Virtuele energiecentrale (VPP)
Definitie
Iedere gedecentraliseerde speler die op de elektriciteitsmarkt energie produceert, opslaat of verbruikt, kan toetreden tot een virtuele energiecentrale. Een centraal systeem stemt niet enkel de verschillende installaties in de virtuele energiecentrale via een bijzonder algoritme af, het reageert ook – precies zoals grote energiecentrales – op de fluctuaties van het net en op de behoefte van beheerders van transmissiesystemen om het reservevermogen te benutten. Wat de stroomhandel betreft: een virtuele energiecentrale kan ook snel en efficiënt inspelen op prijssignalen van de elektriciteitsmarkten en de activiteit daaraan aanpassen.
Inhoudsopgave
- Van individuele producent naar energienetwerk
- De collectieve intelligentie van gedecentraliseerde entiteiten
- Virtuele energiecentrales zorgen voor flexibiliteit op de energiemarkt
- Elektriciteit is niet altijd hetzelfde waard – en er is niet altijd evenveel elektriciteit beschikbaar
- Interfaces en netwerkverbindingen in de virtuele energiecentrale
- Reservevermogen uit virtuele energiecentrales
- Verbruikers in virtuele energiecentrales
- Gezinnen moeten wachten op de invoering van slimme meters
- Virtuele energiecentrales digitaliseren de energiesector
Van individuele producent naar energienetwerk
Rond 2010 deden zich twee zaken voor die de ontwikkeling van virtuele energiecentrales in een stroomversnelling brachten. Ten eerste was de computertechnologie geavanceerd genoeg geworden om een betrouwbaar, krachtig en realtime controlesysteem uit te bouwen. Daarnaast legde de Duitse regering de juridische en markteconomische fundamenten voor de energietransitie door de ‘Atomausstieg’ (het besluit om van kernenergie af te stappen), een nieuw ontwerp voor de elektriciteitsmarkt en de wijziging van de Wet op de hernieuwbare energiebronnen – de tijd was rijp voor de virtuele energiecentrale.
Maak deel uit van de virtuele elektriciteitscentrale
De collectieve intelligentie van gedecentraliseerde entiteiten
Virtuele energiecentrales zorgen voor flexibiliteit op de energiemarkt
Dit snelle en veelzijdige compensatievermogen, ook wel als flexibiliteit gekend, is de troef van virtuele energiecentrales en hiermee differentiëren ze zich duidelijk van de grote, traditionele centrales. Aangezien ze zich snel kunnen aanpassen aan de voorradige hoeveelheid elektriciteit op het net, kunnen ze met hun gebundelde vermogen de elektriciteitsprijs op de markt optimaal volgen en op die manier hun opgewekte stroom erg efficiënt leveren. Elektriciteit is namelijk niet steeds hetzelfde waard: bij de intradayhandel op de elektriciteitsbeurs verandert de energieprijs 96 keer per dag, en prijsverschillen van twee tot drie cijfers (spreads) per megawattuur komen regelmatig voor.
Elektriciteit is niet altijd hetzelfde waard – en er is niet altijd evenveel elektriciteit beschikbaar
Grote energiecentrales, die gebouwd zijn voor een zeer constante energiebevoorrading met generatoren van enkele honderden megawatts, bereiken op het vlak van snelheid hun technische grenzen. Net als een omvangrijk containerschip moet een bruinkoolcentrale een lange ‘remweg’ afleggen voordat ze, bijvoorbeeld op de groei van windenergie als gevolg van een stormfront, kan inspelen door de output van de turbines te wijzigen. Om overbelasting te voorkomen, dienen in zo’n geval de klimaatneutrale windenergiecentrales te worden losgekoppeld van het net.
Een virtuele energiecentrale draagt daarentegen bij veel wind haar aangesloten biogas- en waterkrachtcentrales gewoon op om hun energieproductie te reduceren. Zodra er nadien opnieuw te weinig elektriciteit op het net is, verhoogt het stuursysteem de stroomproductie van de biogas- en waterkrachtcentrales wederom. Zo compenseert de virtuele energiecentrale eventuele fluctuaties real-time en rechtstreekts in de stroomproductie en wordt het openbare elektriciteitsnet niet verstoord. Het stuursysteem stuurt de opdracht voor het verhogen of verlagen van de energietoevoer met behulp van de in de installatie geïntegreerde IT-interfaces (API) of afstandsbedieningsunits.
Interfaces en netwerkverbindingen in de virtuele energiecentrale
Reservevermogen uit virtuele energiecentrales
Om reservevermogen te kunnen leveren, moet een energiecentrale minstens één megawatt (vroeger vijf megawatt) kunnen opwekken. Om dit vermogen te bereiken kan een energiecentrale samenwerken met andere systemen in een virtuele energiecentrale. Zo kan dit netwerk ook inspelen op een grotere vraag naar reservevermogen van de transmissienetbeheerders, waarbij de inkomsten uit de handel in dat reservevermogen worden verdeeld. Ook verbruikers van stroom kunnen negatief regelvermogen aanbieden: een industriële onderneming welke deel uitmaakt van de virtuele energiecentrale kan bijvoorbeeld de opdracht krijgen om haar productie te vermeerderen en overtollige elektriciteit van het net af te nemen.
Verbruikers in virtuele energiecentrales
Een virtuele energiecentrale kan deze optimalisatie zelfs volledig automatisch tot stand brengen: het stuursysteem van de centrale verzendt in dat geval een signaal naar het machinebeheer van het bedrijf, maar dit komt natuurlijk alleen voor als dit binnen het verbruiksproces mogelijk en noodzakelijk is. Hiervoor is een speciale elektriciteitsmeter nodig, die het verbruikte vermogen meet als een installatie een jaarlijks verbruik van 100.000 kWh heeft.
Gezinnen moeten wachten op de invoering van slimme meters
Het verbruik van particuliere huishoudens ligt veel lager. Zij kunnen dus pas in virtuele energiecentrales worden geïntegreerd wanneer overal slimme meters beschikbaar zijn. Hopelijk zullen deze binnenkort alle oude driefasemeters uit de jaren 1920 vervangej. Door het gebruik van verwarming, fornuis, wasmachine, koelkast en warm water op een intelligente manier te optimaliseren aan de hand van de prijsfluctuaties op de elektriciteitsmarkt, zullen ook gezinnen hun stroomverbruik op een kostenefficiënte manier kunnen afstemmen.
Virtuele energiecentrales digitaliseren de energiesector
Zowel de elektrificatie van het verkeer als het sterk toenemende aantal netwerkknooppunten en datacenters als gevolg van de digitalisering, vereisen grote hoeveelheden stroom – en deze kan in het licht van de klimaatbescherming niet met conventionele middelen en/of uit één enkele energiebron worden opgewekt. Dankzij veelzijdige technologieën en energiebronnen en hun gedecentraliseerde, hybride aanpak hebben virtuele energiecentrales dan ook alles in huis voor de energiewereld van de toekomst.