Netcongestie verandert niet alleen de uitvoering van technische projecten, maar raakt ook de basis van het ontwerpvak. Waar adviseurs en engineers jarenlang konden ontwerpen vanuit de gedachte dat voldoende netcapaciteit beschikbaar zou zijn, is die aanname steeds vaker achterhaald. Het gevolg is dat energievoorziening een vast onderdeel wordt van het ontwerpproces.
Voor veel projecten geldt inmiddels dat niet de technische installatie, maar de beschikbare netcapaciteit de belangrijkste randvoorwaarde vormt.
Traditioneel werden installaties ontworpen op basis van comfort, capaciteit, duurzaamheid en investeringskosten. Netbeschikbaarheid speelde meestal een ondergeschikte rol. Door netcongestie verschuift de ontwerpvraag naar:"Hoe realiseren we de gewenste prestaties binnen de beschikbare netcapaciteit?"
Dat vraagt om nieuwe ontwerpprincipes, zoals:
- Vermogensgestuurd ontwerpen
- Sturing van installaties op basis van netbelasting
- Integratie van energieopslag
- Flexibiliteit in gebruikspatronen
- Slimme energiemanagementsystemen
- Lokale opwekking gecombineerd met opslag
Hierdoor ontstaat een ontwerp waarin energie niet onbeperkt beschikbaar wordt verondersteld, maar als een schaarse grondstof wordt behandeld.
Veel bestaande ontwerpmethodes zijn gebaseerd op maximale capaciteit zonder rekening te houden met netbeperkingen. Dat kan leiden tot situaties waarin: de netaansluiting niet realiseerbaar blijkt en verzwaring jarenlang moet wachten. Waarbij de businesscase van elektrificatie onder druk komt te staan. En opgeleverde installaties niet volledig benut kunnen worden.
Een gebouw kan technisch perfect ontworpen zijn, maar alsnog vastlopen omdat de benodigde transportcapaciteit ontbreekt. Daardoor worden congestiemanagement en inzicht in beschikbare netcapaciteit steeds belangrijkere onderdelen van het ontwerpproces.
Traditionele dimensionering is vaak gebaseerd op piekvermogens en statische berekeningen. In een congestiegevoelige omgeving is dat niet meer voldoende. Steeds vaker worden simulaties ingezet om inzicht te krijgen in:
- Werkelijke vermogensvraag gedurende de dag
- Gelijktijdigheid van installaties
- Invloed van weersomstandigheden
- Laadgedrag van elektrische voertuigen
- Interactie tussen opwekking, opslag en verbruik
Hiermee ontstaat een realistischer beeld van de daadwerkelijke netbelasting, het toekomstige lastprofiel en de benodigde capaciteit van de netaansluiting. In plaats van één ontwerpwaarde wordt gewerkt met tijdsafhankelijke energiemodellen die inzicht geven in piekvermogens en flexibiliteitsmogelijkheden.
De NEN 12831 blijft een belangrijke norm voor het bepalen van de ontwerpwarmtebelasting van gebouwen. De norm geeft inzicht in het benodigde verwarmingsvermogen onder ontwerpcondities. Bij elektrificatie ontstaat echter een nieuwe uitdaging. De berekende warmtebehoefte vertaalt zich rechtstreeks naar elektrisch vermogen voor warmtepompen. Hierdoor kan een ontwerp dat volledig voldoet aan de NEN 12831 alsnog leiden tot een aansluitvraag die niet beschikbaar is. Voor adviseurs wordt het daarom steeds belangrijker om naast warmtevermogens ook elektrische piekvermogens, lastprofielen en de beschikbare netcapaciteit standaard mee te nemen in het ontwerpproces.
Voor adviseurs wordt het daarom steeds belangrijker om naast warmtevermogens ook elektrische piekvermogens standaard mee te nemen in het ontwerpproces.
Waar vroeger vooral werd gekeken naar aangesloten vermogens, worden lastprofielen steeds belangrijker. Een lastprofiel laat zien wanneer vermogen wordt gevraagd, hoe hoog de pieken zijn, welke installaties verantwoordelijk zijn voor die pieken en waar mogelijkheden liggen voor flexibiliteit.
Door lastprofielen vroegtijdig te analyseren kunnen engineers installaties optimaliseren zonder direct een grotere netaansluiting nodig te hebben.
Een relatief nieuw begrip binnen de gebouwgebonden installatietechniek is peak demand engineering. Hierbij staat niet het gemiddelde energieverbruik centraal, maar het beheersen van de hoogste vermogenspieken. Maatregelen kunnen onder andere bestaan uit:
- Slim laden van voertuigen
- Gefaseerd inschakelen van installaties
- Thermische opslag
- Batterijopslag
- Vermogensbegrenzing
- Slimme gebouwbeheersystemen
Het doel is eenvoudig: dezelfde functionaliteit realiseren met een lagere aansluitvraag. Voor veel projecten wordt dit de sleutel om binnen beschikbare netcapaciteit te blijven.
Daarbij spelen oplossingen zoals energiemanagement, energiemanagementsystemen (EMS), load balancing, peak shaving, batterijopslag (BESS) en congestiemanagement een steeds grotere rol bij het ontwerpen van gebouwen en installaties binnen de beschikbare netcapaciteit.
Praktijkvoorbeelden
Voorbeeld: kantoorgebouw met laadplein
Bij een nieuw kantoorgebouw blijkt onvoldoende capaciteit beschikbaar voor een combinatie van warmtepompen en vijftig laadpunten. Door slim laden en een batterijopslag toe te passen kan het gecontracteerde vermogen met tientallen procenten worden verlaagd zonder verlies van functionaliteit.
Voorbeeld: zorginstelling
Een zorginstelling wil volledig gasloos worden. Uit simulaties blijkt dat de theoretische piekvraag slechts enkele uren per jaar voorkomt. Door inzet van buffervaten en slimme regeling kan de benodigde netaansluiting aanzienlijk kleiner worden uitgevoerd.
Voorbeeld: distributiecentrum
Een distributiecentrum combineert zonnepanelen, laadinfra en koelinstallaties. Analyse van de lastprofielen laat zien dat de pieken vooral ontstaan tijdens laadmomenten van voertuigen. Door deze te verschuiven naar momenten met hoge PV-opbrengst wordt netbelasting beperkt en blijft uitbreiding mogelijk.
Samengevat: netcongestie maakt energiecapaciteit tot een onderwerp van dezelfde orde als comfort, veiligheid en duurzaamheid. Voor adviseurs en engineers betekent dit een verschuiving van traditioneel installatieontwerp naar integraal energiedesign. Dynamische simulaties, lastprofielen en peak demand engineering worden daarmee geen specialistische hulpmiddelen meer, maar essentiële onderdelen van het ontwerpproces. De engineer van de toekomst ontwerpt niet alleen een installatie die werkt, maar vooral een installatie die past binnen de beschikbare capaciteit van het elektriciteitsnet.
Veelgestelde vragen
Netcongestie ontstaat doordat de elektrificatie van warmte, mobiliteit en industrie sneller groeit dan het net kan worden uitgebreid. Hierdoor vallen steeds meer gelijktijdige pieken samen, zowel aan de vraag- als aanbodzijde.
Netcongestie kan optreden op alle spanningsniveaus van het net, dus in hoog-, midden- en laagspanningsnetten. In de praktijk zien we dit vooral terug in woonwijken en bedrijventerreinen.
Gelijktijdigheid bepaalt of het net wordt overbelast. Wanneer veel installaties op hetzelfde moment piekvermogen vragen of leveren, ontstaat een lokale overschrijding van de netcapaciteit.
Data wordt cruciaal omdat installateurs op basis van meetgegevens moeten sturen, optimaliseren en adviseren.
De nieuwe competentie is het begrijpen en sturen van energiestromen in plaats van alleen het technisch aansluiten van installaties.