5 Trends die de toekomst van het elektriciteitsnet bepalen

De druk om fossiele brandstoffen te vervangen voor elektrische duurzame oplossingen neemt toe binnen de industrie. Elektriciteitsnetten kun je ook wel zien als ruggengraat van de energietransitie. Veranderingen in het net zijn cruciaal als we de sector willen hervormen.

De volgende megatrends liggen hieraan ten grondslag:

1. Integratie van gedistribueerde energiebronnen biedt flexibiliteit aan elektriciteitsnetten

De aansluiting van gedistribueerde energiebronnen op het net neemt snel toe. Integratie van deze bronnen biedt flexibiliteit aan elektriciteitsnetten.  Batterijen, ook die in elektrische voertuigen, zijn veelzijdige hulpbronnen. Door thuisaccu’s te koppelen kunnen consumenten de goedkope hernieuwbare zonne-energie maximaliseren. Dergelijke mogelijkheden maken batterijopslag een integraal onderdeel van het toenemende aantal projecten voor virtuele elektriciteitscentrales. We zien ook een toename van net-interactieve efficiënte gebouwen die gedistribueerde energiebronnen integreren om het energieverbruik van het gebouw te optimaliseren.

Elektriciteitssystemen vereisen meer geavanceerde managementsystemen om de toegenomen complexiteit van meer aangesloten gedistribueerde energiebronnen goed te beheren. Om deze uitdagingen aan te gaan zijn de nutsbedrijven begonnen met de digitalisering van hun netwerkbeheersysteem door oplossingen zoals ADMS en DERMS te implementeren.

2. Nieuwe verdienmodellen

Distributienutsbedrijven moeten voldoen aan lokale en regionale regelgeving. Energieregelgevers controleren hun uitgaven, toetsen prestaties aan de doelstellingen en passen hun vergoedingsniveau aan. Terwijl veel nutsbedrijven nog steeds worden gecontroleerd door een traditionele, risicoloze “cost plus”-regulering, wordt een groeiend aantal uitgedaagd door innovatieve regulering op basis van bijvoorbeeld prestatiegerelateerde stimulansen, wat betekent dat het TOTEX (CAPEX + OPEX) gelijk wordt getrokken in toegestane uitgaven. Innovatieve regulering en regelingen voor actief netwerkbeheer (ANM) bieden nieuwe planningsopties zoals flexibele (niet-vaste) verbindingen, dynamische spanningsregeling en marktgebaseerd gebruik van flexibiliteit.

3. Verouderde infrastructuur van elektriciteitsnetten

In de komende tien jaar moet ongeveer 20% van de wereldwijde elektriciteitsnetten worden vervangen. Door de continue werking is apparatuur overbelast en netstoringen zorgen ervoor dat apparaten verslechteren. Daarnaast vereist de steeds veranderende vraag naar energie een flexibel en robuust systeem.

Momenteel wordt de datastroom van de ontwerp-, exploitatie- en onderhoudsteams niet goed gebruikt tijdens de hele levenscyclus van elektriciteitsnetten. Met behulp van nieuwe technologie, zoals digital twins, kunnen specifieke fasen van de levenscyclus worden nagebootst en kunnen data over de hele levenscyclus worden gedeeld om het activabeheer en de ADMS-software beter te integreren. Dit kan een aanzienlijke hoeveelheid terugkerend werk voor exploitanten elimineren en inefficiënties in de gehele levenscyclus van elektriciteitsnetten wegnemen.

4. Cybersecurity-risico’s

Cybersecurity-risico’s zijn een groeiende zorg voor de elektriciteitssector. Door de toenemende digitalisering en het gebruik van internet voor operationele technologieën, neemt de dreiging van ransomware- en andere cyberaanvallen toe. Door de geopolitieke spanningen worden bedrijven in toenemende mate gewaarschuwd om zich goed te beschermen tegen elke cyberaanval.

Om de betrouwbaarheid van het netwerk te garanderen, moeten elektriciteitsnetten robuuster worden en moeten er verschillende cybersecurity-maatregelen worden genomen. Het opzetten van een schaalbare en interoperabele architectuur die centrale en randniveaus integreert om de technologieën tussen digitale netten te verbinden, helpt cyberaanvallen tegen te gaan. Het is ook essentieel dat er een flexibele architectuur is die klaar is voor toekomstige evoluties. Met een data- of event-gedreven architectuur kunnen realtime reacties en aanpassingen van activiteiten worden ondersteund.

5. Data als de nieuwe energie

De datavolumes groeien wereldwijd in een astronomisch tempo. De International Data Corporation voorspelt dat de datavolumes met 530% in zeven jaar tijd zullen groeien naar  175 zettabytes in 2025. Deze trend geldt ook voor de energiesector. Mordor Intelligence voorspelt dat de markt voor big data analytics in de energiesector van 2021 tot 2026 zal groeien met een samengestelde jaarlijkse groei van meer dan 11%, omdat energiebedrijven proberen de energie-efficiëntie te verbeteren.

Met data kunnen netten nieuwe bedrijfswaarde creëren door beter infrastructuurbeheer, efficiëntere operaties en betere diensten aan eindklanten. Het gebruik van data kan het toezichtsysteem automatiseren, het onderhoud van elektriciteitsnetten optimaliseren en de prestaties van het net verbeteren terwijl de stabiliteit en veiligheid worden gewaarborgd.

Een datagestuurd elektriciteitsnet kan ook worden gecombineerd met kunstmatige intelligentie om de CapEx te optimaliseren, de OpEx te verminderen en uiteindelijk de overgang van consument naar prosument te stimuleren.

Vooruitkijken

Digitale transformatie verloopt stapsgewijs. Het vereist nieuwe manieren van betrokkenheid, plannen en ontwerpen, optimaliseren en onderhouden, analyseren en automatiseren, allemaal met een gefaseerde en gecoördineerde aanpak.

Hoewel nutsbedrijven innovatiever en flexibeler willen worden, maken de vele verschillende technologieën het proces complex. Vooral met de veranderende regelgeving. Bovendien is er geen universele routekaart van de toekomst. Tegelijkertijd zullen nutsbedrijven naast de levering van elektriciteit veel nieuwe diensten moeten leveren. Zij zijn echter vaak onzeker over de stappen die nodig zijn om deze mogelijkheden te benutten.

Gezien de omvang van de transformatie is er geen manier om deze enorme opkomende netwerkuitdagingen alleen aan te pakken. Hiervoor is samenwerking nodig en het onderling delen van data.  Een datagestuurde, collaboratieve aanpak helpt nutbedrijven om de transformatie met beide handen aan te pakken.

Auteur: Rob de Jongh, Offer Marketing Manager bij Schneider Electric