Van weersverwachting naar energieverwachting

Door de stijgende prijzen van gas en elektriciteit is de energietransitie volop onder de aandacht. Door ons gebruik te beperken en opwek te verduurzamen, verminderen we zowel de afhankelijkheid van (buitenlands) gas als de uitstoot van broeikasgassen. Doordat zonne- en windenergie afhankelijk zijn van het weer worden de KNMI-weersverwachtingen van steeds groter belang voor netbeheerders en energiebedrijven.

Energietransitie 

In het meest recente IPCC rapport is te lezen dat er een grote versnelling van klimaatbeleid nodig is om de doelstellingen van Parijs te halen. Een belangrijk onderdeel van klimaatactie is de energietransitie: we moeten ons energiesysteem op basis van fossiele brandstoffen ombouwen naar een systeem op basis van hernieuwbare energiebronnen. 

Elektriciteit opgewekt uit hernieuwbare energiebronnen, zoals wind- en zonne-energie, stoot geen broeikasgassen uit en leidt daardoor niet tot verdere klimaatopwarming. Helaas is de hoeveelheid elektriciteit die opgewekt kan worden volledig afhankelijk is van het weer.  

Weersafhankelijkheid 

Zonder wind geen windenergie, zonder zonneschijn geen zonne-energie. Variabiliteit in het weer leidt daardoor tot variabiliteit in de hoeveelheid hernieuwbare elektriciteit die opgewekt wordt. Met het steeds grotere aandeel van duurzame elektriciteit in Nederland (figuur 1), wordt ook de dag-op-dag variabiliteit van de duurzame productie ook groter (figuur 2). Dit maakt het voor netbeheerders en energiebedrijven ingewikkelder om de leveringszekerheid te bewaken. Zij houden dan ook nauwkeurig de weersverwachtingen in de gaten en berekenen daarmee energieverwachtingen: hoeveel elektriciteit/energie is er in Nederland nodig en hoeveel zal er duurzaam opgewekt worden. 

Van weersverwachting naar energieverwachting 

In de weerberichten van KNMI worden niet alleen verwachtingen gemaakt van temperatuur en neerslag, maar ook van windsnelheden en zonnestraling. Dit kan met behulp van computermodellen omgezet worden naar schattingen van elektriciteitsopbrengst voor wind- en zonneparken en het energieverbruik voor bijvoorbeeld de verwarming van onze huizen.  

Ook op kleine schaal kunnen zulke modellen toegepast worden. Sinds januari heb ik zelf zonnepanelen op het dak. Met de dagelijkse meetgegevens van het KNMI en een vrij eenvoudig energiemodel heb ik bekeken hoe de gemodelleerde opwek en de werkelijke opwek verschillen. Ondanks de vrij grove aannames in het model (ik woon niet op het meetveld in De Bilt en mijn zonnepanelen zijn niet horizontaal opgesteld) werkt het model behoorlijk goed (figuur 3). Met dit soort methodes kunnen we dus de toenemende weersafhankelijkheid van het hernieuwbare energiesysteem helpen opvangen en een succes maken van de energietransitie. 

KNMI-klimaatbericht door Karin van der Wiel