Microgrid laat paradijselijk eiland loskomen van vasteland

De archipel van Stockholm is wereldberoemd om zijn 30.000 eilanden. In het noordoosten ligt het eiland Arholma, voor velen de essentie van de schoonheid van de archipel: pastorale rode huisjes met witte sierranden liggen verspreid in het prachtige landschap, terwijl kale kliffen zacht afdalen naar de omringende Baltische Zee. Het is dan ook geen verrassing dat Arholma al meer dan een eeuw een populair eiland is voor zomertoeristen.

Tegenwoordig wordt op het eiland baanbrekende technologie toegepast: geavanceerde controle van energieopslag en zonnepanelen maken het mogelijk om de verbinding met het vasteland te verbreken zonder dat de circa 250 inwoners ook maar een seconde in het donker zitten. Als er een stroomuitval optreedt, wordt het elektriciteitsnet van Arholma direct omgeschakeld naar de eilandmodus, wat betekent dat het op zijn eigen microgridbronnen draait, gebaseerd op slimme besturing van grote energieopslagplaatsen en zonnepanelen. 

"Het doel van het project is te onderzoeken hoe we de veerkracht van het stroomnet kunnen vergroten door gebruik te maken van slimme besturing, batterijopslag en lokale productie van hernieuwbare energie", zegt Niklas Sjöberg, senior Innovation & Business Strategist bij Vattenfall Eldistribution en Business Area Distribution. "Als we kijken naar de ontwikkelingen in de wereld om ons heen, is het duidelijk dat we stroomnetten nodig hebben die bestand zijn tegen verschillende vormen van stress en spanning." 

Realtime besturing

Het microgrid van Arholma werd in augustus 2023 in gebruik genomen en is een zogenoemd twee-uurssysteem: de twee batterijen van 160 kW zijn ontworpen om het hele eiland twee uur lang te ondersteunen. Dat is ruim voldoende in het geval van een storing in de hoofdverbinding op het vasteland. 

Het belangrijkste onderdeel van de systeemfunctie is de softwareoplossing die het microgrid in realtime scant en bestuurt, de elektriciteitsstromen op elk punt controleert, evenals de status van de hardware op elk moment. De constante bewaking detecteert een defecte kabel op het vasteland in een fractie van een seconde en activeert de systemen die nodig zijn om het stroomnet op eigen kracht te laten werken.

Het baanbrekende project heeft al internationale belangstelling getrokken. In het najaar bezocht een grote Japanse delegatie de afdeling Research & Development van Vattenfall om ervaringen uit te wisselen over soortgelijke Japanse eilandprojecten.

Illustratie van de Arholma-microgrid. Klik en bekijk hoe het systeem op dit moment werkt (Zweeds).

Flexibele klantvraag

De volgende stap van het project is om de klanten bij het systeem te betrekken. Dat wil zeggen de huishoudens en kleine bedrijven op het eiland. De achtergrond hiervan is dat het stroomverbruik op het eiland aanzienlijk is toegenomen sinds het systeem in 2019 werd ontworpen. Dit betekent dat de batterijcapaciteit niet langer voldoende is om de piekvraag te dekken, vooral in de winter. Door particuliere elektrische kachels, warmtepompen en zonnepanelen op het dak op te nemen in het microgrid-besturingssysteem, wordt het systeem veel flexibeler.

"De vraag van de klant is de grootste potentiële flexibele hulpbron in onze netwerken en we moeten deze mogelijkheid gaan benutten om de capaciteitsuitdagingen te overbruggen. We willen bepaalde elektrische belasting kunnen uitschakelen wanneer dat nodig is, vooral in de winter als de belasting hoog is. Dit is vooral belangrijk na een stroomuitval, wanneer we weer op het hoofdnet op het vasteland zitten. Anders kan het net weer uitvallen als er te veel apparaten en verwarmingen worden ingeschakeld", zegt Niklas Sjöberg.

De technische oplossingen omvatten het installeren van op afstand bediende stroomonderbrekers in de gebouwen van klanten, die stroomverbruikende apparaten een tijdje kunnen uitschakelen en in plaats daarvan achtereenvolgens kunnen aansluiten om de stabiliteit te waarborgen. 

"We hebben een grote interesse gezien van de klanten op Arholma om deel te nemen, waaronder een aantal bedrijven op het eiland", zegt Niklas Sjöberg. "We kijken ook naar de beste manieren om de deelnemers te compenseren, vooral met een korting op het nettarief. In januari gaan we met de klanten om de tafel zitten en brengen we in kaart welke apparaten we graag willen kunnen aansturen. We kijken vooral naar de verwarmingssystemen, warmtepompen en elektrische vloerverwarming."

Het project om gebruik te maken van de klantvraag en deze te optimaliseren voor het Arholma-microgrid wordt in de loop van 2025 uitgevoerd.

Foto: Vattenfall