Meer black-outs door slimme meters?

Schommelingen op de elektriciteitsmarkt kunnen ervoor zorgen dat stroomnetten instorten

Intelligente elektriciteitsmeters passen het elektriciteitsverbruik aan de huidige elektriciteitsprijs aan. © EVB Energie AG / CC-by-sa 3.0
voorlezen

Elektriciteit besparen tot de black-out? Intelligente elektriciteitsmeters zijn ontworpen om fluctuaties in het elektriciteitsnet te compenseren - wat kan leiden tot stroomuitval. Omdat de apparaten reageren op vraag en aanbod, kunnen bellen en instortingen zoals de financiële markt ook opduiken op de elektriciteitsmarkt, zoals Duitse natuurkundigen hebben ontdekt in computersimulaties. Met het grootschalige gebruik van intelligente elektriciteitsmeters zouden hulpprogramma's daarom noodzakelijkerwijs voorbereid zijn op deze effecten om black-outs te voorkomen, waarschuwen de onderzoekers.

Zogenaamde "intelligente elektriciteitsmeters" zijn sinds 2010 verplicht in Duitsland in nieuwe gebouwen: de apparaten zijn ontworpen om fluctuaties in het elektriciteitsnet te compenseren. De groeiende hoeveelheid elektriciteit uit hernieuwbare energiebronnen versterkt deze schommelingen al: de wind blaast niet altijd hetzelfde en de zon schijnt niet altijd hetzelfde. Als er meer elektriciteit wordt geproduceerd, daalt de prijs van elektriciteit - maar bij kalm weer of een bewolkte hemel daalt de productie zodat de vraag en dus de prijs stijgen.

Basisidee uit economische theorie

Met intelligente elektriciteitsmeters kunt u hierop voorbereid zijn: de apparaten tellen niet alleen het stroomverbruik in huis, ze ontvangen ook informatie over de huidige elektriciteitsprijs. Een wasmachine kan bijvoorbeeld zo worden geprogrammeerd dat deze alleen start wanneer de prijs van elektriciteit onder een bepaalde limiet komt.

Aan de ene kant bespaart de eigenaar geld, aan de andere kant verschuift de stroombehoefte naar tijden wanneer er meer stroom beschikbaar is - de fluctuaties in het netwerk worden onderschept. "Het basisidee hierachter komt uit de economische theorie, volgens vraag en aanbod die de prijs regelen", vat Stefan Bornholdt van de Universiteit van Bremen samen. "En dan moet de vraag naar elektriciteit worden aangepast: veel elektriciteit - veel klanten, weinig elektriciteit - weinig klanten."

"Chaotisch, wild en onrustig"

Volgens Bornholdt en zijn collega's levert dat echter ook een probleem op: het model houdt geen rekening met de gevolgen als een groot aantal elektriciteitsverbruikers tegelijkertijd strijden om de goedkoopste prijs. "Omdat iedereen natuurlijk zijn was wil doen wanneer de elektriciteit het goedkoopst is", zegt Bornholdt. De wetenschappers hebben deze competitieve situatie op de elektriciteitsmarkt in de computer gesimuleerd en kwamen erachter dat het daar zo "chaotisch, wild en onrustig" kan zijn als een Finanzb se. tonen

In het voorbeeld van de wasmachine bijvoorbeeld, leidt een hoge elektriciteitsprijs er aanvankelijk toe dat veel mensen eerst wachten op dalende prijzen. "Maar dat duurt niet voor onbepaalde tijd, want wassen is een basisvereiste", zegt Bornholdt. "Hoe meer mensen voorgeprogrammeerde wasmachines wachten op hun start, hoe groter de potentiële vraag: er ontstaat een vraagbel."

Lawinemechanisme tot black-out

En het explodeert zodra de prijs weer daalt: omdat veel consumenten hun "pijndrempel" hebben aangepast vanwege de toenemende wasbehoefte, beginnen talloze wasmachines plotseling. "Dan wordt een collectief lawinemechanisme geactiveerd, dat extreme druk uitoefent op de elektriciteitsnetten." Black-outs worden niet uitgesloten door onverwachte overbelasting, "zegt de fysicus.

Volgens de wetenschappers moet bij het gebruik van slimme meters meer rekening worden gehouden met dergelijke scenario's. Niet alleen de individuele elektriciteitsverbruikers, maar ook nutsbedrijven moeten worden geïnformeerd over een mogelijke "crowd rush". "In een dergelijke situatie weet het individu natuurlijk niet wat de gevolgen van zijn gedrag zullen zijn, als het zijn potentieel vergroot", zegt Bornholdt. "Helaas weten degenen die de elektriciteit leveren het nog niet." (Physical Review E 2015, doi: 10.1103 / PhysRevE.92.012815)

(Universiteit van Bremen, 27.07.2015 - AKR)