Oplossingen gezocht: Hoe leveren of spreiden we tijdelijk de elektra piekvraag van een hele flat die elektrisch gaat koken?

De energietransitie doet een steeds groter beroep op het elektriciteitsnetwerk van Nederland. Zonnepanelen, warmtepompen, elektrisch vervoer en elektrisch koken vragen om dikkere elektrakabels in de straat om de extra vraag en aanbod van energie te kunnen faciliteren. 

Elektrisch koken is tot nu toe een onderbelicht onderwerp. Hoewel het jaarlijkse energieverbruik van een inductieplaat verwaarloosbaar is op de energierekening zijn de piekvermogens die een inductieplaat verbruikt dat zeker niet.

Ter verbeelding. Het elektriciteitsnet in een gemiddelde wijk in Nederland is ontworpen op een gelijktijdig energiegebruik van circa 1,5 kilowatt (kW) per woning. Een gemiddelde inductieplaat heeft een vermogen van 4,5 kW. Zouden we met zijn allen tegelijkertijd de inductieplaat in de powermodus zetten hebben we een 3 x zo zware infrastructuur nodig. 

Een andere reden waarom elektrisch koken om aandacht vraagt is omdat de overstap relatief eenvoudig gemaakt kan worden. Stedin heeft het afgelopen jaar diverse voorbeelden gezien waarbij onverwachts versneld omvangrijke ingrepen moesten plaatsvinden om problemen in energievoorziening te voorkomen. Dit omdat gehele flats in één keer overstapten op elektrisch koken. Om zulke situaties in de toekomst voor te zijn is Stedin op zoek naar concepten en producten die een tijdelijke tussenoplossing kunnen bieden.

De uitdaging concreet: hoe vangen we minimaal drie jaar lang de elektrische piekvraag/belasting op die ontstaat als hele flats overstappen op elektrisch koken. Zodat we de netwerkcapaciteit pas hoeven te vergroten als de hele buurt is overgestapt naar elektrisch koken? Met andere woorden: "heel Holland wokt en het licht in de flat blijf aan!"

Hebben jullie hiervoor een (deel)oplossing? Dan ontvangen we graag jullie pitch!

NB Deze challenge is ook uitgezet binnen Stedin om eigen medewerkers te mobiliseren om ook met oplossingen te komen. In de beoordeling en selectie wordt gezorgd dat deze medewerkers geen toegang hebben tot de concepten die uit de markt (door jullie) worden ingebracht. Alle oplossingen worden op dezelfde manier beoordeeld en maken op die manier evenveel kans op het winnen van deze challenge. 

Wat is er te winnen?

• Een tegemoetkoming van maximaal €30.000,- voor werkelijk te maken opstartkosten om met Stedin de eerste praktijktoepassing te realiseren in een pilot (wordt op basis van voorcalculatie per fase verstrekt).
• Je mag rekenen op ondersteuning van en samenwerking met creatieve en inspirerende specialisten die jullie kunnen uitdagen om jullie oplossing nog beter te maken.
• Bij een succesvolle pilot maak je kans op een vervolgopdracht om jouw product verder te ontwikkelen en structureel in te zetten, en zo samen met Stedin bij te dragen aan de energietransitie. Stedin heeft twee miljoen huishoudens als klant.
• Wat valt daarmee te verdienen?
  • Op dit moment bevindt Stedin zich in de verkenningsfase en zijn we benieuwd naar de oplossingen die de markt te bieden heeft.
    Stedin wil inzicht in de mogelijkheden vanuit de markt en daarmee gemoeide kosten die nodig zijn om een oplossing mogelijk te maken om vervolgens een passende vergoeding te kunnen geven. Uiteraard moet de vergoeding voor een schaalbare toepassing in verhouding zijn met de besparingen die Stedin kan doen; er wordt ook gekeken naar andere factoren die een rol spelen; zoals planbaarheid en imago.
  • Voorbeeldcase:
    • Stedin moet een investering doen in het net van €400.000 om voor drie naast elkaar gelegen flats met een totaal van 400 appartementen de overgang van koken op gas naar koken op inductie mogelijk te maken. Als de oplossing zorgt dat Stedin deze investering drie jaar uit kan stellen bespaart dit jaarlijks €16.000, over drie jaar is dit €48.000. Als de oplossing mogelijkheden biedt om de investering langer uit te stellen of zelfs deels of geheel overbodig te maken lopen de besparingen op en daarmee de ruimte voor vergoeding van de oplossing. In dit laatste geval zal de oplossing ook perspectief moeten bieden op toekomstige ontwikkelingen in zonpv, en mobiliteit. 
    • Daarnaast is er voor de aanbieder de mogelijkheid om naast de vergoeding vanuit Stedin andere verdienmodellen toe te voegen, bijvoorbeeld door de vastrechtkosten van de aansluitingen voor de flat te verlagen, energiekosten te besparen en/of services aan andere energiemarktpartijen te leveren.

Waar zijn we naar op zoek?

Wij staan open voor verschillende oplossingsrichtingen. Specifiek hebben we te maken met twee uitdagingen: de extra belasting voor (stijg)leidingen binnen een flat en tussen de flat het distributiestation (zie beneden meer toelichting). We hebben zelf ook een aantal oplosrichtingen in gedachten (zie beneden), maar staan ook open voor andere oplossingen. Mits deze oplossingen maatschappelijk en bedrijfsmatig realistisch zijn en garantie geven op een lagere piekbelasting met een kansrijke businesscase. De oplossingen moeten - als er hardware bij betrokken is - een plek kunnen vinden in bijvoorbeeld de meterkast van woningen, de technische ruimte van een flat, of de distributieruimte van de netbeheerder. We zitten in de verkenningsfase en zijn benieuwd naar oplossingen die de markt te bieden heeft.  We zijn met name op zoek naar partijen met oplossingen die we op korte termijn kunnen gaan testen en op lange termijn goed op te schalen zijn. We zijn op zoek naar oplossingen die dit probleem tijdelijk en/of voor de langere termijn kunnen oplossen. 

Verder zijn we met name op zoek naar partijen met oplossingen die we op korte termijn kunnen gaan testen en op lange termijn in grote getallen kunnen inzetten.

Samengevat gaat het om de volgende eisen die wij als minimum stellen voor de gevraagde oplossingen:

• Impact op piekbelasting van het distributienetwerk: Voorkomen van een extra piekbelasting in het net. Stedin houdt in de huidige situatie rekening met een aanvullende gelijktijdige belasting van 0,8 kW per huishouden als er inductieplaten worden gebruikt.
• Betrouwbaarheid: de piekreductie moet zeker zijn.
• Schaalbaarheid / plug and play: de oplossing moet kunnen opschalen en zonder al te veel aanpassingen op verschillende locaties toepasbaar zijn.
• Implementatiesnelheid: een pilot moet binnen drie tot zes maanden gerealiseerd kunnen worden, en toepassing daarna binnen 1 maand na afroep.
• Regelgeving: De oplossing moet voldoen aan geldende wet & regelgeving, waaronder de privacywetgeving (AVG).

Naast het voldoen aan de bovengenoemde minimumeisen kan een oplossing zich onderscheiden op de volgende punten:

• Kosten: de eenmalige en terugkerende kosten van de oplossing.
• Extra piekreductie die effect heeft op de belasting van de stijgleidingen (de kabels binnen de flat), zie probleem type B in vervolg van deze tekst.
• Herbruikbaarheid: een oplossing kan later op een andere locatie ingezet worden.
• Duurzaamheid: de CO2 footprint van de oplossing en bijdrage aan lange termijn duurzaamheidsambities.
• Flexibiliteit: naast de piekreductie op inductiekookplaten mag de oplossing ook voor andere diensten ingezet worden, bijvoorbeeld voor het reduceren van de piek uit zonnepanelen of warmtepompen, of bijdragen aan de balans in het elektriciteitsnet of aan energiebehoefte in perioden met weinig wind en zon (Dunkelflaute).

Heb je nog inhoudelijke vragen? Stel ze via de Discussion pagina.

Waar zijn we niet naar op zoek?

• Oplossingen die tot een beperking (van de capaciteit) bij de eindklant leiden of zorgen voor minder comfort.
• Oplossingen die geen garantie op piekreductie kunnen leveren.
• Oplossingen die vragen om extra investeringen van de klant, VVE of woningbouwcorporatie.
• Oplossingen die alleen op papier bestaan en waarmee nog geen enkele ervaring is. 
• Andere oplossingen voor koken - inductiekoken is een gegeven.
• Traditonele flexoplossingen - windpark naast de flat.
• Langlopende trajecten met meerdere externe partijen - plug and play moet het zijn.
• Gedragsaanpassingen.

Jullie pitch (max. 6 pagina’s / 18 slides)

Graag ontvangen we een beknopte beschrijving van jullie oplossing/concept (max 6 pagina’s / 18 slides) waarin jullie ieder geval de volgende onderdelen toelichten: 

• Beschrijving van de oplossing
  • Geef een zo concreet mogelijke beschrijving van jullie oplossing en hoe deze invulling geeft aan de uitdaging van Stedin, met als onderdelen:
    • Fasering van het plan om te komen tot eerste praktijktoepassing, met kritische succesfactoren en mijlpalen.
    • Klantinteractie: welke interactie heeft de oplossing met de klant, marktpartijen of netbeheerder.
    • Conversie: beschrijf of en hoe de oplossing gebruik maakt van de verschillende aanwezige energiedragers en mogelijkheden tot conversie daar tussen.
• Beschrijving van de pilot
  • Geef een korte beschrijving van wat er nodig is om een pilot op te zetten. Geef hierbij ook aan wat je van Stedin verwacht. En geef specifiek aan of en hoe je van het Stedin Innovatielab (zie beneden) gebruik zou willen maken.
• Business case
  • Geef op hoofdlijnen inzicht in kosten van de oplossing en het verdienmodel.
• Referenties
  • Geef zo mogelijk een overzicht van ervaringen en tests van de oplossing of onderdelen ervan op basis waarvan aangetoond kan worden dat de oplossing kan werken. 
• Beschrijving team / bedrijf
  • Geef een korte beschrijving van het team dat de pilot wil gaan realiseren en jullie ervaring. 

De pitch mag in vrije vorm worden ingediend (briefvorm, presentatie/slide deck), maar moet als pdf-bestand worden geüpload (max. 30MB). Video’s, voorbeeldwebsites, etc. kunnen daarin worden opgenomen als link. 

Pitches in English are allowed.

Voorwaarden deelname

• Inschrijving bij de KVK.
• Jullie kunnen binnen 3 tot 6 maanden met een pilot starten

Timeline

• Maandag 28 oktober: Lancering challenge 
• Maandag  9 december 17.00: Deadline challenge
• Maandag 16 december: Bekendmaking welke bedrijven worden uitgenodigd voor kennismaking en toelichting 
• Dinsdag 7 januari: Pitch in het Stedin innovatie lab
• Dinsdag 10  januari bekendmaking winnaar
• Q1,Q2 2020: Start opzet POC/ pilot
• 1 juli 2020: evaluatie Pilot.

Heb je nog inhoudelijke vragen? Stel ze via de Discussion pagina.

Heb je nog algemene vragen? Bekijk de veelgestelde vragen.

Achtergrondinformatie

 

Over Stedin
Stedin beheert het energienet in de provincies Zuid-Holland en Utrecht en in delen van de regio’s Noordoost-Friesland en Kennemerland. Als netbeheerder hebben wij de taak om een veilige, betrouwbare en betaalbare energievoorziening te realiseren voor ruim 2 miljoen klanten. Dit doen we enerzijds door het aanleggen, beheren en toekomstbestendig maken van de elektriciteits- en gasnetten en anderzijds door het faciliteren van de energiemarkt. 

Stedin Innovatielab

Het Stedin innovatie lab is een fysieke locatie, geschikt om je proof of concept te testen. Er is een meterkastopstelling beschikbaar en het is mogelijk om een volledige streng na te bootsen met echte spanning en belasting. Tevens een ruime diversiteit aan meterkast opstelling van de meest voorkomende situaties. Er zijn ook kennishouders (experts) aanwezig met kennis over huidige netsituaties en (on)mogelijkheden.

Probleemtypes

Situatie: hoogbouw appartementencomplexen met >20 appartementen stappen in één keer over op elektrisch koken.

• Elk appartement in een flat is via stijgleidingen voor gas en elektra verbonden met het net van Stedin. De stijgleidingen komen samen in een gemeenschappelijke technische ruimte, flatkast, of gaan ieder afzonderlijk naar buiten. 
• Er is een centrale warmtevoorziening die gebruik maakt van het warmtenet.
• Alle appartementen gaan van koken op gas naar inductie, hierdoor ontstaan problemen in het elektriciteitsnet, type A of B (zie onder)

Probleem type A: De extra piekbelasting die ontstaat door het elektrisch koken zorgt ervoor dat de elektriciteitskabel tussen de flat en het dichtstbijzijnde distributiestation vervangen moet worden. 

Probleem type B: De extra piekbelasting die ontstaat door het elektrisch koken zorgt ervoor dat de stijgleidingen én elektriciteitskabel tussen de flat en het dichtstbijzijnde distributiestation vervangen moeten worden.

Capaciteitsberekening elektrisch koken
Een inductiekookplaat heeft een maximaal vermogen van gemiddeld 4,5 kW (het maximale vermogen varieert voor de verschillende merken en uitvoeringen in de markt, 4,5 kW is een gemiddelde hiervan). Stedin rekent voor de benodigde capaciteit in haar netten met een gelijktijdige belasting van meerdere huishoudens, hierin wordt het effect meegenomen dat niet alle inductiekookplaten bij alle huishoudens in een flat of buurt gelijktijdig gebruikt worden. Stedin past daarom een gelijktijdigheidsfactor toe voor het effect van inductiekoken op het net en rekent met een vermogen van 0,8 kW per huishouden met inductiekookplaat als bijdrage aan het piekvermogen dat door het net getransporteerd moet kunnen worden. Deze 0,8 kW is van toepassing op het lokale distributienetwerk (de kabels en het net buiten de flat). 

Van de oplossing wordt verlangd dat deze in staat is om de piek op het distributienet met 0,8 kW per huishouden te reduceren, ofwel het effect van de inductiekookplaat op de piekbelasting teniet te doen. 

De tweede impact van de inductiekookplaat vindt plaats op de kabels binnen de flat, de zogenaamde stijgleidingen. Hiervoor is geen gemiddelde waarde af te geven van wat er maximaal aan vermogen door deze kabels getransporteerd kan worden. Daarom is hiervoor geen minimumeis opgenomen, maar wordt wel gevraagd of de oplossing ook voor de stijgleidingen tot reductie van de piek leidt.

Oplossingsrichtingen die wij nu in gedachten hebben:

• Batterijopslag
  • Plaatsen van batterijopslag om piekbelasting in het elektriciteitsnet op te vangen. Toepassing eventueel op woning-, dan wel flatniveau)
• Flexgas oplossingen
  • Inzet van slimme brandstofcel welke overbelasting van elektriciteitsnet voorkomt door (tijdelijk) gebruik te maken van de energiecapaciteit van het gasnet. Slimme oplossing mogelijk duaal inzetbaar (oplossing voor zowel vraag als aanbodpiek)
  • Inzet van microwkk (HR-E ketel) welke overbelasting van elektriciteitsnet voorkomt door (tijdelijk) gebruik te maken van de energiecapaciteit van het gasnet
• Andere technieken
  • Eventueel gebruik van andere aanwezige infrastructuur zoals bijvoorbeeld het warmtenet (power2heat, heat2power)
  • Inzet aggregaten

Inzetbaarheid van de oplossing

Stedin heeft ruim 2 miljoen klanten waarvan het overgrote deel vandaag de dag nog kookt op aardgas. Het klimaatakkoord gaat er vanuit dat corporaties het voortouw nemen in de transitie met een ambitie om komende 3 jaar circa 200.000 woningen te verduurzamen naar aardgasloos. Corporatiebezit in het verzorgingsgebed van Stedin is hoofdzakelijk hoogbouw. Verwacht wordt dat deze flats over gaan op hoofdzakelijke collectieve warmtevoorzieningen (warmtenetten) in combinatie met elektrisch koken. Afhankelijk van ontwikkelingen in zonnepanelen en elektrisch vervoer verwacht Stedin met een slimme oplossing een deel van de verzwaringsopgave die hiermee gemoeid is te kunnen uitstellen/plannen naar een voor Stedin logisch moment.

Naast grootschalige projecten verwacht Stedin dat corporaties bij wisseling van huurder de overstap naar inductiekoken vaker zullen inzetten. Hiervoor bestaat immers voor onze klanten een positieve businesscase. Op termijn hoopt Stedin met de beoogde slimme oplossing ook deze meer geleidelijke ontwikkeling te kunnen faciliteren. 

Data

Zie dit bestand voor de businesscase en elektrabelasting berekening (pdf download)