SGE: Smart Grid Evolution

  • looptijd: 2013 - 2016
  • locatie: Almelo, Overrijsel
  • functie: Energiebewustzijn verhogen, meer flex

SGE: het project Smart Grid Evolution gaat alle noodzakelijke voorbereidingen treffen om de realisatie van een dergelijk grootschalige proeftuin in Nederland mogelijk te maken.

  • Thema: virtual infrastructures
  • Onderwerp: IT: Distributed Service Platform

Onderdelen hiervan zijn het ontwerp van de (functionele) ICT-architectuur, telecomarchitectuur, fysieke infrastructuur en de institutionele omgeving.

SGE

De ontwikkeling van Smart Grids en intelligente energiesystemen in Nederland bevindt zich nog in de Proof of Concept fase.

Er zijn op dit moment namelijk vooral pre-concurrentiële ontwikkelprojecten en kleinere proeftuinen operationeel, waarin technologieën worden geïmplementeerd en onderzocht om vast te stellen welke individuele business cases op termijn gerealiseerd kunnen worden.

Deze trajecten dienen er voornamelijk voor om de potentieel toekomstige waarde van technologieën in hun sociale context vast te stellen. In de aanloopfasen naar commercialisatie bevindt de ontwikkeling van Smart Grids in Nederland zich dan ook nog in de beginfase.

Een grootschalige proeftuin is noodzakelijk om de volgende stap te zetten in de ontwikkeling richting de grootschalige uitrol van Smart Grids vanaf het eind van het lopende decennium en begin jaren 2020, conform de doelen van het Innovatiecontract Smart Grids.

De projectpartners starten met het project Smart Grid Evolution om alle noodzakelijke voorbereidingen op de realisatie van een dergelijk grootschalige proeftuin in Nederland te treffen.

Doel SGE

Het ontwerp (System of systems design) van de (functionele) ICT architectuur, telecomarchitectuur, fysieke infrastructuur en de institutionele omgeving waarmee in 2016 de realisatie en bedrijfsvoering van een grootschalige proeftuin in Nederland met circa 500.000 aansluitingen kan worden gestart.

In deze modulaire systeentool worden opgenomen:

  • alle tot op heden bekende Smart Grid technologieën
  • producten/diensten
  • een scenariotool
  • een rekentool om scenario’s door te rekenen

Deze modulaire systeemtool is geschikt voor nationale en internationale onderzoeksinstellingen, ICT & technologie bedrijven, (energie)leveranciers, nieuwe dienst- en productaanbieders, klanten en overheden. Zij kunnen ervaring met de energievoorziening van de toekomst opdoen en nieuwe klantproposities door testen.

Subsidie

Het betreft hier een Switch2SmartGrids (TESG113013) subsidieproject uitgegeven door RVO.

Samenwerkende projectpartners

CogasAlliander, Dr. Ten B.V. , Net2Grid , PNO Advies B.V., Proxenergy B.V. , Siemens Nederland N.V. , TU Delft , TU Eindhoven , Thales Nederland B.V. , Universiteit Twente

Partners: 

SGE: Smart Grid Evolution

In SGE is inzicht verworven over de bruikbaarheid van bestaande gereedschappen en zijn aanvullende hulpmiddelen ontwikkeld om de toekomstige energietransitie-programma’s in gemeentelijk en regionaal verband te faciliteren. Ten grondslag van deze tools liggen de uitkomsten uit voorgaande proeftuinen, de literatuur en wetenschappelijke kennis op het gebied van smart grids en de knowhow uit het bedrijfsleven. Hiermee is een duidelijke volgende stap gezet richting de grootschalige uitrol van toekomstige integrale energiesystemen.

Marktmodel

Ontwerp institutionele omgeving, algemeen marktmodel waarmee de elektriciteitsmarkt verder geoptimaliseerd kan worden.

SGE: Smart grid evolution, standaardisatie
SGE: Smart grid evolution, standaardisatie

SGE bereidt de opschaling van smart grids voor door te verkennen wat er in de praktijk gaande is. Er wordt onder meer samengewerkt met:

  • het platform kennisdeling van NBNL
  • de landelijke werkgroep Energie Transitie Reken Modellen (ETRM)
  • Bijzondere aandacht wordt besteed aan relevante standaarden en referentiemodellen (USEF, IEC, SGAM)

Onderkend wordt dat een succesvolle methodiek goed moet aansluiten op de drijfveren en dynamiek van de vele lokale initiatieven die zich vaak in gemeentelijk verband aftekenen.

Ook dient de aanpak mee te werken aan de aanpak van digitaal netbeheer en de ontwikkeling van producten en diensten voor klant en markt, daarbij gebruikmakend van technologische ontwikkelingen.

Testen

De methodiek wordt getoetst aan de praktijk met casussen in Overijssel (met een focus op de gemeente Hof van Twente) en Noord-Holland Noord, waarbij twee basisscenario’s worden uitgewerkt.

Hiermee treft SGE voorbereidingen voor een voorwaardenscheppend meerjarenprogramma, dat de totstandkoming en uitvoering van lokale projecten faciliteert. Daarin wordt kennisoverdracht van best practices (ontwerpen, rekenmodellen, componenten) gezien als een essentiële voorwaarde voor succes.

2 sporenaanpak

Het SGE-project verkent langs twee sporen wat er in de praktijk gaande is.

  1. een interviewreeks gehouden (“oogsten”), waarin experts via de in SGE betrokken netbeheerders gevraagd wordt welke ontwikkelingen en issues zij onderkennen in sociaal, technisch, economisch en politiek opzicht (STEP).
    Dit in verband met de opwekking, het gebruik, de opslag en de sturing van energie (OGOS).
    De verkregen inzichten worden getoetst aan praktijkvraagstukken in onder meer Noord-Holland Noord en worden gebruikt om een samenhangend kader te scheppen voor toekomstige projecten.
  2. SGE gaat via Cogas een samenwerkingsrelatie aan met een beperkt aantal lokale initiatieven in Overijssel.
    Doel is te onderzoeken welke scenario’s en projecten momenteel in de praktijk worden ontwikkeld en of men daarbij oog heeft voor de evolutie of stapsgewijze ontwikkeling van smart grids (“ontwerpen”).
    Met name de nauwe samenwerking met de gemeente Hof van Twente en haar lokale partners in het kader van Zuiver BV biedt aanknopingspunten om de SGE-methodiek voor gebiedsontwikkeling aan de praktijk te toetsen.

Beide sporen dragen bij aan een methodiek voor gebiedsontwikkeling die breed inzetbaar is.

In hoeverre de SGE-methodiek geschikt is voor Urban Energy-programma’s, zal een vervolgproject uit kunnen wijzen.

Het SGE-project en zijn partners doorlopen samen een leerproces waarin zij ontdekken hoe de stap gezet kan worden van proeftuinen op microniveau naar programma’s op mesoniveau.

De werkwijze die hieruit voortvloeit, vormt de SGE-methodiek.

Met deze methodiek kunnen de stakeholders van een energiesysteem samen alternatieve ontwikkelpaden exploreren.

Daarbij gaat het om samenwerking tussen bijvoorbeeld burgers, bedrijven, netbeheerders en overheden.

Zij kunnen gebruikmaken van kennis over bouwstenen en rekenmodellen, die SGE op een systematische, gestandaardiseerde en toegankelijke wijze deelt.

Met de methodiek streeft SGE ernaar voorbereidingen te treffen voor het faciliteren van de opschaling en de Smart Grid Evolution die met het oorspronkelijk TKI Switch2SmartGrids projectvoorstel worden beoogd.

Pijlers

  1. Pijler 1: het faciliteren van gebiedsontwikkeling met een stappenplan
  2. Pijler 2: het ondersteunen van gebiedsontwikkeling met rekenmodellen
  3. Pijler 3: het bevorderen van interoperabiliteit met architectuurmodellen en standaarden

Dragers

  1. Drager 1: aansluiten bij gebiedsontwikkeling in gemeentelijk en regionaal verband
  2. Drager 2: het benutten van universitaire kennis in gebiedsontwikkeling voor innovaties
  3. Drager 3: het oogsten en delen van kennis en knowhow uit voorgaande proeftuinen

De pijler en dragers zijn belangrijk voor de schaalbaarheid van systemen.

Zie link naar document

SGE zet een methodiek op om lokale initiatieven te ondersteunen bij de planvorming op micro, meso- en/of macroniveau. Daarbij is het handig alternatieve (basis)scenario’s te ontwikkelen.

Met de beschikbare oplossingsconcepten werkt SGE twee basisscenario’s uit.

  1. Het eerste basisscenario heet “technology as usual”
    Hierin worden de duurzaamheidsprojecten waarvan momenteel sprake is, doorgetrokken in de plannen van lokale initiatieven. In dit scenario worden slimme sturing en flexibiliteitsdiensten nog niet meegenomen.
  2. Het tweede basisscenario is: “anticipatie op smart grids”.
    Daarin introduceren we aanvullende typen projecten die uitdrukkelijk rekening houden met de geleidelijke evolutie van slimme oplossingen met gebruik van slimme sturing en flexibiliteitsdiensten.
    Kenmerkend voor dit tweede basisscenario is dat netbeheerders en andere partijen in de samenleving anticiperen op vervolgstappen om “smart grids” te realiseren. Wanneer dit niet gebeurt, is het zeer goed denkbaar dat de maatschappelijke kosten door gebrek aan afstemming en standaardisatie hoog zullen uitvallen. Veel hoger dan wanneer daar rekening mee wordt gehouden via een zekere geleide evolutie.

Pijler 1: Stappenplan
Gebiedsontwikkeling in gemeentelijk en regionaal verband vereist bijzondere aandacht voor de integratie van sociale en technische systemen, waarbij vele belanghebbenden betrokken zijn. Daarvoor is een integrale systeembenadering nodig die wordt vergemakkelijkt door een gezamenlijk gedragen stappenplan.

Pijler 2: Rekenmodellen
Om de maatschappelijke en economische waarden te realiseren die men in gebieden nastreeft, zijn kwantitatieve en kwalitatieve indicatoren van belang bij het opstellen van plannen en het monitoren van de voortgang. Het gebruik van rekenmodellen is zeer gewenst om in een vroeg stadium na te gaan of doelstellingen haalbaar lijken en of men op koers ligt om de gestelde doelstellingen tijdig te behalen.

Pijler 3: Standaardisatie
Met de opkomst van lokale gedecentraliseerde energiesystemen naast de reeds bestaande en essentiële centrale systemen, is het noodzakelijk veel nieuwe koppelingen tussen de systeemonderdelen aan te brengen. Daarmee neemt de complexiteit van het energiesysteem als ‘systeem van systemen’ zeer sterk toe en is standaardisatie noodzakelijk om de betaalbaarheid, betrouwbaarheid en interoperabiliteit van energiesystemen te garanderen.

Drager A: Gebiedsontwikkeling
De opschaling van nieuwe energiesystemen zal mede tot stand gebracht worden door vele lokale initiatieven in gemeentelijk en regionaal verband. Het ontwikkelen van gezamenlijk gedragen beleidskaders en plannen is van groot belang om dit voortvarend te bewerkstelligen. Het is daarom gewenst dat onderzoeks- en innovatieprogramma’s de projecten koppelen aan de grote uitdagingen c.q. ‘grand challenges’ die gebiedsontwikkelingen met zich meebrengen.

Drager B: Kennisdeling
Het maken van gezamenlijke beleidskaders, programma’s en specifieke projectplannen is zeer kennisintensief. Het actief delen van opgedane kennis over de te gebruiken processen, methoden en technieken, alsmede inzicht in wet- en regelgeving en financiële aspecten gaat het vermogen van individuele projecten te boven. Om de energietransitie te versnellen is het belangrijk specifieke maatregelen te nemen zulke kennis zodanig openbaar te maken dat het gemakkelijker kan worden gedeeld en hergebruikt.

Drager C: Innovatie
De energietransitie in gebieden zal zich over decennia uitstrekken en gaandeweg gebruik maken van nieuwe producten en diensten die rekening houden met de gewenste flexibiliteit van het energiesysteem. De daartoe benodigde innovaties maken sterk gebruik van de resultaten van wetenschappelijk onderzoek en het ondernemerschap van het bedrijfsleven. Programma’s voor gebiedsontwikkeling dienen daarom ruimte te bieden om verder onderzoek te verrichten en stapsgewijs de resultaten van wetenschappelijk onderzoek in innovatieve systemen te beproeven, door te ontwikkelen en op te schalen.

Cogas

  Johan Voshaar   Cogas.nl    j.voshaar@cogas.nl    0546 836819