Apocalyps van ampères

Delftse onderzoekers bereiden zich voor met sluwe toezichthouders, goed getimed onderhoud en een windmolen op iedere straathoek.

Californië: de Golden State, zesde economie ter wereld, thuishaven van het technologisch walhalla Silicon Valley. Maar tegelijkertijd: de staat van gedimde kerstlichten en ronkende noodgeneratoren. Want na de deregulering van de energiemarkt in 1998, die meer keuze, meer concurrentie en lagere prijzen moest opleveren, voltrok zich in korte tijd een Apocalyps van ampères. De vraag naar stroom steeg, terwijl bedrijven door de nieuwe onzekere marktsituatie besloten tot het stopzetten van de bouw van nieuwe centrales. Het gevolg: stroomstoringen, exponentieel stijgende energiekosten, en een voortdurend gebedel bij buurstaten om extra megawatts te krijgen. Topman Terry Winter van de California Indepent System Operator (een dienst die driekwart van het elektriciteitsnet van Californië beheert) noemde de geliberaliseerde energiemarkt zelfs ‘een Turkse bazaar’.

Kan dit doemscenario zich ook in Nederland ontvouwen, vroeg dr.ir. Martijn Kuit (TBM) zich af. Jazeker, blijkt uit zijn promotieonderzoek van 2002 en recente publicaties in tijdschriften en dagbladen. Want in een vrije markt worden soms vuile spelletjes gespeeld. Dat is in de vrije markt niet anders dan bij een voetbalwedstrijd. Stel, we bevinden ons aan de vooravond van de laatste speelronde van de kwalificatie voor de Europese kampioenschappen. In poule X staan Spanje en Italië er goed voor. Bij een gelijkspel zijn ze allebei gekwalificeerd. Maar als één van beide verliest, én Nederland wint van Denemarken, dan neemt Nederland de nummer-2-positie over en wordt het mediterrane feestje verplaatst naar Dam en Coolsingel. Spannend scenario? Nee, want de uitslag van Spanje%Italië staat eigenlijk al vast voordat de wedstrijd gespeeld is. De Zuid-Europeanen doen er namelijk verstandig aan de bal negentig minuten bij de middencirkel rond te spelen. Het publiek gaapt, de scheidsrechter schrijft alvast 0-0 in zijn boekje.

Het op een ‘gelijkspelletje gooien’ is een voorbeeld van strategisch gedrag. Bij bedrijven heet het prijsafspraken maken. Als je maar groot en sterk genoeg bent, blijft de concurrentie kansloos achter.

Infrastratego

Kuit simuleerde met het spel Infrastratego het strategisch gedrag van de belangrijke spelers in de geliberaliseerde energiemarkt. Aan de speeltafel: studenten, ambtenaren van relevante overheidstakken, en werknemers van bedrijven en adviesbureaus uit de energiesector. De spelers moesten elektriciteit in- en verkopen, prijzen vaststellen en netwerken onderhouden. Ook werden af en toe nieuwe wetten en richtlijnen ingevoerd, zoals dat nu ook veelvuldig gebeurt bij de transitie naar een vrije energiemarkt. Om de simulatie zo realistisch mogelijk te maken, was er zelfs de rol van toezichthouder, vergelijkbaar met die van de Dienst uitvoering en Toezicht energie (DTe).

En? Kunnen we met een gerust hart de stekker in het geprivatiseerde stopcontact stoppen? Zeker niet, blijkt uit de experimenten van Kuit. ,,Netbeheerders investeerden niet genoeg in de capaciteit van de infrastructuur. Door geen rekening te houden met een mogelijke groei in de vraag, ontstond bij alle netbeheerders een tekort aan transportcapaciteit. En die leidde in bijna alle gevallen tot black-outs.”

Iedere partij speelde ‘vuile spelletjes’, aldus Kuit. ,,Netbeheerders kwamen bijvoorbeeld bewust laat met hun gegevens en probeerden de toezichthouder te bedelven onder de gegevens, terwijl zij zich in de tussentijd niet aan de vastgestelde tarieven hielden. Ook maakten elektriciteitsproducenten duidelijk prijsafspraken.”

Na afloop van de black-outs bij Infrastratego, trad een vergelijkbaar zwartepietenspel op als na de stroomstoringen in Californië. Kuit: ,,In veel speelsessies werden de minister en de directeur van de Toezichthouder Energie gedwongen om af te treden.”

Toch is Kuit een voorstander van de liberalisering van de energiemarkt. ,,De uitkomsten van mijn experimenten zijn alleen een waarschuwing. Een strategischere instelling van de toezichthouder zou problemen kunnen voorkomen. In extreme gevallen zou de toezichthouder zelfs slimme medewerkers van energiebedrijven kunnen wegkopen. De toezichthouder krijgt zo de mensen in dienst die de bedrijfsprocessen door en door kennen.”

Onderhoud

,,Deze transformator moet vervangen worden”, zegt de ervaren monteur tegen zijn baas. Voor de liberalisering luidde het antwoord: ,,Prima, zorg je dat het niet te duur wordt?” Nu krijgt de monteur te horen: ,,Is dat echt nodig? Kunnen we niet nog een jaartje wachten?”

Het is een lastige discussie. Premature investeringen zijn zonde van het geld. Maar te laat investeren kan leiden tot grootschalige en langdurige stroomstoringen. Hoogspanningstechnoloog Ben Quak werkt voor zijn promotie aan een oplossing. Zijn specialisatie: asset management van hoogspanningsinfrastructuren. Vrij vertaald: waar, wanneer en hoe moet een energiebedrijf investeren of besparen om klanten, aandeelhouders, werknemers en overheid tevreden te houden? Quak: ,,Diagnosemethodieken verschaffen informatie over verouderings- of faalprocessen van componenten. Karakteristieke deelontladingen, die als zeer kleine hoogfrequente fluctuaties in de spanning op een onderdeel van het hoogspanningsnetwerk meetbaar zijn, kunnen bijvoorbeeld wijzen op schade in het isolatiemateriaal.

Door dat te combineren met historische data kan aangegeven worden of een vergevorderd stadium van veroudering met een hoog storingsrisico is bereikt. Daarnaast kan het energiebedrijf zien in hoeverre een bepaalde revisie het storingsrisico verkleint.”

Het hoogspanningsnet in Nederland is grotendeels in de jaren zestig en zeventig gebouwd. Veel netonderdelen halen een technische levensduur van zo’n veertig tot vijftig jaar. De tijd van de grote investeringsvraagstukken is dus nu aangebroken. Quak hoopt dat energiebedrijven meer gebruik gaan maken van nieuwe asset management-tactieken om precies op het juiste tijdstip onderhoud uit te voeren. ,,Want”, waarschuwt hij, ,,je wilt als automobilist ook het liefst bij een garage stoppen vóórdat de motor begint te sputteren.”

Bij elektrotechniek worden tien futuristische huishoudens gesimuleerd. Op het dak van elk huis: twaalf vierkante meter zonnepanelen. Op de hoek van de straat: een windmolen. Onder de grond: batterijen of een vliegwiel om overtollige energie op te slaan, en een gasgenerator of een brandstofcel voor noodgevallen.

Prof.ir. Lou van der Sluis is de initiatiefnemer van dit laboratorium voor duurzame energie (Denlab), dat op 18 september officieel wordt geopend. ,,Dit is de toekomst”, zegt hij en wijst naar de zonnepanelen op het dak van de laagbouw van elektrotechniek. ,,Duurzame stroomopwekking en distributie, dichtbij huis zodat er weinig verliezen optreden bij transport.”

Toch heeft de Denlab-woonwijk last van vergelijkbare problemen als op grote schaal in gedecentraliseerde energiemarkten. Want wie houdt er in de gaten hoeveel reservecapaciteit er nog is? En wie trekt er aan de bel als er stroomstoring dreigt? Van der Sluis: ,,De komende jaren zullen we veel onderzoek verrichten aan de ontwikkeling van een power control unit.” Deze digitale distributiebaas moet stimuleren dat gebruikers slim met de schaarse wind- en zonne-energie omspringen. Van der Sluis: ,,Als iemand de wasmachine wil aanzetten op een bewolkte en windstille ochtend, dan zal de power control unit aangeven dat dat een bijzonder duur wasje gaat worden.” Wisselende tarieven, afhankelijk van de vraag en aanbod van energie, dat moet duurzame energie nog duurzamer maken. Maar Van der Sluis wil nog een stapje verder gaan. ,,De power control unit moet ook rekening houden met het weerbericht. Een soort directe verbinding met Erwin Krol. Zo kunnen de gebruikers nuttige adviezen krijgen. Bijvoorbeeld: vanmiddag wordt er een westerstorm verwacht, als u dan uw wasje doet, is het veel goedkoper.”

http://eps.et.tudelft.nl/denlab/ . .

Vorige week werd in de aula het dertiende International Symposium on high voltage engineering gehouden. Drie zwaargewichten aan het woord.

,,In 2002 had de gemiddelde Nederlander slechts 27 minuten geen beschikking over stroom. Dat is een betrouwbaarheid van 99,995 procent. Politici mogen van ons een hogere betrouwbaarheid vragen, maar daar zit een prijskaartje aan. Belangrijker is dat er een norm wordt gesteld. Zolang die norm gehaald wordt, moet er niet bij elk incident een discussie oplaaien over de betrouwbaarheid van het Nederlandse netwerk. Een bepaald restrisico moet men gewoon accepteren.”

A.J. Korff, president van EnergieNed, de federatie van Nederlandse energiebedrijven

,,Er is zat energie. Ik zie grote ontwikkelingen op het gebied van windturbines, zonnecellen, microturbines en brandstofcellen. Alleen van de geothermische energie van de aarde zelf zou de wereldpopulatie al honderdduizend jaar kunnen leven. Sinds de deregulatie van de energiemarkt spelen economische problemen de hoofdrol: hoe krijgen we energie zo goedkoop en zo schoon mogelijk bij de klant. Maar door de moordende concurrentie wordt er niet meer geïnvesteerd in nieuwe elektriciteitscentrales, omdat het te lang duurt voordat dat geld is terugverdiend. In Engeland zijn de huidige centrales verantwoordelijk voor tachtig procent van de energiecapaciteit. Maar over twintig jaar zijn ze allemaal verouderd. We moeten zoeken naar een systeem waarin het voor bedrijven rendabel is om te investeren in grote centrales, nieuwe technologieën, vernieuwing van het netwerk. Maar sinds de liberalisering zijn technische eisen en noodzakelijke reservecapaciteit niet meer heilig. Het gaat om snel geld verdienen, en dat is gevaarlijk.”

Bernard Pryor, Brits onderzoeker, winnaar van de internationale Technical Committee award

,,In het geliberaliseerde scenario willen bedrijven maar één ding weten: waar moet ik ininvesteren om zoveel mogelijk geld te verdienen? Daarom zie ik voor technici een grote rol weggelegd op het gebied van asset management. Het kwantificeren van de betrouwbaarheid van het netwerk, betere voorspellingen van vraag en aanbod van energiecapaciteit, de risico’s op overschotten en tekorten, schattingen van de technische stand van zaken bij de concurrent. In de toekomst zou bij energiebedrijven in elk managementrapport dergelijke technische informatie moeten staan, vertaald in heldere indicatoren.”

Prof. K. Feser, universiteit van Stuttgart

Nederland vreest Amerikaanse black-outs, maar toch gaat het gebeuren: op 1 juli 2004 wordt de energiemarkt voor consumenten geliberaliseerd. Delftse onderzoekers bereiden zich voor met sluwe toezichthouders, goed getimed onderhoud en een windmolen op iedere straathoek.

Californië: de Golden State, zesde economie ter wereld, thuishaven van het technologisch walhalla Silicon Valley. Maar tegelijkertijd: de staat van gedimde kerstlichten en ronkende noodgeneratoren. Want na de deregulering van de energiemarkt in 1998, die meer keuze, meer concurrentie en lagere prijzen moest opleveren, voltrok zich in korte tijd een Apocalyps van ampères. De vraag naar stroom steeg, terwijl bedrijven door de nieuwe onzekere marktsituatie besloten tot het stopzetten van de bouw van nieuwe centrales. Het gevolg: stroomstoringen, exponentieel stijgende energiekosten, en een voortdurend gebedel bij buurstaten om extra megawatts te krijgen. Topman Terry Winter van de California Indepent System Operator (een dienst die driekwart van het elektriciteitsnet van Californië beheert) noemde de geliberaliseerde energiemarkt zelfs ‘een Turkse bazaar’.

Kan dit doemscenario zich ook in Nederland ontvouwen, vroeg dr.ir. Martijn Kuit (TBM) zich af. Jazeker, blijkt uit zijn promotieonderzoek van 2002 en recente publicaties in tijdschriften en dagbladen. Want in een vrije markt worden soms vuile spelletjes gespeeld. Dat is in de vrije markt niet anders dan bij een voetbalwedstrijd. Stel, we bevinden ons aan de vooravond van de laatste speelronde van de kwalificatie voor de Europese kampioenschappen. In poule X staan Spanje en Italië er goed voor. Bij een gelijkspel zijn ze allebei gekwalificeerd. Maar als één van beide verliest, én Nederland wint van Denemarken, dan neemt Nederland de nummer-2-positie over en wordt het mediterrane feestje verplaatst naar Dam en Coolsingel. Spannend scenario? Nee, want de uitslag van Spanje%Italië staat eigenlijk al vast voordat de wedstrijd gespeeld is. De Zuid-Europeanen doen er namelijk verstandig aan de bal negentig minuten bij de middencirkel rond te spelen. Het publiek gaapt, de scheidsrechter schrijft alvast 0-0 in zijn boekje.

Het op een ‘gelijkspelletje gooien’ is een voorbeeld van strategisch gedrag. Bij bedrijven heet het prijsafspraken maken. Als je maar groot en sterk genoeg bent, blijft de concurrentie kansloos achter.

Infrastratego

Kuit simuleerde met het spel Infrastratego het strategisch gedrag van de belangrijke spelers in de geliberaliseerde energiemarkt. Aan de speeltafel: studenten, ambtenaren van relevante overheidstakken, en werknemers van bedrijven en adviesbureaus uit de energiesector. De spelers moesten elektriciteit in- en verkopen, prijzen vaststellen en netwerken onderhouden. Ook werden af en toe nieuwe wetten en richtlijnen ingevoerd, zoals dat nu ook veelvuldig gebeurt bij de transitie naar een vrije energiemarkt. Om de simulatie zo realistisch mogelijk te maken, was er zelfs de rol van toezichthouder, vergelijkbaar met die van de Dienst uitvoering en Toezicht energie (DTe).

En? Kunnen we met een gerust hart de stekker in het geprivatiseerde stopcontact stoppen? Zeker niet, blijkt uit de experimenten van Kuit. ,,Netbeheerders investeerden niet genoeg in de capaciteit van de infrastructuur. Door geen rekening te houden met een mogelijke groei in de vraag, ontstond bij alle netbeheerders een tekort aan transportcapaciteit. En die leidde in bijna alle gevallen tot black-outs.”

Iedere partij speelde ‘vuile spelletjes’, aldus Kuit. ,,Netbeheerders kwamen bijvoorbeeld bewust laat met hun gegevens en probeerden de toezichthouder te bedelven onder de gegevens, terwijl zij zich in de tussentijd niet aan de vastgestelde tarieven hielden. Ook maakten elektriciteitsproducenten duidelijk prijsafspraken.”

Na afloop van de black-outs bij Infrastratego, trad een vergelijkbaar zwartepietenspel op als na de stroomstoringen in Californië. Kuit: ,,In veel speelsessies werden de minister en de directeur van de Toezichthouder Energie gedwongen om af te treden.”

Toch is Kuit een voorstander van de liberalisering van de energiemarkt. ,,De uitkomsten van mijn experimenten zijn alleen een waarschuwing. Een strategischere instelling van de toezichthouder zou problemen kunnen voorkomen. In extreme gevallen zou de toezichthouder zelfs slimme medewerkers van energiebedrijven kunnen wegkopen. De toezichthouder krijgt zo de mensen in dienst die de bedrijfsprocessen door en door kennen.”

Onderhoud

,,Deze transformator moet vervangen worden”, zegt de ervaren monteur tegen zijn baas. Voor de liberalisering luidde het antwoord: ,,Prima, zorg je dat het niet te duur wordt?” Nu krijgt de monteur te horen: ,,Is dat echt nodig? Kunnen we niet nog een jaartje wachten?”

Het is een lastige discussie. Premature investeringen zijn zonde van het geld. Maar te laat investeren kan leiden tot grootschalige en langdurige stroomstoringen. Hoogspanningstechnoloog Ben Quak werkt voor zijn promotie aan een oplossing. Zijn specialisatie: asset management van hoogspanningsinfrastructuren. Vrij vertaald: waar, wanneer en hoe moet een energiebedrijf investeren of besparen om klanten, aandeelhouders, werknemers en overheid tevreden te houden? Quak: ,,Diagnosemethodieken verschaffen informatie over verouderings- of faalprocessen van componenten. Karakteristieke deelontladingen, die als zeer kleine hoogfrequente fluctuaties in de spanning op een onderdeel van het hoogspanningsnetwerk meetbaar zijn, kunnen bijvoorbeeld wijzen op schade in het isolatiemateriaal.

Door dat te combineren met historische data kan aangegeven worden of een vergevorderd stadium van veroudering met een hoog storingsrisico is bereikt. Daarnaast kan het energiebedrijf zien in hoeverre een bepaalde revisie het storingsrisico verkleint.”

Het hoogspanningsnet in Nederland is grotendeels in de jaren zestig en zeventig gebouwd. Veel netonderdelen halen een technische levensduur van zo’n veertig tot vijftig jaar. De tijd van de grote investeringsvraagstukken is dus nu aangebroken. Quak hoopt dat energiebedrijven meer gebruik gaan maken van nieuwe asset management-tactieken om precies op het juiste tijdstip onderhoud uit te voeren. ,,Want”, waarschuwt hij, ,,je wilt als automobilist ook het liefst bij een garage stoppen vóórdat de motor begint te sputteren.”

Bij elektrotechniek worden tien futuristische huishoudens gesimuleerd. Op het dak van elk huis: twaalf vierkante meter zonnepanelen. Op de hoek van de straat: een windmolen. Onder de grond: batterijen of een vliegwiel om overtollige energie op te slaan, en een gasgenerator of een brandstofcel voor noodgevallen.

Prof.ir. Lou van der Sluis is de initiatiefnemer van dit laboratorium voor duurzame energie (Denlab), dat op 18 september officieel wordt geopend. ,,Dit is de toekomst”, zegt hij en wijst naar de zonnepanelen op het dak van de laagbouw van elektrotechniek. ,,Duurzame stroomopwekking en distributie, dichtbij huis zodat er weinig verliezen optreden bij transport.”

Toch heeft de Denlab-woonwijk last van vergelijkbare problemen als op grote schaal in gedecentraliseerde energiemarkten. Want wie houdt er in de gaten hoeveel reservecapaciteit er nog is? En wie trekt er aan de bel als er stroomstoring dreigt? Van der Sluis: ,,De komende jaren zullen we veel onderzoek verrichten aan de ontwikkeling van een power control unit.” Deze digitale distributiebaas moet stimuleren dat gebruikers slim met de schaarse wind- en zonne-energie omspringen. Van der Sluis: ,,Als iemand de wasmachine wil aanzetten op een bewolkte en windstille ochtend, dan zal de power control unit aangeven dat dat een bijzonder duur wasje gaat worden.” Wisselende tarieven, afhankelijk van de vraag en aanbod van energie, dat moet duurzame energie nog duurzamer maken. Maar Van der Sluis wil nog een stapje verder gaan. ,,De power control unit moet ook rekening houden met het weerbericht. Een soort directe verbinding met Erwin Krol. Zo kunnen de gebruikers nuttige adviezen krijgen. Bijvoorbeeld: vanmiddag wordt er een westerstorm verwacht, als u dan uw wasje doet, is het veel goedkoper.”

http://eps.et.tudelft.nl/denlab/ . .

Vorige week werd in de aula het dertiende International Symposium on high voltage engineering gehouden. Drie zwaargewichten aan het woord.

,,In 2002 had de gemiddelde Nederlander slechts 27 minuten geen beschikking over stroom. Dat is een betrouwbaarheid van 99,995 procent. Politici mogen van ons een hogere betrouwbaarheid vragen, maar daar zit een prijskaartje aan. Belangrijker is dat er een norm wordt gesteld. Zolang die norm gehaald wordt, moet er niet bij elk incident een discussie oplaaien over de betrouwbaarheid van het Nederlandse netwerk. Een bepaald restrisico moet men gewoon accepteren.”

A.J. Korff, president van EnergieNed, de federatie van Nederlandse energiebedrijven

,,Er is zat energie. Ik zie grote ontwikkelingen op het gebied van windturbines, zonnecellen, microturbines en brandstofcellen. Alleen van de geothermische energie van de aarde zelf zou de wereldpopulatie al honderdduizend jaar kunnen leven. Sinds de deregulatie van de energiemarkt spelen economische problemen de hoofdrol: hoe krijgen we energie zo goedkoop en zo schoon mogelijk bij de klant. Maar door de moordende concurrentie wordt er niet meer geïnvesteerd in nieuwe elektriciteitscentrales, omdat het te lang duurt voordat dat geld is terugverdiend. In Engeland zijn de huidige centrales verantwoordelijk voor tachtig procent van de energiecapaciteit. Maar over twintig jaar zijn ze allemaal verouderd. We moeten zoeken naar een systeem waarin het voor bedrijven rendabel is om te investeren in grote centrales, nieuwe technologieën, vernieuwing van het netwerk. Maar sinds de liberalisering zijn technische eisen en noodzakelijke reservecapaciteit niet meer heilig. Het gaat om snel geld verdienen, en dat is gevaarlijk.”

Bernard Pryor, Brits onderzoeker, winnaar van de internationale Technical Committee award

,,In het geliberaliseerde scenario willen bedrijven maar één ding weten: waar moet ik ininvesteren om zoveel mogelijk geld te verdienen? Daarom zie ik voor technici een grote rol weggelegd op het gebied van asset management. Het kwantificeren van de betrouwbaarheid van het netwerk, betere voorspellingen van vraag en aanbod van energiecapaciteit, de risico’s op overschotten en tekorten, schattingen van de technische stand van zaken bij de concurrent. In de toekomst zou bij energiebedrijven in elk managementrapport dergelijke technische informatie moeten staan, vertaald in heldere indicatoren.”

Prof. K. Feser, universiteit van Stuttgart