De architectuur van ons elektriciteitsnetwerk is gebaseerd op een top-down zich vertakkend distributie idee. Je begint met “heel veel” en verdeelt dat net zolang tot je alle kleine gebruikers bediend hebt. Komen er meer afnemers van energie, dan breid je het aantal takken gewoon uit. Dat systeem is overzichtelijk en goed bestuurbaar. Heel erg gesimplificeerd ziet het er zo uit:
Het is in werkelijkheid wel wat ingewikkelder door ingebouwde redundantie en de mogelijkheid om stroom om te leiden, mocht er ergens een kabel kapotgaan bij graafwerkzaamheden of na een heftige storm. Ook zijn er natuurlijk meerdere, met elkaar verbonden, energiecentrales die samen de verwachte energievraag moeten beantwoorden. Waar het mij om gaat is dat het in principe bedacht is voor eenrichtingsverkeer. Als bij de eindgebruikers heel erg veel zonnepanelen zijn, dan moet de stroom de andere kant op lopen, en komen er vanzelf overbelaste knooppunten. Verder is zo’n architectuur kwetsbaar: afhankelijk van waar onderweg iets uitvalt kunnen hele straten tot steden of provincies zonder stroom komen te zitten. En hoe meer afnemers na de netwerkstoring weer aangesloten moeten worden, hoe groter de risico’s van schakeltransiënten: grote stroomschommelingen die zich door het netwerk voortplanten en elders voor problemen kunnen zorgen.
Los van het feit dat een bestaande infrastructuur ombouwen gigantisch veel geld kost en overlast geeft, zou je ook kunnen denken aan een meer gedistribueerd systeem met vele relatief kleine energiebronnen en minder van elkaar afhankelijke vertakkingen. Zeg maar een soort van MESH-netwerk, maar dan met energie. Nog steeds heb je dan een centrale “Controller” nodig die weer kwetsbaar is voor hackers en gebrekkig onderhoud. Ook die gevoeligheid kun je verder reduceren met een “Object Oriented Approach”, zoals dat bij programmatuur al jaren gangbaar is. Er sluipt dan meer intelligentie in het hele netwerk welke vaak moeilijk te begrijpen is, en energietechnici houden daar niet zo van. Toch zouden ze iets kunnen leren van hun collega’s uit de software wereld.
Ik kruip nu even in de huid van de eindgebruiker die ziet hoe de energiemaatschappijen worstelen met een eerlijk, goedkoop en dienstbaar systeem dat voorbereid is op toekomstige uitbreidingen en mogelijke aanvallen door de wereldwijde oorlogszucht. Ik zie hoe gemeentes soms dwarsliggen om ruimte te geven aan grote batterijen of extra transformatorhuisjes, en hoe de regering met plezier allerhande regels optuigt om de staatskas te spekken. Al die dingen samen (en ik heb het gevoel dat de lijst veel langer is) zorgen ervoor dat we elkaar op slot zetten. Er is altijd wel een weerwoord op een nieuw idee, altijd een bezwaar of een kanttekening. Veel van die zaken zijn met goede wil oplosbaar – OMdenken zou het motto moeten zijn. Maar stokpaardjes, vastgeroeste regels, mentale inflexibiliteit, goede banen en posities, dat alles zit vaak in de weg.
Thuis probeer ik voorbereid te zijn op langdurige stroomuitval. Bij recente onderbrekingen van een paar uur heb ik al kunnen oefenen. Wat het meeste stoort is dat ik een zonnegenerator op het dak heb liggen die alleen maar werkt als netstroom aanwezig is (dat geldt ook voor de thuisbatterij). De reden begrijp ik wel: je wilt niet dat een monteur in het veld verrast wordt door een stroomstoot omdat elders in de afgeschakelde wijk een paar huizen volop in bedrijf zijn. Maar als je de hoofdschakelaar uit zet is dat probleem weg. Injecteer je dan een zuiver sinusvormige spanning op je meterkast, dan gaat alles weer werken. Risico is wel dat je zonnepanelen veel meer vermogen opwekken dan je gebruikt, inclusief de batterijen die je oplaadt, dus daar moet je maatregelen tegen nemen (extra belasting met bijvoorbeeld elektrische verwarming, of het beperken van het uitgangsvermogen van de omvormer). Anders ontstaat er een groot probleem met uitgebrande apparaten. Er zijn nog meer overwegingen, maar die laat ik hier achterwege. Ik bedacht namelijk dat veel van die issues verdwijnen als je achter een transformatorhuisje zo’n truc uithaalt.
In een transformatorhuisje kun je een tak naar een aantal afnemers (automatisch) uitschakelen bij stroomuitval. De verschillende huizen hebben niet allemaal exact dezelfde karakteristiek. Sommige woningen hebben zonnepanelen, andere niet. Sommige hebben een thuisbatterij, anderen niet. Anderen hebben een elektrische auto, de buren wellicht niet. Het gedrag van zo’n tak verzamelde gebruikers is vanuit energie-oogpunt gezien veel gebalanceerder als van een enkel huis. Door een generator aan te sluiten op zo’n tak, gaan alle zonnepanelen en thuisbatterijen weer werken. Als die thuisbatterijen “nul op de meter” nastreven, blijft veel energie lokaal binnen een huis. Toch zul je niet ontkomen aan een buffer in de vorm van een grotere buurt-batterij. In plaats van een grote container kunnen dat ook meerdere elektrische auto’s zijn die bij laadpalen bi-directioneel met het net verbonden worden (de techniek is er al, er zijn alleen nog niet zoveel opties als nodig is – een kwestie van tijd, denk ik). Door de oogharen kijkend denk ik dat het principe moet kunnen werken, ook al is er nog wat meer ontwikkeling van techniek en slimmigheid voor nodig. In het AI-tijdperk lijkt me dat overigens geen groot probleem.
Er is echter èèn voorwaarde voor succes waar ik aan twijfel: de bewoners in zo’n wijk of straat moeten voldoende sociaal bewust zijn om fatsoenlijk met een dergelijk systeem om te gaan, opdat allen over een basisniveau van energie kunnen beschikken. Dus vrijwillig je e-auto ter beschikking stellen als dat nodig is, niet zeuren dat mensen stroom van jouw zonnepanelen gebruiken terwijl ze zelf niets op het dak hebben liggen (is trouwens alleen overschot-vermogen dat anders jouw huis zou overbelasten), en als je kunt, gewoon investeren in een kleine thuisbatterij enzovoorts. Je moet begrijpen dat je maximaal stroom moet besparen, zeker in de avond en nacht, als de zon weg is. En het energiebedrijf moet een transformatorhuisje geschikt maken met een generator. Die hoeft niet de hele wijk te voeden als er geen zon is, maar eigenlijk alleen het netwerk wakker te maken en te houden.
Ik vrees dat dit idee een utopie is: mensen zijn tegenwoordig te individualistisch en te gericht op hun eigen portemonnee om de handen ineen te slaan voor dit soort collectieve weerbaarheid. Maar toch… als we in crisistijden op elkaar moeten letten en voor elkaar kunnen zorgen… Wie weet waar het naartoe gaat.