Uit een artikel van RIVM en een bijbehorend onderzoek[1] van Analistennetwerk Nationale Veiligheid (ANV) blijkt dat de transitie naar duurzame (en deels nieuwe) bronnen voor elektriciteit, gepaard gaat met risico’s voor de leveringszekerheid van stroom in Nederland. Dat werpt vragen op als: Hoe kunnen we de transitie naar duurzame energie monitoren? En hoe kunnen we het stroomgebruik simuleren om risicogebieden in kaart te brengen? Aangezien we afhankelijk zijn van stroom voor ons dagelijkse functioneren, is het van belang inzicht te hebben in het netbeheer wanneer gebruikers duurzame energie afnemen in onze huishoudens, op onze werkplekken, in ziekenhuizen etc. Dit monitoren kunnen we doen met onder andere Digital Twins!
Wat is het probleem?
Volgens onderzoek van ANV ontwikkelt het Nederlandse elektriciteitsnetwerk de komende jaren tot zo’n complex netwerk dat er aanzienlijke risico’s ontstaan rond de afstemming van stroomaanbod en -gebruik. Het ketennetwerk speelt een cruciale rol in deze afstemming, evenals de regievoering tussen energieleveranciers, systeemintegraties tussen partijen en monitoring binnen het netwerk. Dit vraagstuk vergroot zich door het toenemende gebruik van hernieuwbare energiebronnen. Bij de inzet van deze hernieuwbare energiebronnen ontstaan aanvullende risico’s en zullen bestaande risico’s vergroten, zoals stroomuitval in cruciale sectoren (zoals ziekenhuizen) of in onze huizen.
ANV benadrukt dat de complexiteit vooral ontstaat bij de samenwerking tussen diverse systemen en energienetwerken. Zeker als er een holistisch geheel ontstaat bij de transitie naar nieuwe energiebronnen. Dit omvat onder andere het gebruik van monitoringstechnologie op het ‘smart grid’ ofwel het slimme elektriciteitsnetwerk. De slimme componenten in dit netwerk controleren voortdurend of de energievoorziening voldoende is in een gemeente of regio. Wanneer partijen deze monitoringdata delen met andere partijen die werken met andere energieopwekkingsbron en dit willen toepassen in dezelfde regio, is onderlinge afstemming nodig op een datagedreven wijze.
Het in samenspraak managen van praktische zaken, zoals het afstemmen van de energielevering op de vraag, en daarmee monitoring, is essentieel. Daarom is het van belang een hulpmiddel te ontwikkelen dat de analyse en monitoring van deze factoren vereenvoudigt.
Wat is er nodig?
Het is van belang alle complexiteit te monitoren in een digitale omgeving, die alle relevante factoren, samenwerkingen en toekomstige scenario’s meeneemt, en voorkomt dat risico’s ongezien blijven. Met behulp van een simulatieomgeving zijn we in staat voorspellingen te maken. Ook zijn we met deze omgevingen in staat scenario’s te testen die kunnen optreden om daarmee te impactvolle risico’s te signaleren en preventief te voorkomen. Het voordeel hiervan is dat we dit niet in de fysieke leefomgeving hoeven te doen, maar van achter ons bureau. Ook zijn we in staat niet één simulatie te doen, maar een groot aantal! Naar mijn mening is het van belang om een oplossing te realiseren voor de onderlinge monitoring, simulatie en samenwerking voor de aanlevering van duurzame energie. Vooral wanneer grote veranderingen plaats vinden in de huidige ketendynamiek van stroomvoorziening, en ketenpartners deze voldoende dienen te monitoren en te toetsen.
Waarom Digital Twin de perfecte match is voor deze taak?
De ideale oplossing voor de realisatie van een dergelijke simulatieomgeving is de Digital Twin of ‘digitale tweeling’. De Digital Twin is een technologische ontwikkeling die uitblinkt in het maken van complexe simulaties en het monitoren van (data-)omgevingen. Ook helpt de Digital Twin bij het samenbrengen van verschillende partijen zoals energieleveranciers voor een versterkte samenwerking. Wanneer deze partijen hun IT-systemen en de gebruikte data koppelen via de Digital Twin kunnen deze partijen gezamenlijk scenario’s ontwikkelen, testen en afspraken maken over:
- Toevoer: Energietoevoer onderling afstemmen in de energieketen;
- Samenwerking: Inzicht hebben in scenario’s voor operationele samenwerkingen;
- Transitie bevorderen: Integratie van nieuwe, duurzame energiebronnen voor regio’s/gemeenten/wijken/panden;
- Risicomanagement: Risico’s managen m.b.t. Milieubeleid en kwetsbare sectoren;
- Scenario’s: Simulaties uitvoeren om de transitie naar duurzame energietoevoer combinaties te toetsen.
Wanneer bovenstaande vijf aspecten ingevuld zijn, zijn de betrokken partijen in staat om meer zekerheid te beiden voor de Nederlandse energiesector met duurzame stroomvoorzieningen.
Wat zijn de voordelen van een digital twin?
Ten eerste verhoogt een ontwikkelde Digital Twin de weerbaarheid en veerkracht van het elektriciteitsnet. Onderzoek toont aan dat de technologie van een Digital Twin ervoor kan zorgen dat het monitoren en managen van ons elektriciteitsnetwerk effectiever verloopt.[2] [3] Dit resulteert in de mogelijkheid om verbeterde risicomanagementbehoeften en samenwerking op een data-gedreven manier te stroomlijnen.
Ten tweede faciliteert een Digital Twin de regie van de energiebehoefte en coördinatie. Wanneer ketenpartners een Digital Twin gebruiken, kunnen zij effectiever de energiebehoefte managen en aansturen. Met name over meerdere locaties en gebieden heen. Zo zijn energieleveranciers in staat meer zekerheid te creëren om aan de energiebehoefte per pand, wijk, weg, gemeente, provincie etc. te voldoen.[4]
Ten derde toetsen Digital Twins de scenario’s van innovatieve ketensamenwerking en duurzaam energiegebruik tussen diverse partijen. De Digital Twin is al eerder toegepast bij pilotprojecten in Nederland zoals in de gemeente Enschede. De reden dat de Digital Twin zo waardevol kan zijn is het maken van simulaties van scenario’s waarbij ketenpartijen samenwerken met elkaar. Zo kunnen de ketenpartijen vooraf analyseren welke aanpak van samenwerking het meest effectief is voor alle ketenpartijen. Dit zorgt voor zekerheid bij de transitie naar duurzame energietoepassingen in de keten.[5] [6]
Hoe kan VKA u helpen bij het initiatief nemen met een Digital Twin?
Niet iedereen is tot in detail bekend met de Digital Twin-technologie, en het uitzoeken of het iets voor uw organisatie is, kan een uitdaging zijn. Bij VKA hebben we niet alleen technisch inzicht in deze technologie, maar zijn we ook in staat om op organisatorisch niveau een stappenplan te ontwikkelen voor de toepassing ervan binnen jouw organisatie. Onze experts bij VKA staan klaar om uw organisatie gedetailleerd te informeren over welke aanpak het beste past bij uw organisatie. Hierbij staan we stil bij de volgende onderwerpen:
- Strategie: Op strategisch vlak kunnen wij u ondersteunen bij het opstellen van een strategische doelstellingen, een plan voor nationale ketensamenwerking, afsprakenstelsels, databeleid en een plan voor gegevensuitwisseling in de keten.
- Datamanagement: Op het gebied van data kunnen wij u ondersteunen met het vaststellen van de databehoeften, dataverzameling en data-analyse voor het gehele energienetwerk.
- Technologie en Architectuur: Voor de Digital Twin technologie kunnen wij u ondersteunen met een uitgebreid plan waarbij we de verzamelde data toepassen in een simulatie en monitoring ‘controlekamer’ voor landelijke ketensamenwerking en het toetsen van de transitie naar nieuwe energiebronnen met simulaties
Zo kunnen we u helpen met het stapsgewijs realiseren van een strategisch plan, data effectief toe te passen om de Digital Twin technologie zo effectief mogelijk te benutten. Met als eindresultaat, meer veiligheid en zekerheid als het gaat om onze stroomvoorziening in Nederland! En juist deze maatschappelijke impact, daar lopen we warm voor!
Indien u meer wilt weten over hoe Digital Twin een verschil kan maken voor uw organisatie, kunt u gerust contact opnemen met Jousuf.mohamed@vka.nl of Joost.vanlier@vka.nl.
[1] https://magazines.rivm.nl/2019/07/magazine-omgevingsveiligheid/energietransitie-risicos
[2] https://www.maakindustrie.nl/nieuws/energie/digital-twin-vergroot-weerbaarheid-en-veerkracht-van-elektriciteitsnet/
[3] https://www.tudelft.nl/2022/ewi/esp-lab/in-de-media/digital-twin-vergroot-weerbaarheid-en-veerkracht-van-elektriciteitsnet
[4] https://www.ams-institute.org/urban-challenges/urban-energy/local-inclusive-future-energy-life-city-platform/
[5] https://www.nwo.nl/projecten/kiemk2001068
[6] https://www.sia-projecten.nl/project/digitalisering-voor-de-energietransitie-van-wijken-digital-twins-en-innovatieve-ketensamenwerking