dinsdag 22 oktober 2019

Slimme elektriciteitstarieven

Het grootste probleem van leveranciers van elektrische energie is dat ze exact de juiste hoeveelheid moeten leveren op het moment dat de klanten erom vragen. Deze leveranciers kunnen niet zeggen "dat hebben we even niet in voorraad, kom over een uur terug; dan hebben we weer nieuwe", en "mag het een paar kWatt meer zijn?" kan ook niet. Elektrische energie opslaan is lastig. Mede door nieuwe, lastig te voorspellen, bronnen van elektrische energie (windturbines en zonnepanelen) worden deze problemen steeds groter.

Hoe breng je vraag en aanbod exact in evenwicht?

Dat gebeurt nu op verschillende manieren voor verschillende tijdschalen:
TijdschaalMechanismeBeperkingen, nadelen
SecondenVliegwielwerking van de generatoren en schommelingen van de geleverde spanningMaximaal toegestane frequentie- en spannings­variatie is enkele procenten
MinutenReservecapaciteit stand-by houden, snel in- en uitschakelbare generatoren (bijvoorbeeld gasturbines)Standby stoom­ge­ne­ra­to­ren ge­brui­ken veel energie; gas­turbines zijn erg duur in gebruik
UrenMet de tijd variërende tarieven om af­ne­mers aan te moedigen minder energie te gebruiken in de piekuren en meer in de dalurenHet huidige tariefsysteem (voor huishoudens) is erg star

Het tariefsysteem voor huishoudens is dom en star

In Nederland geldt voor huishoudens een piektarief en een daltarief. (Sommige huis­hou­dens hebben zelfs maar één tarief; dat is dan het piektarief, maar ze betalen wel wat minder vastrecht.) De tijdstippen waarop het ene of het andere tarief geldt liggen maanden (soms wel een jaar) tevoren vast. Dat is lekker simpel, maar met zulke tarieven kunnen particuliere huishoudens niet helpen bij het stabiel houden van het elek­tri­ci­teits­net. Onze huidige slimme meters zijn helemaal niet slim. Het enige voordeel dat ze hebben (boven domme meters) is dat ze op afstand uitgelezen kunnen worden en af­zonderlijke tellerstanden bijhouden voor (met zonne­panelen opgewekte) terug­ge­le­ver­de energie.

Slimme huishoudelijke apparaten

Het is niet voor alle huishoudelijke apparatuur zinnig deze zo slim te maken dat ze hun energieverbruik gecoördineerd met het elektriciteitsbedrijf kunnen uitstellen. Fornuizen, waterkokers, koffiezetters, computers, TVs, verlichting, enz., komen eigenlijk niet in aan­merking, want op het moment dat we die zaken willen gebruiken, willen we meestal zo snel mogelijk resultaat. Maar voor (vaat-)wasmachines geldt dat niet. Meestal kunnen we wel een half uurtje extra wachten op het resultaat zonder dat dit een probleem is. Ook het opladen van elektrische auto's en fietsen mag (meestal) wel een uurtje later gereed zijn. Uiteraard moeten die apparaten een instelling hebben voor het geval de eigenaar haast heeft (en dan toch zo snel mogelijk werken).

Maar huishoudelijke apparaten kunnen alleen meewerken als ze continu op de hoogte zijn van de toestand van het elektriciteitsnetwerk (en natuurlijk moet het tarief mee variëren zodat er ook een financiële aanmoediging is). Er zal dus een communicatie-pad nodig zijn van de leverancier van elektrische energie naar die apparaten. Op dit moment is daar geen voorziening voor. Maar die is zeker wel te maken. Bijvoorbeeld een data signaal via de kabels van het lichtnet, GSM broadcast, Internet, enz..

Een echt grote klapper is te maken met de oplaadinrichting van elektrische auto's. Dat gaat om best veel energie en een slimme inrichting zou op piekmomenten energie kunnen terugleveren. Zo'n oplaad­inrichting moet je kunnen vertellen dat de accu's van de auto ontladen mogen worden (tot bijvoorbeeld tot 50%). Dan kan die oplaad­inrichting tijdens uren dat elektrische energie duur is gaan terugverkopen en tijdens uren dat het goedkoop is weer opladen. Zo verdient je oplaadinrichting (in samenwerking met je elektrische auto) geld voor je op uren dat je er toch niet mee rijdt. Doordat er altijd een (door jou ingestelde) minimum hoeveelheid energie in de auto accu's zit hoef je niet bang te zijn dat je stil komt te staan tijdens een onverwacht ritje naar de supermarkt of het ziekenhuis. Uiteraard moeten zowel je elektrische auto als de oplaadinrichting hiervoor geschikt zijn.

Wat hebben we nodig voor zo'n slim elektriciteitsnetwerk?

  • Een slim elektriciteitsnetwerk waarin de tarieven voor huishoudens af­han­ke­lijk van de actuele vraag- en aanbodsituatie variëren.
  • Huishoudelijke apparaten en auto-opladers die hun verbruik kunnen aan­pas­sen om in te spelen op het variërende tarief.
  • Een (inter-)nationale afspraak over de wijze waarop het elektriciteitsbedrijf de actuële tarieven communiceert.
  • Elektriciteitsmeters die verbruikte en teruggeleverde energie registreren in meer dan twee tarieven.

dinsdag 24 september 2019

Straling van 5G

Een berichtje van Radio West van 9 september 2019: Honderden mensen betogen tegen 5G-internet in Den Haag. Zodra het over onzichtbare dingen gaat worden we bang en proberen we elkaar nog banger maken met beweringen dat het kanker veroorzaakt, onvruchtbaarheid, enz.. Het meest verontrustende voorbeeld van dit soort on­zin­ver­sprei­ders vormen de anti-vaxxers. Die vormen echt een gevaar voor de samenleving.

Van elektrotechniek weet ik wel wat af; daar heb ik voor geleerd. Helaas gaan die pro­testerenden dit vast niet tot zich nemen (net zo min als de anti-vaxxers). Dit blogje is meer voor mensen die hun mening (willen) vormen op basis van feiten en weten­schap­pelijk verantwoorde informatie. Zo heb ik toch hoop dat dit bericht de verdere ver­sprei­ding van mis-informatie over 5G een beetje beperkt.

Wat is 5G?

Het 5G systeem is de behoogde opvolger van zowel onze 3G en 4G telefonie, mobiele data en ook onze (A)DSL en kabel-Internet voorzieningen. De capaciteit van 5G is zo enorm groot dat het in stedelijke gebieden die andere systemen volkomen uit de markt gaat drukken. Het 5G gebeuren vergt wel een veel dichter netwerk van zenders dan 4G en 3G. Je zou denken dat dit resulteert in meer en sterkere straling, maar het om­ge­keer­de is het geval. Door een grotere dichtheid van het netwerk van vaste zenders is juist minder energie nodig dan voor 4G en oudere technieken.

Is de straling van een radiozender gevaarlijk?

Als je heel dichtbij een sterke zender komt kan het gevaarlijk worden. Niet doordat de straling direct je eiwit-moleculen of je DNA stuk maakt, maar doordat de absorbtie van de straling in je weefsel zorgt voor opwarming van dat weefsel. Stijgt de temperatuur van dat weefsel daardoor tot boven de 43 °C, dan kunnen eiwitten en DNA beschadigd raken. Dit is precies dezelfde manier waarop een magnetron-oven met een 800 W zender je voedsel opwarmt en veilig maakt. Komt de temperatuur overal in het voedsel voldoende lang boven de 60 °C, dan gaan schadelijke bacteriën dood doordat hun eiwitten en DNA onherstelbaar beschadigd raakt.

Welke straling is dan wel gevaarlijk?

Ioniserende straling, zoals röntenstraling en gammastraling is gevaarlijk. Zelfs hoe­veel­heden ioniserende straling die geen noemens­waar­di­ge opwarming ver­oor­zaken kunnen genetisch materiaal be­scha­digen. De fotonen (lichtdeeltjes, lichtquanta) van ioniserende straling hebben voldoende energie om de binding tussen een atoom en een bijbehorend electron te verbreken. Zodoende onstaan ionen (geladen deeltjes). Daarom heet dat proces ioniseren en de straling die dit kan veroorzaken heet ioniserende straling.

Wat minder schadelijk is ultra-violette straling. De fotonen in deze straling hebben vol­doende energie om de binding tussen atomen in sommige moleculen te verbreken. Op die manier kunnen eiwitten en DNA beschadigd raken. Bij beperkte hoeveelheden is het zelf-reparerend vermogen van je lichaam voldoende om deze schade te herstellen. Bij grote hoeveelheden kan de huid verbranden en kan huidkanker ontstaan. In geringe hoeveelheden veroorzaakt ultra-violette straling productie van vitamine D in de huid en dat is juist nuttig. Ultra-violette straling veroorzaakt ook de verkleuring van foto's, meu­bels, gordijnen en kleding door beschadiging van de moleculen van de kleur­pig­men­ten.

De fotonen van radiostraling voor telecommunicatie zitten aan de andere (ver infra-rode) kant van het zichtbare licht en hebben lang niet voldoende energie om verbindingen in moleculen te verbreken. Alleen als weefsels door opwarming te warm worden kan er door radio­zen­ders schade ontstaan.

Welke radiozender zorgt voor de meeste opwarming?

De meeste energie van radiozenders waar een normaal mens mee te maken heeft komt van de zender in een GSM telefoon wanneer je die tegen je oor houdt. Het maximale vermogen van die zender is ongeveer 2 W. (Onder meer normale omstandigheden is het uitgestraalde vermogen veel minder dan 1 W.) Maximaal de helft van die energie kan in je hoofd terecht komen (de rest straalt van je hoofd af; naar je omgeving). De energie die in je hoofd terecht komt is dus maximaal 1 W. De indringdiepte van dit soort straling is een paar cm. Er is dus een gebiedje van een deciliter of zo waarin die (maximaal 1 W) energie wordt afgegeven. Als al die warmte daarin zou blijven zitten warmt dat gebiedje op met ongeveer 0.15 °C / minuut.

Door de doorbloeding van je hoofd en hoofdhuid wordt die warmte met het grootste gemak afgevoerd. Het betreft immers veel minder energie dan de warmtestraling die je ontvangt als je in de felle zon staat. Die (door de zonnestraling) afgegeven energie is maximaal 1000 W / m2. Dat is per vierkante decimeter 10 maal zoveel als de energie van de zender in je telefoon en het is niet beperkt tot het gebiedje rond je oor. Langdurig in de felle zon staan kan zeker leiden tot oververhitting en dat is wel gevaarlijk.

Wanneer zendt je telefoon de maximale energie uit?

Dat is tijdens een gesprek wanneer de telefoon in verbinding staat met een zender die op de rand van het bereik staat (35 km in de openlucht, maar veel minder als je je in een kelder o.i.d. bevindt). In stedelijke gebieden zal het maximale zendvermogen bijna nooit nodig zijn. Je telefoon zendt altijd net genoeg energie om een goed signaal bij de vaste zender / ontvanger te krijgen.

In gebieden met 5G (mits je telefoon daarvoor geschikt is) zal je telefoon minder energie hoeven uit te zenden. Die mensen die tegen G5 protesteren zouden er goed aan doen zich met iets nuttigs bezig te houden. Invoer van G5 leidt tot minder radiostraling. Wie toch bang is voor een beetje radio­stra­ling zou juist voor invoering van G5 moeten zijn.

dinsdag 3 september 2019

Progress bar - hoe moeilijk kan het zijn?

Een progress bar is een component in een gebruikers interface die de voortgang van een process toont. Een voorbeeldje (afkomstig van Wikipedia) staat hieronder
Het doel van een progress bar is tweeledig:
  1. Tonen dat het programma iets aan het doen is (zodat de gebruiker weet dat het niet is vastgelopen).
  2. Tonen hoever het operatie gevorderd is zodat de gebruiker kan schatten hoe lang het nog ongeveer gaat duren (en eventueel even iets anders kan gaan doen)

Hoe kun je daar nu mee de fout in gaan?

  • Meerdere achtereenvolgende operaties die telkens hun eigen (of dezelfde) progress bar (her-)gebruiken. (Tweede functie onbruikbaar.)
  • De progress bar blijft minuten lang op 0% of 1% staan en schiet dan in enkele seconden naar 100%. (Beide functies onbruikbaar.)
  • De progress bar schiet in enkele seconden naar 99% of 100% en blijft vervolgens minuten lang op die waarde staan. (Beide functies onbruikbaar.)
  • De progress bar maakt zeer af en toe een grote sprong. (Beide functies minder bruikbaar.)
  • De progress bar stapt soms terug naar een lagere waarde. (Tweede functie onbruikbaar.)

In sommige gevallen is het best lastig te bepalen hoe lang een operatie nog zal duren. Dan is het ook lastig om te schatten op welk percentage je bent. Maar veel pro­gram­meurs krijgen het ook bij redelijke voorspelbare processen voor elkaar om een progress bar zo slecht aan te sturen dat één of beide functies niet meer werken.

Microsoft window versies hebben de laatste (ca.) 10 jaar een progres bar die af en toe een animatie van een glansplekje laat zien. Dat helpt voorkomen dat de gebruiker kan denken dat de applicatie is vast­ge­lopen. Maar het biedt geen compensatie voor de tweede functie. Sterker nog, die ani­ma­tie maakt het lastiger voor de gebruiker om kleine veranderingen in de stand waar te nemen. Ook kan ik me voorstellen dat die animatie in een vastgelopen applicatie gewoon blijft werken.

Geachte vakgenoten

Het mooiste is natuurlijk als de gebruikers van je applicatie altijd direct het resultaat krijgen en nooit ergens op moeten wachten. Maar wanneer dat niet kan is een goed werkende progress bar informatief en neemt onzekerheid weg. Dat is nuttig.

Spendeer wat van je tijd om je progress bar goed te laten werken.

dinsdag 23 juli 2019

Waar is het noorden?

Nederland staat redelijk vol met wegwijzers, wijkkaarten, enz. Daarnaast hebben veel mensen hun eigen kaarten bij zich (op hun smartphone, of op papier). Zolang de zon schijnt, of de sterren zichtbaar zijn is het niet al te moeilijk te schatten welke richting noord is, maar als het zwaar bewolkt is werkt dat niet. Ook weet lang niet iedereen het noorden te bepalen met alleen stand van de zon en de tijd van de dag, of met behulp van de sterren. Sommige smart phones hebben een magnetisch kompas, maar niet iedereen heeft zo'n smartphone en weet hoe die functie te gebruiken.

We kunnen het makkelijker maken

Tijdens mijn reis door Japan in 2004 zag ik in Osaka bij de uitgang van metro­stations een grote tegel (ca. 60 cm x 60 cm) met een pijl die naar het noorden wijst. Zie de foto hieronder. Dat heeft mij echt wel oriëntatietijd bespaard.
Een goed idee verdient navolging en dit zouden we hier in Nederland best kunnen nadoen. (Beter goed gestolen dan slecht zelf bedacht.)

Natuurlijk hoeven we ons niet te beperken tot de uitgangen van metrostations. Geschikte plaatsen voor zulke tegels zijn:
  • Uitgangen van (metro-)stations
  • Uitgangen van winkelcentra
  • Uitgangen van ziekenhuizen
  • Voetgangers uitgangen van parkeergarages
  • Uitgangen van andere veelbezochte gebouwen met meerdere uitgangen of veel incidentele bezoekers
  • Bij wijkkaarten en fiets- of wandelroutepuntkaarten
  • Bij VVV kantoren en andere plaatsen waar toeristen zich oriënteren

Uitvoering

Het is aan te bevelen in het hele land dezelfde tegels te gebruiken. Dan hoef je die maar één keer te ontwerpen en dan krijg je iets dat iedereen na korte tijd herkent. Met negen variaties (in de hoek van de pijl t.o.v. de rand van de tegel) kun je het noorden altijd aangeven met een onnauwkeurigheid van hoogstens 5 graden. Landmeters halen voor zo'n onnauwkeurigheid natuurlijk hun neus op, maar het magnetisch kompas in een gemiddelde smart phone haalt die nauwkeurigheid ook niet.

Ik vermoed dat in de Japanse versie op de foto een schijf met de pijl in een cirkelvormige uitsparing in de tegel is gelijmd of gemetseld. Iets meer werk, maar zo heb je maar één versie nodig om het noorden nauwkeurig aan te geven.

donderdag 11 juli 2019

Proefballon Grapperhaus

Op 11 juli 2019 verscheen het hiernaast ge­re­pro­du­ceer­de bericht op NOS Tele­tekst. Vooral de laatste alinea verbaasde mij zeer. Het achterliggende interview Minder festivals in strijd tegen drugs verscheen in de Telegraaf.

De minister lijkt te denken dat hij het drugs­gebruik kan verminderen door het aantal festivals (waar kennelijk erg veel drugs gebruikt worden) te ver­min­deren.

Het staat er echt!

De minister wil de effectiviteit van de opsporing verbeteren en de ca. 1200 festivals per jaar vormen een te grote vijver voor zijn opsporingscapaciteit om die effectief leeg te kunnen vissen.

De minister laat een uitgelezen kans om drugsgebruik serieus te bestrijden liggen. In plaats daarvan probeert hij de maat­schap­pij te versaaien wat (zeer waar­schijn­lijk) niet tot een vermindering van drugs gebruik gaat leiden.

Minister Grapperhaus: Als er veel illegale drugs gebruikt worden op festivals, dan concentreer je de opsporing natuurlijk op die festivals. En als je daarvoor onvoldoende capaciteit hebt, dan vergroot je die capaciteit! En als dat niet kan, geef dan gewoon toe dat je de strijd tegen drugs aan het verliezen bent.

donderdag 7 maart 2019

Belasting op CO2 uitstoot

Ondernemingsraden van Tata steel, Shell en andere grote, Nederlandse bedrijven, die veel CO2 uitstoten, vinden dat de initiatiefwet van GroenLinks voor een CO2-heffing hun bedrijven onredelijk zou treffen. Hun klanten zouden naar buitenlandse leveranciers kunnen uitwijken waar geen, of een lagere CO2-heffing geldt en waar vaak veel milieu­onvriendelijker wordt geproduceerd.

De markt moet wel eerlijk blijven

Die ondernemingsraden hebben een punt. Het zou een slechte zaak zijn om CO2-uitstoot hier te vervangen door een (grotere) CO2-uitstoot elders. Maar de "oplossing" die deze ondermeningsraden voorstellen komt neer op uitstel van pijnlijke maatregelen en dat kan rampzalig worden.

Je kunt wel degelijk een eerlijke markt hebben met een CO2-heffing. Maar dan moet je het oneerlijke voordeel van buitenlandse producten waar geen CO2-heffing op zit compenseren door op de import van die producten ook een CO2-heffing in te voeren. Op producten uit een land waar een lagere CO2-heffing van toepassing is dan hier, zou een heffing ter grootte van het verschil moeten komen. En, om het helemaal eerlijk te maken, zou je bij export naar een land met minder (of geen) CO2-heffing betaalde CO2-heffing (gedeeltelijk) terug moeten kunnen krijgen.

Dat klinkt simpel, maar een eerlijke berekening van de CO2-uitstoot van, e.g., een ton geïmporteerd staal is niet echt simpel. Een eerlijke verdeling van de lusten en de lasten is nu eenmaal niet altijd simpel. Een vrijstelling van CO2-heffing voor de grootste vervuilers betekent dat we de energie-transitie voor de zware industrie op de lange baan schuiven en dat zou een ramp kunnen worden.

Ik vind dat een CO2-heffing voor iedereen moet gelden; bedrijven en particulieren. Op die manier komt er impliciet een premie op innovaties en investeringen die de CO2-uitstoot verminderen. Door ruim tevoren aan te geven hoe de heffing in toekomst gaat toenemen kunnen bedrijven en particulieren tijdig plannen maken die hun kosten op de lange termijn minimaliseren. Het principe de vervuiler betaalt kan heel effectief zijn.

En dat geldt niet alleen voor CO2-uitstoot.

Nederland is geen eiland

Nederland kan dit niet alleen invoeren. Binnen de EU geldt een vrij verkeer van goederen en diensten. Het zal dus wel EU-breed moeten.

dinsdag 5 maart 2019

Recht op kunstmatige inseminatie?

De NOS verspreidde 1 maart 2019 een artikel Zorgen over toekomst vruchtbaarheids­behandeling lesbische en alleenstaande vrouwen. Kort samengevat staat er dat gynae­cologen al geruime tijd de grenzen van de basisverzekering aan het opzoeken zijn voor kunst­matige inseminatie van kerngezonde lesbische vrouwen met zaad van een anonieme donor. Inclusief de regeling waarbij het kind (wanneer het 16 jaar oud is) de identiteit van de donor kan achterhalen en de wettelijke bescherming van de donor tegen aansprakelijkheid voor de kosten van opvoeding en verzorging van het kind. Het gaat om zo'n 6000 behandelingen per jaar en die kosten € 841 voor de behandeling plus zo'n € 600 voor het donorzaad.

Dat kost dus € 8 646 000 per jaar; uit de verplichte ziektekostenverzekering pot.

Minister Bruno Bruins heeft daar nu een stokje voor gestoken met het argument dat het ontbreken van een mannelijke partner geen medische indicatie is.

De minister heeft groot gelijk

Sommige gynaecologen en ook een deel van de betrokken vrouwen en het COC interpreteren de beslissing van de minister als een beleidswijziging en maken daar bezwaar tegen.

In mijn opinie is deze behandeling:
  • Niet medisch noodzakelijk.
  • Niet zo duur dat die vrouwen dat niet zelf kunnen betalen (vergelijk het het met de kosten om een kind 18 jaar te verzorgen en op te voeden).

Als dit onder de standaard vergoedingen zou vallen kunnen homo en alleenstaande mannen ook wel claimen dat ze recht hebben op vergoeding van een draagmoeder. Dat zou pas echt duur worden.

Het zou wel redelijk zijn om een wettelijke regeling te maken waarbij particuliere zaaddonoren (die niet via een gynaecoloog werken) wel de wettelijke bescherming tegen alimentatie­verplichtingen kunnen krijgen en onthulling van hun identiteit wanneer het kind 16 jaar oud is.

Het argument dat de route via een gynaecoloog beter is omdat het ook screening tegen seksueel overdraagbare aandoeningen geeft snijdt geen hout. Een serieuze particuliere zaaddonor kun je heus wel vragen om een SOA test te doen en de uitslag daarvan even te laten zien.

Aanvullingen

2018-03-14: Minister Bruins heeft voorlopig bakzeil gehaald. Tot het einde van 2018 worden dit soort behandelingen vergoed uit de basisverzekering.