Het Centrum Wiskunde & Informatica (CWI) in Amsterdam en de
Technische Universiteit Eindhoven (TU/e) gaan in samenwerking met KEMA
onderzoek doen naar ons toekomstige energienet. Het onderzoek richt zich
op het automatisch optimaliseren van de capaciteitsplanning van het
elektriciteitsnetwerk. Resultaten zijn van toepassing voor
beleidsmakers, energieleveranciers en netwerkbeheerders.
In de
toekomst wordt energielevering veel complexer. Door decentrale opwekking
ontstaat tweerichtingsverkeer op het energienet en krijgen we te maken
met pieken en dalen in de belasting. Daarnaast zullen ook private
partijen die bijvoorbeeld investeren in opslagcapaciteit, toetreden tot
de energiemarkt. Deze ontwikkelingen maken een nieuwe aanpak van
capaciteitsplanning en herinrichting van het netwerk noodzakelijk. In
het onderzoek wordt rekening gehouden met milieudoelstellingen,
geografische en economische aspecten.
Componenten in het
netwerk, zoals kabels, transformators en opslagbatterijen, zorgen samen
voor stabiele en betrouwbare energielevering. Vroeger werden
beslissingen over aanpassingen in componenten genomen op basis van
ervaringen en ‘trial and error’. De belasting in het net van een dikkere
kabel werd handmatig doorberekend met software. In de toekomst moet
intelligente software de capaciteitsplanning tussen alle componenten in
het netwerk automatisch optimaliseren en beslissingen nemen over de
beschikbaarheid, plaatsing en kosten van de componenten.
“Traditionele
energielevering vindt plaats aan de hand van een top-down benadering”,
zegt Han La Poutré, hoofd van de onderzoeksgroep ‘Multi-Agent and
Adaptive Computation’ van het CWI. “De toekomstige energielevering is
veel complexer en met vele spelers en systemen multi-objective.
Geavanceerde software wordt hierin essentieel, waarbij ook economische
en milieudoelstellingen worden meegewogen.” Door het toepassen van
bijvoorbeeld ‘peak shaving’, een mechanisme dat de onderzoekers meenemen
in het automatiseren van de capaciteitsplanning, kan een deel van de
energievraag met de prijs worden gestuurd.
In het onderzoek gaat
de TU/e zich toeleggen op het modelleren van de componenten en van de
toekomstige vraag en het aanbod naar energie. Het CWI richt zich, in
samenwerking met KEMA, op het programmeren van optimalisatiesoftware.
Hiervoor zal het CWI geavanceerde evolutionaire algoritmen ontwikkelen.
Daarnaast gaat het CWI een simulatiesysteem ontwerpen waarin economische
aspecten zoals mechanismen die vraag en aanbod sturen, worden
meegenomen.
Het onderzoek is mogelijk gemaakt door de Smart Energy Systems (SES)-subsidies, een subsidieprogramma van NWO. Het doel van het onderzoeksprogramma SES is om te onderzoeken hoe de ICT een bijdrage kan leveren aan een verdere verduurzaming van energie. Dit kan zijn door op een betere manier het energieverbruik in gebouwen te controleren, systemen te ontwikkelen om efficiënt en op stabiele wijze energie decentraal op te wekken, of het verlagen van het energieverbruik door de ICT-sector zelf.
Fotografie: Shutterstock
