Afstudeerder Powerspex simuleert netcongestie Twentekanaal
Hoe vol zit het stroomnet van bedrijventerrein Twentekanaal eigenlijk en in hoeverre kan een batterij een oplossing zijn voor het probleem van de netcongestie? Dat onderzocht UT-afstudeerder Thomas de Rooij (25) bij BIT-lid Powerspex.
De Rooij onderzocht wat de impact van een batterij (BESS) zou zijn op netcongestie of op de stress waar het elektriciteitsnet onder staat. Hoofddoel voor het onderzoek naar de mogelijkheden van de batterij is netcongestie verzachten. De batterij is dan ook niet bedoeld om in te spelen op de onbalansmarkt - zoals vaak het geval is - maar voor het probleem van de netcongestie; het overvolle stroomnet dus.
“Over dit onderwerp is zonder diepgaand onderzoek oppervlakkig wel wat te zeggen, maar een zeer uitgebreide simulatie kan helpen een accuratere toekomstinschatting te geven. En daar is veel data voor nodig,” aldus De Rooij.
Daarvoor werd gebruik gemaakt van PsxCad, het zelf ontwikkelde simulatieprogramma van Powerspex.
Twentekanaal tekenend voor andere bedrijventerreinen
De Rooijs onderzoek is gericht op bedrijvenpark Twentekanaal, maar is tekenend voor veel bedrijventerreinen waar de capaciteitskaart rood kleurt. Een van de gevolgen van netcongestie kan zijn dat nieuwe bedrijven geen grotere elektriciteitsaansluitingen krijgen. Twentekanaal gaat de komende jaren last krijgen van netcongestie, naar inschattingen vanaf 2028.
De Rooij: “Bedenk allereerst: bedrijventerreinen gebruiken enorme hoeveelheden energie. Maar liefst een derde van elektriciteit in Nederland wordt verbruikt door bedrijventerreinen. De bedrijven wekken ook veel energie op middels zonnepanelen. Die stroom moet terug het net op en dat zorgt voor nog meer congestie, wanneer er weinig vraag is maar een hoog aanbod aan zonne-energie.”
Verzachtende oplossingen vóór netuitbreiding
Wat zou de oplossing kunnen zijn?
“Het net uitbreiden, kort gezegd. Maar dat is een duur en langzaam proces. Tot die upgrades er zijn, kan mitigation, oftewel verzachting, congestie verminderen. In dat kader is onderzoek naar een grote batterij nuttig: welk effect kan zo’n batterij hebben op het elektriciteitsnet? Zeker omdat netupgrades pas tussen 2030 en 2035 zijn te verwachten.”
En zo startte de Rooij een onderzoek dat langs heel veel data en scenario’s ging. “Met als conclusie: een batterij biedt sowieso verzachting, mits hij slim wordt ingezet. De seizoenseffecten zijn groot, die moeten prominent in de aansturing van de batterij worden meegenomen. Met de simulatie hebben we concreet inzichtelijk gemaakt dat een batterij daadwerkelijk kan bijdragen aan het verminderen van de huidige netcongestieproblemen. Daarnaast is bepaald hoe een batterij optimaal ingezet kan worden en of de gekozen omvang passend is voor het probleem.”
Op basis van deze resultaten kan de aansturing van de batterij verder worden uitgewerkt. “Als dit in PsxCad gebeurt, kan deze aansturing vooraf worden getest voordat de batterij in de praktijk wordt ingezet, wat extra inzicht en zekerheid biedt. Wellicht een leuke, nieuwe afstudeeropdracht voor iemand anders.”
Meer data over energieverbruik is wenselijk. “Hoewel bedrijven om begrijpelijke redenen daar geen absolute helderheid over geven. Een derde, onafhankelijke partij zou hierin een op z’n plaats zijn om het data delen te overzien en waarborgen,” besluit De Rooij.
In kaart: dagprofiel netcongestie bedrijventerrein
Opvallend is het congestie-dagprofiel dat De Rooij maakte. Daarin is namelijk te zien op welke momenten van de dag netcongestie waarschijnlijk het meest voorkomt en dat is iets wat voor bedrijventerreinen nog niet veel in kaart is gebracht, in tegenstelling tot woonwijken waarvan dergelijke gegevens vaak wel bekend zijn.
Het profiel van een bedrijventerrein is heel anders dan van een woonwijk. Die modellen kunnen niet uitgewisseld worden, dus helderheid over het dagprofiel van een bedrijventerrein was er tot nu toe nog niet.
Afstuderen: 9
Thomas de Rooij studeerde Creative Technology aan de Universiteit Twente en rondde daar vrijdag zijn Master Sustainable Energy Technology af. Hij werd beloond met een ongekend hoog cijfer voor zijn afstudeeronderzoek: een 9.
Zijn tijdelijke collega’s bij Powerspex stelde hij een paar dagen eerder op de hoogte van de onderzoeksresultaten, tijdens een presentatie. De Rooij kon daar rekenen op een zaal vol geïnteresseerde collega’s. Zij hadden behalve belangstelling voor De Rooijs onderzoek ook aandacht voor iets verrassends: PsxCad is ontwikkeld voor processen, maar is nu ook prima geschikt voor simulatie van elektro. En dat biedt nóg meer mogelijkheden. Naast het simuleren van thermische en chemische processen kan Powerspex’ eigen simulatieprogramma PsxCad nu ook elektrische netten simuleren.