Om de energietransitie te versnellen is TenneT een pilot gestart om ervaring op te doen met het leveren van Frequency Containment Reserve (FCR) met duurzame bronnen zoals EV’s, batterijen en windturbines. Senfal heeft binnen deze pilot technische oplossingen gevonden voor het uitdagende vraagstuk van FCR leveren met wind.

Controlled Power
8 MW

Service
FCR aan TenneT

Bid size FCR auction
100 kW

Status
Pilot conditions

Het rendement van windturbines verbeteren

Doordat vraag en aanbod van elektriciteit nooit 100% perfect van te voren voorspeld kan worden ontstaan er schommelingen op het elektriciteitsnet. Deze schommelingen worden momenteel vaak opgevangen door gas- en kolencentrales. Omdat deze door de komst van zonne- en windenergie langzaam uitgefaseerd worden, heb je nieuwe bronnen nodig om het net te balanceren. Dit kan door opwekkers en afnemers via een marktmechanisme in de vorm van een wekelijkse veiling te laten reageren op schommelingen van de netfrequentie. Met FCR worden verschillen tussen vraag en aanbod elke seconde opgelost; elke seconden wordt er een kleine hoeveelheid meer of minder geleverd door gascentrales om op die manier de balans te handhaven. Dit wordt ook wel FCR of primaire reserve genoemd. Netbeheerder TenneT is actief op zoek naar innovatieve manieren om deze schommelingen op een duurzame wijze op te lossen. In januari 2017 is TenneT daarom de pilot gestart om FCR te leveren met alternatieve bronnen, zoals EV’s, batterijen en windturbines. Zo bereidt TenneT het elektriciteitssysteem voor op de toename van duurzame energie.

Momenteel zijn veel windparken nog afhankelijk van subsidies. Wanneer deze aflopen verkleint de omzet van turbines (in €/MWh) vaak met meer dan 50%. Daarom heeft Senfal binnen de pilot gewerkt aan nieuwe manieren om  het rendement van windturbines te verbeteren door het leveren van FCR mogelijk te maken.

Symmetrisch FCR leveren met wind

FCR is een symmetrisch product, wat betekent dat de installatie die het product levert zowel moet kunnen op- als afregelen. De regels voor pools van assets zijn gelijk, maar binnen een pool kan de verantwoordelijkheid voor op- en afregelen worden verdeeld. Voor het leveren van symmetrisch FCR vermogen, moet er op lager dan de nominale capaciteit gedraaid worden; anders kan er niet op- én afgeregeld worden. Hiermee verliest de uitbater van de windturbine een deel van de capaciteit die anders voor productie wordt ingezet. Daarbij loopt deze ook SDE-subsidie mis.

Aangezien een windturbine, wanneer er wind is, tegen zeer lage marginale kosten kan produceren, is het niet rendabel om tweezijdig FCR te leveren. Daarnaast is het uitgangspunt van Senfal dat productietechnologieën zo veel mogelijk ingezet moeten worden om elektriciteit te produceren, met name als deze energie duurzaam produceert. Interessanter wordt het als windturbines alleen benut worden voor afregeling (leveren van minder capaciteit). Dan kunnen windturbines op nominale capaciteit blijven draaien en alleen voor die momenten dat er een te hoge frequentie is, afgeregeld worden.

De uitdaging voor Senfal binnen deze pilot was allereerst een proof of concept voor het technisch leveren van FCR met windturbines. Het onderliggende doel was het verbeteren van de business case voor windturbines. Doordat de business case alleen interessant is wanneer je de windturbine afregelt, is er gezocht naar een manier om het opregelen met andere installaties in de pool te verzorgen (zoals batterijen en laadpunten voor elektrische auto’s).

De Pilot

TenneT is de pilot gestart met vier verschillende partijen, waaronder Senfal. Voor de pilot heeft Senfal samengewerkt met o.a. Technolution, Enexis, Fudura, Nuon, Elaad, DNV-GL en uiteraard TenneT. Om FCR te leveren met windturbines heeft Nuon 4 E82 turbines beschikbaar gesteld van het Echteld windpark. Deze zijn gekoppeld aan elektrische auto’s (EV’s) via Elaad en Tesla Powerwalls. De pilot liep van januari 2017 tot april 2018.  

Software voor nauwkeurige voorspelling

Eén van de eisen voor het leveren van FCR is dat je de energieproductie snel kunt op- en afregelen om het net weer in balans te brengen. Senfal heeft daarom software ontwikkeld om windturbines aan te sturen in een pool met andere duurzame energiebronnen.

Voor elektrische auto’s geldt, in tegenstelling tot windturbines, dat je deze het liefst zo snel mogelijk wilt opladen en liever geen afregeling wilt leveren. Er is dus sprake van complementariteit tussen de verschillende technologieën van EV’s en windturbines waardoor je symmetrisch vermogen kunt leveren..

“Om het vermogen van windturbines af te regelen en zo FCR te leveren, heeft Senfal een complex wiskundig model gebouwd.”


Om het vermogen van windturbines af te regelen en zo FCR te leveren, heeft Senfal een complex wiskundig model gebouwd. Hiermee kan zeer nauwkeurig de wind worden voorspeld op de korte termijn (binnen 10 seconden!). Uit marktonderzoek is gebleken dat Senfal als beste hierop scoort in vergelijking met andere partijen. In combinatie met de ontwikkelde demand response software is Senfal in staat om de windturbines aan te sturen. Hiermee kan het geproduceerde vermogen van de windturbines worden verlaagd in reactie op frequentiewisselingen op het energienet, en de geleverde hoeveelheid FCR nauwkeurig vastgesteld worden.

FCR technisch mogelijk met Senfal

Senfal heeft laten zien dat de zeer snelle en geavanceerde balanceringsdienst, namelijk het leveren van FCR, technisch mogelijk is. Met de innovatieve en geavanceerde software van Senfal is het niet alleen technisch mogelijk, maar ook zeer nauwkeurig. Hiermee heeft Senfal een belangrijk puzzelstuk geleverd in de transitie naar een volledige duurzame samenleving.

Controlled Power

8MW

Bid size FCR auction

100 kW

Service

FCR to TenneT

Kan ik u helpen?

Voor vragen over dit project of product kunt u contact opnemen met onze adviseur: Hubert Spruijt.

Hubert Spruijt
Cofounder & Energy Expert Senfal
+31 (0) 6441 820 55
hubert@senfal.com
LinkedIn