Energiespelers en hun rol in het machtsevenwicht

Nu Europa streeft naar een vermindering van de koolstofuitstoot met 55% tegen 2030 en klimaatneutraliteit tegen 2050, zal de verschuiving van de vraag naar elektriciteit van koolstofhoudende energiebronnen naar voornamelijk hernieuwbare energiebronnen waarschijnlijk onrust veroorzaken in onze netwerken. 

Deze onrust is enorm te danken aan: 

(a) het plotselinge gebrek aan evenwicht tussen vraag en aanbod van elektriciteit - waarbij de consumenten meer elektriciteit vragen dan het net kan leveren, en 

(b) het onvoorspelbare karakter van hernieuwbare energiebronnen - waarvan de energie moet worden gebruikt zodra zij wordt opgewekt.

In 2022 heeft het Internationaal Energieagentschap (IEA) voorgesteld dat een praktische weg naar evenwicht en energieduurzaamheid de flexibiliteit van het energiesysteem is. Dit om de stijgende vraag naar elektriciteit en de stijgende prijzen te beheersen, die schade kunnen toebrengen aan onze bestaande energiebeheersystemen - die nog niet zo flexibel zijn als ze moeten zijn.

Hoe kunnen we die flexibiliteit bereiken? 

Wie zijn de partijen die betrokken zijn bij het bereiken van deze flexibiliteit? 

Hoe werken ze samen om dit te bereiken? Lees verder; we hebben ze in deze blog uitgelegd.

Wat is flexibiliteit van het energiesysteem en hoe draagt het bij tot het machtsevenwicht?

Flexibiliteit van het elektriciteitssysteem of gedistribueerde flexibiliteit is het vermogen van op het net aangesloten flexibele activa om hun elektriciteitsproductie of verbruikspatroon aan te passen aan de behoeften van het net.

Deze activa kunnen koelkasten, airconditioningsystemen, warmtepompen, elektrische voertuigen (EV's), batterijen, enz. zijn. Deze activa reageren op signalen om vraag en aanbod in evenwicht te brengen. Met deze signalen kunnen zij hun verbruik, opslag of opwekkingscapaciteit wijzigen om aan de vraag van het net te voldoen.

Tien(10) Energiespelers verantwoordelijk voor het machtsevenwicht

Het Universal Smart Energy Framework (USEF) geeft uitgebreide informatie (hieronder uitgelicht) over wie deze spelers zijn, hun rol en hun interoperabiliteit.

1. De actieve klant of prosument

Een prosument is een afnemer die actief deelneemt aan het energiesysteem. Er zij echter op gewezen dat niet iedereen die energie produceert een prosument is en dat niet alle prosumenten hun energie produceren. Een klant komt in aanmerking als prosument als hij:

• Duurzame energie opwekken voor eigen gebruik.
• deel uitmaken van een energiegemeenschap.
• Deelnemen aan een netto-meting systeem.
• Sla overtollige energie op voor toekomstig gebruik of om terug te geven aan het net.

Elke bovengenoemde activiteit draagt bij tot energieflexibiliteit door middel van hernieuwbare energieopwekking, netto-meting, het delen van energie en opslag.

2. De aggregator

Wanneer prosumenten flexibiliteit genereren via een van de bovengenoemde activiteiten, hebben zij een medium nodig om deze flexibiliteit aan de rest van het energiesysteem te leveren. Dit medium is de aggregator.

De rol van de aggregator is te bemiddelen in een overeenkomst tussen prosumenten en andere spelers zoals de TSO, DSO en BRP (allemaal hieronder uitgelegd). Wat de aggregator meer bepaald doet is:

• Kennis nemen van de partijen die om flexibiliteit verzoeken (FRP) binnen het energiesysteem. De FRP zijn degenen die het meest dringend behoefte hebben aan flexibiliteit.
• Accumuleren of bundelen van flexibiliteit van prosumenten en verkopen aan de TSO, DSO en BRP, die de levering aan de FRP faciliteren.
• Beloon prosumenten voor de geboden flexibiliteit.

3. De energieleverancier

Zoals de naam doet vermoeden, betrekt de leverancier energie en levert deze aan zijn klanten. De relatie tussen leverancier, aggregator en prosument is wederzijds. De leverancier koopt soms flexibiliteit van de aggregator en de prosument en levert energie aan de prosument.

4. De evenwichtsverantwoordelijke (BRP)

Voor een evenwichtige energievoorziening moet de verwachte vraag naar energie overeenkomen met het aanbod. Als dit niet het geval is, ontstaat een onbalans die het hele energiesysteem kan verstoren.

Daardoor worden alle energiespelers verantwoordelijk gehouden voor de onevenwichtigheden die zij veroorzaken (de zogenaamde evenwichtsverantwoordelijkheid). De BRP is de energiespeler, zoals de leverancier of producent, die ervoor zorgt dat het machtsevenwicht in zijn positie wordt gerespecteerd.

Een leverancier moet bijvoorbeeld proberen de hoeveelheid energie die hij betrekt en de hoeveelheid energie die hij op de markt brengt binnen een bepaald tijdsbestek met elkaar in evenwicht te brengen. 

5. De distributienetbeheerder (DNB)

De DNB biedt een real-time beheer en distributie van energie uit alle bronnen naar de klanten. De DNB is verantwoordelijk voor de ontwikkeling van een goed werkend distributiesysteem dat de betrokken spelers - consument, DNB en CMSP - omvat (zie hieronder).

6. De transmissiesysteembeheerder (TSO)

Wanneer de DNB verantwoordelijk is voor het onderhoud van de elektriciteitsdistributiesystemen in een bepaalde regio, bestaat de rol van de TNB erin de elektriciteit van de producenten via hoogspanningsnetten naar de DNB en de industriële verbruikers te transporteren.

De TSO is de primaire orkestrator van het evenwicht via verschillende capaciteiten, zoals regel-, reserve- en noodcapaciteit. Een van de manieren waarop de TSO dit bereikt is door voldoende flexibiliteit in te kopen bij aggregatoren.

7. De producent

Het energienet is de spil van de vraag naar energie, het aanbod en dus de flexibiliteit. De rol van de producent bestaat erin het net actief te houden door er voortdurend energie in te stoppen. Dit omvat het winnen van energie uit hernieuwbare bronnen en het inbrengen daarvan in het net.

8. De Energy Service Company (ESCo)

Een ESCo levert energiediensten aan prosumenten. Deze diensten omvatten energiebeheer, kostenbesparing, onderhoud en exploitatie van flexibele activa, evaluatie van de energie-efficiëntie en energie-optimalisatie.

Het belangrijkste aspect van flexibiliteit is energiebeheer, dat de ESCo vrij adequaat uitvoert door het onderhoud van flexibele activa.

9. De Balancing Service Provider (BSP)

De rol van het BSP is te reageren op onvoorziene veranderingen in het net. Soms treden er onverwachte schommelingen op in het net ten gevolge van weersomstandigheden, zware migratie, rampen, enz. In dergelijke gevallen levert de BSP, gewoonlijk een generator of een vraagfaciliteit, uit zijn reserve of neemt hij deze in om deze fluctuatie te helpen beheren.

Bedenk dat de TSO in de eerste plaats tot taak heeft het evenwicht op de hoogspanningsnetten te handhaven. Tijdens deze schommelingen wordt de BSP door de TSO via de aggregator gecontracteerd om balanceringsdiensten of flexibiliteit aan het net te leveren.

10. De dienstverlener voor congestiebeheer (CMSP)

Er zijn momenten waarop de DNB en de TNB geconfronteerd worden met beperkingen in hun pogingen om aan de energievraag van de klant te voldoen. Deze beperkingen leiden tot congestie wanneer de vraag groter is dan de beschikbare energie.

Om het machtsevenwicht te herstellen, moeten deze twee energiespelers zich flexibel opstellen, maar zij moeten dat doen via het CMSP.

Het CMSP deelt de beschikbaarheid van flexibiliteit mee aan de TSO en de DSO en beheert de onderlinge flexibiliteitstransacties.

Samenvatting van het ecosysteem van de energiespelers

Sommige daarvan zijn hierboven al genoemd, maar hieronder volgt een kort overzicht van de interoperabiliteit van de energiespelers, volgens de USEF.

1. De prosument sluit contracten af met vier verschillende energiespelers. Deze contracten omvatten de aankoop van flexibiliteit bij de aggregator, de aansluiting bij de DNB, de levering & aankoop van energie bij de leverancier en de ondersteunende dienst bij de ESCo.
2. De aggregator draagt energie over aan de leverancier en koopt energie van de prosument.
3. De energieleverancier verkoopt energie aan en koopt energie van de prosument. Zij kunnen de aankoop rechtstreeks of via de aggregator doen.
4. De BRP koopt energie van de producent. De BRP biedt ook evenwichtsverantwoordelijkheidsdiensten aan de leverancier en ondersteunende diensten aan de TSO.
5. De DNB ontvangt energie van de TSO en distribueert deze naar de consument. Bovendien neemt de DNB flexibiliteitsdiensten af van de CMSP.
6. De TNB transporteert energie naar de DNB en industriële verbruikers en krijgt balanceringsdiensten van het BSP.
7. De producent verkoopt energie aan de BRP.
8. De ESCo biedt de prosument energie- en flexibele vermogensonderhoudsdiensten aan.
9. Het BSP helpt de TSO een evenwicht te bereiken door flexibiliteit te bieden.
10. Het CMSP beheert de flexibiliteitstransacties namens de TSO en de DSO.

Er is nog een stuk - de Flexibility Orchestrator

Op dit moment zijn het machtsevenwicht en de daarvoor verantwoordelijke spelers geen vreemd begrip meer. Het is ook de moeite waard eraan toe te voegen dat wat revolutionaire concepten ondersteunt, meestal geweldige technologie is.

Dit is waar onze flexibiliteitsorkestrator zijn intermediaire rol speelt. Met FLEXO van Hive Power kunnen energiespelers een evenwichtig energiesysteem bereiken door het volgende:

EV Smart Charging Flexibiliteitscontrole

EV zijn collectief een van de belangrijkste flexibele activa in Europa. Volgens SmartEN kunnen EV tegen 2030 voor 106,3 TWh aan flexibiliteit zorgen. Flexibiliteitsleveranciers zoals aggregatoren en ESCo's kunnen dit potentieel benutten met Hive Power's FLEXO Smart Charge.

Met de interface, die mobiel of op een pc kan worden gebruikt, kunnen EV-eigenaars het laadgedrag van hun voertuig aanpassen aan de hand van het laadprofiel. Hiermee kunnen ze deelnemen aan demand response. Daarnaast kunnen ze ook energie opslaan die later als flexibele energie aan leveranciers kan worden verkocht.

Beheer van de Gemeenschap

ESCo's en DNB's, die in de eerste plaats prosumenten als begunstigden hebben, moeten een manier vinden om hun doelstellingen te beheren. Dit komt neer op het beheer van een gemeenschap van prosumenten.

Dit kan ontmoedigend zijn zonder het juiste technologische apparaat, en daarom bestaat Hive Power's FLEXO Community Manager.

Dankzij het platform kunnen DNB's en ESCo's hun gemeenschappen in hun zak of op hun scherm hebben. Daardoor zijn energiediensten en flexibele vermogensbewaking een naadloze onderneming geworden.

Slotopmerkingen

Hoewel Europa op weg is naar een klimaatneutraal continent, zal de weg naar dit doel waarschijnlijk gepaard gaan met onevenwichtigheden tussen vraag en aanbod, aangezien de energieconsumenten hun tijd zullen moeten bieden om zich aan te passen van traditionele energiebronnen naar hernieuwbare energiebronnen.

Om dit te voorziene scenario in te dammen, moeten bepaalde hoofdrolspelers op energiegebied hun steentje bijdragen tot een constant machtsevenwicht.

Boek een afspraak met ons team om te begrijpen hoe Hive Power FLEXO oplossingen uw flexibiliteitsprojecten kunnen ondersteunen.