Netcongestie in Vlaanderen

Filevorming op het elektriciteitsnet

Je kan het elektriciteitsnet vergelijken met ons wegennet. Waar de kabels de rijstroken vormen, is de stroomvraag het verkeer. Lange tijd was de capaciteit ruim
voldoende voor de industriële activiteit, maar door de versnelde elektrificatie van bedrijfsprocessen, industriële toepassing van warmtepompen en e-boilers en de
versnelde elektrificatie van het wagenpark en de logistiek, is de druk op de "rijstroken" aanzienlijk toegenomen.. Net zoals bij een verkeersopstopping ontstaat door een situatie waarin te veel verkeer tegelijkertijd de weg op gaat, zorgt een gelijktijdig verbruik voor een overbelasting op onze elektriciteitsnet waardoor in het slechtste geval een transformator oververhit geraakt.

Economische impact

Ondernemingen die willen uitbreiden of een nieuwe site willen aansluiten, kunnen te maken krijgen met wachttijden. De netbeheerders moet aanvragen voor nieuwe of verzwaarde aansluitingen soms op een wachtrij zetten omdat de lokale transformatiestations hun maximale belasting naderen. Momenteel zitten evenwel heel wat aanvragen te wachten op een nieuw regelgevend kader voor een dynamisch toegangscontract, een contract waarbij de netbeheerder op afstand de hoeveelheid geleverde elektriciteit kan beperken. Uiteraard kan dit leiden tot een verminderd productievermogen en dus tot een negatieve economische impact. In Nederland heeft men becijferd dat congestie de samenleving jaarlijks 10-40 miljard Euro kost, voornamelijk door niet gerealiseerde economische groei.

Congestiemanagement: oplossingen en opportuniteiten

In een ideale wereld kunnen Elia en Fluvius onbeperkt nieuwe leidingen aanleggen en bestaande leidingen versterken, dus massaal koper of aluminium in de grond of de lucht plaatsen. In de praktijk zijn er wel wat hinderpalen:

• Omdat de nood in de meeste landen gelijkaardig is, is er een schaarste aan koper, aluminium en materialen om leidingen en transfo’s te bouwen. Daardoor zijn levertijden en prijzen erg hoog. Zeker hoogspanningstransfo’s geleverd krijgen duurt minstens 5 jaar.
• De schaarste aan geschoolde arbeiders om netten aan te leggen maakt het moeilijk om snel op te schalen.
• De bevolking vindt het niet leuk dat de straat opengebroken wordt om leidingen te versterken. Hoogspanningsleidingen aanleggen triggert heel veel weerstand tijdens het vergunningstraject, waardoor netversterkingen vaak meer dan 10 jaar duren.

Netversterking is is dus nodig maar kan niet van vandaag op morgen overal gerealiseerd worden. Omdat netversterking veel tijd in beslag neemt, wordt er gekeken naar mogelijkheden op de bestaande netten tijdelijk optimaler te gebruiken.

Een deel van de capaciteit van de bestaande netten zit vast in bestaande aansluitcontracten, maar wordt niet altijd volledig benut. Er zijn heel wat voorbeelden waarbij een bedrijf een aansluitcontract heeft voor bv 10MVA (10MW), maar er slechts 2MW van gebruikt. Enkele uren per jaar wordt er 3MW extra gebruikt, maar de overige 5MW is puur gereserveerd voor potentiële groei. Vanuit het lange termijnperspectief van het bedrijf is het wijs om mogelijke groei op die locatie te behouden, maar voor optimaal netbeheer zorgt dit wel voor beperkingen zodat andere bedrijven in de buurt geen aansluiting meer krijgen, of geen uitbreiding, terwijl ze acuut een groei willen realiseren.

Het toverwoord is flexibiliteit

We zien meer en meer bedrijven die een deel van hun elektriciteitsverbruik kunnen sturen. Een eenvoudig voorbeeld is het laden van elektrische wagens op de bedrijfsparking. Vroeger werden die op maximaal vermogen geladen vanaf ’s morgens, wanneer de laadkabel werd ingeplugd. Tegen de middag zijn alle auto’s opgeladen, terwijl juist dan (in de zomer) de PV-panelen de hoogste opbrengst hebben. Vandaag zien we heel wat laadpleinen die slim gestuurd worden in functie van de eigen PV-productie, maar ook in functie van dynamische prijzen. Hierbij varieert de prijs van een kWh per kwartier in functie van het aanbod van zon en wind op het elektriciteitsnet. Over het algemeen zien we dat de prijzen tussen 12u ’s middags en 17u veel lager zijn dan de andere uren. Ook ’s nachts tussen 1u en 6u is de prijs gevoelig lager dan de andere uren. Je kan dus echt wel heel wat geld besparen door je verbruik te plannen in functie van de schaarste of overvloed van elektriciteit op het net.

Flexibiliteit gebruiken om de kost van elektriciteit te verlagen is 1 zaak en het wordt vandaag meer en meer toegepast door bedrijven. Flexibiliteit gebruiken om je afnamepiek onder controle te houden of tijdelijk te verlagen is een ander mogelijk voordeel. Onder controle houden betekent momenteel dat je de netkosten onder controle houdt (capaciteitstarief of transmissiekost), omdat deze vooral bepaald worden door de afnamenpiek in kW of MW. In de toekomst zal dit worden aangevuld door de mogelijkheid om gepast te reageren op stuurprikkels vanuit de distrubitienetbeheerders.

Je piek tijdelijk verlagen is een wat nieuwer verhaal voor bedrijven die elektriciteit afnemen. Voor hernieuwbare energieproductie wordt dit evenwel al lang gebruikt. Grotere installaties hebben op hun netaansluiting een ‘telecontrole‘-box, waarmee de netbeheerder, ingeval van operationele congestie of netincidenten, tijdelijk je injectie kan afremmen of afschakelen. Dit noemt men technische flexibiliteit. Natuurlijk vind een bedrijf dit niet leuk, want op die manier mist ze inkomsten. Toch is het via de regulering een ‘normale’ zaak om bij zo’n aansluiting een telecontrole-box te moeten aanvaarden.

Vandaag zien we, zowel bij Elia als Fluvius, dat een nieuwe aansluiting in de toekomst vaak aangeboden zal worden als er ook zo’n telecontrole-box wordt geïnstalleerd. Deze keer niet om injectie te beperken, maar om afname tijdelijk te reduceren. Zeker in zones waar aansluitcongestie aan de orde is, is dit vaak de enige optie vandaag. Je moet er als bedrijf dan voor zorgen dat je je afname kan reduceren, wanneer de box een signaal geeft (omwille van operationele congestie, geplande werken, of incidenten). Dit kan je enkel doen wanneer je flexibiliteit hebt in je proces (sommige processen uitschakelen, andere verminderen, andere verplaatsen in tijd) of die flexibiliteit kan aanspreken bij buurbedrijven. Wanneer je binnen de afgesproken periode je verbruik niet voldoende hebt aangepast, kan de telecontrole-box technische flexibiliteit inroepen en je connectie afschakelen. Dit is het principe van een flexibele aansluiting, vandaag via een fall-back flex contract. Omdat de netbeheerders klanten in congestiezones het vermogen willen bieden dat nodig is om hun bedrijven verder te laten groeien, zetten ze in op flexibiliteit oplossingen. In het geval van Fall-Back Flex krijg je als klant geen vast vermogen meer ter beschikking, maar is het beschikbaar vermogen afhankelijk van lokale omstandigheden. Hiervoor wordt ook de term non-firm aansluitcontract vermeld: je krijgt een aansluiting met een normaal afnamevermogen van xMW, maar dit is niet altijd gegarandeerd; soms wordt het vermogen afgetopt.

Samenwerking creëert kansen

Het kan zijn dat je zelf (te) weinig flexibiliteit in je afname kan realiseren, maar dat een naburig bedrijf dit wel gemakkelijk kan. Hier ontstaan opties om samen te werken op bedrijventerreinen, om samen de aansluitcapaciteit op het net optimaler te gebruiken. Bedrijven hebben niet altijd een gelijkaardig verbruiksprofiel. Stel dat er op een bedrijventerrein een industriële bakkerij staat, naast een bedrijf met veel personeel die allemaal hun elektrische wagen opladen op de bedrijfsparking. De EV’s zullen vooral tussen 8u en 17u een hoog verbruik hebben, maar op andere uren niets. De bakker tussen 23u en 6u. Vandaag heeft iedereen bv een 100KW aansluiting, dus samen 200KW. Omdat het verbruik gespreid zit in de tijd, wordt er typisch nooit meer dan 100KW afgenomen. Dus slechts 1/2 van de netcapaciteit wordt gebruikt. Maar op die locatie is het distributienet wel vol; er kan geen nieuwe aansluiting meer bij; er is aansluitcongestie. Netversterking wordt wel gepland (al is die niet nodig), maar het duurt nog jaren voor die versterking gerealiseerd wordt.

De gemeente heeft in de buurt een sporthal gepland, die vooral ’s avonds elektriciteit wil verbruiken voor verlichting en verwarming, tussen 17u en 23u. Als hiervoor een aansluiting gevraagd wordt, stelt de netbeheerder vast dat er geen firm-aansluiting meer mogelijk is. Dan kan de netbeheerder vragen aan de sporthal en de omgevende bedrijven of zij samen voldoende flexibiliteit kunnen verzorgen. In dit geval is het verbruik van de sporthal complementair aan de 2 andere verbruikers. Dus door samenwerking zou de sporthal wel aangesloten kunnen worden en wordt de netbelasting van 100kW nu gebruikt door 3 bedrijven in plaats van 2. Dit is een voorbeeld van de toepassing van de fall-back flex aansluitingscontracten.

Nederland gidsland?

In Nederland worden er geëxperimenteerd met gelijkaardige oplossingen gebaseerd op samenwerking op bedrijventerreinen. Daar vind je concepten als GTO (groepstransportovereenkomst), cable pooling en energiehubs. Omdat de nood super hoog is in Nederland wordt hier sterk op ingezet, maar de meeste realisaties zijn nog zeer pril en te beschouwen als pilootinstallaties. Er komt ook heel wat contractueel werk bij kijken en er moeten goede afspraken gemaakt worden rond aansprakelijkheid. Hier zien we ook technische tools als een Energie Management Systeem voor Bedrijventerreinen opduiken, die de collectieve afnamepiek onder controle houdt.

Het is duidelijk dat alle actoren een stuk verantwoordelijkheid moeten opnemen om het netcongestie probleem onder controle te krijgen. De last volledig leggen bij de netbeheerders is onnoemelijk duur en kost zeer veel tijd. Maar het is wel aan de politiek, de regulatoren en netbeheerders om nieuwe mechanismes op te zetten, met financiële prikkels, om tijdig de situatie onder controle te nemen en Nederlandse congestieproblemen, met zijn zware economische impact, te vermijden. Anderzijds, de onderneming die zijn energieverbruik zo flexibel mogelijk organiseert, zal zijn factuur het meest optimaliseren en de grootst mogelijke toekomstbestendigheid realiseren. Samenwerking tussen bedrijven op een bedrijventerrein zal nieuwe mogelijkheden openen en duurzame bedrijvigheid mogelijk maken.

Europese maatregelen

Congestie is geen Vlaams of Belgisch probleem, maar doet zich voor in meerdere Europese landen. Daarenboven zijn de verschillende netwerken van de landen met elkaar verbonden met import en export tussen de verschillende landen. Om die reden werden er ook vanuit Europa acties ondernomen richtlijnen op te stellen die de lidstaten kunnen helpen om netcongestie en aansluitingsproblemen te ondervangen. Het EU Grid Package bevat aanbevelingen om de regelgeving aan te passen om congestieproblemen op te vangen, de vergunningen voor netuitbreidingen te versnellen en er voor te zorgen dat aansluitingsaanvragen sneller afgehandeld en uitgevoerd geraken. Ook maatregelen om een deel van de gevraagde capaciteit flexibel aan te bieden worden opgelijst. Dit maatregelenpakket dat dit jaar in Europa goedgekeurd wordt, zal lidstaten inspireren om hun aanpak en regelgeving aan te passen en zo netcongestie te voorkomen of te beperken.

Het netcongestieprobleem is bij onze noorderburen vroeger begonnen en de impact is ook groter. Meerdere nieuwe aansluitingsaanvragen konden niet uitgevoerd worden en er zijn zones waar er geen netcapaciteit meer beschikbaar is. De oorzaken hebben deels met netinvesteringen te maken, maar ook met de specifieke kenmerken van het net. In België is het elektriciteitsnet veel meer vermaasd zodat er bij problemen met een netcomponent nog steeds via een andere netelement stroomtoevoer kan voorzien worden en er dus meer overcapaciteit beschikbaar is. Tenslotte is de elektrificatie in Nederland al verder gevorderd dan in ons land en was er reeds vroeger meer netcapaciteit nodig.

Transitienetwerk

Toch zijn er ook in België congestieproblemen, voornamelijk op het transitienetwerk en op de koppelpunten met het distributienetwerk. Elia, beheerder van het transmissienetwerk, ziet de een viertal oorzaken voor de netcongestie. Het stijgende aanbod aan hernieuwbare energie via zon en wind zorgt voor een meer decentrale energielevering aan het net. De laatste 10 jaar is deze hernieuwbare energieproductie verdubbeld tot 25 TWh per jaar en een gemiddelde inschatting voorzien nog een verdubbeling tegen 2035. Ook de opkomende elektrificatie vraagt meer netcapaciteit. Elia verwacht tegen 2035 een stijging met 50% tot 120 TWh per jaar. Op deze stijgende capaciteitsvraag is het huidige netwerk niet voorzien. Bijkomend zijn er twee recente fenomenen die het congestieprobleem en de wachtrijen in de aansluitingen vergroten.

Er zijn de laatste jaren veel aansluitingsaanvragen bij de netbeheerders binnen gekomen voor grote batterij-projecten. Het gevraagde vermogen van de binnengekomen aanvragen is 30 GW, 10 keer meer dan het reeds goedgekeurde vermogen en veel meer dan de ingeschatte nood aan batterijflexibiliteit. Naast batterij-opslag zijn ook de aansluitingsaanvragen voor datacenters opmerkelijk. Hier zit er 70 TWh aan capaciteit in de wachtrij, waarvoor er nu 8 TWh goedgekeurd is. Deze totale aangevraagde capaciteit komt in de buurt van onze huidige totale netcapaciteit.

De transmissienetbeheerder ziet de oplossing in de combinatie van 3 acties. Eerst en vooral het verhogen van de fysieke capaciteit door meer netinvesteringen. Dus niet enkel investering in netvernieuwingen, maar ook in netverzwaringen. Het zal hierbij ook belangrijk zijn om belangrijke nog ontbrekende schakels, zoals Ventilus en Boucle d’Hainaut snel te kunnen uitvoeren. Aandachtspunt bij de netinvesteringen is de lange doorlooptijd om van een beslissing tot verzwaring ook tot effectieve uitvoering te komen. Vaak loopt de doorlooptijd op tot 10 jaar. Ook zijn niet steeds alle nodige componenten tijdig beschikbaar. Naast netinvesteringen kunnen er ook sneller aansluitingen voorzien worden indien een deel van de gevraagde capaciteit flexibel aangeboden kan worden. En tenslotte kan er gewerkt worden aan het efficiënt afhandelen van de aansluitingsaanvragen.

Distributienetwerk

Op het distributienet, beheerd door Fluvius, zijn er voornamelijk congestieproblemen op de koppelpunten. Om te verzekeren dat elke netgebruikers steeds kan beschikken over zijn gevraagde capaciteit worden er in het netbeheer veiligheidsprincipes aangehouden. Eén hiervan is het N-1-principe. Dit zorgt er voor dat bij het wegvallen van een bepaalde netcomponent er nog steeds via andere netcomponenten de nodige capaciteit kan aangeleverd worden. Hiermee wordt wel rekening gehouden met onderzoek of voor een nieuwe aansluitingsaanvraag voldoende capaciteit aanwezig is. Bij grotere aanvragen zal Fluvius ook steeds navragen bij Elia of er voldoende capaciteit in het hoger gelegen net aanwezig is. Door de combinatie van vele aanvragen kan er hier niet altijd positief op geantwoord worden.

Operationele vs papieren congestie

Er kan hierbij ook opgemerkt worden dat er een verschil is tussen operationele congestie en papieren congestie. Bij operationele congestie is er effectief niet voldoende capaciteit beschikbaar om aan elke energievraag te voldoen. De papieren congestie situeert zich vooral bij de aansluitingsaanvragen. Bij elke aanvraag wordt er gekeken of er nog capaciteit beschikbaar is op het betreffend netdeel. Indien dit zo is, kan de capaciteit voor deze aanvraag gereserveerd worden. Door de vele aanvragen is er vaak niet voldoende capaciteit beschikbaar voor alle aanvragen. Er is ook een vermoeden dat niet alle aanvragen ook daadwerkelijk zullen gerealiseerd worden. Meerdere gelijkaardige projecten worden op verschillende locatie aangevraagd en voor sommige locaties worden verschillende projecten ingediend. Er is sprake van speculatie. De huidige regelgeving laat enkel toe om aanvragen af te handelen volgens de indieningsdatum (first-come-first-serve). Als er sprake is van speculatie is het jammer om capaciteit te reserveren voor projecten die toch niet uitgevoerd zullen worden.

Wat nu?

In de huidige regelgeving is ook nog voorzien dat een aansluiting met een gedeeltelijke flexibiliteit enkel mag gegeven worden in combinatie van het vooruitzicht van een netinvestering en dus vaste capaciteit binnen de 5 jaar. Dit is niet steeds voorzien in de investeringsplannen van de netbeheerders. Soms is het ook de verantwoordelijkheid van de hogere netbeheerder om tijdig deze netaanpassing/verzwaring te voorzien. Zonder garantie kunnen deze aansluitingsaanvragen tot op heden niet goedgekeurd worden.

Bij Fluvius zijn er op dit moment meer dan 500 aanvraagdossiers waar ofwel een deel capaciteit slechts flexibel kunnen aangeboden worden (107 dossiers), ofwel pas na netinvesteringen (98 dossiers) of beide voorwaarden (338 dossiers).

Het aanpassen van de afhandelregels voor de aanvragen (first-come-first-serve) of het aanpassen van de verplichting van netinvesteringen zou hier een oplossing kunnen zijn. Bij het eerste kan gedacht worden aan maturiteitsmaatregelen voor de aanvraag zoals bv. bewijs voorleggen van grondrecht, de nodige vergunningen of voldoende solvabiliteit van het project. Op locaties met reële congestie kan gedacht worden aan prioriteitsregels om de nog beschikbare capaciteit te besteden aan de waardevolste projecten.