelijks terugkerende pieken van enkele minuten tot een paar uur, niet om seizoensopslag. De batterijen die hiervoor worden gebruikt, hoeven dus niet gigantisch veel energie te bevatten; ze moeten vooral snel veel vermogen kunnen leveren en weer opnemen.
In Nederland wordt piekscheren ook gebruikt als instrument tegen netcongestie: de situatie waarin een deel van het stroomnet vol zit en netbeheerders nieuwe aansluitingen (tijdelijk) moeten weigeren of beperken. Door pieken lokaal af te vlakken, ontstaat er weer ruimte voor nieuwe bedrijven of woningen, zonder dat er meteen een nieuwe kabel of onderstation nodig is. Netbeheerders bieden hiervoor soms speciale contracten aan, waarbij een bedrijf tegen een lager tarief afspreekt om op verzoek zijn verbruik tijdelijk te verlagen.
Wat wil men ermee bereiken?
De belangrijkste drijfveer is snelheid. Het verzwaren van het elektriciteitsnet, dus het aanleggen van nieuwe kabels en onderstations, kost in Nederland al gauw vijf tot tien jaar door vergunningsprocedures, grondwerk en een tekort aan technisch personeel. Piekscheren kan in de tussentijd al ruimte creëren, soms binnen enkele maanden, omdat het draait om software, contracten en batterijen in plaats van graafwerk.
Daarnaast is er een economisch argument: het is duur om een net te bouwen dat is afgestemd op een piek die maar een fractie van de tijd voorkomt. Als je die piek kunt afvlakken, kun je met minder netcapaciteit toe, wat op termijn de kosten voor iedereen kan drukken, al zijn de batterijen en systemen om dat te regelen zelf ook niet gratis.
Een derde doel is het beter benutten van duurzame energie. Zonnepanelen en windturbines leveren pieken op momenten die niet altijd samenvallen met de vraag: veel zon op een rustige zondagmiddag bijvoorbeeld. Piekscheren en de bijbehorende opslag helpen om die duurzame pieken op te vangen in plaats van panelen tijdelijk af te schakelen (curtailment), wat anders zonde zou zijn van al opgewekte, schone stroom.
Tot slot is er een systeemdoel: de betrouwbaarheid van het net op peil houden. Door lokale batterijen en flexibele afnemers in te zetten, hoeft de netbeheerder minder vaak in te grijpen bij dreigende overbelasting, wat het risico op storingen verkleint.
Voorbeelden uit de praktijk
In Nederland ontstond het platform GOPACS (Grid Operators Platform for Congestion Solutions), opgezet door netbeheerder TenneT samen met de regionale netbeheerders. Via dit platform kunnen partijen die hun verbruik of productie kunnen aanpassen, geld verdienen door op verzoek bij te dragen aan het oplossen van lokale netcongestie, in de praktijk vaak een vorm van piekscheren op systeemniveau.
Batterijontwikkelaar Giga Storage bouwde in Nederland verschillende grootschalige batterijparken, waaronder een project in Bunnik, die naast handel op de energiemarkt ook worden ingezet om lokale netpieken op te vangen en congestie te verlichten.
Netbeheerder Liander en marktpartijen als Sympower en GIC (voorheen onderdeel van Vandebron-achtige flexibiliteitsbedrijven) bieden bedrijven contracten aan waarbij zij tegen vergoeding hun stroomverbruik op piekmomenten verlagen, bijvoorbeeld door koelhuizen, waterzuiveringen of laadpleinen tijdelijk terug te schakelen.
ElaadNL, het Nederlandse kennisplatform voor elektrisch laden, onderzoekt en test al jaren "slim laden": elektrische auto's die niet allemaal tegelijk om zes uur 's avonds met vol vermogen beginnen te laden, maar hun laadmoment spreiden of vertragen, wat in feite piekscheren op wijkniveau is.
Ook in de gebouwde omgeving zie je het principe terug: grote vastgoedeigenaren en bedrijventerreinen plaatsen batterijen naast hun aansluiting om dure of onmogelijke netverzwaring te vermijden wanneer ze bijvoorbeeld laadpleinen voor vrachtwagens of nieuwe fabriekshallen willen realiseren.
Hoe ver is de techniek?
De technologie zelf, batterijen, vermogenselektronica en software om vraag en aanbod te sturen, is grotendeels volwassen en wordt al op honderden plekken in Nederland toegepast. Het echte werk zit inmiddels minder in de techniek en meer in de organisatie: contracten, marktregels en het vertrouwen dat een batterij of bedrijf ook daadwerkelijk levert wanneer het net erom vraagt.
Netcongestie is in Nederland de afgelopen jaren snel gegroeid: grote delen van het land, waaronder provincies als Noord-Brabant, Gelderland en Utrecht, kennen wachtlijsten voor nieuwe grootverbruikersaansluitingen. Dat heeft de vraag naar piekscheren en flexibiliteit sterk aangewakkerd, en marktplaatsen zoals GOPACS zijn de afgelopen jaren gegroeid in aantal deelnemers en verhandeld volume.
Toch zijn er nog obstakels. Niet elk bedrijf kan zomaar zijn verbruik verschuiven zonder productieverlies, en niet elke locatie is geschikt voor een batterij vanwege ruimte, brandveiligheidseisen of vergunningen. Ook lopen de financiële prikkels niet overal synchroon: een lagere aansluitcapaciteit kan voor een netbeheerder aantrekkelijk zijn, maar voor een individueel bedrijf soms te onzeker aanvoelen om op te varen. Er wordt daarnaast nog gewerkt aan duidelijkere, uniforme regels voor hoe netbeheerders en de toezichthouder ACM dit soort flexibiliteitscontracten mogen vormgeven, zodat het voor bedrijven overzichtelijker wordt om mee te doen.
Kortom: piekscheren is geen toekomstdroom meer, het gebeurt al op grote schaal, maar de opschaling ervan hangt sterk af van regelgeving, marktontwerp en het tempo waarmee bedrijven en netbeheerders elkaar leren vertrouwen, niet zozeer van technische doorbraken.
Wie werken eraan?
Landelijk netbeheerder TenneT en de regionale netbeheerders Liander, Enexis en Stedin zijn de centrale partijen, onder meer via het gezamenlijke platform GOPACS en de brancheorganisatie Netbeheer Nederland.
Op de markt zijn batterijbouwers en -exploitanten als Giga Storage, Statkraft en Alfen actief, naast flexibiliteitsbedrijven zoals Sympower en GIC die bedrijven helpen hun verbruik te sturen en aan te bieden op congestiemarkten.
ElaadNL en verschillende Nederlandse universiteiten, waaronder de TU Delft en de TU Eindhoven, doen onderzoek naar slimme sturing van laadinfrastructuur en batterijopslag. De toezichthouder ACM (Autoriteit Consument en Markt) bepaalt de spelregels waarbinnen netbeheerders flexibiliteitscontracten en piekscheren mogen inzetten.
Ook in andere landen wordt hard gewerkt aan vergelijkbare oplossingen: in Duitsland, Californië en het Verenigd Koninkrijk spelen netbeheerders en batterijbedrijven een vergelijkbare rol, vaak onder de noemer peak shaving of demand flexibility.