Onze energienetwerken ondergaan snelle veranderingen. Veel huishoudens wekken elektriciteit op met zonnepanelen en aan de andere kant is er steeds meer behoefte aan stroom voor het opladen van elektrische voertuigen en het opslaan van die stroom in thuisbatterijen. Lokale prosumenten (buurtbewoners die niet alleen energie verbruiken, maar deze ook opwekken en opslaan) nemen de controle over hun eigen energievoorziening. Deze ontwikkeling leidt tot het ontstaan van energiegemeenschappen en microgrids, zoals de SchoonSchip-gemeenschap in Amsterdam-Noord.
Dergelijke initiatieven stellen consumenten in staat om lokaal energie op te wekken, te gebruiken en onderling te verhandelen. Op deze manier zijn ze niet langer afhankelijk van grote energieleveranciers. Door energie dichter bij de plaats op te wekken waar ze nodig is, helpen deze gemeenschappen ook om congestie op het net te verminderen, wat een groeiende uitdaging is voor netbeheerders.
Onbeantwoorde vragen
Er zijn twee hoofdmodellen voor energiegemeenschappen. In het eerste model beheren buurtbewoners individueel hun eigen energiebronnen en handelen ze met elkaar. In het tweede model delen en beheren meerdere prosumenten gezamenlijk energiebronnen, zoals windturbines, zonnepanelen of batterijen. In beide modellen worden vaak AI-technieken gebruikt om de onderlinge energie-uitwisseling te automatiseren en te optimaliseren.
Toch werpen deze modellen veel onbeantwoorde vragen op: hoe deel je op een eerlijke manier de kosten en opbrengsten van het opwekken van energie uit gedeelde middelen? Andere belangrijke vragen zijn: hoeveel prosumenten moeten betrokken zijn om onderlinge handel economisch levensvatbaar te maken, en wat zijn de redenen voor mensen met verschillende energiebehoeften om deel te nemen aan dergelijke projecten?
Echte data
Een recent onderzoek, dat op 1 februari 2024 wordt gepubliceerd in het wetenschappelijke tijdschrift Applied Energy, probeert licht te werpen op enkele van deze belangrijke vragen. De onderzoekers gebruikten hiervoor grote hoeveelheden data van een bestaand project in het Verenigd Koninkrijk. Co-auteur Valentin Robu, onderzoeker bij het CWI en de TU Eindhoven, legt uit: "Onze studie richtte zich op de minimale voordelen van energie-uitwisselingscontracten tussen buurtbewoners. Hiervoor gebruikten we een meetmethode die ‘Gains from Trade’ heet. We ontdekten dat naarmate het aantal energiecontracten toeneemt en meer prosumenten de markt betreden, de diversiteit snel afneemt, wat leidt tot significant lagere opbrengsten. Dit betekent dat de meeste winst uit handel van een lokale gemeenschap kan worden behaald als slechts een fractie van de bewoners deelneemt. Meestal zijn dat degenen met een totaal ander gebruiksprofiel dan andere leden van de gemeenschap."
"Onze studie onderzoekt ook hoe een AI-techniek genaamd multi-agent systemen kan worden gebruikt om de onderhandelingen te automatiseren en optimaliseren, zodat beide partijen profiteren van de energie-uitwisseling."
