Gastbijdrage: Zorgen over zonsverduistering laaien op

De Telegraaf, de NOS en Trouw besteedde een aantal weken geleden aandacht aan de gedeeltelijke zonsverduistering die op 20 maart dit jaar plaats vind. De basis hiervoor was een persbericht van Tennet. De reactie van Craig Morris op de Nederlandse berichtgeving: ‘Onzin’. Tijd dus om ook het derde artikel dat Craig Morris over de zonsverduistering schreef voor Renewables International te vertalen voor Sargasso.

Entso-e, de organisatie van Europese netwerkbeheerders, heeft een paper gepubliceerd waarin ze de impact van de komende gedeeltelijke zonsverduistering op de productie van zonne-energie in de EU onderzoeken.

Op 20 maart zal Europa getuige zijn van een gedeeltelijke zonsverduistering, de eerste sinds het continent zoveel capaciteit aan zonelektrisch vermogen heeft geïnstalleerd. Ik schreef al eerder over het onderwerp hier en hier. De grote vraag is of het elektriciteitsnetwerk in staat zal zijn om met zo’n snelle verandering in zonelektrisch vermogen om te gaan. Het korte antwoord is ja, maar het lange antwoord is dat het een ruige rit kan gaan worden – of een volstrekt oninteressante dag als het bewolkt is.

Entso-e heeft z’n eigen overzicht voor Europa gepubliceerd (PDF). Hoewel het duidelijk geschreven is voor ingenieurs (de organisatie wil netwerkbeheerders helpen bij de voorbereiding voor de gebeurtenis), is het stuk nog steeds interessant om te lezen voor het algemene publiek, deels omdat het zoveel cijfers bevat. Tsjechië lijkt bijvoorbeeld een klein beetje minder te hebben op 28 maart dan eind 2013 had, en de cijfers voor Nederland zijn wilde gok (zie de tabel op bladzijde 5).

De tabel op pagina 6 toont dat de maximale verduistering in Duitsland 76% zal bedragen (in Kassel), maar daalt naar 59% in Italië (Florence). Het ‘episch centrum’ van de eclips ligt erg noordelijk, zodat de invloed naar het zuiden toe verminderd. Wat interessant is is dat de verduistering in Madrid, Spanje, en Coimbra, Portugal met respectievelijk 67% en 70% groter is dan in Italië. Maar Spanje en Portugal hebben veel minder zonelektrisch vermogen geïnstalleerd.

Door heel continentaal Europa kan de afname aan zonelektrisch vermogen zo’n 30 GW bedragen, op een geïnstalleerd vermogen van grofweg 90 GW. Ik schat in dat de afname in Duitsland met gemak 10 GW van de 39 GW geïnstalleerd vermogen kan bedragen; Entso-e stelt het maximum op 16.916 MW (iets minder dan 17 GW). Ze gaan daarbij uit van een stralende, hemelsblauwe lucht, terwijl ik uitging van een sigarenkist berekening op basis van een scenario met redelijk goed weer. Elke bedekking van de hemel met wolken (en er zullen best wat wolken boven Europa zijn) zal de impact van de zonsverduistering verminderen, en een bewolkte hemel boven Duitsland zal van de zonsverduistering een non-evenement maken. De studie verwacht dat de vermindering van de invoer van zonnestroom tot 50% van Duitsland alleen komt.

De studie zet de maximale vermindering op 400 MW per minuut over Europa, maar de vermeerdering zal groter zijn met maximaal 700 MW per minuut. Het verschil hangt samen met het moment van de dag. De zonsverduistering start om 8:30u ‘s ochtends, wanneer er nog relatief weinig zoninstraling is. De eclipse begint grofweg een half uur later te verdwijnen. Dus het opvoeren van het vermogen aan zonne-energie vind ruwweg plaats tussen 9 en 10u ‘s ochtends, wanneer de zoninstraling groter is. Daarom gaat het opvoeren van het vermogen sneller dan het ‘afregelen’.

De meest saillante verrassing is voor mij dat in Groot Brittanië het effect van mensen dat naar de zonsverduistering gaat kijken op de elektriciteitsvraag blijkbaar groter is dan het effect van zonne-energie op de elektriciteitsproductie. Vreemd genoeg stelt de studie:

The PV effect acts in the opposite direction on the residual demand to the human-demand effect, and so will in fact ameliorate the situation.

Ik weet niet zeker wat hier bedoeld wordt. De productie van zonnestroom zal eerst dalen en dan snel stijgen, dus het beweegt in twee richtingen. Het menselijk effect kan een lagere vraag naar elektriciteit zijn als veel mensen stoppen met werken om de zonsverduistering te bekijken (LET OP: kijk NIET rechtstreeks in de richting van de zon), maar eerlijk gezegd weet ik niet zeker of Entso-e denkt dat iedereen z’n tv aan zal zetten om de eclips te bekijken, waardoor de vraag naar elektriciteit juist stijgt. Hoe het ook zij, de vraag naar elektriciteit zal ongewoon zijn die ochtend, maar zal niet gelijk opgaan met de verandering in opgewekte zonnestroom. I neem aan dat mensen hun elektriciteitsverbruik net voor de eclips veranderen en weer aan het werk zullen gaan net nadat de zonsverduistering voorbij is. En nogmaals, bescherm a.u.b uw ogen. Het elektriciteitsnetwerk overleeft het wel, maar laten we ons niet allemaal blind staren op deze zeldzame gebeurtenis.

Craig Morris is Amerikaan van geboorte en woont sinds 1992 in Duitsland. In 2006 schreef hij het boek ‘Energy Switch’ en hij schrijft regelmatig over de Duitse energietransitie. Hij is editor van Renewables International, hoofdauteur van EnergyTransition.de en directeur van Petite Planète en is te vinden op Twitter als PPChef.

Dit artikel is eerder verschenen op Renewables International en met toestemming van de auteur door mij vertaald voor Sargasso.

Gastbijdrage: In de herhaling: de Duitse eclips

ACHTERGROND – De Telegraaf, de NOS en Trouw besteedde vorige week aandacht aan de gedeeltelijke zonsverduistering die op 20 maart dit jaar plaats vind. De basis hiervoor is het persbericht van Tennet. De reactie van Craig Morris op de berichtgeving in de Telegraaf: ‘Onzin’. Tijd dus om een drietal artikelen die Craig Morris eerder over dit onderwerp schreef voor Renewables International te vertalen voor Sargasso. Vandaag het tweede artikel, het eerste artikel vind je hier.

De Duitse professor in duurzame energie Volker Quashning heeft zijn studenten onderzoek laten doen naar de wijze waarop de energiesector de eclips van 20 maart behandelt. Er worden geen echte problemen verwacht, maar we hebben nu een mooie video die laat zien hoe de gebeurtenis zal plaatsvinden. Vooral gascentrales zijn daarbij belangrijk.

Eerder schreef ik al over de gedeeltelijke zonsverduistering van 20 maart 2015 in relatie tot het Duitse elektriciteitsnetwerk. De gebeurtenis kreeg in Duitsland algemene bekendheid toen ook Der Spiegel schreef dat netwerkbeheerders zich zorgen maken. Mijn initiële analyse was dat het opvoeren en afbouwen van de hoeveelheid zonelektrisch vermogen aan de top zit van wat al geregeld gedaan wordt, maar dat het niet exceptioneel is. Zeker niet als 20 maart een bewolkte dag wordt.

Inmiddels heeft Professor Volker Quashning, die sommige zich mogelijk herinneren van dit interview of zijn oproep voor 200 GW PV in Duitsland, met zijn studenten een visualisatie van de eclips gemaakt.

De video is gebaseerd op een zonnige dag, in zekere zin dus het slechts mogelijke scenario voor het op- en afregelen van conventionele centrales. Onze collega’s bij Sonne, Wind, & Warme hebben het volgende citaat van Quaschning:

Duitsland heeft genoeg pumped-storage capaciteit om de fluctuatie tijdens de gedeeltelijke zonsverduistering volledig op te vangen.

Hij zegt ook dat gascentrales gebruikt zouden kunnen worden, omdat deze goed regelbaar zijn, er van uitgaande dat gascentrales nog niet in gebruik zijn als basislast.

We hoeven ons echter geen zorgen te maken over het onbeschikbaar zijn van gascentrales die dag. Gas is namelijk de grote verliezer op de huidige Europese elektriciteitsmarkt. Dit is hoe de elektriciteitsproductie van gascentrales in Duitsland er in 2013 en 2014 uitzag.

CFgas
De roze lijn geeft de lage capaciteitsfactor van gascentrales weer, die ook in 2014 weer fors is gedaald (t/m april). Met andere woorden: we kunnen allemaal rustig achterover gaan zitten en hopen op de zonnigst mogelijke dag op 20 maart 2015. Duitsland heeft een van de grootste aandelen zonelektrisch vermogen van alle landen (waarschijnlijk tweede na Italië). De eclips forceert netwerkbeheerders en conventionele centrales om hun vermogen met een ongekende hoeveelheid op te voeren en weer af te bouwen op een enkele ochtend – maar niemand zal het merken, behalve dan de netwerkbeheerders, energiecentrales, elektriciteitshandelaren, enzovoort. De wereld zal niet ten einde komen, en er zullen geen netwerkproblemen zijn.

Craig Morris is Amerikaan van geboorte en woont sinds 1992 in Duitsland. In 2006 schreef hij het boek ‘Energy Switch’ en hij schrijft regelmatig over de Duitse energietransitie. Hij is editor van Renewables International, hoofdauteur van EnergyTransition.de en directeur van Petite Planète en is te vinden op Twitter als PPChef.

Dit artikel is eerder verschenen op Renewables International en met toestemming van de auteur vertaald door Krispijn Beek voor Sargasso.

Gastbijdrage: Het Duitse elektriciteitsnetwerk maakt zich op voor een gedeeltelijke zonsverduistering in 2015

De Telegraaf, de NOS en Trouw besteedde vorige week aandacht aan de gedeeltelijke zonsverduistering die op 20 maart dit jaar plaats vind. De basis hiervoor is het persbericht van Tennet. De reactie van Craig Morris op de berichtgeving in de Telegraaf: ‘Onzin’. Tijd dus om een drietal artikelen die Craig Morris eerder schreef voor Renewables International over dit onderwerp te vertalen voor Sargasso. Vandaag de eerste.

Dit jaar vindt op 20 maart een interessant experiment plaats in Duitsland, wanneer het land te maken krijgt met een gedeeltelijke zonsverduistering. Afhankelijk van het weer zal het land z’n zonnestroomproductie meer dan ooit opvoeren. Energie- en netwerkbedrijven treffen al voorbereidingen.

ACHTERGROND – Een gedeeltelijke zonsverduistering trok over Duitsland op 29 maart 2006, maar het land had toen pas zo’n 2 GW aan zonelektrisch vermogen geïnstalleerd. Een volgende zonsverduistering trok op 1 augustus 2009 over Duitsland. In het noorden bereikte de gedeeltelijke zonsverduistering 23%, maar de verduistering was minder dan 10% in het zuiden. Het land had die zomer minder dan 5 GW vermogen aan zonnepanelen geïnstalleerd.

De volgende vond plaats op 4 januari 2011, een dag met erg weinig zonlicht, en was om 10 uur ‘s ochtends al volledig voorbij in Duitsland. Duitsland had toen 24,4 GW aan zonelektrisch vermogen.

De zonsverduistering heeft effect op heel Europa, en zal net voor het middaguur plaatsvinden. De zwarte pijl toont waar de volledige zonsverduistering zichtbaar zal zijn. Het effect van de eclips is minder naarmate je verder van de pijl af gaat. Bron: NASA
De zonsverduistering heeft effect op heel Europa, en zal net voor het middaguur plaatsvinden. De zwarte pijl toont waar de volledige zonsverduistering zichtbaar zal zijn. Het effect van de eclips is minder naarmate je verder van de pijl af gaat. Bron: NASA

Op 20 maart 2015 zal een volledige zonsverduistering over Noorwegen trekken, deze eclips raakt heel West-Europa gedeeltelijk. De zonsverduistering zal in Duitsland grofweg van 9 uur tot 11 uur ‘s ochtends effect hebben. En Duitsland zal waarschijnlijk meer dan 37 GW aan zonelektrisch vermogen geïnstalleerd hebben.

Wat zal het effect zijn die dag? Dat hangt af van het weer. Om een idee te geven staat hieronder de hoeveelheid elektriciteit opgewekt met de zon half maart 2014.

Bron: Agora
Bron: Agora

Op 20 maart 2014 piekte de hoeveelheid zonnestroom op een imposante 23 GW, maar op 16 maart wekten de zonnepanelen op het piekmoment slechts 5 GW op. Met andere woorden, tijdens de eclips van 20 maart voert Duitsland de hoeveelheid zonne-energie snel op van een laag niveau naar 5 GW of misschien naar 23 GW.

Het verschil is echter van cruciaal belang voor energiebedrijven en netwerkbeheerders. Als er sprake was geweest van een totale zonsverduistering rond het middaguur zou Duitsland de hoeveelheid zonelektrisch vermogen in een uur van nul GW naar 23 GW opvoeren. Doordat Duitland op 20 maart te maken krijgt met een gedeeltelijke eclips gaat het die dag bijvoorbeeld om het opvoeren van het zonelektrisch vermogen van 12 naar 23 GW in een uur.

Dat is veel, maar het land voert eigenlijk dagelijks het zonelektrisch vermogen op met zulke hoeveelheden. Op 20 maart 2014, bijvoorbeeld, was het opgewekte vermogen zonelektrisch om 9u ‘s ochtens 15 GW en om 11u ‘s ochtends 22,3 GW (zie de grafiek van Agora hierboven). Dat is 7,3 GW in twee uur op een normale dag. Dit jaar voeren we de hoeveelheid zonelektrisch vermogen mogelijk 50% meer op in de helft van de tijd.

De insider die me tipte over dit onderwerp vertelde me dat energiebedrijven al overleg voeren over hoe ze met deze situatie om moeten gaan. Maar het had erger kunnen zijn – Duitsland zou op termijn met gemak twee keer zo veel aan zonelektrisch vermogen kunnen hebben dan vandaag de dag, en een volledige zonsverduistering op een zomer dag zou een veel grotere uitdaging zijn. Maar geen zorgen, de volgende totale zonsverduistering in Duitsland vind pas plaats op 3 september 2081.

Craig Morris is Amerikaan van geboorte en woont sinds 1992 in Duitsland. In 2006 schreef hij het boek ‘Energy Switch’ en hij schrijft regelmatig over de Duitse energietransitie. Hij is editor van Renewables International, hoofdauteur van EnergyTransition.de en directeur van Petite Planète en is te vinden op Twitter als PPChef.

Dit artikel is eerder verschenen op Renewables International en met toestemming van de auteur vertaald door Krispijn Beek voor Sargasso.