De canyon-, en eendcurve zijn in het leven geroepen door California Independent System Operator (CAISO) om meer inzicht te bieden in het gebruik van hernieuwbare energie. De curves laten de elektriciteitsvraag minus de opwek van hernieuwbare energie gedurende één etmaal in Californië zien, en dit levert eigenaardige figuren op. In 2018 leek het figuur nog veel op een eend, tegenwoordig, door de toenemende opwek van hernieuwbare energie, lijkt de curve meer op een diepe kloof. De curves staan symbool voor de uitdagingen die het integreren van hernieuwbare energie in het net met zich meebrengt.

In een recente LinkedInpost laat Arshad Mansoor, CEO van Electric Power  Research Institute (EPRI), weten hoe de curve geïnterpreteerd kan worden.  De grafiek laat het verloop van het verschil tussen de elektriciteitsvraag en opwek van hernieuwbare energie, zoals zonne-energie, binnen 24 uur zien. Inmiddels wordt het concept wereldwijd breed toegepast.

De grafiek begint met een kleine piek tussen middernacht en de ochtend (de staart van de eend), zoals te zien in de eerste grafiek in figuur 1. Vervolgens daalt het verschil tussen opgewekte- en gebruikte energie gedurende de dag, wat de buik van de eend vormt. Tegen de avond stijgt het verschil in elektriciteitsvraag en hernieuwbare opwek flink, waardoor de curve omhoog schiet, wat de nek van de eend vormt. Hier is de opwek laag en de vraag naar energie groot. 

De curve laat de uitdaging zien die gepaard gaat met de komst van zonne-energie. Gedurende de dag is de netto-energievraag ( hernieuwbare opwek minus energiegebruik) laag, terwijl bij zonsondergang de netto-vraag flink toeneemt. Overgeneratie van hernieuwbare energie gedurende de dag kan netcongestie veroorzaken, terwijl het na zonsondergang moeilijk wordt om de energievraag op te vullen uit andere bonnen. De curve laat de behoefte aan flexibiliteit in het net duidelijk zien.

Van eend naar kloof
Inmiddels zijn we vijf jaar verder, vijf jaar waarin de opwek van hernieuwbare energie flink is toegenomen. Hiermee neemt de grafiek een nieuw verloop aan. De nettovraag bereikt gedurende de dag het nulpunt, waardoor de grafiek meer op een kloof lijkt, zoals te zien is in de tweede grafiek in figuur 1.

De nettovraag keldert steeds verder gedurende de dag terwijl de elektriciteitsbehoefte tijdens de vroege ochtend, de avond en de nacht toeneemt, wat te zien is aan de steile wanden van de kloof. Energiebedrijven moeten hierdoor steeds flexibeler opereren.

Energiebedrijven moeten om deze reden bepaalde energiebronnen uitschakelen wanneer deze niet snel kunnen worden ingeschakeld tijdens de zonsondergang. Het alternatief is dat de opwek van zonne-energie moet worden terug geschaald en kostbare schone energie wordt verspild.

Wat te doen met het diepe dal?
In de toekomst zijn andere bronnen nodig om de flexibiliteit in de vraag te voorzien, aldus Mansoor. Volgens hem zit de oplossing in het aanmoedigen van elektriciteitsverbruik op dal-momenten. Daarnaast kan energieopslag, zowel thermisch als mechanisch en chemisch, een oplossing bieden volgens Mansoor.

Maar er zijn ook andere oplossingen. Thomas Nowak, secretaris-generaal van de European Heat Pump Association (EHPA), komt bijvoorbeeld met een passende oplossing. Op LinkedIn schrijft hij: “aannemende dat de ‘canyon-curve’ elektriciteitskosten weerspiegeld, zou je tijdens de middag vrijwel gratis al het warme water kunnen produceren dat nodig is voor het verwarmen van je huis, door warmtepompen en zonne-energie te combineren.”

Daarnaast bieden nieuwe woningtechnologieën de kans om met energiebeheer te regelen via apps, en op deze manier de warmtepomp en andere apparaten aansturen om te werken op tijdstippen waarop elektriciteitskosten laag zijn.

Het combineren van warmtepompen met zonne-energie biedt kansen om de voordelen van hernieuwbare energie te maximaliseren en kosten te besparen voor de consument, schrijft Gerard Reid, co-host bij Redefining Energy, op LinkedIn.

Toepassing Nederland
In een eerder artikel schreef Solar365 dat we een dergelijke kromme op veel plekken in het Noordelijk halfrond terug zien, waaronder in Nederland. Ook Matteo De Felice, data scientist bij RaboResearch, schrijft op zijn blog dat er ‘duckification’ van de dagelijkse energiecurve in Nederland plaatsvindt. Ook in Nederland moeten netbeheerders en energieleveranciers dus aan de slag om de vraag naar meer flexibiliteit te voorzien.