De distributienetten in Nederland hebben een unieke positie als verbindende schakel in de energietransitie. Kan parametrisch ontwerpen de netbeheerder en haar stakeholders helpen complexe modellen te simuleren en toekomstscenario’s inzichtelijk maken te maken?

Het energienet in Nederland is één van de betrouwbaarste netten ter wereld. De vraag die iedereen zich stelt is; blijft dit zo, nu de energietransitie vorm begint te krijgen? We weten al een tijd dat de energiewereld ingrijpend gaat veranderen; van een hiërarchisch, voorspelbaar en vraaggestuurd netwerk naar een gedistribueerd, weersafhankelijk en aanbod gedreven smart grid. We weten ook dat ons huidige net hier niet voor ontworpen is, maar zien nog niet direct grote problemen ontstaan op de korte termijn omdat de huidige stroomproductie nog steeds grotendeels plaatsvindt op fossiele basis. De eerste signalen van de nieuwe werkelijkheid zijn echter onmiskenbaar en zouden aanwijzingen kunnen zijn voor de grotere problemen in de toekomst. Zo is er in de buitengebieden een uitdaging met het aansluiten van zonneparken en is er in grote steden een uitdaging met het aansluiten van nieuwe grote energiegebruikers. De eerste rechtszaken dienen zich aan en in de tweede kamer slaat alarm.

Verzwaren op basis van pieken is niet langer een haalbare kaart wegens het grillige karakter van nieuwe opwekkers en gebruikers. Ook zal niemand deze rekening willen betalen. De hamvraag is hoe we op een slimme manier omgaan met de onzekerheid van toekomstige initiatieven, technologische ontwikkelingen en de dynamiek die weersinvloeden op het net zullen gaan hebben. Een net dat de energietransitie faciliteert, of nog beter versnelt, betaalbaar is en waarbij over de grenzen van het net wordt gekeken. Parametrisch ontwerpen zou een oplossing kunnen zijn om dit op een flexibele en versnellende manier vorm te geven.

Tot nu toe was het redelijk voorspelbaar

Het vervangen en ontwerpen van netten gebeurt tot op heden veelal op een lineaire manier; het verleden voorspelt de toekomst. Nu, aan het begin van de energietransitie, verandert er veel tegelijkertijd, maar er gaat nog veel meer veranderen. Het is in ieder geval helder dat we uiteindelijk een energiesysteem krijgen dat gebaseerd zal zijn op zon en wind. Voor Nederland zullen we hier niet alles mee kunnen afdekken, dus ook import/omzetting van energie, in welke vorm dan ook, zal een belangrijke rol gaan spelen. Of dit elektronen en moleculen (bijvoorbeeld waterstof) zullen zijn en met name in welke verhouding zal de toekomst uitwijzen.

Wel zal het balanceren van vraag en aanbod een andere dynamiek krijgen. Zo zullen buffering en vraagsturing een belangrijke rol gaan spelen. Maar ook congestievraagstukken zijn integraal onderdeel van dit spel omdat congestie meer en meer gaat optreden, onder andere door het feit dat een zonnepark ontwikkelen structureel sneller gaat (1-2 jaar) dan netuitbreidingen (jaren). Dit laatste (er is veel tijd nodig) wordt vanuit de regionale energiestrategieën onderschreven en aangevuld met de stelling dat uitbreidingen alleen kunnen plaatsvinden als plannen concreet zijn. Een kip en ei situatie die naar onze mening vraagt om een andere strategie en manier van ontwerpen om vertraging en impact op energietransitie te voorkomen.

Zou het niet mooi zijn als we de onzekerheden van de toekomst mee kunnen nemen in het ontwerp zodat we tijdens de lange doorlooptijd van projecten flexibel worden en gaandeweg nieuwe inzichten kunnen meenemen? Parametrisch ontwerp zou een antwoord kunnen zijn op deze vraag.

Parametrisch Ontwerp: ‘Design by performance’

Misschien allereerst, wat is een parametrisch ontwerp? Dit is het op basis van data en relaties ontwerpen genereren. Naast het ontwerpen van complexe objecten biedt parametrisch ontwerp ook de mogelijkheden om tot in een laat stadium van het ontwerpproces wijzigingen in een responsief model door te voeren. Dit proces van ‘Design by Performance’ maakt het mogelijk om snel en prestatiegericht modellen te genereren, verschillende interventies en scenario’s te testen, prestaties inzichtelijk te maken. Een voorbeeld uit een geheel andere context is het nieuwe Feyenoord stadion dat Royal HaskoningDHV parametrisch ontwerpt. Parametrisch ontwerp zou ook binnen de netbeheercontext toegepast kunnen worden om bijvoorbeeld toekomstscenario’s in complexe gebieden samen met een aantal stakeholders (zoals netbeheerders, gemeenten en belangrijke afnemers zoals datacenters en elektrisch vervoer laadinfrastructuur) vorm te gaan geven. Niet meer het lineaire denken, maar complexe modellen simuleren, over de grenzen van het net heen kijken en samen met key stakeholders de puzzel gaan leggen. Tevens kan deze manier van werken ook versnelling geven aan langdurige processen zoals vergunningen en ruimtebenutting. Daarnaast is het mogelijk om tot op het laatste moment wijzigingen aan te brengen en direct te zien welke impact deze hebben voor alle stakeholders. Niet onbelangrijk in een sterk veranderende wereld waar we in leven waarin stakeholders nauw betrokken willen blijven.

Aan de slag? We denken graag mee!

Leveringszekerheid moet als vanzelfsprekend zijn. Het tempo waarin de wereld om ons heen verandert is hoog. Netautomatisering en digitalisering bieden kansen maar mogen niet leiden tot kwetsbaarheid of mindere beheersbaarheid. De distributienetten in Nederland hebben een unieke positie als verbindende schakel in de energietransitie. Met parametrisch ontwerpen kan de netbeheerder samen met haar klanten achter het stuur plaatsnemen en de leveringszekerheid voor nu en in de toekomst borgen. Hoe precies, we denken hier graag in mee!

Auteurs: Laurens Nordkamp en Jos Siemons

Gerelateerde markten