De Duck curve zal ook in Nederland steeds vaker voorkomen

15.11.2022 Max Muller

De Duck curve zal ook in Nederland steeds vaker voorkomen

Daar waar men in Californië men al ruimschoots ervaring heeft met de ‘eendengrafiek’ – of de Duck curve, is die in Nederland nog beduidend minder bekend. Gezien het feit dat met de opkomende hoeveelheden zonnepanelen die in Nederland geïnstalleerd worden deze curve steeds vaker zal opduiken, is dit enigszins verbazingwekkend te noemen. Wat volgt is een verkenning van dit kwakende mathematische verschijnsel.

Hoewel de vraag naar en opwek van elektriciteit – zeker met inbegrip van hernieuwbare energiebronnen – variabele en fluctuerend is, zijn er wel degelijk een aantal patronen te herkennen die steevast terugkomen. Zo ziet de gecombineerde energievraag van een regio er meestal als volgt uit.

©Vox | EIA

In dit geval is de elektriciteitsvraag in de Amerikaanse staat New England afgebeeld. Eigenlijk zien we een dergelijke kromme op veel plekken in het Noordelijk halfrond terug, waaronder in Nederland. Eerst is de vraag nog relatief laag. Vervolgens schiet die omhoog wanneer mensen opstaan om te douchen, ontbijten en tanden te poetsen. Gedurende de dag daalt hij licht, waarna een volgende piek ontstaat omstreeks avondetenstijd. Daarna kalft de vraag af.

Tenminste, dit was het beeld voordat zon een factor van betekenis speelde. Zonne-energie wordt door netbeheerders eigenlijk niet gezien als conventionele energiebron. Het kan namelijk niet gecontroleerd worden op momenten waarop dat voor hen goed uitkomt – het is dus een kwestie van accommoderen. Men spreekt daarom ook wel van de ‘netto vraag’ naar energie. Die komt neer op de totale vraag, waar vervolgens de opgewekte zonne-energie van is afgehaald.

De eend komt tevoorschijn
De totale vraag (blauw), de opbrengst van PV-panelen (grijs) en de netto vraag (oranje) kunnen tegelijkertijd in beeld worden gebracht in de volgende grafiek. Het is duidelijk dat de grijze grafiek in de eerste instantie op nul staat, omdat de zon in de nacht niet schijnt. Gedurende de dag stijgt de opbrengst, om vervolgens weer in de avond af te nemen. De oranje curve is het resultaat van de blauwe waar de grijze grafiek vanaf is gehaald.

©Wikipedia | ArnoldReinhold

Deze oranje grafiek wordt ook wel de Duck curve genoemd. In 2012 werd deze opmerkelijke naam gegeven door de California Independent System Operator (CISO). Waarom? Hier wordt dat wellicht duidelijk:

©Vox | CAISO | Jordan Wirfs-Brock

Wat te doen met elektrische gevogelte?
Juist deze netto vraag in de vorm van een eend zien de netbeheerders, en hier moeten zij op inspelen. Vanaf de holte van de rug (in de middag) naar de kop (in de avond) stijgt de resterende netto vraag naar elektriciteit vrij snel. Dit vraagt om regelbaar vermogen dat snel ingezet kan worden. Het is belangrijk om rekening mee te houden, want het op- en afschakelen kan duur zijn.

Het is niet verwonderlijk dat deze curve voor het eerst in Sunny California werd opgemerkt. De westelijke staat is immers goed geschikt om zonne-energie op te wekken. Nu ook in Nederland steeds meer elektriciteit uit zonnepanelen wordt opgewekt, dienen ook wij er rekening mee te houden.

Voor de hand liggende oplossingen zijn de ingebruikname van batterijen en warmtepompen om de opgewekte energie op strategische momenten in te zetten om de netto vraag op gezette tijden te kunnen verlichten.

Minder bekend maar in potentie ook behoorlijk effectief is de mogelijkheid om zonnepanelen niet liggend te laten opereren, maar ze in verticale stand te installeren. Op deze manier piekt het energieaanbod juist in de ochtend en de avond. Dit betekent dat bij ingebruikname van verticale zonnepanelen zowel de staart als de kop van de eend flink ingedrukt kunnen worden. Zo ontstaat een eend die veel vlakker is. Hier kunnen netbeheerders gemakkelijker mee omgaan.