Decarbonisatie van de Azoren: batterijopslag en microgrids

Terceira, een van de negen Azoren-eilanden, voert een digitale transformatie van zijn elektriciteitsnet door om de veerkracht van het net en het aandeel van hernieuwbare energiebronnen aanzienlijk te vergroten.

Een combinatie van de echte en de digitale wereld

De Azoren, die al bekend staan om hun weelderige flora en fauna, worden ook in een ander opzicht groener: ze maken hun stroomvoorziening schoner en minder afhankelijk van generatoren op fossiele brandstoffen. Om dit te bereiken breidde Terceira zijn lokale capaciteit voor de opwekking van hernieuwbare energie uit, waarbij een slim microgrid centraal stond. In samenwerking met Fluence implementeert Siemens een microgridbeheersysteem en een groot, autonoom opslagsysteem voor batterij-energie om de eilandengroep sneller op weg te helpen naar een duurzamer elektriciteitsnet.

De Azoren, een vulkanische archipel op 1400 kilometer van het Portugese vasteland, herbergt soorten die nergens anders ter wereld voorkomen. En sinds 2023 bieden de eilanden een nieuwe attractie, hoewel waarschijnlijk interessanter voor techliefhebbers dan voor natuurliefhebbers: op Terceira, een van de negen bewoonde eilanden van de archipel, is een van de grootste batterij-energieopslagsystemen van Europa gebouwd.

External view of Terceira power plant on a hill

Hernieuwbare energie voor Terceira

TerceiraAngra do Heroísmo, de hoofdstad van Terceira, heeft een oude binnenstad en vestingwerken die op de Werelderfgoedlijst van UNESCO staan. Dankzij de nieuwe microgrid en de batterijopslagoplossing kan er nu meer hernieuwbare energie aan deze historische stad worden geleverd – en aan alle andere plaatsen op het eiland.

De belangrijkste hernieuwbare energiebronnen op het eiland zijn:

geothermische energie
windenergie
waterkracht
zonne-energie

De geschiedenis van het gebruik van hernieuwbare energie op de Azoren gaat tientallen jaren terug. Eind jaren tachtig werden de eerste windturbines op de archipel geïnstalleerd. Kort daarna werd de eerste geothermische energiecentrale in gebruik genomen. Tegenwoordig produceren alle bewoonde eilanden stroom uit hernieuwbare bronnen. Ongeveer 40 procent van de elektriciteitsbehoefte van de archipel wordt gedekt door hernieuwbare bronnen. Geothermische energie is bijzonder belangrijk en is goed voor 60 procent van de totale opgewekte hernieuwbare elektriciteit; de rest is voornamelijk afkomstig van wind- en waterkrachtcentrales.

Een bedreigd eilandparadijs

Net als alle eilanden zijn de Azoren bijzonder kwetsbaar voor klimaatverandering. De stijgende zeespiegel vormt een bedreiging voor kustgebieden. En onderzoekers verwachten dat veel eilanden de komende decennia te maken zullen krijgen met toenemende droogte, een potentiële bedreiging voor de drinkwatervoorziening.

Natuurlijk kunnen de eilanden dit probleem niet alleen oplossen, maar ze kunnen wel hun steentje eraan bijdragen om de wereldwijde CO2-uitstoot te verminderen.

Energie van de eilanden voor de eilanden

Op de Azoren is decarbonisatie gepland als onderdeel van een alomvattende energiestrategie. Deze voorziet in een constante uitbreiding van hernieuwbare energie en een aantal andere stappen, zoals het stimuleren van elektromobiliteit.

Door de lokale productie van hernieuwbare energie uit te breiden, lossen de Azoren twee problemen tegelijk op. Meer stroom uit hernieuwbare bronnen betekent een lagere uitstoot van broeikasgassen. En lokale productie vermindert de afhankelijkheid van het vasteland – want zo'n 60 procent van de benodigde energie wordt nog steeds in de vorm van fossiele brandstoffen naar de eilanden geïmporteerd.

A map of the Azores archipelago highlighting wind energy production.

A solar panel installation in the Azores, Portugal, with a clear blue sky and a mountain range in the background.

Elektrische opslag voor een stabieler elektriciteitsnet

Elk eiland heeft zijn eigen onafhankelijke elektriciteitsnet. De stroomvoorziening kan dus niet voor de hele eilandengroep worden vernieuwd, maar vereist per eiland afzonderlijke oplossingen, bijvoorbeeld op Terceira. Hier investeert het Portugese nutsbedrijf Electricidade dos Açores (EDA) in innovatieve technologie: een batterijopslagsysteem met een capaciteit van 15 megawatt (MW) gecombineerd met een slim microgridbeheer van Siemens. Dankzij het opslagsysteem van Fluence wordt er geen autonoom opgewekte elektriciteit verspild en alles zo spaarzaam mogelijk gebruikt. Het neemt overtollige energie op en voert deze weer terug naar het net om de vraag te dekken wanneer de productie te laag is.

Ik denk dat we het concept van het microgrid hier op Terceira wel kunnen bewijzen.

João Aleixo, Hoofd van de investeringsafdeling van substations, EDA (Eletricidade dos Açores)

Het energieopslagsysteem stelt Terceira in staat om over te stappen op een nieuwe energiemix.

Fernando Silva, CEO en hoofd van Smart Infrastructure, Siemens, Portugal

Het aandeel hernieuwbare energie kan worden vergroot, het gebruik van fossiele brandstoffen kan worden teruggedrongen en de uitstoot van broeikasgassen kan aanzienlijk worden verminderd. Bovendien zal het systeem de energievoorziening van de eilanden onafhankelijker maken: met meer flexibiliteit, capaciteit, veerkracht en autonomie van het elektriciteitsnet.

Fernando Silva, CEO en hoofd van Smart Infrastructure, Siemens, Portugal

Het energieopslagsysteem voor batterijen biedt nog twee voordelen:

Het regelt de frequentie
Het balanceert de spanning in het elektriciteitsnet van het eiland, waardoor de stabiliteit wordt verbeterd

Het is modulair opgezet: het door Fluence geleverde opslagsysteem neemt overtollige energie op en voert deze weer terug naar het net om in de vraag te voorzien wanneer de productie te laag is.

Storage facility for grid energy on Azorean island of Terceira

Intelligent microgrid-beheersysteem zorgt voor efficiëntie

Een slim microgrid-beheersysteem zorgt ervoor dat energieopwekking, energieopslag en energieverbruik volledig in balans zijn. Het maakt realtime monitoring en regeling van de gehele infrastructuur mogelijk en kan op basis van een breed scala aan gegevens – waaronder weersgegevens – prognoses maken voor productie, verbruik en het gebruik van opslagcapaciteit per uur of per dag.

Het systeem kan nog eens zes megawatt aan de energiemix toevoegen uit hernieuwbare of endogene bronnen, zoals geothermische productie. Dat betekent dat het eiland met het nieuwe batterijopslagsysteem op middellange termijn zijn aandeel hernieuwbare energie kan uitbreiden tot ongeveer 60 procent.

Een blauwdruk voor energie-eilanden

Zodra het doel van 60 procent hernieuwbare energie is bereikt, kan het modulair ontworpen batterijopslagsysteem naar behoefte worden uitgebreid. Dit volgt op het voorbeeld van andere eilandnetwerken die snel koolstofarm worden, zoals Ierland. Dit land is al snel op weg naar de doelstelling om tegen 2030 70 procent van zijn elektriciteit uit hernieuwbare energie te halen. Daarbij koopt het land ook batterijopslag om zijn doelstellingen te helpen bereiken.

Maar zelfs de huidige configuratie zorgt al voor meetbare verbeteringen voor Terceira. Het jaarlijkse dieselverbruik van het eiland is al met 1.150 ton verlaagd omdat er minder elektriciteit moet worden geproduceerd met generatoren. Dat komt overeen met een vermindering van meer dan 3.500 ton CO2-uitstoot per jaar — ongeveer het equivalent van 1.500 voertuigen die 20.000 kilometer per jaar rijden. Het nieuwe microgridbeheersysteem zal dus waarschijnlijk niet alleen techliefhebbers maar ook natuurliefhebbers aanspreken.