Tegelijkertijd beperken en CBC-signalen combineren – Teleportfunctie

Home  →  Blog  →  Teleportfunctie  →  Tegelijkertijd beperken en CBC-signalen combineren

The Teleport
Teleportfunctie

Tegelijkertijd beperken en CBC-signalen combineren


Anais, profile picture

Door Maarten de Leeuw, Paul Mignot en Anaïs Wampack
Gepubliceerd op: 24/05/2024


De Teleport maakt nu deelname aan balancerings- en congestiemarkten mogelijk door Curtailment te combineren met dynamische feed-in-limieten. Ontdek hoe.

1) Het leveren van congestiebeheerdiensten

Congestie begrijpen

💡 Congestie treedt op wanneer de vraag of het aanbod van elektriciteit de capaciteit van het net binnen een specifiek gebied overschrijdt. Dit kan uitval en economische gevolgen veroorzaken.

In Nederland is congestie een landelijk probleem. Als je de Capaciteitskaart van Netbeheer Nederland bekijkt, kun je zien dat veel regio’s oranje of rood zijn gekleurd, wat betekent dat er geen transportcapaciteit beschikbaar is. gevolg: in sommige regio’s plaatsen DSO’s aanvragen voor nieuwe of verbeterde netaansluitingen op een wachtlijst.

Traditionele versus alternatieve benaderingen

Historisch gezien vertrouwden netbeheerders op uitgebreide en kostbare netversterkingen om congestie te voorkomen. Maar al snel werden versterkingen op zichzelf onvoldoende, wat de weg vrijmaakte voor alternatieve oplossingen, zoals congestiediensten.

In Nederland worden congestiediensten geleverd via het platform GOPACS. Er zijn verschillende producten, waaronder redispatch (intraday) en capaciteitsbeperkend contracten (lange termijn tot de dag ervoor).

Capaciteitsbeperkend contract (CBC)

Capaciteitsbeperkend contracten (CBC) worden nu op grote schaal ingezet en stellen netbeheerders in staat om de feed-in-capaciteit van bestaande duurzame opwek gedurende een bepaalde periode te beperken wanneer congestie wordt verwacht (ten minste een dag van tevoren). De feed-incapaciteit van een klant kan bijvoorbeeld beperkt worden tot 50% van de normale capaciteit tussen 12:00 en 15:00 de volgende dag.

Wil je meer weten over hoe CBC’s werken? Raadpleeg het CBC-artikel.

2) Het leveren van balanceringsdiensten

Inzicht in balans

Naast lokaal congestiebeheer moet het net op nationaal niveau in evenwicht zijn. Het aanbod van elektriciteit moet te allen tijde overeenkomen met de vraag. TenneT beheert dit via verschillende balanceringsmarkten: FCR, aFRR, mFRR en de passieve onbalansmarkt.

De passieve onbalansmarkt is een markt waar alle grote netverbindingen aan kunnen deelnemen door hun werkelijke feed-in of consumptie te wijzigen in vergelijking met wat ze de vorige dag hadden voorspeld. Deze markt wordt getriggerd door de onbalansprijs.

Negatieve onbalansprijzen

Op momenten dat er te veel elektriciteit op het net staat, wordt de onbalansprijs negatief. Het is dan economisch aantrekkelijk voor generatoren om tijdelijk te stoppen met het terugvoeren van stroom naar het net door de productie van hun energie assets te verminderen. Dit proces wordt “curtailment” genoemd.

Negatieve onbalansprijzen kunnen heel kort duren: ze worden opnieuw berekend en verrekend bij elke “Onbalans verrekeningsperiode”, die 15 minuten duurt.

3) De uitdaging om congestie en balanceringsdiensten tegelijkertijd te combineren

Een generator heeft de mogelijkheid om zowel balancerings- als congestiediensten te bieden. Maar dual-service provisioning introduceert verschillende complexiteiten en potentiële risico’s die zorgvuldig moeten worden beheerd om veilige, betrouwbare en schaalbare netactiviteiten te garanderen:

  • Welk stuursignaal heeft voorrang?

Een van de belangrijkste uitdagingen is bepalen welk stuursignaal prioriteit moet krijgen. Indien niet correct beheerd, kunnen er gevallen zijn waarin een curtailment commando, dat bedoeld is voor balanceren, tijdelijk de CBC-instellingen kan overschrijven. Als bijvoorbeeld een curtailment commando wordt afgegeven voor een periode van 15 minuten, kan het systeem onmiddellijk daarna ten onrechte terugkeren naar 100% capaciteit, waardoor de CBC-beperkingen worden overtreden.

  • Wie kan welk stuursignaal sturen?

Meerdere partijen kunnen stuursignalen afgeven:

  • Balancing Service Provider (BSP): Verantwoordelijk voor het verzenden van curtailment commando’s met betrekking tot balanceringsdiensten.
  • Congestion Service Provider (CSP): geeft signalen uit onder het GOPACS-raamwerk voor congestiebeheer.

Deze rollen kunnen worden vervuld door verschillende partijen, wat het signaalbeheerproces bemoeilijkt. De mogelijkheid dat deze signalen elkaar overlappen, betekent dat er een betrouwbaar systeem moet zijn om elk signaal te identificeren en te verwerken, zelfs als ze afkomstig zijn van verschillende serviceproviders.

  • Welk systeem houdt de signalen bij?

Er moet een systeem aanwezig zijn om de verschillende signalen te coördineren en in staat zijn om te onderscheiden welke naar de omvormers of windturbines moet worden gestuurd.

  • Wat als er extra lokale netbeperkingen zijn (ongeacht een CBC)?

In scenario’s waarin lokale beperkingen op het net onafhankelijk van CBC bestaan, moet het systeem deze beperkingen ook herkennen, respecteren en nooit overschrijven.

4)  Een veilige, betrouwbare en schaalbare oplossing voor curtailment en CBC-contracten

Om de eerder genoemde uitdagingen te overwinnen, is het essentieel om een lokale controller te hebben. Deze controller:

Beheert de stromen “achter de meter”

Beheert de limieten van de netcapaciteiten

Zorg ervoor dat de juiste controlesignalen worden ontvangen en geprioriteerd.

Daarom hebben we de Teleport ontwikkeld. De Teleport fungeert als een gateway die GOPACS integreert en marktsignalen in evenwicht brengt, waardoor een efficiënte en conforme werking wordt gegarandeerd. Het maakt verbinding met verschillende energie assets, neemt zowel feed-in- als verbruiksmetingen mee en past de stroomproductie aan om te voldoen aan de netrestricties te voldoen.

Casestudy 1: Implementatie van een CBC met de Teleport

Overweeg nu een 1 MW fotovoltaïsche (PV) locatie onder een CBC-contract. De locatie heeft een CSP’er gecontracteerd om het signaal van GOPACS te beheren. De Teleport ontvangt een signaal genaamd limitPower. Het schema geeft een tijdelijke vermindering van de feed-in capaciteit aan tot 500 kW op de netaansluiting, tussen 12:00 en 15:00 de volgende dag. De payload die via de API naar de Teleport wordt verzonden heeft de volgende vorm:

De zonneproductie tijdens de CBC-periode zal dan worden verlaagd tot 500 kW (we gaan ervan uit dat er geen lokaal verbruik is). De Teleport zorgt ervoor dat het CBC-contract wordt gerespecteerd en dat het systeem deze niet overschrijdt. Het limitPower-signaal wordt weergegeven door de blauwe lijn (“Grid Limit”) in de onderstaande afbeelding.

Let op: de boetes van de netbeheerder voor het niet nakomen van het CBC-contract zijn aanzienlijk.

Stel je nu voor dat op de dag dat de CBC plaatsvindt, de PV-productie hoger is dan verwacht en de onbalansprijs in de vroege ochtend negatief wordt. De BSP stuurt een curtailment commando (limitProductionPower) naar de Teleport om de productie tijdelijk tot nul te verminderen. Dit voorbeeld wordt getoond door de periode 1 in de onderstaande afbeelding. Na deze korte periode instrueert de Teleport het PV-systeem om terug te gaan naar volle productie.

De dag gaat verder en de CBC gaat in om 12:00 uur. Dan, om 14:00 uur, wordt de onbalansprijs weer negatief. De CBC is actief en het PV-systeem is al beperkt tot 500 kW feed-in. Het is echter economisch aantrekkelijk om te beperken tot 0 feed-in. De BSP stuurt een nieuw curtailment commando, geïllustreerd door periode 2 in de onderstaande afbeelding.

Zoals eerder vermeld, is het risico dat na deze periode van curtailment het systeem terug is gezet naar volledige productie en de CBC-limiet overschrijdt. De Teleport zorgt er echter voor dat het PV-systeem na de inperking de werking hervat zonder de CBC-limieten te overschrijden – in ons geval gaat het terug naar 500 kW. Dit illustreert de hiërarchische manier waarop de opdrachten limitPower en limitProductionPower effect hebben.

Casestudy 2: CBC en batterij

Laten we nu eens kijken naar een batterij achter een meter van 1 MW vermogen. Hoe zou de batterij werken onder een CBC?

Ten tijde van de CBC stelt het limitPower-commando de feed-in drempell in op 500 kW. Dit commando zou worden gepland naast een ander commando genaamd setBatteryOperation.

In dit scenario zou het batterijsysteem werken binnen de beperkingen die zijn ingesteld door het limitPower-commando: elk verzoek om vermogen van meer dan 500 kW te leveren, wordt beperkt tot 500 kW. Binnen deze beperkingen zou de batterij echter vrij zijn om op te laden en te ontladen volgens het setBatteryOperation-commando.

Overzicht: hoe worden signalen geprioriteerd met de Teleport?

Samenvattend kan de Teleport signalen van verschillende partijen ontvangen en deze prioriteren. De prioriteitsvolgorde is als volgt:

  1. Gesloten controlelus (de Teleport fungeert als een EMS ter plaatse en optimaliseert de verschillende stromen achter de meter)
  2. Realtime interfacesignalen van de netoperator in geval van acute netcongestie
  3. Congestiesignalen van de CSP (CBC’s)
  4. Balancerende signalen van de BSP (curtailment, FCR, aFRR…)
Control signal prioritization by the Teleport

5) Gemaximaliseerde inkomsten en beschermde netaansluiting voor eigenaren van assets

Door de Teleport als gateway te gebruiken om verschillende controlesignalen te orkestreren, kunnen eigenaren van assets hun inkomsten maximaliseren door deel te nemen aan verschillende balancerings- en congestiemarkten en ervoor te zorgen dat hun netverbinding binnen de contractuele limieten blijft.

6) Eenvoud en schaalbaarheid voor aggregators en traders

Withthegrid heeft deze functionaliteit ontwikkeld in samenwerking met aggregators en traders en ontworpen als een betrouwbaar, veilig en schaalbaar systeem. Hiermee kunnen aggregators en traders hun curtailmentalgoritme schoon en gescheiden houden van de complexiteit van een CBC. Het zorgt ervoor dat de hiërarchie van de besturingssignalen plaatsvindt op de plaats waar het het belangrijkst is: op de netaansluiting.


Picture of the Withthegrid team, experts in flexibility and smart energy solutions
Maak kennis met ons team,
gespecialiseerd in slimme flexibiliteitsoplossingen

Wilt u de flexibiliteit van uw assets ontgrendelen?

Withthegrid is hier om u te helpen – neem vandaag nog contact met ons op!
Of bekijk de gebruiksscenario’s van de Teleport.

withthegrid logo preloader