Technologie



Virtuele energiecentrale (VPP)

Wat is een virtuele energiecentrale?

Energiemarkten zijn wereldwijd sterk aan het veranderen. We verschuiven van een model met gecentraliseerde productie in elektriciteitscentrales van grote nutsbedrijven naar een mix van decentrale en vaak hernieuwbare energieopwekking in kleine installaties. Deze kleine installaties zijn meestal eigendom van kleine bedrijven of huishoudens, die ‘prosumenten’ genoemd worden: afhankelijk van de lokale productie zijn ze consument of producent.

Wij ervaren momenteel een ware paradigmaverschuiving. De conventionele manier waarop het elektriciteitssysteem wordt beheerd, wordt in vraag gesteld door de toegenomen hernieuwbare energieopwekking. Businessmodellen moeten heruitgevonden worden en het ontwerp en de uitbating van onze netten moet herbekeken worden. De variabiliteit van hernieuwbare bronnen vraagt om een gepaste oplossing om de stabilitiet van het energiesysteem ten allen tijde te garanderen. Dat is precies waar de virtuele elektriciteitscentrale (VPP) in het spel komt.

Een virtuele energiecentrale is een verzameling of ‘pool’ van verschillende kleine en middelgrote installaties die elektriciteit consumeren of produceren. Individuele kleine centrales kunnen in het algemeen geen diensten aanbieden zoals reserve-elektriciteit, voldoen vaak niet aan de minimale biedingsvolumes op de markt of hebben niet de capaciteit om zelf hun productie optimaal in de markt te zetten. Daarbovenop zijn er strikte eisen ten aanzien van de beschikbaarheid en de betrouwbaarheid van de flexibiliteit die aangeboden wordt op de markt. De oplossing om deze barrières te overwinnen is eenvoudig: samenwerken! Het basisidee waarrond de virtuele energiecentrale gevormd werd, is de mengeling van verschillende soorten flexibele productie- en consumptie-eenheden die gecontroleerd worden door een centraal intelligent systeem. Op deze manier kan een VPP dezelfde diensten verlenen en op dezelfde markten handelen als de grote centrale elektriciteitscentrales of industriële klanten.

Om de flexibele aanvraag en productie optimaal te gebruiken en om de betrouwbaarheid van conventionele centrales te evenaren en zelfs beter te presteren, worden slimme algoritmes en voorspellingsmethoden gebruikt. De VPP gebruikt weersvoorspellingen om enerzijds het verbruik en anderzijds de productie door hernieuwbare bronnen zoals wind of zon te voorspellen. Het algoritme beslist welke eenheden ingeschakeld of uitgeschakeld worden of van welke eenheden het werkingspunt dient te veranderen.

De flexibiliteit kan gevaloriseerd worden op verschillende markten, zoals de langetermijn-, kortetermijn, reserve- en de onbalansmarkten. Aangezien de prijzen op deze markten kunnen veranderen, geeft de ideale VPP de installatie toegang tot alle relevante markten in het energiesysteem. In functie van de marktprijzen, de beschikbaarheid en de technische kenmerken, kan een flexibel proces wisselend ingezet worden als tertiaire reserve of op de intraday markt.

Voordelen van een virtuele elektriciteitscentrale

Het spreekt voor zich dat het samenvoegen van verschillende eenheden door een centraal controlesysteem een grote hoeveelheid voordelen biedt. Hiervan zijn de belangrijkste voordelen:

Systeemvoordelen

  • Biedingen van reservevermogen met een grotere beschikbaarheid en redundantie vertonen een lager bulkrisico; de service hangt niet af van de beschikbaarheid van enkele grote installaties.
  • Door meer biedingen op reservemarkt en op de kortetermijnmarkt verlaagt het algemene prijsniveau op beide markten.
  • De baan wordt geëffend voor een groter aandeel hernieuwbare energieopwekking in ons elektriciteitssysteem.
Voordelen voor de eigenaars van de eenheden

  • Schaalvoordelen: administratiekosten en hardwarekosten om flexibiliteit op de markt te bieden zijn hoog voor individuele installaties
  • Toegang tot de nieuwe markten die niet toegankelijk zijn voor individuele installaties. Nieuwe inkomsten voor de eigenaar van de installatie, zonder grote aanpassingen aan de installatie.

Uitdagingen

De verdere introductie van VPP’s kent toch ook enkele uitdagingen, waaronder:

  • Ons huidige elektriciteitsnet werd ontworpen met centrale opwekking in het achterhoofd. Het werkt goed wanneer energie van de productiekant naar de consumptiekant gebracht moet worden. Nu energiestromen bidirectioneel en stuurbaar worden, moet het netwerk uitwisselingen van energie toelaten waarvoor het niet ontworpen is. Ook al kan een VPP het net helpen ontlasten, moeten netbeheerders nog steeds in infrastructuur investeren en tegelijkertijd de transitie mogelijk maken. Onderinvestering in netwerkinfrastructuur belemmert het volle potentieel van virtuele energiecentrales.
  • De communicatie tussen de verschillende installaties en het controlesysteem moet vlekkeloos en veilig gebeuren. Nieuwe protocollen en standaarden zijn in ontwikkeling en het is een uitdaging de werking tussen de standaarden en de apparaten van verschillende fabrikanten te verzekeren.