Wat is congestiemanagement?

Wat is congestiemanagement?

congestiemanagement - withthegrid
Figuur: Overzicht van congestie management analytics

Introductie


Nu het tempo van de energietransitie toeneemt, worden netbeheerders geconfronteerd met een toenemend aantal problemen met de netvoedingskwaliteit en capaciteitsknelpunten. Deze knelpunten worden veroorzaakt door net congestie. Traditioneel zou dit zijn opgelost door het fysieke netwerk te versterken. D.w.z. meer transformatoren bouwen, kabels met meer capaciteit installeren. De snelheid waarmee de energietransitie zich momenteel voltrekt is echter te hoog voor deze traditionele aanpak. Hierdoor zijn andere oplossingen nodig die sneller kunnen worden ingezet. Congestiemanagement is er één van.

In deze blogpost gaan we dieper in op wat congestiebeheer is en waarom het belangrijk is. We zullen ook bekijken hoe de nieuwe analysefunctie van Withthegrid activa beheerders, onderhoudstechnici en inspectie personeel in staat stelt om de werklast, uitval en levensduur van activa te verminderen. Dit kan worden gedaan door real time sensor- en operationele data te gebruiken om de conditie van het net te bewaken.

Wat is congestiemanagement?

Congestiemanagement stuurt vraag of aanbod in perioden waarin de maximale netcapaciteit is bereikt. Dit kan komen door te veel aanbod (denk aan een zonnige zomerdag) of door te veel vraag (denk aan winterperiode met weinig wind). Congestiebeheer kan in de vorm van directe controle, zoals het inperken van overtollige hernieuwbare energie, of in de vorm van een marktgebaseerd mechanisme, waarbij prijssignalen worden gebruikt om netpartijen te stimuleren om vraag of aanbod aan te passen.

Waarom is congestiebeheer belangrijk?

Zonder actief congestiemanagement kan het elektriciteitsnet de toenemende productie van hernieuwbare energie en het toenemende elektriciteitsverbruik niet aan. Dit zal leiden tot meer uitval, ontevreden klanten en een belemmering voor elke economische activiteit.

Omdat netbeheerders geen volledig real time inzicht in het net hebben, vooral bij lagere spanningsniveaus, of alles wat op het net is aangesloten volledig kunnen controleren, zullen sommige delen van het net als overbelast worden verklaard. Wanneer een deel van het net is gemarkeerd als congestie, betekent dit niet dat er helemaal geen capaciteit is. Dat betekent dat er op basis van bepaalde prognoses op bepaalde momenten geen capaciteit is. Rond deze periode kan er voldoende capaciteit zijn zoals te zien is in onderstaande figuur.

congestiemanagement - withthegrid

Congestiebeheer is een techniek die kan helpen om de netwerkcapaciteit efficiënter te gebruiken en tegelijkertijd de leveringszekerheid aan eindgebruikers te ondersteunen. Op deze manier kunnen netbeheerders het netwerk binnen de operationele limieten houden en tegelijkertijd het aandeel hernieuwbare energie vergroten.

Hoe congestiebeheer te monitoren?

Het belang en de dynamiek van congestiebeheer toont aan dat het beheer van de netinfrastructuur met de dag complexer wordt. Van een “installeer en vergeet”-benadering naar een “upgrade, monitor en beheer”-benadering vereist een ander operationeel model en andere tools. De uitdaging is zelfs nog groter als rekening wordt gehouden met de algemene veroudering van het elektriciteitsnet dat halverwege de 20e eeuw werd aangelegd, wat leidt tot meer storingen, problemen en inspecties. Bovendien neemt de beschikbaarheid van technisch personeel om deze problemen op te lossen af. Er is een vergrijzende technische beroepsbevolking en er zijn meer vacatures dan geschoolde technische arbeidskrachten.

Het monitoren en implementeren van congestiemanagement begint met realtime inzicht in de prestaties van het elektriciteitsnet. Analytics en ‘THE internet of things’ spelen een cruciale rol. Hieronder ziet u een voorbeeld van hoe u dit kunt implementeren.

Voorbeeld van congestiebeheer

Een voorbeeld om te laten zien hoe congestiebeheer kan worden toegepast:

  1. We hebben een regio in Utrecht met 3 laagspanningstransformatoren.
  2. Er wordt voorspeld dat 1 transformator de komende 24 uur congestie zal ervaren door een overschot aan zonne-energie.
    • Geschat op 0,5 MWh tussen 13:00-15:00
  3. Achter deze transformator zitten huishoudens en bedrijven. Er zijn 3 bedrijven geïdentificeerd die enige flexibiliteit hebben om hun consumptie te verhogen:
    • Klein kantoor 1: 0 – 0.2 MWh
    • kleine fabriek 2: 0 – 0.5 MWh
    • Office building 3: 0 – 0.3 MWh
  4. De netbeheerder kan nu 2 dingen doen:
    • Zorg voor een marktprikkel (d.w.z. prijs) om congestie te beheersen met de hulp van de bedrijven die flexibiliteit bieden
    • Beperk op basis van bilaterale overeenkomsten overtollige zonne-energie

Met behulp van Withthegrid Analytics kunnen we monitoren dat transformatoren overdag overbelast raken. We bedenken een strategie om zonne-energie tussen 13.00 uur en 15.00 uur in te perken omdat er geen flexibiliteit is. Vervolgens monitoren we met deze nieuwe strategie of de transformator niet meer overbelast. Met de Withthegrid applicatie worden zowel de uitkomst als het proces realtime bijgehouden. De asset owner heeft de controle, behaalt zijn ROI en behoudt zijn ‘license to operate’.

Withthegrid Analytics

Bij Withthegrid vinden we dat asset management voor elektriciteitsnetten moet worden vereenvoudigd. Alleen zo kunnen complexe thema’s als congestiemanagement worden gerealiseerd. De analytics functie is daar een belangrijk onderdeel van. Het stelt vermogensbeheerders, onderhoudstechnici en inspectie personeel in staat om hun eigen dashboard te creëren met aangepaste query’s (vraagstellingen). Op deze manier kunnen eigen interne KPI’s worden gevolgd op basis van realtime sensor- en operationele data. Een dergelijke functie maakt aangepaste dashboards mogelijk die worden gebruikt en afgestemd om congestiebeheer te ondersteunen.

Door meer slimme meters op de kritieke locaties aan te sluiten (transformatoren te upgraden naar slimme onderstations) kunnen operators real time zien hoeveel reservecapaciteit er nog beschikbaar is en in situaties van piek opwekking kunnen ze op deze signalen reageren door slechts een minimum aan hoeveelheid energie. De Withthegrid-analytics functionaliteit maakt aggregatie van bewakingsapparatuur en analyse mogelijk. Het is een krachtig hulpmiddel dat gebruikers de mogelijkheid geeft om de bewaking van activa te verbeteren, niet alleen op component niveau, maar vooral op systeemniveau.

Summary

De belangrijkste aandachtspunten voor congestiebeheer zijn:

  • Congestiebeheer zorgt voor een efficiënter gebruik van de beschikbare netwerkcapaciteit
  • Het verkleint de noodzaak van onnodige netinvesteringen en stelt netbeheerders in staat de energietransitie bij te houden
  • Ingezet met directe controlemethoden (bilateraal gebaseerd mechanisme zoals inperking of peak-shaving) of marktgebaseerde methoden, of een combinatie van beide
  • Er zijn 2 soorten congestie:
    • Congestie door overproductie (toenemende PV-penetratie (zonnestroom installaties))
    • Congestie door overconsumptie (elektrificatie)
  • Het is belangrijk om activa in realtime te monitoren om congestiebeheer mogelijk te maken

Get in touch!

Did this blog raise any questions? Is there something the Withthegrid team can help you with? Either click ‘learn more’ to get to know more about the team, or hit the contact us button down below!

Learn more →

 

Contact us