Digitale spin in elk klein en groot stroomweb

ECN-laadstation voor de Toyota plug in Prius. Binnenkort wordt dit station uitgebreid met een PowerMatcher.

PowerMatcher koppelt vraag optimaal aan aanbod

Meer stroom van wind en zon is prima voor de CO2-reductie. Maar windturbines en zonnecellen leveren alleen als het waait of als de zon schijnt en vaak niet als de vraag het grootst is. Onze wasmachines draaien daarentegen elke maandag, bij elke weersgesteldheid ... dus: hoe stem je vraag en aanbod op elkaar af? ECN-onderzoeker Koen Kok ontwikkelde daarvoor de PowerMatcher. In de loop van dit jaar gaat een exemplaar het volautomatisch laden van de accu’s van de ECN plug in Toyota Prius verzorgen.

Het afstemmen van het aanbod op de stroomvraag is zo oud als het openbare elektriciteitsnet zelf. In sommige huizen bevat de meterkast een elektriciteitsmeter, die een tarief heeft of een aparte teller voor dag- en nachtstroom. Via de nachtstroommeter kunnen klanten alleen stroom krijgen in de daluren van centrales, maar dan wel tegen een gunstig tarief. Op deze manier proberen de stroomproducenten de elektriciteitsvraag te sturen, want het liefst leveren ze dag en nacht evenveel stroom. Het is een dappere poging, maar de producenten blijven – meer dan ze lief is – afhankelijk van het wispelturige gedrag van de stroomgebruikers.
Inmiddels zijn we vele tientallen jaren verder en heeft de digitale techniek zijn intrede gedaan. ECN-onderzoekers hebben op basis van die techniek de PowerMatcher ontwikkeld, op basis van resultaten van de Vrije Universiteit Amsterdam en de universiteit van Lund in Zweden. Kok: "De PowerMatcher kan bij de elektriciteitsproductie een sleutelrol spelen in het op elkaar afstemmen van vraag en aanbod, van zowel kleinschalige installaties (opladen van accu’s van elektrische auto’s) als grootschalige netwerken (reageren op windstilte boven Noordwest Europa of het opvangen van fluctuaties)."
Dit past goed bij de huidige trend van kleinschalige elektriciteitsproductie: individuele zonnecellen op het dak van een woning, windturbine bij boerderij, maar ook de opvolger van HR-ketel, de HR/E ketel, die naast warmte ook elektriciteit levert). Maar de PowerMatcher past ook goed in de plannen voor een toekomst waarin elektrische auto’s het Europese wagenpark domineren. Want die gaan bij thuiskomst allemaal aan het stopcontact om te laden. "Binnenkort gaat ECN op eigen terrein proefdraaien met een PowerMatcher," kondigt Koen Kok aan. "Die gaat dan op een unieke manier de accu’s van de ECN plug in Prius laden, die in principe aan elk stopcontact ‘brandstof’ kan tanken."

Accu’s van elektrische auto pas laden op het juiste moment
De avonduren kennen de gebruikelijke stroomafnemers: afwasmachines, televisies, pc’s. Door die te starten maakt de consument duidelijk dat hij er op dat moment gebruik van wil maken. Maar geldt dat ook voor het opladen van de autoaccu’s? Misschien, soms, maar in veel gevallen zal de eigenaar tevreden zijn als zijn accu’s de volgende morgen tjokvol stroom zitten. Afhankelijk van zijn geplande ritten interesseert het hem meer of minder wanneer dat laden precies gebeurt. En juist die onverschilligheid maakt het mogelijk om intelligentie toe te voegen aan elk laadstation van de elektrische auto’s.
Kok: "De intelligentie van de acculader brengt de stroombehoefte van de auto in kaart en stuurt die gegevens via een zogeheten bieding naar de PowerMatcher. Die verzamelt de biedingen van alle aangesloten acculaders en stelt vervolgens aan de hand daarvan een soort laadprogramma op: bijvoorbeeld eerst de auto’s die het meest geboden hebben, daarna de auto’s met de lagere biedingen en ten slotte, de auto’s, die niet acuut stroom nodig hebben." De PowerMatcher kiest zijn programma zo dat hij altijd aan de opgegeven randvoorwaarden voldoet: leveringszekerheid, behoud van kwaliteit/comfort, kostenefficiënt werken en, indien mogelijk, zoveel mogelijk gebruik maken van duurzame bronnen.
De PowerMatcher is het resultaat van onderzoek naar Intelligente sturing van vraag en aanbod, dat deel uitmaakt van het R&D-programma van ECN Intelligente Energie Netten, legt Koen Kok uit. "Het principe is dat in een landelijk stroomnetwerk knooppunten komen en dat elk knooppunt een PowerMatcher bevat. Die neemt voortdurend besluiten om vraag en aanbod zo gunstig mogelijk op elkaar af te stemmen op basis van informatie die aanbieders en vragers leveren." De werkwijze is min of meer te vergelijken met de verkeersafhandeling op een kruispunt met stoplichten, waarbij detectielussen in het wegdek voortdurend het aanbod registreren. Met hun informatie kan de besturingskast de rijstrook met de meeste auto’s tijdelijk bijvoorbeeld 10 seconden langer ‘groen’ geven ten koste van de andere, rustiger rijstroken.
De kracht van de PowerMatcher is dat hij geschikt is voor elk niveau in elke elektrische infrastructuur; hij kan werken op heel lokaal niveau om op een winderige winteravond de stroom van windturbines te gebruiken om warmtepompen van woningen te laten werken. Maar hij kan ook in een landelijk netwerk met grote centrales en internationale aanbiedingen met goedkope stroom nuttig werk verrichten. Want in beide situaties moeten vraag en aanbod optimaal op elkaar worden afgestemd.

Contact
Koen Kok
ECN Intelligente Energie Netten
Tel.: 0224 56 4544
E-mail: j.kok@remove-this-part-ecn.nl

Info
www.powermatcher.net

Dit ECN-Nieuwsbrief-artikel mag zonder toestemming worden gebruikt voor publicatie, mits verwezen wordt naar de bron: www.ecn.nl/nieuws/