Ruimtelijke sleutels voor een robuuster elektriciteitsnet in de Vlaamse context

Dieter Van den Saffele
In 2014 werden drie kerncentrales in België gesloten door technische problemen. Hierdoor kwam de elektriciteitsvoorziening in het gedrang en dit zou voornamelijk tijdens de piekmomenten in de winter een groot probleem kunnen zijn.De federale regering en hoogspanningsnetbeheerder, Elia, stelden een plan op voor als er zich effectief een stroomtekort zou voordoen. Het zogenaamde ‘afschakelplan’ houdt in dat grote regio’s zouden afgeschakeld worden van het net wanneer er niet voldoende elektriciteit kan geproduceerd worden.

Ruimtelijke sleutels voor een robuuster elektriciteitsnet in de Vlaamse context

In 2014 werden drie kerncentrales in België gesloten door technische problemen. Hierdoor kwam de elektriciteitsvoorziening in het gedrang en dit zou voornamelijk tijdens de piekmomenten in de winter een groot probleem kunnen zijn.

De federale regering en hoogspanningsnetbeheerder, Elia, stelden een plan op voor als er zich effectief een stroomtekort zou voordoen. Het zogenaamde ‘afschakelplan’ houdt in dat grote regio’s zouden afgeschakeld worden van het net wanneer er niet voldoende elektriciteit kan geproduceerd worden. Dit zou enorme gevolgen hebben voor de verbruikers in een getroffen regio. Het afschakelplan riep veel vragen op en werd al snel een grote mediahype.

Dit plan laat zien dat het elektriciteitsnet niet robuust is en dat enkele kleine problemen met de kerncentrales al snel kunnen leiden tot grote gevolgen voor het land. De centrale onderzoeksvraag in deze thesis luidt dus ook als volgt:

 “Wat zijn ruimtelijke sleutels om een robuustere energievoorziening in deVlaamse Nevelstad te kunnen concipiëren?”

In de thesis worden drie strategieën voorgesteld die potentieel hebben voor een robuuster net.

De eerste strategie is decentrale energie, en meer specifiek wind- en zonne-energie. Deze energiebronnen kunnen overal in het territorium ingeplant worden omdat wind en zon overal aanwezig is. Dit zou kunnen leiden tot een meer lokale elektriciteitsproductie in plaats van centraal zoals dit het geval is voor het hedendaagse elektriciteitsnet. Merk op dat ‘overal’ in de ruimtelijk context van Vlaanderen moet geplaatst worden. De verspreide verstedelijking die in grote mate aanwezig is in deze regio vormt in veel gevallen een probleempunt bij de bouw van nieuwe windturbines.

De tweede strategie die voorgesteld wordt is het bufferen van elektriciteit. Het elektriciteitsnet moet op elk moment in evenwicht zijn. Dit betekent dat de productie op elk tijdstip gelijk moet zijn aan de consumptie van elektriciteit. Twee verschillende vormen van buffers worden beschreven in deze thesis: smart grids en de opslag van elektriciteit.

Een smart grid laat toe het elektriciteitsverbruik uit te stellen in de tijd (bijvoorbeeld: de vaatwasser niet nu gebruiken, maar vijf uur later). Op piekmomenten zou dit kunnen leiden tot een lager elektriciteitsverbruik wat uiteindelijk zou kunnen resulteren dat er helemaal geen stroomtekort is.

Opslag van elektriciteit is een andere manier van bufferen en, in deze thesis, worden twee verschillende vormen van elektriciteitsopslag beschreven: vehicle to grid (V2G) en batterijen. V2G houdt in dat elektriciteit wordt opgeslagen in de batterijen van elektrische voertuigen. In het geval van een elektriciteitstekort zou het mogelijk zijn om deze elektrische voertuigen te ontladen zodat het elektriciteitsnet in balans blijft. De andere manier, batterijen, zijn op dit moment nog volop in ontwikkeling en de toekomst moet uitwijzen of dit effectief een geschikte buffer is voor grote hoeveelheden elektriciteit. Elektriciteit kan ook opgeslagen worden door water te transporteren van een lager gelegen gebied naar een hoger gelegen gebied (waterkrachtcentrale), maar de topologische eigenschappen van de Vlaamse regio laten deze vorm van bufferen niet toe.

De derde en laatste strategie is een microgrid. Een microgrid is een kleiner elektriciteitsnet dat, bij een stroompanne, kan losgekoppeld worden van het groter elektriciteitsnet en autonoom kan functioneren. Drie bouwstenen zijn noodzakelijk voor een microgrid: consumenten, productie-eenheden en buffers. Bij een stroomtekort zou het dan mogelijk zijn dat een afgeschakelde schijf toch kan functioneren als een microgrid.

Het laatste deel van deze thesis is een conceptuele oefening op een Vlaamse regio, meer bepaald de regio Klein-Brabant (Bornem en Puurs). Er wordt onderzocht wat een microgrid precies kan betekenen in de Vlaamse context. Deze regio behoort tot schijf zes van het afschakelplan en zou bij een stroomtekort als eerste afgeschakeld worden.

De conceptuele oefening begint met een analyse van de impact van het afschakelplan op de regio. Deze regio bevat twee grote bedrijventerrein die door het afschakelplan zwaar zouden getroffen worden. Het afschakelplan zou ook een enorme impact hebben op de infrastructuur en in het bijzonder op de spoorweg die dwars door het gebied loopt. Spooroverwegen worden bij een stroompanne automatisch gesloten waardoor deze regio letterlijk in twee zou gedeeld worden. Dit zou tot grote mobiliteitsproblemen leiden met verkeersopstoppingen tot gevolg.

Het is duidelijk dat het afschakelplan geen gewenste oplossing is voor een elektriciteitstekort. Om deze reden werd een microgrid geconceptualiseerd in deze regio. Er is een grote aanwezigheid van elektriciteitsconsumenten in deze regio dus de eerste bouwsteen van een microgrid is geen probleem. Productie-eenheden, de tweede bouwsteen, is op dit moment slechts in kleine mate aanwezig in deze regio. In de thesis werden potentiële inplantingslocaties voor windturbines en zonnepanelen bepaald. Tot slot werden buffermogelijkheden onderzocht om op elk moment een gebalanceerd elektriciteitsnet te behouden.

Het laatste deel van de conceptuele oefening is een rekenoefening die onderzoekt of er voldoende kan geproduceerd worden om de verbruikte elektriciteit op te vangen en hoe buffers moeten ingezet worden. Door de grote aanwezigheid van de industriesector in de regio is het niet mogelijk om voldoende elektriciteit te produceren door middel van wind- en zonne-energie. Een scenario waarbij de industriële verbruikers buiten beschouwing werden gelaten, gaf meer hoopgevende resultaten en in de meeste gevallen was het mogelijk om voldoende te produceren. Indien dit niet het geval was dan kunnen buffers ingezet worden om het net te balanceren.

Hoe kan deze lokale afstemming tussen productie en consumptie dan leiden tot een robuuster elektriciteitsnet? Het antwoord op deze vraag ligt bij het afschakelplan zelf.

In een regio die afgeschakeld wordt, zullen de verbruikers én de productie-eenheden afgekoppeld worden. Wanneer over een elektriciteitstekort gesproken wordt, is het niet de bedoeling dat productie-eenheden ook afgekoppeld worden. Regio’s die evenveel elektriciteit produceren als ze verbruiken hoeven in principe ook niet afgeschakeld te worden want dit zou geen effect hebben op het probleem van een elektriciteitstekort.

De uitdaging is dus om op lokaal niveau de productie zo goed mogelijk af te stemmen op de consumptie. Wanneer dan beslist wordt om een regio af te schakelen, zal de voorkeur gaan naar gebieden waar de consumptie veel groter is dan de productie zodat dit stroomtekort ook effectief kan weggewerkt worden. 

Bibliografie

Adriaan, D., 2014. 'Nog voor de Winter al het mogelijke doen om stroomtekorten te vermijden'. De Tijd, p. 16.

Adriaen, D., 2014. Afschakelplan bijgestuurd in Wallonië. De Tijd, p. 6.

Adriaen, D., 2014. Fonck: 'Risico op tekort deze winter is reëel'. De Tijd, p. 7.

Adriaen, D., 2014. Indicator schaarste elektriciteit. De Tijd, p. 3.

AGIV, 2001. Bodemgebruiksbestand, opname 2001 - rasterversie. sl:sn

AGIV, 2001. Lanschapsatlas - Leesmij. sl:sn

Apere, 2015. Observatoire Éolien. [Online]Available at: http://www.apere.org/observatoire-%C3%A9olien[Geopend 20 juni 2015].

BBEMG, 2012. Traject van de elektriciteit. [Online]Available at: http://www.bbemg.be/files/NL/BBnetwerk.pdf[Geopend 5 maart 2015].

Belga, 2014. Ook Fransen vrezen stroomtekort door sluiting van reeks centrales. De Standaard, p. 28.

Bove, L., 2014. Document Crisiscentrum schets chaos. De Tijd, p. 2.

BRUGEL, 2015. Officiële documenten. [Online]Available at: http://www.brugel.be/nl/officiele-documenten?displayAll=true[Geopend 19 mei 2015].

Compendium voor de Leefomgeving, 2015. Energieverbruik door de land- en tuinbouw. [Online]Available at: http://www.compendiumvoordeleefomgeving.nl/indicatoren/nl0013-Energieve… 27 juli 2015].

CWaPE, 2015. CWaPE - Panneaux solaires - SOLWATT - Statistiques. [Online]Available at: http://www.cwape.be/?dir=6.4[Geopend 19 mei 2015].

De Roo, M., 2014. Afschakelplan moet dringend worden herzien. De Tijd, p. 17.

De Standaard, 2014. Dreigend stroomtekort nekt schaatspistes. De Standaard, p. 7.

De Standaard, 2014. Gent wil West-Vlaamse stroom bij stroomtekort. De Standaard, p. 33.

De Tijd, 2015. Scheurtjescentrales Doel 3 en Tihange 2 liggen nog maanden stil. De Tijd, p. 4.

Departement Leefmilieu, Natuur en Energie, 2011. Toelichtingsnota nieuwe milieuvoorwaarden voor windturbines. sl:sn

Eandis, 2015. Schaarsteplan. [Online]Available at: http://www.eandis.be/nl/over-eandis/het-bedrijf/energieschaarste/schaar… 5 juli 2015].

Electrabel, 2012. De spaarbekkencentrale Coo-Trois-Ponts. [Online]Available at: https://www.electrabel.be/assets/be/corporate/documents/12018_Coo_Folde… 6 juni 2015].

Electrabel, 2014. Is uw bedrijf klaar voor de winter?. [Online]Available at: https://www.electrabel.be/nl/kmo/winter-2014

Elia, 2012. Factsheet Afschakelplan, sl: sn

Elia, 2012. Onthaalcapaciteit decentrale productie in Vlaanderen. sl:sn

Elia, 2014. Afschakelplan treft regio's niet even hard. De Tijd, p. 6.

Elia, 2014. Data Download. [Online]Available at: http://www.elia.be/en/grid-data/data-download

Elia, 2014. OFF ON - Samen kunnen we een stroomonderbreking voorkomen. [Online]Available at: http://offon.be/

Elia, 2014. Stevin. [Online]Available at: http://www.elia.be/nl/projecten/netprojecten/stevin

Elia, 2015. Data download - Elia. [Online]Available at: http://www.elia.be/nl/grid-data/data-download[Geopend 3 maart 2015].

Elia, 2015. Evenwicht - Elia. [Online]Available at: http://www.elia.be/nl/producten-en-diensten/evenwicht[Geopend 3 Maart 2015].

Elia, 2015. Gegevens over de pv zonneproductie. [Online]Available at: http://www.elia.be/nl/grid-data/productie/Solar-power-generation-data/G… 27 maart 2015].

Elia, 2015. Gegevens over de windproductie. [Online]Available at: http://www.elia.be/nl/grid-data/productie/windproductie[Geopend 20 juni 2015].

Elia, 2015. Spelers op de elektriciteitsmarkt. [Online]Available at: http://www.elia.be/nl/over-elia/spelers-op-de-elektriciteitsmarkt[Geope… 26 juli 2015].

Elia, 2015. Vragen in verband met het risico op elektriciteitsschaarste in België. [Online]Available at: http://www.elia.be/nl/over-elia/vragen-risico-op-elktriciteitsschaarste… 22 maart 2015].

EnergyVille, 2014. Linear - The Report. Genk, Belgium: the Linear Consortium (Eandis, EDF Luminus, EnergyVille (KU Leuven, VITO & imec), fifthplay iMinds, INFRAX, Laborelec, Miele Belgium, Proximus, Siemens, Telenet, Viessmann).

Europese Commissie, 2006. European Technology Platform Smart Grids - Vision and Strategy for Europe's Electricity Networks of the Future. Brussels: The Publications Office of the European Union.

Europese Commissie, 2014. Overview of Europe 2020 Target. [Online]Available at: http://ec.europa.eu/europe2020/pdf/targets_en.pdf[Geopend 16 maart 2015].

Europese Commissie, 2015. Europa 2020 - Doelstellingen voor de economische groei in de hele EU - Europese Commissie. [Online]Available at: http://ec.europa.eu/europe2020/europe-2020-in-a-nutshell/targets/index_… 16 maart 2015].

Evenepoel, K., 2014. Franse stroomnetbeheerder wil België bijspringen. De Tijd, p. 18.

FANC, 2013. Finaal evaluatieverslag m.b.t. de foutindicaties in het reactordrukvat van Doel 3 en Tihange 2. sl:sn

FANC, 2014. Doel 3 and Tihange 2 reactors in outage earlier than planned. [Online]Available at: http://www.afcn.fgov.be/nl/news/doel-3-and-tihange-2-reactors-in-outage…

Federale overheid, 2014. Seveso. [Online]Available at: http://www.seveso.be/nl/faq[Geopend 3 december 2014].

FOD economie, 2014. Kans op elektriciteitsschaartste. [Online]Available at: http://economie.fgov.be/nl/elektriciteitsschaarste/kans_elektriciteitss…

FOD Economie, h. C. e. E., 2014. [Online]Available at: http://offon.be/nl

Goulden, M., Bedwell, B. & Rennick-Eggle, S., 2014. Smart grids, smart users? The role of the user in demand side management. In: Energy Research & Social Science. Nottingham: Elsevier Ltd., pp. 21-29.

Graham, S. & Marvin, S., 2001. Splintering urbanism: networked infrastructures, technological mobilities and the urban condition. London: Routledge.

Hoogspanningsnet.com, 2015. De netkaart van Nederland en België in Google Earth (versie 4.4, 20-01-2015). [Online]Available at: http://www.hoogspanningsnet.com/google-earth/standaardnetkaart/[Geopend 15 juli 2015].

Huld, T., Müller, R. & Gambardella, A., 2012. A new solar radiation database for estimating PV performance in Europa and Africa. Solar Energy, Volume 86, pp. 1803-1815.

IEC, 2011. Electrical Energy Storage, Genève: IEC.

IRENA, 2013. Smart Grids and Renewables, sl: IRENA.

Jobert, A., Laborgne, P. & Mimler, S., 2007. Local acceptance of wind energy: Factors of success identified in Franch and German case studies. Energy Policy, Issue 35, pp. 2751-2760.

jod, 2015. Stad trakt stekker uit proces tegen afschakelplan. Het Nieuwsblad, p. 23.

JVH, 2014. Doel 4 viel allicht stil door sabotage. De Morgen, p. 13.

Koninklijk Besluit van 19 December 2002, sd Koninklijk besluit houdende een technisch reglement voor het beheer van het transmissienet van elektriciteit en de toegang ertoe. sl:Belgisch Staatsblad, 28 december 2002.

Latour, B., 2004. Why Has Critique Run out of Steam? From Matters of Fact to Matters of Concern. Critical Inquiry, Vol. 30, No. 2. Winter, pp. 225-248.

Linear, 2012. EnergyVille en Infrax koppelen slimme huishoudtoestellen aan silmme elektriciteitsmeters, sl: sn

Loix, T., 2009. Microgrids: verschillende structuren voor diverse toepassingen. [Online]Available at: http://priormail.analyz-it.be/Data/Gebruikers/107/Emails/1212/Attachmen… 23 03 2015].

M.B., 2005. van 3 juni 2005 afschakelplan transmissienet elektriciteit. Belgisch Staatsblad, 3 juni.

Mwasilu, F. et al., 2014. Electric vehicles and smart grid interaction: A review on vehicle to grid and renewable energy sources integration. Renewable and Sustainable Energy Reviews, Volume 34, pp. 501-516.

Panorama: Watt een kluwen. 2011. [Film] Regisseur: Mark Devisscher. sl: sn

Phuangpornpitaka, N. & Tia, S., 2013. Opportunities and Challenges of Integrating Renewable. Bangkok, Energy Procedia.

PVGIS, European Union, 2001-2012. JRC's Institute for Energy and Transport - PVGIS - European Commission. [Online]Available at: http://re.jrc.ec.europa.eu/pvgis/ [Geopend 24 juli 2015].

Regionaal Zakenmagazine, 2009. Antwerpen Manager, maart.

Ruimte Vlaanderen, 2015. Zonnepanelen en schotels - Ruimtelijke Ordening. [Online]Available at: http://www.ruimtelijkeordening.be/NL/Beleid/Vergunning/Werkenaanenrondd… 20 mei 2015].

Shabanzadeh, M. & Moghaddam, M. P., 2013. What is the Smart Grid: Definitions, Perspectives, and Ultimate Goals. Teheran, Iran, Electrical Engineering Department Tarbiat Modares University (TMU).

Stoeglehner, G., Niemetz, N. & Kettl, K.-H., 2011. Spatial dimensions of sustainable energy systems: new visions for integrated spatial and energy planning. Energy, Sustainability and Society.

Šúri, M., Huld, T., Dunlop, E. & Ossenbrink, H., 2007. Potential of solar electricity generation in the European Union member states and candidate countries. Solar Energy, 81(http://re.jrc.ec.europa.eu/pvgis/), pp. 1295-1305.

Tanghe, N., 2015. Tesla gaat voor groene elektriciteitsrevolutie. De Standaard, p. 2.

Team Vlaams Bouwmeester, 2015. Energielandschap Vlaanderen. sl:Vlaamse overheid.

Temmerman, J. & Lecluyse, W., 2014. Stroomonderbrekingen zullen in vooravond plaatsvinden. De Standaard.

Tesla, 2015. Powerwall - Tesla Home Battery. [Online]Available at: http://www.teslamotors.com/powerwall[Geopend 21 mei 2015].

Trends Top, 2015. Rangschikking Trendstop - Toegevoegde waarde - Bornem. [Online]Available at: http://trendstop.knack.be/nl/figure/r070.aspx?po=2880%20-%20BORNEM[Geop… 7 juli 2015].

Trends Top, 2015. Rangschikking Trendstop - Toegevoegde waarde - Puurs. [Online]Available at: http://trendstop.knack.be/nl/figure/ra25.aspx?po=puurs[Geopend 7 juni 2015].

UCTE, 2007. Final Report - System Disturbance on 4 November 2006, Belgium: UCTE.

Van Horenbeek, J., 2015. 'België is slecht voorbereid op kernramp'. De Morgen, p. 3.

Verbraeken, P., 2006. Stroompanne zorgt voor naschokken. Gazet Van Antwerpen, p. 14.

VITO; Federaal planbureau, ICEDD, 2013. Towards 100% renewable energy in Belgium by 2050. 2nd red. sl:sn

VITO, 2014. Energiebalans Vlaanderen, sl: Vlaamse Overheid.

VREG, 2014. Verbruiksprofielen Elektriciteit. [Online]Available at: http://www.vreg.be/nl/verbruiksprofielen-elektriciteit [Geopend 27 juli 2015].

VREG, 2015. Groene stroom - VREG. [Online]Available at: http://www.vreg.be/sites/default/files/statistieken/zonnepanelen/aantal… 19 Mei 2015].

VUB, 2001. Windplan voor Vlaanderen. sl:Organistatie voor duurzame energie Vlaanderen.

Winckelmans, W., 2015. Dom onder verlenging Doel 1. De Standaard, p. 1.

Universiteit of Hogeschool
Master Stedenbouw en Ruimtelijke planning
Publicatiejaar
2015
https://twitter.com/Afschakelplan_
Share this on: