De uitdaging waar Nederland met de energietransitie voor staat is enorm: In 2050 moet de energievoorziening CO2-neutraal zijn. Voor zowel burgers als bedrijven als gebruikers, de energiesector als leverancier en de overheid om het proces te sturen en te faciliteren, ligt er een niet te onderschatten hoeveelheid werk. Digitalisering in de hele energieketen is onmisbaar om de energietransitie tot een succes te maken.
Digitalisering als de sleutel voor de energietransitie, het is een inzicht dat steeds breder wordt gedeeld. In deze blog geven we drie voorbeelden om dit te illustreren. Ten eerste zet de Topsector Energie vol in op digitalisering en kunstmatige intelligentie voor het aanpakken van een aantal zeer uitdagende problemen zoals het overbelaste elektriciteitsnet, waterstof als nieuwe energiebron of het slim inrichten van de windmolenparken op zee. De Topsector Energie (een initiatief van het kabinet Rutte I om de kenniseconomie in Nederland te stimuleren) is een van de drie toepassingsgebieden van het in oktober 2019 gestarte Strategisch Actieplan voor Artificiële Intelligentie. Tijs Wilbrink (strategisch verbinder Digitalisering bij de Topsector Energie): “Het halen van de klimaatambities is complex. De kunst is om door deze complexiteit te navigeren en besluitvormers van de juiste informatie te voorzien. Tegelijkertijd hebben we nog geen totaalbeeld. We kunnen de problemen, en dus de oplossingen, niet goed overzien. Mede omdat we de beschikbare databronnen en analyses niet op elkaar hebben afgestemd. Juist daarin kan AI een totaalbeeld maken.”
In alle strategische initiatieven van netbeheerder Stedin zit ook een enorme digitale component om de energietransitie mogelijk te maken, vertelt Wim de Boer, CIO van Stedin. “Daarom groeien we toe naar een digitale netbeheerder. Enerzijds door ons hele energienetwerk te digitaliseren met sensoren, schakel- en regelinstrumenten om het netwerk beter en genuanceerder te bedienen dan vroeger nodig was. Aan de andere kant moeten we de investeringen in het netwerk financieren, deels door steeds efficiënter te werken met elkaar.”
Tot slot kan de Gasunie deugdelijke voorspellingen over gasverbruik doen door data uit het gastransportsysteem te koppelen aan gegevens van bijvoorbeeld het KNMI. Hoe beter de markt erin slaagt om netwerken, energiedragers en systemen te integreren, hoe meer CO2-reductie en hoe minder aanvullende inzet van fossiele energie nodig is. Het nationale gasbedrijf ondersteunt de energietransitie ook door het ontwikkelen van nieuwe businessmodellen en samenwerkingsvormen. “Hier reikt onze verantwoordelijkheid veel verder, want onze kennis van energiestromen is cruciaal voor een succesvolle overgang naar hernieuwbare energie,” zei René Oudejans, CFO van Gasunie in een interview. Slimme data zijn volgens hem nodig voor het ontwikkelen van de transparante en geïntegreerde markt van de toekomst. “Daarom is het belangrijk dat onze digitale inspanningen gelijke tred houden met de energietransitie.”
Nieuwe technologie in energietransitie
Veelbelovende technologieën als cloud computing, big data, kunstmatige intelligentie (AI), internet-of-things (IoT) en blockchain bieden mogelijkheden die bij uitstek in de energiesector tot hun recht komen. Het analyseren van data over energienetwerken uit meters en sensoren maakt het net slimmer en efficiënter. Dit vraagt niet alleen om uitbreiding van traditionele dataverwerking, maar bijvoorbeeld ook om toepassing van AI-gebaseerde prognose-algoritmes voor congestiemanagement en onderhoud.
Energiebedrijf Alliander heeft grote behoefte aan een uitgebreider en efficiënter elektriciteitsnet. De toename van het aantal zonnepanelen zorgt voor een ander gebruik van het net. De energie stroomt nu immers twee kanten op. Afhankelijk van het scenario verwacht Alliander twee tot zes keer zoveel elektriciteitsverbruik door bedrijven en huishoudens in de toekomst. Jacco Heres, data scientist bij Alliander, vertelt hoe artificiële intelligentie en data science een rol gaan spelen in het voorkomen van problemen: “We zetten bijvoorbeeld machine learning in voor zogenoemd predictive maintenance. Als je patronen kunt vinden in slijtage van de kabels, kun je defecten vóór zijn. Je kunt hier bijvoorbeeld een monitoringssysteem als Smart Cable Guard ophangen, een slim systeem dat stroomstoringen zelfs kan voorkomen. We kijken daarbij naar factoren als: hoeveel stroom gaat er door de kabel, in wat voor grondsoort ligt deze.” Ook gebruikt Alliander korte termijn-voorspellingen voor piekbelastingen. Op die drukke momenten kunnen grote bedrijven tegen betaling dan meer of minder stroom afnemen of opwekken, om voor een gebalanceerd net te zorgen.
Blockchain hoopgevend
Naast de toepassing van kunstmatige intelligentie, is blockchain hoopgevend. Met deze technologie zijn zogeheten “peer-to-peer” transacties mogelijk. De eerste pilots in de energiesector hebben aangetoond dat er in potentie grote voordelen behaald kunnen worden op het gebied van kostenbesparingen, snelheid en flexibiliteit. Consumenten met zonnepanelen kunnen stroom terug leveren aan het net, maar het ook aan buren verkopen. Dat is gunstig, omdat het net daarmee lokaal slechts licht wordt belast. Door de inzet van blockchaintechnologie kunnen de betalingen voor de geleverde kilowatturen veilig en zonder tussenkomst van een bank worden verricht.
Als algoritmes gaan bepalen wanneer de koelkast aanspringt, of wanneer de auto wordt opgeladen of juist terug levert, zal het traditionele top-down model in de energielevering vervangen worden door een vraag- en aanbod-mechanisme voor opslag, conversie en directe aansluiting bij energiebeurs APX. Dit nieuwe energiesysteem, mogelijk gemaakt door de digitale revolutie, heeft behalve technologische innovatie ook sociale innovatie nodig.
En die combinatie is bij uitstek op het lijf geschreven van onze young professionals. Breinstein leidt Digital Natives via een traineeship op om organisaties klaar te maken voor de toekomst. Energietransitie en duurzaamheid zijn thema’s die deze generatie erg aanspreken. Een van hen blogde bijvoorbeeld over het belang van de vergroening van IT. Een ander legt uit wat Smart Cities zijn en hoe data kunnen helpen bij het oplossen van uitdagingen zoals het verminderen van de CO2-uitstoot. En zo zijn er nog veel meer voorbeelden te geven. Benieuwd wat Breinstein voor jou kan betekenen in de digitale transformatie bij de energietransitie? Neem contact met ons op!