Transcriptie podcast ‘Systeemintegratie uitgelegd’
Onderstaande tekst is een transcriptie van de podcast ‘Systeemintegratie uitgelegd’, onderdeel van de podcastserie ‘De energietransitie uitgelegd‘.
Interviewer: [00:00:07] Welkom bij ‘De energietransitie uitgelegd’ van het platform Energy.nl. Mijn naam is Eveline Janse en in deze podcastserie vraag ik iedere keer aan experts om een bepaald onderdeel van de energietransitie toe te lichten. In deze aflevering gaan we het hebben over systeemintegratie . Dat onderwerp kwam naar voren naar aanleiding van de podcast over energieopslag met onder andere Joris Koornneef en in de bespreking daarvan kwam het onderwerp systeemintegratie terug. En Joris kon dat zo goed uitleggen dat ik daar graag een aparte podcast over wilde maken. Dus ik heb toen gevraagd of hij terug wilde komen en hij is hier aanwezig. Dus welkom terug, Joris.
Joris Koornneef: [00:00:45] Dank voor de uitnodiging.
Interviewer: [00:00:47] Joris werkt bij TNO en hij is specialist op het gebied van systeemintegratie en energieopslag – niet helemaal toevallig. Daarnaast hebben we ook Floris Taminiau in de studio uitgenodigd. Hij is adviseur klimaatmitigatie bij de Wetenschappelijke Klimaat Raad, de WKR. En daarvoor heeft hij zes jaar bij TNO gewerkt, onder andere op het thema systeemintegratie. Jij ook welkom!
Floris Taminiau: [00:01:09] Dank je wel. Hallo!
Interviewer: [00:01:11] Systeemintegratie is best wel een uitdagend onderwerp, want er wordt veel over gesproken, maar in allerlei contexten en daardoor is het ook wel een containerbegrip geworden. Daarom zou ik eerst willen vragen of jullie kort kunnen uitleggen wat systeemintegratie nou eigenlijk is. Floris. Kan jij daar wat over zeggen?
Floris Taminiau: [00:01:30] Ja, heel kort uitgelegd in één zinnetje: Systeemintegratie is eigenlijk het samenbrengen van alle onderdelen van het energiesysteem , zoals elektriciteit, gas, waterstof, maar ook infrastructuur en opslag, zodat ze optimaal samenwerken. En dan iets langer uitgelegd: waarom willen we dat nou precies en waarom is dit goed? Dat komt doordat we eigenlijk lange tijd in een vraaggestuurd energiesysteem hebben gezeten. Je hebt een centrale ergens staan, een kolencentrale of een gascentrale en die zet je gewoon aan wanneer je energie nodig hebt en je zet hem uit wanneer je het niet nodig hebt. We bewegen nu naar een aanbodgestuurd systeem met bijvoorbeeld veel wind en zon. Dat is heel fijn, want wind waait gratis en de zon schijnt ook zomaar. En het is fijn omdat er natuurlijk geen CO2 bij vrijkomt bij die manier van energie opwekken. Van een vraaggestuurd systeem naar aanbod. Maar wat dat als consequentie heeft, is dat er eigenlijk een mismatch ontstaat tussen wanneer dat aanbod er is van energie en wanneer wij behoefte hebben aan energie. Dus de tijdsdimensie van energieopwekking verandert. Dat is eigenlijk het eerste onderdeel van systeemintegratie. Het tweede is dat we gaan van een centraal energiesysteem naar decentraal energiesysteem. Centraal: je hebt één grote kolencentrale of gascentrale die ergens staat. Je hebt een koperen plaat. Elektriciteit kan overal naar toe. En we bewegen nu naar een decentraal systeem: er wordt overal wordt energie opgewekt met wind en met zon en dat moet ook weer overal naar toe verplaatst worden. Dus dat is de tweede dimensie van systeemintegratie: over de ruimtelijke dimensie. En dan de derde is eigenlijk het veranderen van de vorm van energie. Dus vroeger gebruikten we aardgas voor het verwarmen van huizen, gebruikten aardolie, benzine, diesel voor bijvoorbeeld autorijden en dat verandert van vorm. Dat gaan we nu steeds meer elektrisch doen. En om dat energiesysteem goed met elkaar in balans te brengen, moet je goed nadenken over in welke vorm je energie wilt transporteren. Dus systeemintegratie als geheel is eigenlijk het optimaliseren van het energiesysteem over die drie dimensies: over de tijd, over de locatie en over de vorm van energie.
Interviewer: [00:03:46] Nou, dat is een hele duidelijke uitleg. Het laat ook gelijk zien hoe complex het is, want we moeten dat hele systeem gaan veranderen. Hoe komen we tot zo’n nieuw systeem?
Floris Taminiau: [00:03:57] Ja, dat is inderdaad best wel ingewikkeld. Daar zijn we al een tijd lang mee bezig. En ja, ik zou zeggen dat er zitten twee grote aspecten aan. Aan de ene kant is het het aanpassen van het aanbod van energie. Daar zijn we op zich al wel redelijk mee op weg. Dus weg van fossiele brandstoffen om energieopwekking te doen en naar duurzame bronnen van energie. En de andere kant – en die is misschien nog wel veel lastiger – is het aanpassen van de vraag naar energie. Dus op een andere manier energie consumeren, andere producten, andere technologieën. En bedrijven zullen dus ook hun bedrijfsvoering net op een andere manier moeten inrichten. Verduurzamen van de industrie gaat daar bijvoorbeeld over. En dat is veel moeilijker, want er komen veel meer actoren bij kijken en dus veel meer belangen van verschillende partijen. En dat is echt heel ingewikkeld.
Interviewer: [00:04:49] Het laat wel zien hoe complex deze hele situatie is. En dan is het ook nog zo dat die systeemintegratie ook nog op verschillende niveaus speelt. Over welke niveaus hebben we het dan?
Joris Koornneef: [00:05:00] Ja klopt, dat is heel belangrijk. En Floris noemde het al, dus de ruimtelijke aspect is heel belangrijk. En om even nog een stapje terug naar over waar hebben we het over, hoeveel? Is dat in toekomstscenario’s voor Nederland wordt geschetst dat we tientallen gigawatt aan wind op zee erbij krijgen en honderd plus gigawatt aan zonnestroom. Terwijl de vraag nu tussen de tien en de twintig gigawatt ligt, die gaat groeien naar iets van veertig gigawatt aan elektriciteit. En even die getalletjes alleen al hoor je aan dat er momenten zullen zijn als het waait en de zon schijnt, dat er enorme overschotten zijn. En als de zon niet schijnt en de wind niet waait, dat er tekorten zijn. En het elektriciteitssysteem is niet gebouwd om zulke overschotten en tekorten snel te kunnen opvangen. Vandaar dat we ook naar die andere energiedragers moeten kijken om flexibiliteit te bieden aan het elektriciteitsnet en het elektriciteitssysteem. En dan kom ik ook meteen bij waarom dat relevant is, want eigenlijk is ons systeem gebouwd om die centrale functie te hebben. Dus een gascentrale / kolencentrale gaat van die productie-eenheden naar de huishoudens of naar de bedrijven en nu krijgt het ook van onderop. Dus om even bij het huishouden te beginnen. Vroeger had je een gasaansluiting, elektriciteitsaansluiting, dat was het. Maar de nieuwe huizen, die gaan naar elektrische aansluiting. En als het dan koud is, dan kunnen ze misschien met een warmtepomp de warmtevoorziening doen. Dus daar zie je al dat elektriciteit wordt omgezet in warmte. Maar, als het nodig is dan kan je niet met het net van nu in de toekomst al die huizen verwarmen. Dus je moet een vorm van systeemintegratie ook op huishouden niveau zien te krijgen dat je bijvoorbeeld warmte opslaat of energie opslaat in de batterij . Mensen hebben zonnepanelen, mensen hebben een auto voor de deur staan die ze kunnen opladen of zelfs ontladen in de toekomst. Dus van meer een vraaggestuurd huishouden krijg je nu een soort producent, opslag- en flexibiliteitsaanbieder, ook op huishoudniveau. En dat gaat ook naar wijkniveau en energie plus niveau. Maar Floris weet meer over wijkniveau dan ik, dus geef ik graag het woord aan hem.
Floris Taminiau: [00:06:59] Ja, misschien nog wel leuk op dat wijkniveau, beetje voor indicatie van de ordegrootte: dus de transformatorhuisjes, die kleine blokjes die de elektriciteit verdelen in woonwijken, die zijn oorspronkelijk ongeveer berekend op een vermogen van 1,5 kilowatt per huishouden. Nou, 1,5 kilowatt. Wat is dat ongeveer? Dat is ongeveer het vermogen van een waterkoker, kan je je voorstellen. Dus gemiddeld per huishouden is dat het vermogen waar ze op berekend zijn. Nou, die nieuwe apparaten die we gaan neerzetten, bijvoorbeeld een warmtepomp, kan al snel vermogen hebben van 5 tot 10 kilowatt. Dat vraagt hij niet 24/7, maar dat heeft hij misschien af en toe wel nodig, dat vermogen. En ook een laadpaal thuis voor de elektrische auto. Zoiets van 3.7 dat zijn kleintjes, maar de meeste, 11 kilowatt. Dus dat is echt veel meer vermogen dan die transformatorhuisjes op gebouwd zijn. Een ander voorbeeld is nog een inductieplaat. Dat zal ook 4 tot 8 kilowatt zijn. Dus als je dat toch wil matchen op een bepaalde manier, moet je als een malle het elektriciteitsnet uitbreiden. Daar zijn de netbeheerders heel goed mee bezig, zijn we hard mee op weg. Maar je moet tegelijkertijd ook andere slimme oplossingen bedenken om dat net wat te ontlasten.
Interviewer: [00:08:08] En alles houdt dus verband met elkaar. En dan hebben we het, dat hebben we eigenlijk nog niet eens benoemd, maar dit speelt natuurlijk ook nog eens een keer op nationaal niveau en op internationaal niveau zelfs. Hebben we die afstemming nodig. Jullie noemen al een aantal zaken die samenhangen met die systeemintegratie. Ik hoorde al het een en ander over infrastructuur. Daar hoort denk ik ook beleid bij wat dit allemaal mogelijk maakt. En in vrijwel alle podcasts die ik tot nu toe heb opgenomen over de energietransitie komt het wel aan bod: namelijk de business case. Dat is ook telkens een issue wat terugkomt. Die business case, die moet kloppen, want anders dan gaan de commerciële partijen niet aan de slag. Om even daarmee te beginnen: die businesscase, dat is dus een hele belangrijke schakel in de hele systeemintegratie, in dat hele nieuwe energiesysteem dat we aan het opbouwen zijn. Maar dus ook een enorme uitdaging?
Joris Koornneef: [00:09:03] Ja, wat misschien wel een leuk voorbeeld is, want we hebben dat nationaal niveau wat jij net noemde en internationaal nog niet heel erg benoemd. Wat er op nationaal niveau dan bestaat is om elektriciteit om te zetten in waterstof, zodat je ook een waterstofnet heb. En het waterstofnet kan eigenlijk veel meer die flexibiliteit aan dan het elektriciteitsnet. Die kan echt gigawatten aan vermogens door pijpleidingen sturen en die kan ook heel veel energie opslaan in de vorm van ondergrondse waterstofopslag, dus die kan veel meer flexibiliteit aan. Waarom noem ik dat? Een van de voorbeelden over de business case is bijvoorbeeld offshore waterstof. Daar wordt over gesproken, ook in energiescenario ’s, dat je offshore wind… Er wordt zoveel offshore wind neergezet dat je het niet altijd als elektronen in het elektriciteitsnet op land kwijt kan. Je kan het ook niet altijd door-exporteren naar andere landen die de vraag hebben. Ook heb je niet bijvoorbeeld de landingsplaatsen voor al die kabels. Dus wordt er gedacht om een deel van die op zee opgewekte elektriciteit om te zetten in waterstof, daar door een pijpleiding te brengen, dus in het waterstofnet op naar land te sturen zodat je of kan opslaan of gebruiken, bijvoorbeeld in de industrie of mobiliteit of andere toepassingen. En waarom noem ik dat? Omdat de businesscase van offshore waterstof zit hem in dat je een deel van die elektriciteit die op het moment weinig waarde heeft omzet in waterstof wat wel dan waarde heeft. En je ontlast het energiesysteem op land en op zee. Dus je bespaart elektriciteitskabels op zee en op land. Dan zou je zeggen oh, dus voor het systeem is dat een een goede investering, want het hele systeem wordt daardoor robuuster en mogelijk ook goedkoper, maar de businesscase bestaat ook uit het besparen van kabels en die worden aangelegd door TenneT op land en op zee. Maar dan zou je in de businesscase dus eigenlijk geld moeten overmaken van TenneT naar de projectontwikkelaar van de offshore waterstof. En dat zijn hele moeilijke juridische en markttechnische dingen om op te lossen. Dus dat systeemwaarde is ergens anders in het systeem los je een probleem voor iemand op, dat heeft waarde, maar je kan niet altijd die waarde omzetten in een monetaire eenheid voor degene die het project ontwikkelt.
Interviewer: [00:11:02] Dus de kosten en de baten liggen dan niet altijd bij dezelfde persoon of bij dezelfde organisatie. En dat is dus ook een probleem van systeemintegratie eigenlijk?
Joris Koornneef: [00:11:12] Dat is een probleem, want voorheen waren dat vaak aparte instituten, staatsbedrijven. Wet- en regelgeving was voor elektriciteit en gassen en warmte was anders, en nu komt het allemaal zo dicht bij elkaar dat dat eigenlijk ook die instituten en die juridische raamwerken en de business cases moeten ook worden opgelijnd. En dat, dat kost tijd.
Floris Taminiau: [00:11:30] Als ik daar nog iets aan toe kan voegen is dat de business case van hernieuwbare energie is in zekere zin, kan je die kannibalistische noemen. Doordat er steeds meer zonnepanelen, steeds meer windmolens worden neergezet, die leveren allemaal op hetzelfde moment, wordt de energie van elk van die zonnepanelen steeds minder waard. Dat is een probleem voor die businesscase natuurlijk. En de oplossing daarvoor is dat je door flexibiliteit in te voegen kan je die energie, die rauwe opwek op dat moment dat het weinig waard is, kan je weer interessanter maken door het naar een andere vorm, een andere locatie of een andere tijd te verschuiven.
Interviewer: [00:12:05] Maar dan heb je nog steeds datzelfde probleem, dat die kosten en baten dan niet altijd… Nou ja goed, een iemand die een zonnepark heeft zou wel een batterijsysteem neer kunnen zetten, maar dat is natuurlijk meer kortdurende opslag…
Floris Taminiau: [00:12:18] Ja, het is lastig om die kosten en baten goed te verdelen. Ik denk dat een voorbeeld van waar dat al gepoogd wordt, is bijvoorbeeld de ATR 85 contracten die TenneT beschikbaar stelt voor grootverbruikers. Het idee is dat ze een korting krijgen op hun transporttarief voor elektriciteit, als ze veel, als ze een aansluiting willen. En in ruil daarvoor is de aansluiting die zij krijgen, is niet 100% van de tijd gegarandeerd, maar 85% van de tijd gegarandeerd. Wat het idee daarvan is? De grootverbruiker krijgt een klein beetje korting op z’n elektriciteitsrekening en in ruil daarvoor heeft de netbeheerder iets meer flexibiliteit om op momenten dat het knelt die elektriciteit ergens anders naar toe te sturen. Zo kan je die kosten en baten een beetje verdelen over de verschillende partijen.
Interviewer: [00:13:04] En als je er vanuit gaat vervolgens dat je die partijen inderdaad gestroomlijnd krijgt en dat die afstemming van die kosten en baten dan opgelost worden door zulk soort constructies zoals jij net ook beschrijft, dan ben je er nog steeds niet, want die zaken moeten ook met elkaar in contact staan, dus er moeten ook nog infrastructuur ontwikkeld worden.
Floris Taminiau: [00:13:25] Dat klopt helemaal ja. Er is wel veel infrastructuur nodig voor dit, voor systeemintegratie. Zowel op elektriciteitsniveau maar ook moleculaire transport moet je aan waterstof denken. Maar het kan ook andere energiedragers zijn. En warmtenetten kan je ook aan denken. Al die infra is nodig en die is ook best duur om te bouwen. Het is ook best lastig om het te bouwen in een land wat toch best volgebouwd is zoals Nederland. Dus ja, eigenlijk door slimme oplossingen ergens te bedenken en die samenwerking te vinden is er uiteindelijk wel minder van die infrastructuur nodig en kan dat enigszins schelen.
Interviewer: [00:14:00] Ja, en heb je daar concrete voorbeelden bij?
Floris Taminiau: [00:14:03] Nou, ik moet vooral denken aan het voorbeeld wat Joris net zei eigenlijk over die elektriciteitskabels op zee. Dus je hebt een enorme bak met windenergie liggen. En die stroom, die elektronen, wil je zo nuttig mogelijk gebruiken. En hoe kan je daar goed, ja, hoe kan je dat op een goede manier transporteren naar het land en naar mensen die daar gebruik van kunnen maken?
Interviewer: [00:14:25] Daarvoor moet dus gewoon heel veel infrastructuur worden aangelegd. Gewoon elektriciteitslijnen dan naar land?
Joris Koornneef: [00:14:32] Ja. We hoeven niet alleen elektriciteitsleiding te zijn, dat is heel belangrijk. Die moeten ‘no regret’ aangelegd worden. Maar wat we ook zien en horen is dat dat best wel lang kan duren. Floris noemde dat het aanleggen van een nieuw traject hoogspanning, datkan zo tien jaar duren. Dus je moet eigenlijk op al die infrastructurele ontwikkelingen warmte, CO2, waterstof en elektriciteit – en het aardgassysteem nog in standhouden, zolang we die flexibiliteit nodig hebben – die moet je parallel ontwikkelen zodat je meer opties biedt, zeg maar. Ook bijvoorbeeld aan bedrijfsleven dat ze naar power-to-heat kunnen en dat ze bijvoorbeeld de warmte kunnen opslaan achter hun poort, zodat ze een kleinere netaansluiting nodig hebben. Dat ze de stroom pakken wanneer ze die goedkoop is of die volgens die flexibele aansluiting kunnen pakken, slaan ze het op als warmte en gebruiken ze het later. Of een batterij en slaan ze het op als stroom. Bijvoorbeeld voor warmtenetten zou je ook weer power-to-heat, dus warmtepompen of e-boilers kunnen gebruiken om elektriciteit om te zetten in warmte, wat je dan bovengronds of ondergronds opslaat. Dus het slim, parallel uitrollen van die infrastructuren – eigenlijk allemaal tegelijk – vóórdat je het systeem daadwerkelijk nodig hebt. Want dat zien we nu dat eigenlijk zitten we tegen het systeem aan te hikken dat we die infrastructuur hebben we eerder nodig dan dat je het systeem nodig hebt. Want nu hikken we tegen die elektriciteitcongestie aan, omdat de infrastructuur is er nog niet. En daardoor krijgen we zo’n varkenscyclus dat je veel aanbod groei hebt, maar de vraag blijft achter, dan zie je de vraag weer stijgen, maar dan blijft het aanbod weer achter. En zo blijven we… gaan we niet netjes als synchroonzwemmers naar het doel, maar hortend en stotend.
Interviewer: [00:16:09] Ja, mooi om dat zo te benoemen en ehm om synchroon te gaan zwemmen, want dat is dus eigenlijk wat je idealiter – ik denk dat het in de realiteit nooit helemaal synchroon zal lopen, het zal altijd een beetje met horten en stoten gaan, kan ik me voorstellen – maar dat synchroonzwemmen, waar moet dat gecoördineerd worden? Is dat dan iets wat vanuit beleid moet komen?
Joris Koornneef: [00:16:33] Ja, ook, maar het is te makkelijk om dit alleen maar bij beleidsmakers op het bordje te gooien. Dit is iets waar eigenlijk elke expert die rondom energie werkt zich bewust van moet zijn en om zich heen of om haar heen moet kijken: wat zijn mijn opties? Moet ik voor mijn bedrijf dit elektrisch oplossen? Moet ik een e-boiler kiezen of heb ik hier misschien in de toekomst een andere optie? En kan ik bijvoorbeeld een hybride systeem gebruiken zodat ik kan nog slim kan kiezen tussen aardgas en stroom en afhankelijk van de netaansluiting die ik wél kan krijgen gebruik ik stroom wanneer het kan en aardgas. En in de toekomst stap ik over op waterstof. Dus het is ook voor de industrie goed om te kijken welke opties heb ik, op mijn plek, met de netcongestie of het waterstofaanbod in mijn omgeving? En dan samen met lokale, regionale en nationale overheid dat proberen af te stemmen. Dit is niet makkelijk. Op alle niveaus moet dit eigenlijk in elkaar grijpen. Nationaal beleid rondom die belangrijkste infrastructuren. Regionaal beleid, ook met ruimte en vergunningen, en lokaal ook om weerstand tegen of duurzaam aanbod, of batterij complexen of andere opslagsystemen. Dus iedereen moet hiervan weten en en samenwerken.
Interviewer: [00:17:44] Oké, dat is echt wel… Het is echt wel een enorme opgave, dat is wel duidelijk. En ik denk dat in de praktijk dat heel veel mensen die werken in energietransitie, of dat nou als beleidsmaker is of in bedrijven, dat die vaak gefocust zijn op een specifiek onderdeel of een specifiek onderwerp binnen die energietransitie. Wat ik jullie hoor zeggen is dat het dus heel belangrijk is om ook de effecten op andere vakgebieden in beeld te houden. Wat zouden jullie willen adviseren aan die mensen?
Floris Taminiau: [00:18:18] Nou ja, of je nou planoloog of ingenieur of politicoloog, econoom of sociaal wetenschapper bent, eigenlijk het advies is: kijk verder dan je eigen onderwerp en project. En ik zal eerlijk zijn, ik zie dat ook veel om me heen al gebeuren: steeds meer bewustzijn over het idee dat het hele systeem, gezamenlijk moet transformeren. Ik denk dat we het gewoon willen reïtereren in deze podcast. Een voorbeeld is naar gemeentes die warmtepompen willen plaatsen in een wijk: wat is het effect voor het netwerk op dat niveau? Met die transformatorhuisjes waar ik het eerder over had, is er misschien een warmtenet op die locatie niet beter om aan te moedigen? Daar wordt ook zeker al aan gewerkt. En eigenlijk het bewust maken van dat elk puzzelstukje dat wordt neergelegd, dat dat ook meteen invloed heeft op de gebieden ernaast.
Joris Koornneef: [00:19:08] Als ik er nog eentje mag toevoegen ik vind wat Floris aan het begin zei, dus dat het heel belangrijk is dat het tijdstip, dus wanneer heb je energie nodig, in welke vorm en welke plaats? En welk tijdstip en welke vorm, dat zie je nu in heel veel denken terugkomen. Dus zetten we het om naar waterstof, zetten we het om naar warmte? Oh, dat is een goed idee! Maar we moeten nu wel, denk ik van rapporten met staafdiagrammen naar rapporten met ruimtelijke kaarten, hoe moeilijk dat ook is voor de discussie. Maar het echte probleem vindt nu plaats in de ruimte. Dus op een plek waar een bedrijf een stroomaansluiting wil hebben, in een energiemodel of in een rapport kan dat prima, maar op dat plekje op de kaart is er misschien geen aansluiting. En daar gaat het nu vaak mis met vergunningen, met aansluitingen op een bepaalde plek voor een bepaalde entiteit of een warmtenet of een bedrijf. En dat is volgens mij de richting waar al die experts die Floris net ook noemde economen, planologen, meer naar dat ruimtelijke aspect moeten kijken. En dan ga je automatisch integreren van van systemen ook beter mogelijk maken.
Interviewer: [00:20:10] Nou, heel helder verhaal dus om nog even terug te pakken: de vorm, tijdstip en dus de ruimte. Dat zijn eigenlijk de drie pijlers waar je in ieder geval voor systeemintegratie – en maakt dus niet uit in welk vakgebied je zit – eigenlijk rekening mee moet houden. Nou, heel helder. Dank jullie wel!
Joris Koornneef: [00:20:33] Graag gedaan.
Floris Taminiau: [00:20:33] Graag gedaan.
Interviewer: [00:20:37] Systeemintegratie gaat dus eigenlijk over alle onderwerpen van de energietransitie: het grotere plaatje waarin die verandering naar een duurzaam energiesysteem moet plaatsvinden. Op Energy.nl is over heel veel onderwerpen feitelijke en onafhankelijke informatie te vinden, specifiek gericht op beleidsmedewerkers en professionals in de energietransitie. Verder kunt u eerdere podcasts uit deze serie natuurlijk terugluisteren. En vond u dit een interessante podcast? Geef ons dan vijf sterren als blijk van waardering. Daarmee wordt deze podcast ook beter vindbaar voor anderen. Hartelijk dank voor het luisteren.
