Bouwsteen voor de toekomst | Technisch Weekblad
Achtergrond

Real-time interface helpt netbeheerders en opwekkers bij betere benutting netcapaciteit


Bouwsteen voor de toekomst

| vrijdag 1 juli 2022
Energie

Het tekort aan transportcapaciteit is een landelijk fenomeen waarvoor geen snelle oplossing mogelijk is. Netbeheerders investeren flink in de elektriciteitsnetten, maar de netverzwaringen en uitbreidingen kunnen de extra vraag naar transportcapaciteit vooralsnog niet bijbenen. Door samenwerking tussen opwekkers en netbeheerders kan de bestaande en toekomstige transportcapaciteit beter benut. De real-time interface is daarbij de ontbrekende bouwsteen.

Auteurs: Thijs Nugteren & René Troost 

Wanneer een projectontwikkelaar start met de ontwikkeling van een nieuw windpark, wordt bij de netbeheerder een aanvraag ingediend voor een aansluiting en transportcapaciteit. De netbeheerder analyseert of dit gevraagde vermogen zonder aanvullende maatregelen op het elektriciteitsnet kan worden toegelaten. Hierbij rekent de netbeheerder extreme scenario’s door, bijvoorbeeld voor een heldere voorjaarsdag of een gure winderige herfstdag. Op basis van deze scenario’s wordt de gelijktijdigheid van de vermogensstromen op de verschillende aansluitingen geanalyseerd, om daarmee te bepalen of capaciteits- of spanningsknelpunten in het systeem zullen ontstaan. Als dat het geval is, wordt onderzocht of technische oplossingen of de inzet van marktgebaseerde oplossingen, zoals GOPACS, deze knelpunten kunnen voorkomen. Door het uitvoeren van deze analyse bij de aanvraag van transportcapaciteit, is de netbeheerder in staat om de beschikbaarheid van het elektriciteitsnet gedurende het hele jaar te beschermen. 

Onvoorspelbaar

Hoewel de scenario’s een hoge mate van voorspelbaarheid van vermogensstromen in het elektriciteitsnet suggereren, variëren de daadwerkelijke vermogensstromen continu. Deze variatie is afhankelijk van vele externe factoren, zoals de operationele bedrijfsvoering van individuele aangeslotenen en het tempo van realisatie van voorgenomen planologische ontwikkelingen. Maar ook ontwikkelingen in actuele energieprijzen hebben een sterkte invloed op de vermogensstromen in het elektriciteitsnet.
Daarnaast zorgt de energietransitie voor een toename van het elektriciteitsverbruik door de toenemende elektrificering, maar zorgt die ook voor een toenemende mate van variatie in de opwek van elektriciteit. Dit komt enerzijds door een sterk toenemende afhankelijkheid van niet-regelbare energiebronnen zoals zon en wind, maar ook door afname van regelbare conventionele energiebronnen. De vraag naar aanvullende oplossingen en daarmee de noodzaak van toenemende samenwerking tussen opwekkers en netbeheerders is daardoor sterk aan het toenemen. 

Samenwerking

De samenwerking tussen opwekkers en netbeheerders is sterk gericht op het beschikbaar stellen van transportcapaciteit op momenten dat deze beschikbaar is. Dit vraagt om een andere manier van kijken naar het energiesysteem. Waarbij in het verleden eenmalig vooraf gekeken werd of een tekort aan transportcapaciteit zou kunnen ontstaan binnen een van de extreme scenario’s, is nu de insteek om ook tijdens het operationeel gebruik van de aansluiting te communiceren over de actueel beschikbare transportcapaciteit. Om de onbenutte transportcapaciteit te kunnen ontsluiten, is het echter wel van belang dat lokaal ingegrepen kan worden wanneer een extreem scenario zich onverwacht voordoet. Zodoende kan overbelasting van het net worden voorkomen.

Voorbeelden van toepassingen waarbij nu al invulling gegeven wordt aan deze samenwerking zijn de ontwikkeling van ‘redundantie verlaten voor opwek (vluchtstrook)’ en ‘congestiemanagement’. Bij deze toepassingen wordt al ingespeeld op de situationele beschikbaarheid van transportcapaciteit en de tijdelijke tekorten aan transportcapaciteit die zich hierbij voor kan doen. Door goede afspraken te maken, kan dit leiden tot een grotere beschikbaarheid van transportcapaciteit zonder dat de bescherming van de beschikbaarheid van het elektriciteitsnet hoeft af te nemen.

Ontbrekende bouwsteen

Om de samenwerking tussen opwekkers en netbeheerders eenvoudiger te maken, is een gestandaardiseerde wijze van communiceren wenselijk. De netbeheerder zal in staat gesteld moeten worden om een verzoek te sturen aan de opwekker om op een specifiek moment het vermogen op de aansluiting te verminderen. Door het verminderen van dit vermogen door de aangesloten opwekker wordt op dat moment het systeem beschermd. In de basis gaat het bij deze interface om het uitwisselen van vermogenskaders (vanuit netbeheerder) en meetwaarden (vanuit aangeslotene).

Medio 2020 is vanuit Netbeheer Nederland een project gestart om een nationaal gestandaardiseerde interface te ontwikkelen die invulling geeft aan de communicatie tussen netbeheerders en aangeslotenen. De doelgroep waar eerst naar wordt keken zijn de middelgrote en grote opwekkers tussen 1 en 50 MW, bijvoorbeeld grote zonneparken of middelgrote windparken. Deze doelgroep zijn aangesloten op de netvlakken waar veel congestie optreedt en zijn sterk gebaat bij de introductie van de interface. Met de ontwikkeling van deze interface wordt tevens invulling gegeven aan een formele verplichting vanuit de Europese code ‘Requirements for Generators’ (RfG) voor type B opwekeenheden.

De projectgroep beperkt zich tot de ontwikkeling van de technische interface waarmee gecommuniceerd kan worden. Bij de ontwikkeling van toepassingen kan vervolgens gekozen worden om gebruik te maken van de interface. Per toepassing wordt een toepassingskader opgesteld waarin afspraken over het gebruik van de interface worden vastgelegd en de voorwaarden die voor dit gebruik van toepassing zijn, worden opgenomen.

Brede samenwerking

Vanaf de start van het project is brede samenwerking aangegaan met brancheverenigingen (waaronder Holland Solar, NWEA, Energie-Samen), kennisinstituten (waaronder TNO, DNV, ENCS en Technolution). Het gezamenlijke doel is om bij te dragen aan een oplossing voor transportschaarste op het net en daarmee de energietransitie mede te faciliteren.

Ook InvestNL stimuleert de ontwikkeling van de interface. Diederik Apotheker: “Wij beschouwen deze interface als een missend onderdeel in het energiesysteem van de toekomst. Met onze financiële steun dragen wij bij aan de realisatie van de interface en daarmee aan het vergroten en beter benutten van de capaciteit van het net.”

Geïnspireerd door pilots van individuele netbeheerders en internationale ontwikkelingen op dit gebied in o.a. Duitsland en Frankrijk heeft de projectgroep een technische specificatie opgesteld. Deze specificatie beschrijft de eisen voor het ‘endpoint netbeheerder’ en ‘endpoint aangeslotene’ en de communicatie tussen deze endpoints. Zoveel als mogelijk is aangesloten op internationale standaarden, zoals met de keuze voor IEC 61850 voor de communicatie- en informatielaag.

In eerste instantie zal sprake zijn van een decentrale invulling van de interface, waarbij via een netwerkkabel gecommuniceerd zal worden op het overdrachtspunt van de aansluiting. Doel is om binnen enkele jaren de interface doorontwikkeld te hebben, zodat de netwerkkabel overbodig wordt en communicatie via het internet plaats kan vinden. Het kost relatief veel tijd om deze doorontwikkeling op een veilige manier vorm te geven. Omdat het wenselijk is om op korte termijn al invulling te geven aan de interface, is gekozen voor een tussenstap met een decentrale invulling van de interface.

Bèta-versie

Een bèta-versie van de specificatie is onlangs vrijgegeven en gepubliceerd op de website van Netbeheer Nederland. Fabrikanten en technologie-integrators zijn van harte welkom om met hun producten invulling te geven aan het endpoint voor aangeslotenen en/of endpoint van de netbeheerder. De eerste producten die beschikbaar komen, zullen aan een labtest onderworpen worden. Deze test, begeleid door DNV, heeft als doel het product te toetsen aan de specificatie, maar ook om eventuele onvolkomenheden in de specificatie te signaleren.

Doel is om de finale versie van de technische specificatie gereed te maken voor publicatie (verwacht in Q3 2022). Producten die de labtest succesvol doorlopen kunnen vervolgens deelnemen aan praktijktesten met individuele netbeheerders. Aanmelding voor productontwikkeling kan via de website. Binnenkort zal ook een compliance verificatieproces geïntroduceerd worden ten behoeve van grootschalige productontwikkeling en implementatie.

Ook netbeheerders bereiden zich voor op de overstap naar de nationaal gestandaardiseerde real-time interface. Het gaat dan bijvoorbeeld om productontwikkeling voor het endpoint netbeheerder en integratie van dit product met centrale bedrijfsvoeringsystemen. De netbeheerders zullen naar nieuwe opwekkers communiceren over het moment van verplichte aanwezigheid van de real-time interface.

De introductie van deze interface roept logischerwijs vragen op over bijvoorbeeld eigenaarschap, kostenverdeling, tijdslijnen, rechten en plichten. De gezamenlijke conclusie dat deze interface een ontbrekende bouwsteen is in het energiesysteem van de toekomst helpt om de vragen te beantwoorden vanuit het grotere belang én met begrip voor de wederzijdse belangen. Discussies binnen de projectgroep zijn daardoor scherp, maar ook respectvol en met humor. En dat leidt niet direct tot meer transportcapaciteit, maar wel tot positieve en duurzame energie.

Wilt u meer weten, of bijdragen aan productontwikkeling? Kijk dan op de website van Netbeheer Nederland.

 

Over de auteurs:

Thijs Nugteren

Voorzitter van de werkgroep real-time interface binnen Netbeheer Nederland en verantwoordelijk voor de implementatie van de codewijziging congestiemanagement binnen System Operations bij Liander. 

René Troost 

Voorzitter van de subgroep technisch ontwerp van de real-time interface. René werkt als netstrateeg voor Stedin.

Ontvang de nieuwsbrief

Meld je nu aan!