Drie scholieren draaien aan verschillende knoppen bij drie plastic bakken gevuld met water, die het energienet voorstellen. De knoppen zetten pompjes aan het werk, waarmee ze water van de ene naar de andere bak kunnen pompen. Het water verbeeldt stroom die door het elektriciteitsnet stroomt.

‘De middelste bak moet je op ongeveer 230 volt houden’, zegt Energietalent-docent Martijn van der Last. Op die bak staan strepen die de waterniveaus van 253 volt en 207 volt aangeven. Dat zijn kritische grenzen: het water mag niet boven de 253 volt of onder de 207 volt komen. De linkerbak geeft de accu aan het energienet weer en de rechterbak geeft het niveau van de energie aan die door energieproducenten aan het net wordt geleverd.

Schakelen met stroom

‘Wat denk je dat er gebeurt als het weer verandert van zonnig naar bewolkt?’, vraagt Van der Last.  ‘Dan wordt er minder zonne-energie opgewekt en is er meer stroom van het net nodig’, reageert Quinten. ‘Dan moet er op een andere manier energie worden opgewekt of er moet minder verbruikt worden, anders daalt de spanning in het energienet.’

Quinten zit op het technasium van het Mondial College in Nijmegen. Myrthe, zijn klasgenoot, schakelt meteen meer stroom van het net in, waardoor het water in de middelste bak op peil blijft. ‘Interessant’, zegt ze. ‘Je ziet best duidelijk wat er gebeurt.’

Amira (rechts), Quinten (midden) en docent Martijn van der Last.  foto: Gerard Burgers

Stroomstoring, wat doe je?

‘Wat zou je doen als er een stroomstoring is? Zou je dan de zware industrie afschakelen, een ziekenhuis of een woonwijk met huishoudens’, vraagt Van der Last. ‘Een ziekenhuis heeft altijd een back-up-generator’, reageert Quinten. ‘Bij een ziekenhuis zou ik eerder de stroom uitzetten dan bij huizen.’ Huishoudens zijn kleinverbruikers van stroom, kantoren en bijvoorbeeld een ziekenhuis zijn middelgrote verbruikers en grote fabrieken, zoals Tata Steel, zijn grootverbruikers. Bij stroomstoringen zijn er allerlei regels waar de netbeheerders zich aan moeten houden, legt docent Van der Last uit.

Filevorming op elektriciteitsnet

De netbeheerders zorgen ervoor dat het elektriciteitsnet op peil blijft en sturen bij waar dat nodig is. Door de komst van bijvoorbeeld zonnepanelen op daken van huizen en windmolens is er veel meer aanbod van energie, terwijl er aan de andere kant steeds meer vraag naar energie is. Wanneer daardoor het aanbod van energie en de vraag naar energie niet gelijk zijn en pieken vertonen, ontstaat er filevorming op het elektriciteitsnet. Dat noemen we netcongestie.

Energie Ontwerp Challenge

Scholieren van verschillende middelbare scholen buigen zich tijdens de Energie Ontwerp Challenge gedurende tien weken over de vraag hoe je dit probleem op een innovatieve manier kunt oplossen. Ze gaan op bezoek bij netbeheerder Alliander en volgens diverse masterclasses, zoals de masterclass Netcongestie op de HAN bij SEECE Energietalent.

Energietransitie en technische opleidingen

Het doel van de Energie Ontwerp Challenge is om scholieren die een vervolgopleiding gaan kiezen, te laten ervaren wat er allemaal speelt in de energietransitie. En aan welke technische en technologische mogelijkheden wordt gewerkt om de energietransitie mogelijk te maken. Daar zijn heel veel mensen met een technische of technologische opleiding voor nodig. Netbeheerders, maar ook andere bedrijven die betrokken zijn bij de energietransitie, zijn dringend op zoek naar technici, maar ook naar mensen met kennis van bijvoorbeeld ICT.

Vandaar dat netbeheerder Alliander bij de Energie Ontwerp Challenge samenwerkt met SEECE Energietalent om scholieren te enthousiasmeren voor energietechniek. Aan de challenge doen dit jaar scholieren mee van het Houtkamp College uit Doetinchem, het Mondial College uit Nijmegen, het Veluws College Walterbosch en het Linge College uit Tiel.

Myrthe (links), Amira (midden) en Quinten bij de Smart Grid Demo-tafel.    foto: Gerard Burgers

Dynamische energieprijzen

Bij de Smart Grid Table zien de scholieren hoe een woonwijk, fabrieken en andere gebouwen zijn aangesloten op het stroomnet, net als energiecentrales, windmolens en zonneparken. Ook hier kruipen de leerlingen in de rol van de netbeheerder: wat doen als er geen zon en wind is? Dan schakel je de energiecentrale in. Oké, maar hoe leer je mensen dat ze zo min mogelijk energie gebruiken en het liefst wind- en zonne-energie? ‘Als er weinig energie is, gaat de prijs omhoog’, reageert Amira, van het technasium van het Lingecollege in Tiel. Dat klopt, dan heb je het over dynamische prijzen: een lage prijs bij veel energie-aanbod en een hoge prijs bij een laag energie-aanbod.

HAN W@TTS

Ook in het HAN W@TTS-lab mogen de scholieren aan knoppen draaien en schuifjes verzetten. Hier gaat het om het balanceren van de stroomvoorziening in een huis met zonnepanelen op het dak en diverse apparaten, zoals een koelkast, wasmachine en magnetron. Per apparaat is duidelijk hoeveel stroom het gebruikt. Er is ook een batterij waarin je energie kunt opslaan.

‘Als de zonnepanelen 1800 watt stroom opleveren, welke apparaten kun je dan aanzetten? En wat doe je als de prijs van zonne-energie negatief wordt?’, vraagt Maarten van den Berg, onderzoeker bij het lectoraat Balanced Energy Systems van de HAN. ‘Dan zet je de zonnepanelen uit. Of je zet andere apparaten aan’, zeggen de scholieren bijna in koor. Ze verzetten voorzichtig enkele schuifjes, waardoor de zonne-energie inderdaad naar apparaten in het huis gaat. ‘Als je apparaten uitzet, kan de batterij flink opladen’, zegt Quinten. Hij vindt het bezoek aan de HAN leuk en interessant: ‘Je leert meer hoe het elektriciteitsnet werkt.’