Open protocol S2 verbindende factor in energietransitie

Elektrificatie in het kader van de energietransitie heeft de volle aandacht. Er komen steeds meer oplossingen om elektrische energie op te wekken, te verdelen, op te slaan en te gebruiken. De aansturing van al deze oplossingen om het elektriciteitsnet staande te houden, wordt op dit moment bemoeilijkt doordat verschillende producten met verschillende protocollen communiceren. Het nieuwe, open S2-protocol als officiële Europese communicatiestandaard voor energieflexibiliteit, kan daar verandering in brengen.

Dat het elektriciteitsnet niet is opgewassen tegen de grote hoeveelheden elektrische energie die op dit moment éxtra worden opgewekt en gebruikt, is inmiddels duidelijk. Oplossingen worden gezocht in onder meer het plaatsen van (thuis)accu’s, slimme regelingen, het inzetten van elektrische vervoersmiddelen als buffer, maar ook in het afschakelen van hele pv-velden wanneer de overproductie nergens terecht kan. Een goede, eenduidige oplossing voor dit probleem wordt steeds belangrijker. Zeker gezien het toenemend aantal EV’s, de doelstelling om in de EU tegen 2031 zestig miljoen warmtepompen aan het werk te hebben en het feit dat er onnodig energie verloren gaat omdat dit op piekmomenten nergens naartoe kan.

Vraagzijdemanagement

De oplossing wordt onder meer gezocht in het zogenaamde ‘vraagzijde management’. Dit houdt in dat het gebruik van elektrische energie wordt afgestemd op externe signalen zoals de beschikbaarheid van (duurzame) elektrische energie, ruimte op het lokale elektriciteitsnet, prijzen en wet- en regelgeving. Wanneer dit goed loopt, is niet alleen netcongestie of lokale stroomuitval te voorkomen, maar zal het voor consumenten ook leiden tot een lagere energierekening.
Deze aanpak wordt op dit moment bemoeilijkt omdat er geen gebruik wordt gemaakt van één standaard communicatieprotocol. Integendeel; veel leveranciers hebben hun eigen protocol ontwikkeld, wat het lastig maakt om alle verbruikers te koppelen aan één energie management systeem (EMS).

Al in 2011 kwam er vanuit de Europese commissie een verzoek om een norm te maken over een generieke taal waarmee energieflexibiliteit is aan te sturen. In 2022 publiceerde Nen de norm EN 50491-12-2: ‘Specificatie van de informatie-uitwisseling tussen energiemanagementsystemen en slimme apparaten.’ Inmiddels wordt het protocol in de volksmond ‘S2’ genoemd.

Wat kan S2?

Het communicatieprotocol S2 is een open protocol, wat betekent dat elke fabrikant het mag gebruiken voor communicatie van hun eigen product met het EMS, zoals thuisaccu’s, omvormers, laadpalen en warmtepompen. Bijzonder daarbij is dat het protocol uitsluitend aan het EMS communiceert wat het betreffende apparaat op dat moment kan doen met de beschikbare energie, zowel qua levering als gebruik. Dit gebeurt vanuit de zogenaamde ‘resourcemanagers’ (RM) die in de slimme apparaten zelf zijn te integreren, maar bijvoorbeeld ook in een clouddienst.
De intelligentie om de apparaten vervolgens ‘slim’ aan te sturen bevindt zich in het EMS. Wanneer de energieprijzen laag zijn – of misschien zelfs negatief – is het bijvoorbeeld handig om eerst de thuisbatterij op te laden en pas daarna het pv-systeem af te sluiten. De instructies die het EMS genereert op basis van de beschikbare gegevens worden via het S2-protocol naar de apparaten verstuurd.

S2 is eenvoudig te implementeren en te onderhouden

Eenvoudig en toekomstbestendig

De verschillende eigenschappen maken S2 in de eerste plaats toekomstbestendig. We weten immers niet hoe de signalen van het elektriciteitsnetwerk er in de toekomst uitzien. Dynamische tarieven worden ongetwijfeld aangevuld met andere mechanismen zoals virtual power plants. Daarnaast zullen er signalen vanuit de netbeheerder komen. Wanneer een apparaat S2 gebruikt, is het zeker dat het ook in de toekomst geschikt is voor nieuwe signalen en prikkels. Alleen het EMS moet dan worden aangepast, wat in veel gevallen zal gaan om een update van de software. Ook het koppelen van nieuwe apparaten die in de toekomst op de markt komen is met S2 geen probleem.
Daarnaast is S2 eenvoudig omdat er uitsluitend een focus is op energiebeheer. Eventuele andere functionaliteit, zoals configuratie van de apparaten of onderhoud op afstand, zijn niet meegenomen. Daarbij werkt S2 met vijf standaard ‘energie flexibiliteitspatronen’ in plaats van specifieke gebruiksscenario’s voor elk type apparaat. Hiermee is S2 eenvoudig te implementeren en te onderhouden.
S2 is tot slot niet bedoeld om bestaande protocollen te vervangen, maar vooral om een universele taal voor energieflexibiliteit te bieden. Door dit protocol te implementeren, maakt een fabrikant zijn producten aantrekkelijk voor een bredere doelgroep. Daarnaast is S2 naar wens gefaseerd te implementeren waarbij het bijvoorbeeld eerst in de cloud en pas later in de firmware wordt geïntegreerd.

Toekomst

Het protocol staat duidelijk nog niet bij alle leveranciers op het netvlies en wordt ook nog niet grootschalig gebruikt. ECOS (environmental coalition on standards) roept de Europese Commissie in haar position paper ‘Navigating the future of renewable energy demand’, dan ook op om het noodzakelijke wetgevende kader vast te stellen en de flexibiliteit van woningen te ontgrendelen, om zo ‘vraagzijde-management’ mogelijk te maken. Om flexibiliteit aan de vraagzijde te realiseren, moeten toezichthouders prioriteit geven aan S2 en moet de Europese Commissie afstand nemen van het vrijwillige karakter van de Gedragscode voor interoperabiliteit van slimme energieapparaten zoals dit nu geldt.

Tekst: Marjolein de Wit – Blok
Fotografie: Linda Kindt

Lees meer artikelen in het dossier Software