Zijn basislastcentrales noodzakelijk in relatie tot hernieuwbare energiebronnen? – Afbeelding: Xpert.Digital
Hernieuwbare energieën in opkomst: Is het tijdperk van basislastcentrales voorbij?
Kern- en kolencentrales onder druk: hoe de energietransitie de basislast verandert
Basislastcentrales spelen een centrale rol in de traditionele energievoorziening, omdat ze de constant benodigde elektrische energie (basislast) leveren. Deze centrales, zoals kerncentrales en kolencentrales, zijn continu in bedrijf en wekken elektriciteit op tegen lage variabele kosten. Met de opkomst van hernieuwbare energiebronnen wordt de noodzaak ervan echter steeds meer in twijfel getrokken.
Geschikt hiervoor:
Waarom basislastcentrales tot nu toe noodzakelijk waren
Basislastcentrales waren essentieel om aan de minimale vraag in het elektriciteitsnet te voldoen. Ze zijn technisch ontworpen om 24 uur per dag elektriciteit te produceren en economisch efficiënt te werken wanneer ze continu draaien. Typische voorbeelden zijn bruinkool- en kerncentrales, evenals waterkrachtcentrales die op de rivier draaien. Deze technologieën zijn echter niet erg flexibel en kunnen slechts in beperkte mate reageren op een fluctuerende vraag of de invoeding van hernieuwbare energiebronnen.
Uitdagingen van hernieuwbare energieën
Hernieuwbare energiebronnen zoals wind- en zonne-energie zijn weersafhankelijk en genereren niet constant, maar fluctuerend elektriciteit. Deze eigenschappen maken ze technisch ongeschikt voor basislastenergie in de traditionele zin. Desondanks kunnen ze via slimme netwerken, opslagtechnologieën en aanvullende flexibele energiecentrales de elektriciteitsvoorziening betrouwbaar garanderen.
De energietransitie heeft geleid tot een afname van de behoefte aan starre basislastcentrales. In plaats daarvan wordt het concept "restlast" steeds belangrijker: het deel van de elektriciteitsvraag dat niet door hernieuwbare energiebronnen kan worden gedekt, wordt gedekt door flexibele centrales zoals gasgestookte centrales of waterstofgasturbines.
Zijn basislastcentrales nog steeds nodig?
Studies tonen aan dat een energiesysteem gebaseerd op hernieuwbare energiebronnen zelfs zonder basislastcentrales kan functioneren. Een mix van zonne- en windenergie, gecombineerd met opslag (bijvoorbeeld batterijopslag of waterstof), flexibel lastbeheer en restlastcentrales, kan de leveringszekerheid garanderen. De integratie van basislastcentrales is alleen zinvol als ze economisch concurrerend zijn – wat vaak niet het geval is vanwege de hoge investeringskosten.
Restlastcentrales worden gebruikt om de zogenaamde restlast te dekken. De restlast is het deel van de elektriciteitsvraag dat overblijft na aftrek van de teruglevering van fluctuerende hernieuwbare energiebronnen zoals wind- en zonne-energie. Deze centrales spelen een centrale rol in een energiesysteem dat steeds meer wordt gedomineerd door hernieuwbare energiebronnen, omdat ze de leveringszekerheid waarborgen.
Soorten restlastcentrales
- Gasgestookte elektriciteitscentrales: Deze worden als bijzonder geschikt beschouwd omdat ze snel kunnen worden op- en afgeregeld.
- Biogasinstallaties: Deze hernieuwbare energiebron kan ook flexibel bijdragen aan het dekken van de restlast.
- Waterkrachtcentrales (bijvoorbeeld pompaccumulatiecentrales): Deze slaan overtollige elektriciteit op en geven deze weer vrij wanneer dat nodig is.
Alternatieve benaderingen voor het veiligstellen van de elektriciteitsvoorziening
- Opslagtechnologieën: Pompaccumulatiecentrales, grote batterijen of waterstofopslag kunnen schommelingen tussen opwekking en verbruik opvangen.
- Flexibiliteit in het netwerk: slimme netwerken maken een betere sturing van vraag en aanbod mogelijk.
- Restlastcentrales: Deze draaien alleen als dat nodig is en maken vaak gebruik van technologieën met een lagere uitstoot, zoals waterstof of biomethaan.
- Diversificatie: een brede mix van gedecentraliseerde hernieuwbare energiebronnen vermindert de afhankelijkheid van individuele technologieën.
Basislastcentrales zijn niet langer essentieel in een energiesysteem dat gedomineerd wordt door hernieuwbare energiebronnen. De leveringszekerheid kan worden gewaarborgd door een combinatie van hernieuwbare energiebronnen, opslag, flexibele centrales en slimme netwerken. Het concept van basislaststroom verliest aan belang ten gunste van flexibelere en duurzamere oplossingen.
Hernieuwbare energiebronnen spelen een steeds belangrijkere rol in de energievoorziening, inclusief basislaststroom. Hun bijdrage aan de basislaststroomvoorziening verschilt echter aanzienlijk van die van traditionele elektriciteitscentrales, aangezien veel hernieuwbare energiebronnen weersafhankelijk en daardoor onvoorspelbaar zijn. Desondanks bestaan er verschillende benaderingen en technologieën om hun integratie in de basislaststroomvoorziening mogelijk te maken.
Hernieuwbare energieën en hun rol in de basislaststroomopwekking
1. Hernieuwbare energieën met basislastcapaciteit
- Waterkrachtcentrales op stroom uit de rivier: Deze zijn inherent in staat om basislaststroom te leveren, omdat ze continu elektriciteit kunnen opwekken.
- Biomassacentrales: Deze kunnen ook continu energie leveren en worden daarom in staat geacht de basislaststroom te leveren.
- Geothermische energiecentrales: Deze maken gebruik van aardwarmte en bieden een betrouwbare, constante elektriciteitsopwekking.
2. Beperkte basislastcapaciteit van wind- en zonne-energie
- Wind- en zonne-energiecentrales zijn weersafhankelijk en daarom niet constant beschikbaar. Offshore windparken worden echter beschouwd als bijna in staat om basislaststroom te leveren vanwege hun hoge aantal vollasturen.
- De zogenaamde ‘donkere periodes’ (kalme wind en geen zonlicht) vormen een probleem dat moet worden gecompenseerd door opslagoplossingen of andere technologieën.
3. Opslagtechnologieën en flexibiliteit
- Om schommelingen in wind- en zonne-energie op te vangen, worden opslagoplossingen zoals batterijopslag, pompaccumulatie-waterkrachtcentrales of waterstofopslag gebruikt. Deze technologieën maken het mogelijk om overtollige energie op te slaan en weer vrij te geven wanneer dat nodig is.
- Slimme netwerken kunnen de instroom van hernieuwbare energiebronnen optimaliseren en tekorten in de energievoorziening opvullen.
4. Gewijzigd concept van basislast:
- Met de opkomst van hernieuwbare energiebronnen wordt het traditionele concept van een rigide basislast steeds meer vervangen door een flexibeler systeem. In plaats van een constant basisaanbod is het doel om vraag en aanbod dynamisch in evenwicht te brengen.
- De combinatie van verschillende hernieuwbare energiebronnen (bijvoorbeeld wind, zon, biomassa) kan voor een stabiele energievoorziening zorgen, omdat ze elkaar deels aanvullen.
uitdagingen
- De uitbreiding van opslagfaciliteiten en flexibele netwerken is van cruciaal belang om de integratie van hernieuwbare energieën in de basislaststroomvoorziening mogelijk te maken.
- Overbruggingstechnologieën zoals gasgestookte elektriciteitscentrales zijn tijdelijk nodig om tekorten in de aanvoer te dichten.
- Op termijn zou een systeem dat volledig gebaseerd is op hernieuwbare energieën mogelijk kunnen zijn, als er technologische vooruitgang wordt geboekt op het gebied van opslag en netbeheer.
Hernieuwbare energiebronnen kunnen, via geschikte combinaties, opslagtechnologieën en intelligent netbeheer, een aanzienlijke bijdrage leveren aan de basislast. Het traditionele concept van een rigide basislast wordt echter steeds vaker vervangen door flexibelere benaderingen.
Conventionele basislastcentrales hebben altijd een centrale rol gespeeld in de energievoorziening, omdat ze continu en minimaal de hoeveelheid elektriciteit leveren die een elektriciteitsnet nodig heeft, 24 uur per dag. Deze constante energievoorziening is essentieel om stroomuitval te voorkomen en de stabiliteit van het net te waarborgen.
Waarom zijn conventionele basislastcentrales (nog steeds) nodig?
- Zorgen voor een betrouwbare stroomvoorziening: Ze garanderen een constante energievoorziening, ongeacht het tijdstip van de dag of de weersomstandigheden. Dit is met name belangrijk voor industriële processen, huishoudelijke apparaten die continu in gebruik zijn (bijv. koelkasten) en openbare infrastructuur zoals straatverlichting.
- Netstabiliteit: Basislastcentrales dragen bij aan de frequentie- en spanningsstabiliteit in het elektriciteitsnet, wat essentieel is voor de veilige werking van het gehele systeem.
- Lage variabele kosten: Deze energiecentrales zijn ontworpen om op een kosteneffectieve manier elektriciteit op te wekken, omdat ze meestal continu in bedrijf zijn.
Welke elektriciteitscentrales dekken de basislast?
Traditioneel worden basislastcentrales gebruikt, die technisch in staat zijn om gedurende langere perioden elektriciteit op te wekken:
- Conventionele energiecentrales: Kolen-, kern- en aardgascentrales domineren hier vanwege hun betrouwbaarheid en lage variabele bedrijfskosten.
- Hernieuwbare energieën: Waterkrachtcentrales, biomassacentrales en geothermische energiecentrales kunnen ook een bijdrage leveren aan het dekken van de basislast, omdat ze continu energie kunnen leveren.
Toekomstperspectieven
Met de overgang naar hernieuwbare energiebronnen wordt de rol van basislastcentrales opnieuw beoordeeld:
- Wisselende energiebronnen zoals wind en zon kunnen geen basislaststroom leveren omdat hun productie weersafhankelijk is. Integratie ervan vereist daarom opslagoplossingen of aanvullende technologieën zoals power-to-gas of virtuele elektriciteitscentrales.
- Opslagtechnologieën zoals batterijopslag of pompaccumulatiecentrales worden steeds belangrijker om schommelingen in het elektriciteitsverbruik op te vangen en hernieuwbare energiebronnen in staat te stellen de basislaststroom te leveren.
- Een toekomst zonder traditionele basislastcentrales: scenario's laten zien dat een energiesysteem ook zonder traditionele basislastcentrales kan functioneren als hernieuwbare energieën efficiënt worden genetwerkt en opgeslagen.
Conventionele basislastcentrales blijven onmisbaar voor een stabiele energievoorziening. Tegelijkertijd wordt hun belang in de energietransitie aangevuld of vervangen door innovatieve technologieën en duurzame oplossingen.
Geschikt hiervoor: