Rakettechnologie helpt energiesystemen van de toekomst te ontwerpen

Op 12 oktober 2023 waarschuwde consumentenorganisatie test-aankoop dat het nú het moment is om over te schakelen naar een vast energiecontract, zelfs al zijn de variabele contracten momenteel nog goedkoper. De verwachting is dat de energieprijzen door allerlei onverwachte gebeurtenissen weer de pan uit zullen swingen. Hoe kunnen we ons het beste wapenen tegen die soms extreme variabiliteit in energieprijzen? Dat vroeg Diederik Coppitters zich af tijdens zijn PhD onderzoek aan de Vrije Universiteit Brussel en de Université de Mons: “Wil je voor een doorsnee gezinswoning de komende 20 jaar elektriciteit van het net nemen, dan zal een contract met vaste energieprijzen waarschijnlijk niet de goedkoopste oplossing zijn. Leg acht zonnepanelen op je dak, en dan zal je zelfs met de gemaakte investering volgens de huidige voorspellingen het goedkoopste gesteld zijn voor een gemiddelde gezinswoning.”

De voorwaarde is dat er niet te veel grote veranderingen plaatsvinden, die een invloed hebben op de markten. “Uit het verleden hebben we geleerd dat zulke voorspellingen zelden kloppen”, zegt Coppitters. “Vaak zijn zelfs de worst-case scenario’s veraf van de eigenlijke ontwikkelingen.” Dat is natuurlijk een probleem voor wie veel moet investeren. Daarom ging Coppitters aan de slag met informatiesystemen die vele complexe voorspellingen moeten doen in de ruimtevaart, waar kleine foutjes soms desastreuze gevolgen kunnen hebben. “Door dat soort van wiskundige formules te gebruiken, kunnen we heel complexe simulaties vereenvoudigen, en op een standaard laptop zeer snel berekenen.”

Laat je die simulaties los op dezelfde doorsnee gezinswoning dan blijken vijftien zonnepanelen met een thuisbatterij het meest stabiele systeem voor de toekomst. “De investeringskost is weliswaar hoger, maar je zal in een onzekere toekomst veel beter beschermd zijn tegen economische uitschieters en sterk fluctuerende stroomprijzen.”

Coppitters’ methode laat ook toe om de simulaties op te schalen voor bedrijven, en zelfs samenlevingen. Zijn berekeningen resulteren in een soort van ‘robuustheidsindicator’, die beleidsmakers mee kunnen evalueren naast andere factoren zoals milieuvriendelijkheid bij hun besluitvorming over de energiemix in België. Een extra tool dus, die je kan bekijken als een soort verzekering voor een onzekere toekomst. “De voorspellingen passen ook perfect binnen het REPowerEU plan en de richtlijnen van de Europese Commissie om de Europese energievoorziening te diversifiëren door van Russisch gas af te stappen en in te zetten op lokale energieproductie. Dat zijn ook de robuuste energiesystemen van de toekomst”, zegt Coppitters: “Hybride, met een mix van zelfproductie en import. Het is niet zo dat indien we zelf energie produceren, dat we zeker zijn van de voorziening. Zonnepanelen zijn beter voor het milieu dan fossiele brandstoffen, maar wat doen we wanneer de zon niet zo sterk schijnt, of de installatie plots stuk gaat? Er is een sweet spot tussen het percentage afhankelijke energie en het percentage zelfvoorzienend die ons beter beschermt in geval van tegenslag.”