Modellen nog om smart grids en relevante ICT te combineren

Modellen nog om smart grids en relevante ICT te combineren

Om de ingrijpende overgang van het huidige elektriciteitssysteem in goede banen te leiden, hebben we modellen nodig die smart grids en relevante ICT combineren. Dat is de boodschap van Peter Palensky, hoogleraar Intelligent Electrical Power Grids aan de TU Delft.

Volgens Peter Palensky beschikken we over goede wetenschappelijke modellen van de natuurkunde binnen slimme elektriciteitsnetten (smart grids), en over goede modellen voor de relevante ICT, maar moet nu de koppeling gemaakt worden. ‘Het energiesysteem vormt de ruggengraat van de geïndustrialiseerde wereld. Momenteel maakt dat systeem een ingrijpende transitie door, van hiërarchisch en statisch naar meer gedistribueerd en dynamisch’, aldus professor Peter Palensky. ‘Daar zijn verschillende redenen voor, maar de voornaamste drijvende kracht achter die ontwikkeling is de integratie van hernieuwbare, schone energiebronnen, zoals zonne- en windenergie. Die vernieuwing van het energiesysteem brengt uitdagingen met zich mee: processen worden sneller, constructies ingewikkelder en de mogelijkheden diverser. Dat leidt uiteindelijk tot meer complexiteit, wat onwenselijk is voor zo’n belangrijke steunpilaar van ons leven.’

Smart grids

‘Om die complexiteit het hoofd te kunnen bieden, hebben we smart grids nodig’, legt Palensky uit. ‘Smart grids zijn elektriciteitsnetwerken die het gedrag en de activiteit van alle daarmee verbonden eenheden – generatoren, gebruikers en eenheden die zowel energie genereren als gebruiken – op een slimme manier met elkaar kunnen integreren en zo vraag en aanbod van elektriciteit efficiënt, duurzaam, economisch en veilig op elkaar afstemmen.’

ICT

‘Zoals zo vaak is dit een kwestie van vuur met vuur bestrijden: om de complexiteit van het toekomstige energiesysteem het hoofd te bieden, wordt er gebruikt gemaakt van complexe automatiserings- en informatietechnologie. Meer kennis en informatie, die sneller worden verwerkt en worden gebruikt door een gemeenschap van deelnemers aan smart grids, vormen de sleutel tot betrouwbaarheid, betaalbaarheid en duurzaamheid. Met behulp van ICT verandert het energiesysteem van een gespecialiseerde machine in een flexibel platform dat geschikt zal zijn voor de energietoepassingen van de toekomst.’

Hybride

Om dergelijke toepassingen te kunnen ontwerpen en valideren, hebben we meer inzicht nodig in hybride systemen, waarbinnen ICT en fysieke technologie met elkaar worden gecombineerd. ‘Het komt erop neer dat we beschikken over goede wetenschappelijke modellen van de natuurkunde binnen elektriciteitsnetten én goede modellen voor de relevante ICT. Wat we nu nodig hebben zijn modellen die beide combineren. Ik houd mij bezig met het modelleren en inzichtelijk maken van complexe cyber-fysische elektriciteitssystemen, voor de ontwikkeling van de energietoepassingen van de toekomst’, zegt Palensky. ‘Daarnaast kan elektriciteit functioneren als brug tussen verschillende soorten energie. Uit trends als ‘power to gas’ en ‘power to heat’ blijkt dat een smart grid kan functioneren als de ruggengraat van een geïntegreerd energiesysteem, waarbinnen de voordelen van verschillende media elkaar aanvullen. Daarbij horen interactieve energiemarkten die als handelsplatforms functioneren voor elektriciteit, energie en flexibiliteit. De sleutel daartoe is een flexibel, in hoge mate geautomatiseerd, betrouwbaar en stabiel smart grid.’

Bron: TU Delft