Alles over netbalancering en congestiemanagement:
onderzoek naar de verschillen en potentiële conflicten

Het Nederlandse energiesysteem ondergaat een gigantische transformatie. Dit gebeurt ook net in vele andere landen in Europa. De integratie van hernieuwbare energiebronnen, vooral wind- en zonne-energie, heeft voor meer onvoorspelbaarheid in het systeem gezorgd. Deze continu schommelingen in de opwek van hernieuwbare energie kan leiden tot grotere onbalansen op het elektriciteitsnet of congestie, wat problemen kan opleveren voor de traditionele manier van het beheren van het energiesysteem.

Als antwoord op deze uitdagingen hebben netbeheerders twee cruciale functies: netbalancering en congestiemanagement. Beide functies omvatten het aanpassen van de geplande en daadwerkelijk opgewekte of verbruikte energie, en zijn van cruciaal belang voor het garanderen van een stabiele en betrouwbare energievoorziening. Ze vervullen echter verschillende rollen en kunnen soms in conflict met elkaar komen.

In dit artikel zullen we dieper ingaan op de concepten van balancering en congestiemanagement, waarbij we de verschillen en potentiële conflicten binnen het Nederlandse energiesysteem onderzoeken.

1. De basisprincipes begrijpen: netbalancering en congestiemanagement

1.1. Netbalancering: zorgen voor gesynchroniseerde vraag en aanbod

Wat is balanceren?

In Nederland is een systeem van ‘balansverantwoordelijkheid’ ingevoerd om de netbalans in stand te houden. Deze verantwoordelijkheid ligt bij de Balansverantwoordelijken (BRPs). Als de BRPs en de markt er echter niet in slagen dit evenwicht te bewaren, moet de transmissienetbeheerder (TSO) ingrijpen.

Hoe werkt balanceren?

Iedere op het net aangesloten leverancier of afnemer moet aangesloten zijn bij een BRP. De BRPs zijn vervolgens verantwoordelijk voor het in evenwicht brengen van vraag en aanbod binnen hun specifieke portefeuilles.

Om het principe van ‘balansverantwoordelijkheid’ hoog te houden, zijn de BRPs verplicht om TenneT via e-programma’s informatie te verstrekken over hun geplande productie, consumptie en handel voor de volgende dag. Er kunnen afwijkingen van dit programma voorkomen. In dat geval moeten de BRPs deze vóór het einde van de overeenkomstige onbalansverrekenperiode (ISP) corrigeren. In deze periode van 15 minuten wordt de onbalans berekend en verrekend.

Om het evenwicht in hun portefeuilles te behouden, hebben BRPs de mogelijkheid om energie overschotten of -tekorten op markten te verhandelen met andere BRPs. Bij een resterende onbalans worden BRPs geconfronteerd met financiële gevolgen.

Wat als het net nog steeds niet in balans is?

Als de opgetelde onevenwichtigheden van de BRPs een algemene verandering in de frequentie veroorzaken, grijpt TenneT in en pakt het probleem aan met behulp van ‘balanceringsproducten’. Deze producten worden vooraf ingekocht, maar worden alleen reactief – in real-time – ingezet als er zich onevenwichtigheden voordoen.

Deze producten worden mogelijk gemaakt door deelnemers die Balanceringsdienstverleners (BSPs) worden genoemd en die hun productie/consumptie zullen sturen om de netfrequentie te helpen stabiliseren. In Nederland zijn er drie hoofdtypen balanceringsproducten:

• Frequency Containment Reserves (FCR): Ook bekend als de ‘primaire reserve’, deze wordt automatisch geactiveerd in minder dan 30 seconden in geval van onbalans en blijft tot 15 minuten actief.

• Automatic Frequency Restoration Reserve (aFRR): Of de “secundaire reserve”. Het wordt geactiveerd door het signaal van de TSO, moet binnen 30 seconden starten en heeft een volledige activeringstijd van 15 minuten.

• Manual Frequency Restoration Reserves (mFRR): Ook wel de “tertiaire reserve” genoemd. Het moet handmatig worden geactiveerd binnen 10 minuten (voor neerwaartse capaciteit) of 15 minuten (voor opwaartse capaciteit). Vanaf dit moment moet de capaciteit minimaal 60 minuten geactiveerd kunnen blijven.

1.2. Congestiemanagement: overbelasting van het net beperken

Wat is congestiemanagement?

Wat zijn de verschillende strategieën voor congestiemanagement?

De traditionele aanpak van congestiemanagement omvat langetermijnprojecten voor netwerkversterking, die aanzienlijke kapitaalinvesteringen in de uitbreiding of upgrades van de netwerkinfrastructuur met zich meebrengen (zie aankondiging van recordinvesteringen door DSOs van € 8 miljard tot 2026).

Deze aanpak is echter niet altijd voldoende om congestieproblemen aan te pakken. Naast het langzame proces van dergelijke projecten worden de Nederlandse TSO en DSOs geconfronteerd met meerdere extra uitdagingen, waaronder het tekort aan technisch personeel, de stijging van de grondstofprijzen en de noodzaak om de levering van grond, vergunningen en procedures te versnellen.

Congestie moet dus ook worden beheerd via andere mechanismen, zoals beperkingscontracten of redispatch.

Capaciteitsbeperkingscontracten

“Capaciteitsbeperkingscontracten” (CBC) zijn overeenkomsten met > 1MW aangesloten partijen om hun gebruik van aansluit- en transportcapaciteit te beperken in ruil voor een vooraf bepaalde financiële compensatie.

Netbeheerders kunnen deze beperking enkele dagen van tevoren aanvragen, tot de ochtend vóór de verwachte congestie.

Redispatch

“Redispatch” houdt in dat netbeheerders Congestion Service Providers (CSP’s) verzoeken om hun geplande in- of afname van elektriciteit na day-ahead-markthandel aan te passen om de congestie te verminderen. Voor elke aangevraagde aanpassing is een tegengestelde aanpassing buiten het congestiegebied nodig om het netbalans te behouden. Het doel is om de opwekking en consumptie te verschuiven van gebieden met overbelaste gebieden naar gebieden zonder overbelaste gebieden.

In Nederland is redispatch marktgebaseerd en vindt plaats via twee marktplatforms:

• RESIN: Reservevermogen Overige Doeleinden (ROD)

Bij congestie kan TenneT Reservevermogen Overige Doeleinden inzetten via een systeem genaamd RESIN. Voor ROD is Tennet de enige koper en is het product locatiespecifiek.

Marktpartijen met een aansluitcapaciteit van 60 MW of hoger zijn verplicht biedingen uit te brengen op dit systeem (Netcode artikel 9.19). Voor bedrijven met een capaciteit van meer dan 1 MW maar minder dan 60 MW is het indienen van biedingen optioneel, hoewel dit waarschijnlijk ook verplicht gaat worden.

Deelnemers mogen zowel bieden op redispatching als op balancering. Als er echter gebruik wordt gemaakt van het bod voor redispatching, moeten deelnemers hun order voor balancering intrekken. De toegekende redispatch-biedingen ontvangen energieprijzen “pay-as-bid”.

• GOPACS

Via de bestaande energie handelsplatformen van ETPA en EPEX SPOT kunnen deelnemers intraday biedingen plaatsen. De koop- en verkooporders die niet overeenkomen en die kunnen worden gebruikt voor redispatch, worden doorgestuurd naar GOPACS. Vervolgens kunnen netbeheerders de productie-/consumptiecapaciteit van die deelnemers aanpassen op basis van hun intraday-bod.

Om de netbalans niet te beïnvloeden, wordt de bestelling gematcht met een tegengestelde bestelling van een marktpartij buiten het congestiegebied.

Als ondanks deze maatregelen de congestieproblemen aanhouden, kunnen netbeheerders handmatig contact opnemen met asset-eigenaren om een redispatch uit te voeren.

2. Verschillen en conflicten tussen balanceren en congestiemanagement

2.1. Verschillen

Balancering en congestiemanagement delen enkele overeenkomsten, vooral in hun overwegend marktgestuurde aanpak. Het begrijpen van hun verschillende kenmerken is echter van cruciaal belang om potentiële conflicten daartussen te identificeren. Hier schetsen we hun belangrijkste verschillen:

• Geografisch bereik: Balanceringsmiddelen zijn niet lokaal gebonden en kunnen overal in het Nederlandse netwerk worden ingezet. Daarentegen vindt congestie plaatselijk plaats, en het beheer ervan is ook locatieafhankelijk, aangezien de effectiviteit van een redispatch-eenheid voornamelijk correleert met de nabijheid van het verstopte punt. Er is dus ook sprake van een technische merit order voor het bod, en niet van puur economische aard.

• Tijdsbestek: Congestiemanagement omvat een continu proces, dat zich uitstrekt van langetermijnplanning tot realtime acties. Balanceren daarentegen vindt plaats in vooraf bepaalde tijdsbestekken, zoals day-ahead, intraday of realtime.

• Activering: Hoewel zowel congestiemanagement als balancering een snelle activering van hun producten vereisen, duurt de activering van redispatch-middelen vaak langer dan de activering van balanceringsproducten.

• Inkoop: De inkoop van balanceringsproducten vindt plaats via speciale markten, terwijl redispatch-inkoop varieert van capaciteitscontracten tot marktgestuurde benaderingen.

2.2. Wanneer evenwicht en congestiemanagement conflicteren

Balancering en congestiemanagement hebben een gemeenschappelijk doel: het garanderen van een stabiele, betrouwbare en efficiënte energievoorziening. De onderlinge verwevenheid van het energiesysteem en de behoefte aan flexibiliteit zorgen er echter voor dat acties die voor het ene doel worden ondernomen, in conflict kunnen komen met het andere. Bijvoorbeeld:

• Een balanceringsservice wordt mogelijk niet geleverd door een generator, omdat deze wordt gebruikt voor redispatch. Balancering en redispatch strijden dan om dezelfde beperkte flexibiliteitsmiddelen. 

In andere gevallen kunnen het balanceren en herverdelen van middelen elkaar opheffen:

• Een balanceringsproduct wordt mogelijk niet geactiveerd vanwege vereisten om de opwekking te verminderen voor doeleinden van congestiemanagement.
• Een balanceringsproduct zou, door geactiveerd te worden, de piekbelasting kunnen verhogen en de lokale congestie kunnen verergeren.
• Het onevenwicht ontstaat door het inperken van een asset voor congestiemanagement en wanneer er onvoldoende zijn balanceringsproducten aangevraagd.

Neem voor een concreet voorbeeld het geval van een overschot aan elektriciteit als gevolg van veel wind op zee. Op de markt zullen de dynamische prijzen voor consumenten scherp dalen. Op basis van deze prikkel kunnen ze massaal besluiten om hun thuisaccu, auto, boiler op te laden. Hoewel de vraag aansluit bij het aanbod (netgebalanceerd), kan deze piek lokale congestie veroorzaken.

Om conflicten te voorkomen is coördinatie dus essentieel om de compatibiliteit en de efficiëntie van de toewijzing van middelen van beide systemen te verbeteren.

3. De Teleport: empowerment van belanghebbenden op het elektriciteitsnet

Bij Withthegrid zijn we van mening dat we, om een ​​duurzaam energiesysteem te realiseren, hernieuwbare energiebronnen ‘flexibel’ moeten maken. Wanneer assets zoals windturbines, zonnepanelen en batterijen flexibel zijn, helpen ze niet alleen het energienetwerk in balans en niet-overbelast te blijven, maar worden ze ook winstgevender . Dat is de reden dat we de Teleport hebben ontwikkeld – uw toegangspoort om het volledige potentieel van uw energiemiddelen te ontsluiten.

Met de Teleport kunt u uw assets verbinden met de cloud en nieuwe mogelijkheden ontsluiten, zoals curtailen, handelen op balanceringsmarkten, het gebruik van een EMS, het dynamisch beheren van de belasting of het toestaan ​​van directe DSO-controle.

Door uw energiemiddelen flexibel te maken, waarborgt u niet alleen de stabiliteit van het elektriciteitsnet. Ook transformeert u assetbeheer in een collaboratieve, economisch levensvatbare onderneming voor uzelf en alle andere betrokken partijen.

→ Lees hier meer over de Teleport

Conclusie

Nu de Nederlandse energiesector de uitdagingen van de decarbonisatie aanpakt, worden efficiënt netbalancering en congestiemanagement steeds belangrijker. Hoewel deze functies verschillen, is het absoluut noodzakelijk dat belanghebbenden, marktdeelnemers en toezichthouders nauw samenwerken om deze systemen te harmoniseren en een betrouwbare energievoorziening voor de toekomst te garanderen.

Samenvatting

• Balanceren:
  • Het handhaven van de netfrequentie op 50 Hertz is cruciaal voor de stabiliteit ervan.
  • Onbalans ontstaat wanneer de vraag naar en het aanbod van stroom niet bij elkaar passen.
  • Balansverantwoordelijke partijen (BRPs) zijn verantwoordelijk voor het handhaven van de balans binnen hun portefeuille. Daarvoor kunnen ze handelen met andere BRPs. Bij onbalans moeten ze betalen.
  • Als BRPs er niet in slagen het evenwicht te bewaren, grijpt TenneT in met balanceringsproducten (FCR, aFRR, mFRR).

• Congestiemanagement:
  • Congestie ontstaat wanneer de lokale infrastructuur de elektriciteitsstroom niet aankan.
  • Beheerd door TenneT voor transportnet (110 kV en hoger) en DSOs voor lokale distributienetten (onder 110 kV).
  • Traditionele aanpak omvat netversterking; maar het is een langzaam proces en wordt geconfronteerd met uitdagingen.
  • Congestie wordt dus (hoofdzakelijk) beheerd via capaciteitsbeperking contracten en redispatch (marktgebaseerd).
  • Redispatch platforms: RESIN (ROD) en GOPACS.

• Verschillen tussen balanceren en congestiemanagement:
  • Geografisch bereik: Het balanceren van hulpbronnen die niet lokaal gebonden zijn; congestiemanagement is locatieafhankelijk.
  • Tijdsbestek: congestiemanagement, van langetermijnplanning tot realtime; balanceren in vooraf bepaalde tijdsbestekken.
  • Activering: Redispatch-activering uitgebreider dan balanceringsproducten.
  • Inkoop: producten balanceren via specifieke markten; gevarieerde inkoopbenaderingen voor redispatch.

• Conflicten tussen balanceren en congestiemanagement:
  • Balancering en redispatch strijden om beperkte flexibiliteitsmiddelen.
  • Acties die voor het ene doel worden ondernomen, kunnen in strijd zijn met het andere.

• Conclusie:
  • Efficiënt balancerings- en congestiemanagement zijn van cruciaal belang voor een stabiele energievoorziening.
  • Coördinatie essentieel om conflicten te voorkomen; belanghebbenden moeten samenwerken om systemen te harmoniseren en een betrouwbare energievoorziening in de toekomst te garanderen.