Volgens Bloomberg was er in januari 2021 de laatste in een reeks van bijna-ongevallen voor het Europese elektriciteitsnet, een plotselinge daling van de frequentie en ternauwernood vermeden wijdverbreide stroomuitval. Toenemende afhankelijkheid van hernieuwbare energiebronnen - hoewel essentieel voor het verlagen van de CO2-uitstoot - leidt ook tot een fluctuerende energievoorziening. Hier onderzoekt Jurgen Resch, Energy and Infrastructure Industry Manager bij COPA-DATA, een bedrijf gespecialiseerd in software voor monitoring en controle, waarom stabiele duurzame netwerkintegratie cruciaal is voor Europa

Het is mogelijk een toekomst te zien waarin bijna alle elektriciteit in Europa afkomstig is van klimaatvriendelijke energiebronnen. Het enorme aantal hernieuwbare energiebronnen - wind, golven en zon - vormt echter een integratie-uitdaging vanwege het onvoorspelbare karakter van het klimaat.

Hernieuwbare energiebronnen moeten snel in het net worden geïntegreerd en binnen de grenzen van de bestaande kabel-, lijn- en transformatorinfrastructuur blijven. In het grootste deel van Europa is deze infrastructuur al sterk ingeburgerd. Het alternatief zou ervoor zorgen dat operators met extra kosten worden geconfronteerd, betalen voor dure versterkingen of zelfs het bouwen van nieuwe hoogspanningslijnen. Vaak is dit gewoon niet haalbaar.

De elektriciteitsnetten van Europa zijn niet voorbereid op de fluctuerende energievoorziening in verband met hernieuwbare energiebronnen, die, als ze niet goed worden opgevangen, het net destabiliseert en in het ergste geval leidt tot een totale ineenstorting van de stroomvoorziening.

Fluctuerende energievoorziening
De voorziening van duurzame energie is afhankelijk van het weer. Windturbines draaien alleen als de wind waait, terwijl fotovoltaïsche zonne-energie (PV) alleen elektriciteit kan opwekken als de zon schijnt.

Windvoorspelling wordt echter steeds nauwkeuriger. Het is nu mogelijk om de windsituatie 12 tot 24 uur vooruit te voorspellen. Dus hoewel energiefluctuaties nog steeds een probleem zijn, weten operators wanneer de wind gaat waaien, wat hen de mogelijkheid geeft om tegenmaatregelen te plannen en uit te voeren.

Plannen met zon-PV is daarentegen niet zo eenvoudig. Het voorspellen van lokale wolkenvorming is momenteel niet mogelijk, hoewel opslagsystemen kunnen helpen om deze korte leveringstekorten te voorkomen vanwege onvoorziene wolken boven de zonne-PV-installatie.

Dat gezegd hebbende, hebben leveranciers van omvormers en windturbines nieuwe functies ontwikkeld om de netfrequentie te ondersteunen. Stroomgeneratoren in een kolencentrale hebben een traagheid vanwege hun roterende generatoren, die plotselinge veranderingen in de belasting kunnen opvangen. Deze traagheid kan ook kunstmatig worden gecreëerd door de converters.

Deze synthetische inertie is de nieuwste stap in een al lang bestaande technologietrend, maar er zijn twijfels of het een enorme groei van windenergie ondersteunt. Desalniettemin heeft het ertoe bijgedragen dat hernieuwbare generatoren van potentiële verplichtingen naar de stabiliteit van het elektriciteitsnet zijn veranderd in een substantiële bijdrage daaraan.

Software voor stabiliteit
Deze nieuwe functies zijn niet genoeg, aangezien op 8 januari 2021 het Europese netwerk in twee delen werd gesplitst vanwege overstroombeveiligingsreizen in Kroatië. Het netwerk, dat meestal is verbonden van Lissabon naar Istanbul, had moeite om dezelfde frequentie te behouden vanwege de scheiding in het Zuidoost- en Noordwest-gebied. Hoewel deze verstoring niet expliciet in verband wordt gebracht met hernieuwbare energie, kunnen deze gebeurtenissen vaker voorkomen naarmate hernieuwbare energiebronnen beter worden geïntegreerd.

Wat we echter van dit incident kunnen leren, is dat deze twijfel niet aanwezig zou zijn als er industriële data-acquisitiesoftware was geïnstalleerd.

Toezichthoudende controle- en data-acquisitie (SCADA)-systemen en stroombewakingssoftware worden al gebruikt om visueel weer te geven hoeveel energie er aanwezig is op een energieopwekkingslocatie. Het komt echter zelden voor dat de communicatie naadloos verloopt tussen alle delen van een energienetwerk - van hernieuwbare opwekkingslocaties tot het net en de aangesloten onderstations.

Interconnectiviteit van deze activa heeft duidelijke voordelen. Een ondermaats net met een grote hoeveelheid hernieuwbare energiebronnen heeft bijvoorbeeld de mogelijkheid nodig om de hernieuwbare energiebronnen en hun vermogen te beheersen.

Het is af en toe nodig om de opwekking van een bepaald windpark of fotovoltaïsche installatie af te bouwen of zelfs af te bouwen. Dit moet echter op een eerlijke manier gebeuren, zodat energieproducenten niet worden gediscrimineerd, met software die ervoor zorgt dat beperkende factoren in evenwicht zijn om de vraag tussen de verschillende opwekkingsactiva te helpen roteren.

COPA-DATA's zenon biedt de nodige interfaces, besturingsfuncties en overzichtsopties om deze transparantie over een heel net te bereiken. Als onafhankelijk platform kan zenon worden ingezet in bijna elke communicatiestandaard en kan het gegevensrijkdom op één plek brengen. De software kan in kleine gebieden bijdragen aan het waarborgen van een stabiel Europees netwerk, door een energiebeheerfunctie te bieden die helpt om de activa binnen de operationele limieten te houden.

Dit zorgt niet alleen voor situationeel bewustzijn voor de gebruikers die met delen van het netwerk werken, maar kan ook fouten identificeren en bijna-ongevallen met het Europese netwerk voorkomen. Een stabiele duurzame integratie in Europa is immers cruciaal, maar de toenemende afhankelijkheid van hernieuwbare energiebronnen moet gepaard gaan met betrouwbare automatiseringssoftware voor netstabiliteit.

PlatoAi. Web3 opnieuw uitgevonden. Gegevensintelligentie versterkt.
Klik hier voor gratis proefversie.
Bron: https://envirotecmagazine.com/2021/06/24/keeping-the-lights-on-ensuring-flexibility-and-stability-in-the-european-grid/