Voor de meeste mensen lijkt het zo vanzelfsprekend dat onze elektrische apparaten direct werken zodra we de stekker in het stopcontact steken en een knop indrukken of schakelaar overhalen. Alsof er altijd een grote voorraad stroom geduldig op ons wacht, veilig weggestopt achter de kleine gaatjes van het stopcontact, tot het moment waarop wij het nodig hebben. Een illusie, want zoals je weet moet elektriciteit na productie meteen worden afgeleverd en verbruikt.
Niet iedereen weet dat er enorm veel plan- en regelwerk nodig is om een elektriciteitsnetwerk in de lucht te houden. Energiebedrijven kunnen namelijk niet zomaar naar eigen inzicht elektriciteit produceren en het net opsturen, zodat het alvast klaar staat mocht iemand het nodig hebben. Integendeel zelfs. Vraag en aanbod van elektriciteit moeten op elk moment netjes in balans zijn. Want bij een onbalans treden onherroepelijk grote problemen op. Denk aan stroomstoringen bij een stroomtekort, of overbelasting, schade aan de infrastructuur en zelfs een black-out bij een teveel aan stroom.
Geen opslagvat
Het landelijke elektriciteitsnet is dus geen groot opslagvat voor elektriciteit. Het stroomt er alleen doorheen op weg naar de eindbestemming. Vergelijk het met een fijnmazig wegenstelsel, maar dan wel eentje waar nooit een file mag ontstaan. Daarom wordt er door de landelijke netbeheerder in samenwerking met regionale netbeheerders, energiebedrijven en allerlei andere grote partijen aan de hand van een veelheid aan factoren dagelijks een inschatting gemaakt van de vraag en het aanbod van elektriciteit dat te verwachten valt.
Vervolgens wordt op de dag zelf de daadwerkelijke situatie doorlopend in de gaten gehouden. Dreigt er alsnog een onbalans te ontstaan, dan wordt direct actie ondernomen. Een overschot aan elektriciteit wordt bijvoorbeeld naar een locatie gestuurd waar juist een tekort dreigt te ontstaan, of de productie van een energiecentrale, windmolenpark, of zonnepanelenveld wordt bijgestuurd, of er wordt er eentje bij- of uitgeschakeld.
Steeds lastiger te voorspellen
Vroeger was dit proces vrij overzichtelijk, omdat er slechts een beperkt aantal energiecentrales bestond. Terwijl tegenwoordig elektriciteit overal vandaan kan komen. Denk alleen al aan de talloze bedrijven en particulieren met eigen zonnepanelen. Daarnaast gaan steeds meer mensen van het gas af, waardoor er alsmaar meer elektrische apparaten bijkomen. Waardoor zowel het stroomaanbod als de stroomvraag elk uur sterk kan fluctueren.
Vraag en aanbod goed inschatten en dit blijven monitoren om de balans te bewaren is cruciaal. Al is het ook weer niet zo dat een particulier een probleem veroorzaakt als hij of zij spontaan besluit met allerlei elektrische gereedschappen en andere elektrische apparaten in de weer te gaan. Dat zijn verwaarloosbare rimpelingen die op het grote geheel geen merkbaar effect hebben. Het wordt een ander verhaal als zware industrie zomaar ineens twee keer zoveel vermogen vraagt, of ongepland urenlang plat ligt. Net als wanneer de weersverwachting anders uitpakt en er tegen alle verwachtingen in ineens heel veel of juist helemaal geen zon of wind is.
Samen sterker
Wat ook helpt is dat het Nederlandse stroomnet geen eilandje is. Er wordt zeer nauw samengewerkt met netbeheerders uit andere Europese landen. Bij een stroomoverschot in het ene land, kan een ander land waar juist een stroomtekort dreigt prima te hulp schieten. Dit handelen in elektriciteit door energieproducenten en energieleveranciers gebeurt op de zogeheten onbalansmarkt. De partij die het tekort of teveel aan stroom veroorzaakt moet daar wel onbalanskosten voor betalen. Die worden weer doorberekend aan de klant, bijvoorbeeld in de vorm van terugleverkosten of hogere energietarieven.
Wie wat bewaart…
Is het niet veel slimmer om overtollige elektriciteit tijdelijk op te slaan, zoals in (thuis)accu’s? Want uiteindelijk hebben wij die stroom alsnog nodig. Op dit moment kan dat helaas niet grootschalig. Om onbalans in een landelijk stroomnetwerk te voorkomen is dat maar een druppel op een gloeiende plaat. Overigens wordt elektriciteit hier niet letterlijk (in originele vorm) opgeslagen in accu’s. Via chemische processen wordt wel energie opgeslagen, waardoor dit op een later moment weer kan worden omgezet in elektriciteit.
In sommige landen met voldoende hoogteverschil worden pompmeren gebruikt om overtollige elektriciteit in ‘op te slaan’. Een pompmeer is een soort stuwmeer, een hoog gelegen waterreservoir, waar water naartoe kan worden gepompt zodra er een overschot aan elektriciteit is. De pompen draaien op de elektriciteit waar op dat moment niemand behoefte aan heeft. Zodra de stroomvraag weer stijgt draait men dit proces eenvoudigweg om. Water stroomt nu vanuit het pompmeer omlaag zodat turbines daar weer stroom mee opwekken. In Nederland zijn overigens geen pompmeren.
Ook grote vliegwielen helpen om een stroomoverschot te verlichten. Door ze via elektromotoren in beweging te brengen. Op een later moment wordt elektriciteit opgewekt doordat de motor als generator werkt. Het principe is steeds dat je iets met de elektriciteit doet die niemand wil hebben om het (tijdelijk) kwijt te raken. Waarna je ongeveer het tegengestelde doet om de stroom er op een later moment weer ‘uit te halen’. Dit wel op een zo efficiënt mogelijke manier, want je wilt het stroomverlies per omzetting zo klein mogelijk houden.
