Met de publicatie van de Technology Outlook 2025 wil DNV GL laten zien hoe het technologielandschap er in 2025 uit zou kunnen zien. Theo Bosma, directeur Research & Innovation for Energy bij DNV GL, in een persbericht: “De implementatie van deze nieuwe technologieën zal de komende 10 jaar van doorslaggevende betekenis zijn en de energietransitie versnellen.”
Technologische trends
1. De elektrificatie van de energievraag
De elektrificatie van de energievraag leidt ertoe dat de energie-efficiency en betrouwbaarheid toeneemt. Naast de elektrificatie van de spoorwegen zijn er tegenwoordig ook steeds meer elektrische auto`s en vrachtwagens. Daarnaast draagt elektrisch verwarmen bij aan de efficiency. Systemen die werken op gas en olie worden op grote schaal vervangen door bijvoorbeeld warmtepompen.
2. Nieuwe materialen
Nieuwe materialen binnen de energiesector zoals grafeen voor zonnepanelen, hybride zonnecellen en halfgeleiders met grote band gap voor inverters geven de betrouwbaarheid, prestaties en efficiency van de volgende generatie zonnepanelen en elektriciteitsnetten een flinke boost.
3. Digitalisering
De digitalisering zorgt ervoor dat men sneller over meer en betere gegevens beschikt. Daarnaast neemt de rekenkracht toe en wordt de communicatie tussen alle elementen in het elektriciteitssysteem verbeterd. Hierdoor kunnen het ontwerp, de planning en de werking van assets op het gebied van wind- en zonne-energie, transmissie, distributie en elektriciteitsverbruik worden geoptimaliseerd.
4. Opwekking windenergie wordt grootser en sneller
Windturbines worden steeds groter en zijn tegenwoordig voorzien van lichtgewicht, flexibele rotorbladen en aerodynamische gondels. De aerodynamische gondels, innovaties op het gebied van transmissiesystemen, nieuwe sensoren en slimme besturingssystemen zorgen ervoor dat de nieuwe windturbines de beschikbare wind beter kunnen verwerken. Daardoor kan beter ingespeeld worden op de vraag in het elektriciteitsnet.
5. Aandeel zonne-energie blijft groeien
Meer dan dertig ontwikkelingen op het gebied van zonne-energie leiden ertoe dat de kosten van zonnepanelen in de komende tien jaar met ongeveer 40 procent afnemen. Uit de leercurve voor zonnepanelen blijkt dat de prijs van een module bij elke capaciteitsverdubbeling met 20 procent afneemt. In 2025 zijn zonnepanelen in vele delen van de wereld dan ook de goedkoopste vorm van elektriciteit.
6. Optimalisering elektriciteitsopslag
De elektriciteitsopslag zal worden geoptimaliseerd voor drie ontladingstijden: grootverbruik, systeemondersteuning en `achter de meter`. Mogelijke technologieën zijn chemische batterijen voor het opslaan van zonne-energie voor consumenten, technologieën met hoog vermogen voor systeemondersteuning op systeemniveau en slimme software in batterijen om deze optimaal te kunnen gebruiken.
7. Tweerichtingsverkeer bij Demand Response Management
Twee richting communicatie bij Demand Response Management (DRM) speelt in op de veranderende omstandigheden bij klanten om zo de grote nadelen van de twee meest gebruikte vormen van demand response weg te nemen. Bij de eerste vorm beheren energiebedrijven het programma en wordt er geen rekening gehouden met lokale omstandigheden en veranderende klantbehoeften. Deze vorm kan dan ook als opdringerig worden ervaren. Bij de tweede vorm wordt de vraag automatisch aangepast op basis van de reactie van consumenten op prijsprikkels. Vanuit het oogpunt van de systemen is deze vorm van demand response minder betrouwbaar en beheersbaar.
8. Smart buildings
Bij het idee van een slim energieproducerend huis is zonne-energie de belangrijkste energiebron. Door systemen toe te voegen die flexibiliteit in het energiegedrag mogelijk maken, zoals batterijen voor de opslag van elektriciteit, warmtepompen, airconditioning en oplaadpunten voor elektrische voertuigen, kan het energieverbruik verder worden geoptimaliseerd met slimme thermostaten. Met slimme meters kan deze flexibiliteit worden gemeten en worden omgezet in geld. Hoewel ontwikkelingen op het gebied van zonne-energie en energieopslag erop lijken te wijzen dat gebouwen steeds vaker `los van het netwerk` in hun eigen energie voorzien, is de kans groter dat het tegenovergestelde gebeurd. Gebouwen kunnen uitgroeien tot energieknooppunten, die van onschatbare waarde zijn voor de benodigde flexibiliteit in elektriciteitsnetten.
9. Zelfdenkende elektriciteitsnetten
Elektriciteitsnetten reguleren zichzelf in de toekomst en worden voorzien van functies om zelfconfiguratie mogelijk te maken. Zo kunnen netwerken zelf de robuustheid en reductieverliezen reguleren, aanpassingen doorvoeren om spanningsschommelingen op te vangen en verstoringen beperken met behulp van zelfoptimalisatie. Deze ontwikkeling zal echter weer andere uitdagingen met zich meebrengen, onder andere met betrekking tot het garanderen van de veiligheid en betrouwbaarheid van het systeem.
10. Hybride elektriciteitsnetten
Om de groei duurzame energie te faciliteren, moet elektriciteit over steeds langere afstanden worden gedistribueerd. De goedkoopste oplossing op dit gebied is te vinden in HVDC (High Voltage Direct Current). Bestaande AC-elektriciteitsnetten zullen zich ontwikkelen tot hybride elektriciteitsnetten, die worden gedefinieerd als de toevoeging van steeds meer HVDC-aansluitingen binnen en tussen AC-elektriciteitsnetten. Op deze manier ontwikkelen elektriciteitsnetten zich tot een combinatie van AC-netwerken en goed beheersbare DC-systemen.
Verken het volledige rapport hier.
Lees ook: 5 voorspellingen over zonnestroomopslag
