Netcongestie: hoe INNSO werkt aan meer capaciteit op het elektriciteitsnet

Netcongestie betekent letterlijk: opstopping op het elektriciteitsnet. Het treedt op als de volledige capaciteit van het net is bereikt en dit gebeurt de laatste jaren steeds vaker. Wanneer het elektriciteitsnet overbelast raakt, kunnen netbeheerders niet altijd meer aan de groeiende vraag naar stroom voldoen. De infrastructuur van ons elektriciteitsnet is door de versnelde energietransitie verouderd. Bij INNSO werken we aan het (her)structureren (upgraden) en uitbreiden van het Nederlandse elektriciteitsnet voor een toekomstbestendige infrastructuur.

Het elektriciteitsnet in Nederland staat al langer onder flinke druk. Dit komt vooral door de snelle opkomst van hernieuwbare energie en de elektrificatie van de industrie. Denk aan wind- en zonneparken, laadinfrastructuur en warmtepompen.

De overheid wil daarnaast ook nog de CO₂-uitstoot verlagen door over te stappen op duurzame energie: in 2050 niet meer koken of stoken op aardgas.

Overigens is netcongestie niet louter een Nederlands probleem. In heel Europa kunnen netbeheerders de stijgende vraag naar capaciteit moeilijker bijbenen. In Duitsland, Spanje, Portugal, Frankrijk en Hongarije geven netbeheerders ook al alarmsignalen af.

Het stroomnet is tweerichtingsverkeer geworden

Naast een niet aflatende groei aan de vraagkant is er nog een andere, grotere verandering gaande: het elektriciteitsnetwerk is niet langer eenrichtingsverkeer. Waar stroom vroeger alleen vanaf een centrale richting de huishoudens en bedrijven ging, gaat het nu ook weer terug: met de komst van wind- en zonneparken is het nu dus tweerichtingsverkeer geworden. Door congestie is stroom terug leveren aan het net echter regelmatig een probleem of gewoonweg niet mogelijk omdat ons elektriciteitsnet hier niet op berekend is..

Belastingbalans en distributieproblematiek

Een van de belangrijkste uitdagingen bij het beheersen van netcongestie is het handhaven van een evenwichtige belasting over het hele netwerk. Dit vereist geavanceerde load flow analyses en forecasting methoden om te anticiperen op fluctuaties in de vraag en het aanbod. Daarnaast zijn distributieproblemen, zoals spanningsvariaties en harmonischen, vaak geassocieerd met netcongestie en vereisen ze nauwkeurige monitoring en beheersing.

Harmonischen betekenen in de context van elektrische netwerken dat er harmonische vervorming optreedt. Dit houdt in dat frequenties die veelvouden zijn van de basisnetfrequentie (meestal 50 Hz of 60 Hz) verschijnen in het elektriciteitsnet. Deze harmonischen worden voornamelijk veroorzaakt door niet-lineaire belastingen binnen het netwerk, zoals frequentieomvormers, computers, LED-verlichting, en andere elektronische apparaten die de sinusvormige golfvorm van de elektrische stroom vervormen.

Harmonische vervorming kan diverse problemen in het elektriciteitsnet veroorzaken, waaronder:

• Oververhitting van transformatoren en motoren: Harmonischen kunnen extra warmte genereren in deze componenten, wat hun levensduur kan verkorten.
• Interferentie met communicatieapparatuur: Ze kunnen ruis introduceren in communicatielijnen, wat de prestaties van deze systemen kan beïnvloeden.
• Verhoogd energieverlies: Door de inefficiënte energieoverdracht als gevolg van harmonische vervorming, kunnen er hogere operationele kosten en energieverliezen ontstaan.
• Beschadiging van gevoelige apparatuur: Langdurige blootstelling aan aanzienlijke harmonische niveaus kan leiden tot vroegtijdige slijtage of falen van elektrische apparatuur.

Het beheersen en monitoren van harmonischen is daarom cruciaal om de efficiëntie, veiligheid, en betrouwbaarheid van het elektriciteitsnetwerk te waarborgen. 

Een tweeledige aanpak voor netcongestie: congestiemanagement en capaciteitsuitbreiding

Congestiemanagement is een flexibele aanpak die op een slimme manier gebruikmaakt van de mogelijkheid om op piekmomenten het elektriciteitsverbruik te verminderen. Dit gebeurt door het sluiten van overeenkomsten tussen netbeheerders en aangeslotenen, waarbij deze laatste tijdelijk hun verbruik verminderen of hun productie aanpassen. In ruil daarvoor worden zij vergoed voor de geleverde inspanningen. Het op deze manier efficiënt benutten van het stroomnet, zorgt voor een win-winsituatie, waarbij het stroomnet beter wordt benut en de deelnemende partijen een passende vergoeding ontvangen voor hun bijdrage aan de stabiliteit van het netwerk.

“Bij INNSO leveren we een belangrijke bijdrage aan netcongestie door de inzet van onze specialisten die werken aan innovatieve oplossingen voor het uitbreiden van het elektriciteitsnet.“

Uitbreiding van de capaciteit op het elektriciteitsnet is cruciaal om onze samenleving in de komende jaren en verdere toekomst leefbaar te houden. Echter is het proces naar uitbreiding en daarmee aanleg van nieuwe infrastructuur complex en tijdsintensief. Congestiemanagement is tot het moment van uitbreiding essentieel om het net niet te overbelasten en toch nog woningen en bedrijven  te kunnen aansluiten. Maar ook na uitbreiding van het net zal congestiemanagement een belangrijke rol blijven spelen om het net zo efficiënt mogelijk te gebruiken. INNSO ontwikkelt en levert een innovatieve aanpak om de complexiteit en benodigde tijd om uitbreiding op het net te realiseren te reduceren, zodat bedrijven en huishoudens versneld weer aangesloten kunnen worden op het elektriciteitsnet. 

De rol van data en analyse bij het oplossen van netcongestie

Om netcongestie effectief op te lossen, wordt er in Nederland ingezet op een aantal verschillende aanpakken:

1. Technologische oplossingen en innovaties zijn onmisbaar.
   Dit omvat geavanceerde controlesystemen die real-time monitoring en aanpassing van de netwerkparameters mogelijk maken, zoals voltages en frequenties. 
2. Slimme netwerken en geavanceerde communicatietechnologieën.
   Deze spelen een sleutelrol bij het optimaliseren van de netwerkprestaties en het faciliteren van demand response mechanismen.
3. Data-analyse en voorspellende modellen vormen een essentieel instrumentarium voor het beheersen van netcongestie.
   Door gebruik te maken van big data en machine learning technieken kunnen netbeheerders patronen identificeren, trends voorspellen en proactief reageren op potentiële congestiepunten.

Deze drie elementen kunnen alleen effectief worden geïmplementeerd in netwerken die technologisch en qua capaciteit hierop zijn voorbereid. Dit vereist een volledige revisie van het (laagspannings)netwerk. Juist op het gebied van deze netwerkrevisies is INNSO expert. Zo dragen wij bij aan innovatieve procesoplossingen en een integrale aanpak die verschillende disciplines samenbrengt.

Versnelling in de aanleg van nieuwe energie infrastructuur

In de energiesector hebben we enerzijds te maken met een tekort aan personeel en capaciteit in de uitvoering (aanleg) en anderzijds met een toenemende complexiteit in de voorbereidingsfase richting aanleg. Die toenemende complexiteit in de voorbereiding wordt o.a. veroorzaakt door schaarste in beschikbare ruimte, (tegenstrijdige) belangen van stakeholders en uitdagingen (zoals veiligheid en verouderde bestaande infrastructuur) die parallel aan de capaciteitsvraag in het net opgelost dienen te worden. Deze kunnen vaak een vertragende factor zijn, waardoor de al beperkte capaciteit in de uitvoering van aanleg niet optimaal benut kan worden.

“INNSO werkt met een team van verschillende specialisten, waaronder engineers, omgevingsmanagers (publiek en privaat) en juristen samen om de complexiteit en parallelle uitdagingen integraal aan te pakken.“

Met onze methodiek slagen we erin de voorbereiding te versnellen en daarmee voorspelbaarder te maken richting uitvoering. Tegelijk ontmazen we de bestaande infrastructuur en zorgen we dat deze aan de (aanraak)veiligheidseisen vanuit de ACM voldoen. Dit geeft kans om de uitvoeringscapaciteit optimaler te benutten en de aanleg van nieuwe infrastructuur te versnellen. INNSO zet hier 16 jaar ervaring en uitgebreide kennis in het voorbereiden en aanleggen van infrastructuurnetwerken in glasvezel en mobiele telecom in om de uitvoeringscapaciteit te optimaliseren en de aanleg van nieuwe infrastructuur te versnellen.

Regelgeving en samenwerking in de energiesector

Regelgeving en samenwerking in de energiesector spelen een cruciale rol in het aanpakken van netcongestie. Het is essentieel dat beleidsmakers en industrie-experts nauw samenwerken om een omgeving te creëren die innovatie stimuleert en investeringen in netwerkinfrastructuur aanmoedigt. Recent (2024) heeft de Autoriteit Consument & Markt (ACM) 10 maatregelen om netcongestie tegen te gaan gepresenteerd om congestiemanagement te bevorderen en duidelijkheid te bieden over deze samenwerking.

Bij INNSO houden we rekening met deze regelgeving bij het bepalen van de toekomstige capaciteitsvraag en het ontwerp van onze netwerken, wat directe invloed heeft op onze innovatieve projecten en oplossingen. Maatregelen voor het bevorderen van marktmechanismen die de flexibiliteit van het netwerk vergroten en het samenwerken tussen verschillende spelers in de energiesector bevorderen. Maar hierover later meer in ons volgende blog.

Werken in de energietransitie? Het INNSO team zoekt versterking!

Ben je werkzaam in de energie- of telecombranche of heb je een studie die aansluit op onze dienstverlening? Dan kan het zomaar zijn dat wij een baan voor je hebben. Werk je graag flexibel in een enthousiast team van professionals? Doe je dit graag voor een goed salaris, prima secundaire arbeidsvoorwaarden en met alle ruimte om jezelf verder te ontwikkelen? Neem dan contact met ons op.