Hoe een virtueel net problemen met netcongestie kan aanpakken

In oktober 2020 was er geen extra capaciteit beschikbaar voor bedrijven die zich wilden aansluiten op het net op Schiphol Trade Park (STP). Het bedrijventerrein, dat naast de belangrijkste Nederlandse luchthaven ligt, zag zijn uitbreiding in gevaar komen door netcongestie. Daarom ging gebiedsontwikkelaar SADC (Schiphol Area Development Company) op zoek naar oplossingen. De inzet van een virtual grid-oplossing bleek de juiste match. Het digitale net is nu tweeënhalf jaar live en helpt de bedrijven in dit energiecollectief om hun activiteiten uit te voeren en uit te breiden.

Spectral Energy is het bedrijf achter de -technologie. Het ontwikkelt software voor het beheren en integreren van duurzame energie. Het bedrijf, met het hoofdkantoor in Amsterdam, biedt verschillende opties voor het beheer van energieactiva. STELLAR is de software die wordt gebruikt in het Schiphol Trade Park, waar de integratie en optimalisatie van duurzame energiesystemen plaatsvindt.

Stefan Kop omschrijft een het als: "Het op een slimme manier delen van capaciteit als collectief van bedrijven of entiteiten." Kop is teamleider energieconsultancy bij Spectral en heeft de uitrol van het virtuele elektriciteitsnet op Schiphol Trade Park op de voet gevolgd.

De software

Het startpunt van het STP-project waren bedrijven die geen toegang hadden tot het elektriciteitsnet omdat de capaciteit van het lokale onderstation - dat de stroom verzendt - volledig bezet was, wat congestieproblemen veroorzaakte. De bedrijven die zijn aangesloten op het elektriciteitsnet gebruiken echter niet altijd de capaciteit waarvoor ze een contract hebben afgesloten. Als gevolg daarvan is de vraag lager en wordt een deel van de beschikbare capaciteit niet benut. Vandaar het idee om capaciteit te delen en ter beschikking te stellen van de bedrijvengroep.

De software van Spectral orkestreert de energieactiviteiten bij STP. Door de activiteit op het net per seconde uit te lezen, blijft het netwerk adaptief en flexibel. "Op de achtergrond voorspelt het systeem ook alle verwachte netbehoeften. Als we merken dat we de netlimiet naderen, kunnen we al beginnen met het inschakelen van generatoren. Als er congestie is aan de aanbodzijde, kunnen we batterijen opladen," legt Kop uit.

Gebruikers en Spectral hebben toegang tot een dashboard met alle realtime energieproductie- en verbruiksstatistieken. Zo hebben ze een overzicht van wat er gebeurt en kunnen ze actie ondernemen wanneer dat nodig is.

Een virtueel netwerk opzetten

Een stap terug: wat houdt het opzetten van een virtueel netwerk in? Zodra de bedrijven of entiteiten zijn samengekomen, voert Spectral een eerste analyse uit. Het combineren van deze gegevens, de bedrijven die deel uitmaken van het cohort en de netbeheerder is de eerste stap om inzicht te krijgen in hoeveel capaciteit er gecontracteerd is en wat de verbruikshoeveelheden en pieken zijn. Op basis van deze informatie gaat Spectral met elk collectief lid om tafel om hun toekomstige elektriciteitsplannen te bespreken. Inzicht in of ze van plan zijn verder uit te breiden, over te schakelen op elektrische verwarming of zonnepanelen te installeren, bepaalt het toekomstige energieprofiel van de leden.

Vervolgens vormen de bedrijven een juridisch energiecollectief en worden ze een entiteit met één energiecontract met de netbeheerder. Daarna volgt de engineeringfase, waarbij Spectral fysiek verbinding maakt met de bedrijfsmiddelen - zoals batterijen en zonnepanelen - door een meter te installeren. Alle praktische zaken - zoals het aansluiten van assets op het internet - worden geregeld en de software kan aan de slag.

Capaciteit delen

Voor Kop is samenwerking de sleutel tot het opzetten van virtuele netten. Spectral werkt samen met netbeheerder Liander om de adoptie van deze oplossingen te vergemakkelijken en, in het algemeen, groepscontracten die de flexibiliteit in capaciteitsbeheer verbeteren. Een mogelijkheid die al beschikbaar is, is het zogenaamde capaciteitsbeperkingscontract (CBC).

Kop: "Als je als bedrijf bijvoorbeeld al 1 MW aan capaciteit hebt en dat wilt uitbreiden naar 1,5 MW vanwege de congestieproblemen, dan krijg je dat niet. Maar met een CBC-contract krijg je dat wel. Toch kan de netbeheerder je een dag van tevoren vertellen dat hij die 0,5 MW extra niet kan leveren. De verplichting om te reageren op de vraag van de netbeheerder wordt gedeeld met de groep, wat betekent dat je buurman capaciteit kan delen als hij minder verbruikt dan de netbeheerder voorspelde." Volgens de expert zullen andere netbeheerders volgen en soortgelijke opties aanbieden.

Impact

Afgelopen april publiceerde Spectral de resultaten van één volledig kalenderjaar op het Schiphol Trade Park. Over het hele jaar leverde het virtuele net 2104 MWh elektriciteit. Zonder het virtuele net hadden de bedrijven verder moeten investeren in activa en generatoren, die 31.000 uur zouden hebben gedraaid. Als deze uren alleen door dieselgeneratoren zouden zijn gedekt, zou dat hebben betekend dat er 468.000 m3 gas zou zijn verbruikt en 842 ton CO₂ zou zijn uitgestoten. De generatoren werden het laatste redmiddel en werden in twee jaar slechts twee keer geactiveerd.

Een virtuele oplossing voor een virtueel probleem

"De belangrijkste conclusie is dat het implementeren van deze oplossingen werkt. Deze casus laat ook zien dat netcongestie tot op zekere hoogte vooral een probleem op papier is. Bedrijven hebben de neiging om hun toekomstige energieverbruik te overschatten. Dat is een deel van de reden waarom we congestieproblemen hebben; bedrijven vragen om een hogere capaciteit dan wat ze nodig hebben," onderstreept Kop.

Spectral blijft ondertussen samenwerken met de Schiphol-bedrijven, omdat de cohortleden tevreden zijn over de oplossing. Naast STP is de leverancier van energiesoftware actief op verschillende andere projecten in het land, waarmee de weg wordt vrijgemaakt voor de aanleg van meer virtuele netten en het beperken van congestie.