Nieuws••Leestijd 7 min.
Nationale standaard in aantocht voor samenwerking netbeheerders en opwekkers voor betere benutting netcapaciteit: De real-time interface
Een tekort aan transportcapaciteit is een landelijk fenomeen waar veel over geschreven wordt, maar waarvoor geen snelle oplossing bestaat. Door netbeheerders wordt flink geïnvesteerd in de elektriciteitsnetten, maar de realisatie van netverzwaringen en uitbreidingen kan de vraag naar transportcapaciteit vanuit o.a. initiatieven voor verdere groei van duurzame opwek vooralsnog niet bijbenen. Dit aanhoudende tekort aan transportcapaciteit stimuleert de ontwikkeling van aanvullende slimme oplossingen, zoals samenwerkingsvormen tussen opwekkers en netbeheerders waarbij de vermogens afgestemd worden op de beschikbare transportcapaciteit. Dit moet er toe leiden dat de reeds bestaande en toekomstige transportcapaciteit beter benut wordt, waardoor o.a. meer duurzame opwek gerealiseerd kan worden.
Dit sluit aan bij het plan ‘Samen sneller het net op'. Ter ondersteuning van deze aanvullende slimme oplossingen wordt gewerkt aan een ontbrekende bouwsteen in het energiesysteem in de vorm van een landelijk gestandaardiseerde interface waarmee netbeheerders en aangeslotenen kunnen samenwerken.
Huidig systeem is gericht op beschermen van elektriciteitsnet tegen extreme scenario’s
Wanneer een projectontwikkelaar start met de ontwikkeling van een nieuw zonnepark, wordt bij de netbeheerder een aanvraag ingediend voor een aansluiting en transportcapaciteit. In het huidige energiesysteem analyseert de netbeheerder 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 bewolkte koude winterdag. 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, dan wordt onderzocht of technische oplossingen of de inzet van marktgebaseerde oplossingen 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.
Toenemende mate van onvoorspelbaarheid t.g.v. energietransitie
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.
De energietransitie zorgt voor een toename van het elektriciteitsverbruik door de toenemende elektrificering, maar 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. Deze ontwikkelingen hebben als gevolg dat de vraag naar aanvullende oplossingen en daarmee de noodzaak van toenemende samenwerking tussen opwekkers en netbeheerders sterk toeneemt.
Samenwerking tussen opwekkers en netbeheerders is basis voor toekomstig energiesysteem
Deze samenwerking tussen opwekkers en netbeheerders is 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 ‘aan de voorkant’ 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 lokale 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 kunnen doen. Door goede afspraken te maken, kan dit leiden tot een grotere beschikbaarheid van transportcapaciteit zonder dat de beschikbaarheid van het elektriciteitsnet hoeft af te nemen.
Ontbrekende bouwsteen is gestandaardiseerde communicatie binnen energiesysteem
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 gekeken zijn de middelgrote en grote opwekkers tussen 1 en 50 MW. Deze doelgroep is aangesloten op de netvlakken waar veel congestie optreedt en is 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.
Bij deze nationaal gestandaardiseerde interface gaat het om het uitwisselen van vermogenskaders (vanuit netbeheerder) en meetwaarden (vanuit aangeslotene). Hiermee wordt de netbeheerder in staat gesteld om een verzoek te sturen aan de opwekker om op een specifiek moment een bepaalde bovengrens te hanteren op het vermogen op de aansluiting. Daardoor kan het elektriciteitsnet lokaal beter worden benut én beschermd.
De projectgroep focust zich op 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. Denk hierbij aan toepassingen zoals redundantie verlaten, congestiemanagement en curtailment. 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.
Merk op dat deze interface een aanvulling is op andere samenwerkingen zoals GOPACS. Het GOPACS platform is een gezamenlijk initiatief van netbeheerders waarbij marktpartijen en grootverbruikers flexibiliteit beschikbaar kunnen stellen om netcongestie te voorkomen.
Brede samenwerking bij ontwikkeling van interface
Vanaf de start van het project is brede samenwerking aangegaan met brancheverenigingen (waaronder Holland Solar, NWEA, Energie-Samen) en 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 Invest-NL 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.”
Technische specificatie van real-time interface en uitnodiging tot product ontwikkeling
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 door te ontwikkelen, zodat de netwerkkabel overbodig wordt en communicatie via het internet plaats kan vinden. Het kost echter relatief veel tijd om deze doorontwikkeling op een digitaal 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 fysieke invulling van de interface.
Een ‘beta 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. Het is de verwachting dat de finale versie van de technische specificatie in het najaar gepubliceerd wordt. Producten die de labtest succesvol doorlopen, kunnen vervolgens deelnemen aan praktijktesten met individuele netbeheerders. Binnenkort zal ook een compliance verificatieproces geïntroduceerd worden ten behoeve van grootschalige productontwikkeling en implementatie. Aanmelding voor productontwikkeling kan via de website van Netbeheer Nederland.
Tot slot
Ook netbeheerders bereiden zich voor op de overstap naar de nationaal gestandaardiseerde real-time interface. Het gaat dan bijvoorbeeld om product ontwikkeling voor het end point 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. Voorbeeld hiervan is een recent bericht van Stedin.
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. En dat leidt niet direct tot meer transportcapaciteit, maar wel tot positieve en duurzame energie.
Wilt u meer weten, of bijdragen aan productontwikkeling? Klik hier voor meer informatie.
Huidig systeem is gericht op beschermen van elektriciteitsnet tegen extreme scenario’s
Wanneer een projectontwikkelaar start met de ontwikkeling van een nieuw zonnepark, wordt bij de netbeheerder een aanvraag ingediend voor een aansluiting en transportcapaciteit. In het huidige energiesysteem analyseert de netbeheerder 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 bewolkte koude winterdag. 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, dan wordt onderzocht of technische oplossingen of de inzet van marktgebaseerde oplossingen 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.
Toenemende mate van onvoorspelbaarheid t.g.v. energietransitie
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.
De energietransitie zorgt voor een toename van het elektriciteitsverbruik door de toenemende elektrificering, maar 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. Deze ontwikkelingen hebben als gevolg dat de vraag naar aanvullende oplossingen en daarmee de noodzaak van toenemende samenwerking tussen opwekkers en netbeheerders sterk toeneemt.
Samenwerking tussen opwekkers en netbeheerders is basis voor toekomstig energiesysteem
Deze samenwerking tussen opwekkers en netbeheerders is 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 ‘aan de voorkant’ 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 lokale 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 kunnen doen. Door goede afspraken te maken, kan dit leiden tot een grotere beschikbaarheid van transportcapaciteit zonder dat de beschikbaarheid van het elektriciteitsnet hoeft af te nemen.
Ontbrekende bouwsteen is gestandaardiseerde communicatie binnen energiesysteem
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 gekeken zijn de middelgrote en grote opwekkers tussen 1 en 50 MW. Deze doelgroep is aangesloten op de netvlakken waar veel congestie optreedt en is 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.
Bij deze nationaal gestandaardiseerde interface gaat het om het uitwisselen van vermogenskaders (vanuit netbeheerder) en meetwaarden (vanuit aangeslotene). Hiermee wordt de netbeheerder in staat gesteld om een verzoek te sturen aan de opwekker om op een specifiek moment een bepaalde bovengrens te hanteren op het vermogen op de aansluiting. Daardoor kan het elektriciteitsnet lokaal beter worden benut én beschermd.
De projectgroep focust zich op 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. Denk hierbij aan toepassingen zoals redundantie verlaten, congestiemanagement en curtailment. 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.
Merk op dat deze interface een aanvulling is op andere samenwerkingen zoals GOPACS. Het GOPACS platform is een gezamenlijk initiatief van netbeheerders waarbij marktpartijen en grootverbruikers flexibiliteit beschikbaar kunnen stellen om netcongestie te voorkomen.
Brede samenwerking bij ontwikkeling van interface
Vanaf de start van het project is brede samenwerking aangegaan met brancheverenigingen (waaronder Holland Solar, NWEA, Energie-Samen) en 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 Invest-NL 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.”
Technische specificatie van real-time interface en uitnodiging tot product ontwikkeling
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 door te ontwikkelen, zodat de netwerkkabel overbodig wordt en communicatie via het internet plaats kan vinden. Het kost echter relatief veel tijd om deze doorontwikkeling op een digitaal 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 fysieke invulling van de interface.
Een ‘beta 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. Het is de verwachting dat de finale versie van de technische specificatie in het najaar gepubliceerd wordt. Producten die de labtest succesvol doorlopen, kunnen vervolgens deelnemen aan praktijktesten met individuele netbeheerders. Binnenkort zal ook een compliance verificatieproces geïntroduceerd worden ten behoeve van grootschalige productontwikkeling en implementatie. Aanmelding voor productontwikkeling kan via de website van Netbeheer Nederland.
Tot slot
Ook netbeheerders bereiden zich voor op de overstap naar de nationaal gestandaardiseerde real-time interface. Het gaat dan bijvoorbeeld om product ontwikkeling voor het end point 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. Voorbeeld hiervan is een recent bericht van Stedin.
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. En dat leidt niet direct tot meer transportcapaciteit, maar wel tot positieve en duurzame energie.
Wilt u meer weten, of bijdragen aan productontwikkeling? Klik hier voor meer informatie.