Technology Outlook 2025 Top 10 trends voor nieuwe energierealiteit
    Artikel

    Top 10 technologische trends voor een nieuwe energierealiteit

    Door | 9 mei 2016 | Bron: DNV GL

    Afgaande op eigen onderzoeken en ontwikkelingen stelt DNV GL dat tien technologische trends op het gebied van materialen, wind- en zonne-energie, elektriciteitsopslag, datacommunicatie en vermogenselektronica een ‘volmaakte storm’ gaan veroorzaken. Samen zullen deze trends de basis vormen voor een nieuwe energierealiteit en de bestaande elektriciteitssystemen transformeren.

     

    De huidige elektriciteitssystemen zijn ontworpen en gebouwd rondom een aantal grote energiecentrales en passieve componenten. Maar dat gaat veranderen. De komende tien jaar zal het energielandschap zich gaan ontwikkelen tot een hybride netwerk met groot- en kleinschalige elementen: grootschalige duurzame energiecentrales en super-grids voor energietransport over grote afstanden, en micro-grids en energieproducerende gebouwen waarbij eindgebruikers een actieve rol spelen.

     

    Doorslaggevende rol

    Duurzame energieopwekking wordt niet alleen een veilige en rendabele investering, maar zal ook een doorslaggevende rol spelen bij het bouwen van nieuwe energiecentrales. Markten zijn zich inmiddels al aan deze realiteit aan het aanpassen. Daarnaast zullen transmissie en distributienetten steeds vaker worden aangestuurd met behulp van software. Veel elektrische technologieën en toepassingen, zoals warmtepompen, elektrische voertuigen, zonnepanelen en accu’s, worden geintegreerd in ICT-systemen in gebouwen. Deze gebouwen verbruiken niet alleen energie, maar ze produceren het ook. Dankzij de digitalisering en automatisering kunnen deze gebouwen elektriciteit opwekken en tegelijkertijd bijdragen aan de stroomkwaliteit en de balanshandhaving binnen complexe energienetwerken. Deze vorm van flexibiliteit, waar binnen het elektriciteitsnet in toenemende mate behoefte aan is, wordt in de toekomst eenvoudig beschikbaar via de massamarkt.

     

    Tot slot zal energie verder gepersonaliseerd worden, waardoor eindgebruikers meer inzicht hebben in de herkomst en prijs van hun elektriciteitsvoorziening. Waarom? Consumenten willen – aangemoedigd door digitale platforms – kunnen kiezen en de controle houden over de energie die ze dagelijks verbruiken. De technologie die dit mogelijk maakt, is inmiddels klaar voor gebruik.

     

    De top 10 technologische trends die de basis vormen voor een nieuwe energierealiteit:

     

    1. De elektrificatie van de energievraag zorgt ervoor dat de energie-efficiency en betrouwbaarheid toeneemt. We zijn een eeuw geleden begonnen met de elektrificatie van onze spoorlijnen en inmiddels zijn er ook steeds meer elektrische auto’s en vrachtwagens. Daarnaast draagt elektrisch verwarmen bij aan de efficiency, omdat nu op grotere schaal warmtepompen worden ingezet in plaats van andere verwarmingssystemen op gas of olie en systemen voor rechtstreekse elektrische verwarming.

     

    2. Nieuwe materialen binnen de energiesector zoals grafeen voor zonnepanelen, hybride zonnecellen en halfgeleiders met grote bandgap voor inverters leiden ertoe dat de betrouwbaarheid, prestaties en efficiency van de volgende generatie zonnepanelen en elektriciteitsnetten worden verbeterd.

     

    3. De digitalisering zorgt ervoor dat we sneller over meer en betere gegevens beschikken. Daarnaast neemt de rekenkracht toe en wordt de communicatie tussen alle elementen in het elektriciteitssysteem verbeterd. Hierdoor kunnen het ontwerp, de planning en de werking van assets op het gebied van wind- en zonne-energie, transmissie, distributie en elektriciteitsverbruik worden geoptimaliseerd. De onderhoudskosten voor windturbines en windturbineparken worden lager. Daarnaast kunnen demand response-programma’s, waarbij klanten de vraag tijdens piekmomenten vrijwillig kunnen beperken, beter worden afgestemd op de afzonderlijke en veranderende behoeften van de klant.

     

    4. Windenergie: groter en slimmer. Windturbines worden steeds groter en zijn voorzien van lichtgewicht, flexibele rotorbladen en aerodynamische gondels. De aerodynamische gondels, innovaties op het gebied van transmissiesystemen, nieuwe sensoren en slimme besturingssystemen zorgen ervoor dat de nieuwe windturbines de beschikbare wind beter kunnen verwerken en dat er beter kan worden ingespeeld op de vraag in het elektriciteitsnet.

     

    5. Meer dan 30 ontwikkelingen op het gebied van zonne-energie leiden ertoe dat de kosten van zonnepanelen in de komende tien jaar met tot wel 40% afnemen. Uit de leercurve voor zonnepanelen blijkt dat de prijs van een module bij elke capaciteitsverdubbeling met 20% afneemt. In 2025 zullen zonnepanelen in vele delen van de wereld de goedkoopste vorm van elektriciteit zijn.

     

    6. De elektriciteitsopslag zal worden geoptimaliseerd voor drie ontladingstijden: grootverbruik, systeemondersteuning en ‘achter de meter’. Mogelijke technologieën zijn chemische batterijen voor het opslaan van zonne-energie voor consumenten, technologieën met hoog vermogen voor systeemondersteuning op systeemniveau en slimme software in batterijen om deze optimaal te kunnen gebruiken.

     

    7. Tweerichtingscommunicatie bij Demand Response Management (DRM) speelt in op de veranderende omstandigheden bij klanten om zo de grote nadelen van de twee meest gebruikte vormen van demand response weg te nemen. Bij de eerste vorm beheren energiebedrijven het programma en wordt er geen rekening gehouden met lokale omstandigheden en veranderende klantbehoeften. Deze vorm kan dan ook als opdringerig worden ervaren. Bij de tweede vorm wordt de vraag automatisch aangepast op basis van de reactie van consumenten op prijsprikkels. Vanuit het oogpunt van de systemen is deze vorm van demand response minder betrouwbaar en beheersbaar.

     

    8. Slimme, energieproducerende gebouwen. Bij het idee van een slim energieproducerend huis is zonne-energie de belangrijkste energiebron. Door systemen toe te voegen die flexibiliteit in het energiegedrag mogelijk maken, zoals batterijen voor de opslag van elektriciteit, warmtepompen, airconditioning en oplaadpunten voor elektrische voertuigen, kan het energieverbruik verder worden geoptimaliseerd met slimme thermostaten. Met slimme meters kan deze flexibiliteit worden gemeten en worden omgezet in geld. Hoewel ontwikkelingen op het gebied van zonne-energie en energieopslag erop lijken te wijzen dat gebouwen steeds vaker ‘los van het netwerk’ in hun eigen energie voorzien, is de kans groter dat het tegenovergestelde gebeurt. Gebouwen kunnen uitgroeien tot energieknooppunten, die van onschatbare waarde zijn voor de benodigde flexibiliteit in elektriciteitsnetten.

     

    9. Zelfdenkende elektriciteitsnetten. Elektriciteitsnetten zullen in de toekomst zichzelf reguleren en worden voorzien van functies om zelfconfiguratie mogelijk te maken. Zo kunnen netwerken zelf de robuustheid en reductieverliezen reguleren, aanpassingen doorvoeren om spanningsschommelingen op te vangen en verstoringen beperken met behulp van zelfoptimalisatie. Deze ontwikkeling zal echter weer andere uitdagingen met zich meebrengen, onder andere met betrekking tot het garanderen van de veiligheid en betrouwbaarheid van het systeem. Om deze uitdagingen het hoofd te bieden, worden nieuwe modelleringstechnieken voor het ontwerpen, testen en controleren van het netwerkbeheer op systeemniveau ontwikkeld.

     

    10. Hybride elektriciteitsnetten. Om de groei van het aandeel duurzame energie mogelijk te maken, moet elektriciteit over steeds langere afstanden worden gedistribueerd. De goedkoopste oplossing op dit gebied is te vinden in HVDC (High Voltage Direct Current). Bestaande AC-elektriciteitsnetten zullen zich ontwikkelen tot hybride elektriciteitsnetten, die worden gedefinieerd als de toevoeging van steeds meer HVDC-aansluitingen binnen en tussen AC-elektriciteitsnetten. Op deze manier ontwikkelen elektriciteitsnetten zich tot een combinatie van AC-netwerken en goed beheersbare DC-systemen.

     

    Theo Bosma, directeur Research & Innovation for Energy bij DNV GL: ‘De implementatie van deze nieuwe technologieën zal de komende tien jaar van doorslaggevende betekenis zijn en de energietransitie versnellen. Samen met klanten en partners uit de industrie zetten we ons door middel van industriebrede projecten in voor de verdere ontwikkeling van deze technologieën. Met onze advies-, test-, inspectie- en certificeringsdiensten garanderen we daarnaast een schone, betaalbare en veilige energietoekomst.’

     

    Over Technology Outlook 2025

    Met de ontwikkeling en publicatie van de Technology Outlook 2025 wil DNV GL laten zien hoe het technologielandschap er in 2025 mogelijk uitziet voor de sectoren energie, scheepvaart en biowetenschappen. Met deze voorspellingen wordt een basis gegeven voor discussie over en inzicht in de gevolgen van technologische ontwikkelingen binnen de sector waarin de klanten werkzaam zijn. Voor alle sectoren zijn technologische trends geselecteerd waarvan DNV GL denkt dat ze in de komende jaren bepalend zullen zijn. In deze publicatie wordt ingegaan op wat waarschijnlijk zal gebeuren en niet op wat er mogelijk is. Daarom wordt in deze publicatie geen overzicht gegeven van de nieuwste revolutionaire technologische ontwikkelingen, maar wel van de manier waarop bestaande of opkomende technologieën worden geïmplementeerd om echte schaalvoordelen en positieve effecten te behalen.

     

    Download het rapport ’10 Technology trends creating a new power reality’

    Bekijk de interactieve versie van het rapport online

     

    Foto boven artikel: DNV GL

    Reacties

    We hopen dat de discussies die plaatsvinden op TGTHR energiek en constructief zijn en aanzetten tot nadenken! Om een reactie te kunnen plaatsen moet je je inloggen of gratis registreren. Je eerste reactie moet door de redactie worden goedgekeurd. De hieropvolgende reacties worden automatisch geplaatst. De redactie houdt zich het recht voor te lange reacties in te korten. Reacties die overdreven commercieel, kleingeestig, beledigend of off-topic zijn, kunnen door de redactie worden verwijderd. Alle berichten worden eigendom van TGTHR.

    Magazine TGTHR

    Wil jij de nieuwsbrief ontvangen?

    Met onze nieuwsbrief ben je altijd op de hoogte van de laatste duurzame artikelen,
    whitepapers, events en interessante blogs! Schrijf je in voor de wekelijkse nieuwsbrief.

    Klik hier om je aan te melden
  • We willen allemaal duurzaam bezig zijn, maar óók blijven ondernemen. Daarom informeren wij je met zorgvuldig geselecteerde artikelen over duurzaam ondernemen. Hiermee willen wij je verbinden met ons netwerk én handvatten geven om een succes te maken van duurzaamheid binnen jouw organisatie.

  • Copyright 2018 | TGTHR, samen duurzaam ondernemen