Beleidsplatform Slimme Netten Visie Elia GEMEENSCHAPPELIJKE WERKGROEP 13/12/10

Elia: a smarter view on the Grid

Agenda Context Definitie smart grids en relatie met smart meters Uitdagingen & gerelateerde diensten Conclusie 11/14/2018

Context: een kijk op de intelligente netten van de toekomst Toekomst: meer HEB- productie EU-doelstelling: 35% van de elektriciteit tegen 2020) kleinschalig (= decentraal: fotovoltaïsch, wind, biomassa, ... ) Intermitterend Maar ook: Grootschalige intermitterende voorzieningsbronnen Zonnecentrales in de Sahara (www.desertec.org) Windmolenparken in de Noordzee, ... (www.friendsofthesupergrid.eu) Grootschalige biomassa (www.debco.eu/DEBCO/) Het doel van intelligente netten moet zijn om de transmissie en de distributie van elektriciteit Flexibel Economisch Betrouwbaar Duurzaam te maken 11/14/2018

Context: Huidige transmissienetten zijn niet “un-smart” Net onder centrale controle en bestuur (SCADA, congestiebeheer, balancing, beschermingsplannen, ...) Controle van tweerichtingsstromen (tellers, beveiligingen, ...) Coördinatie van de werking van elektriciteitscentrales (CIPU) Wide Area Measurement Systems (WAMS) op pan-Europees niveau IT Gecentraliseerde meetinstallaties die het verbruik per kwartier meten IP-telecommunicatiesystemen die alle onderstations met elkaar verbinden Marktmechanismen Realtimebeheer van regelzones met publicatie van informatie op het internetsite Beheer van ondersteunende diensten (energiereserves) Expliciete en impliciete veilingen van grensoverschrijdende transmissiecapaciteit (CASC - CWE Market Coupling), nominatiesystemen, specifieke prijzen voor lokale productie Regio ‘Noord-West-Europa’ (flow-based markt, ITVC...) 11/14/2018

... maar zouden nog intelligenter moeten zijn Groeiende rol van TNB’s in de waardeketen Integratie van hernieuwbare energiebronnen Energieverbruik ver van de productie Beheer van internationale stromen Re-engineering van het net Nieuwe investeringen (verbindingen, koppelingen, HVDC, faseverschuivers, FACTS) Interactie met DNB’s Evenwichtsbeheer Toenemende variabiliteit Meer doorgedreven internationale samenwerking voor evenwichtsbeheer Nieuwe marktmechanismen Flow-based marktkoppeling Regionale markten, integratie Evenwicht bewaren over de grenzen heen 11/14/2018

Definitie “Smart Grids” ENTSO-E “Smart Grid” is the process “to transform the functionality of the present electricity transmission and distribution grids so that they are able to provide a user-oriented service, enabling the achievement of the 20/20/20 targets and guaranteeing, in an electricity market environment, high security, quality and economic efficiency of electricity supply”. ‘Smartness’ is geen doel op zichzelf, het is een set van tools om het behalen van de 20/20/20 targets te ondersteunen. Het System Security issue is het hart waarrond de andere drie belangrijkste elementen zijn opgebouwd: integratie van HEB, Europese marktontwikkeling en energie-eficiëntie. Smart Grids apparatuur (zoals smart meters) geven het transmissienet toegang tot extra ondersteunende diensten van het onderliggend grid die nodig zijn om het transmissienet te in evenwicht te houden en te regelen. 11/14/2018 7

Link tussen smart grids en smart meters Is een smart meter project mogelijk zonder een smart grid project? Neen, als we zoeken naar de ‘best value’ voor het project. De ontwikkeling van slimme huizen, slimme meters en locale energiesystemen met elektrische voertuigen, elektrische opslagn enz moet gecombineerd worden met active demand managegement om te kunnen bijdragen tot de system security door ondersteunende diensten en evenwichtsdiensten aan te bieden Is een smart grid project mogelijk zonder een smart meter project? Gedeeltelijk, voor alle aspecten die te maken hebben met de ‘smartness’ van het net en de interactie met alle markpartijen behalve kleine eindgebruikers. Weliswaar, om te kunnen van alle voordelen van DSM op systeem niveau, is smart metering een must. 11/14/2018 8

Uitdagingen De assumpties voor netwerk design & beheer wijzigen! netwerken netwerken Centrale productie is volledig voorspelbaar Afname is volledig stochastisch Een deel van de productie is stochastisch en verspreid (Hernieuwbaar) Een deel van de afname is ‘controllable’ 20ste eeuw 21ste eeuw 9 11/14/2018 9

Uitdagingen & gerelateerde diensten Balancing Reserves - ondersteunende diensten Gegevensuitwisseling 11/14/2018

1. Balancing Evenwicht productie  verbruik Elektriciteit (wisselstroom) wordt niet opgeslagen, de productie en het verbruik moeten permanent in evenwicht zijn Elia verzekert het netevenwicht voor de Belgische regelzone 11/14/2018 11/14/2018

(Source: energinet.dk) 11/14/2018

Wanneer er teveel energie is  negatieve prijzen Prix négatif sur le marché Allemand vu qu’il y a trop de vent. Il y a une prime à l’acheteur ! Cela est dû aux primes vertes et à l’incompressibilité (PMin) de certaines machines. 11/14/2018 *bron: Elia C&M

Balancing In Uit Demand Side Management Productie op Elia-net Export Aankoop op hub Verkoop op hub Demand Side Management Import Directe klanten Elia Nood aan Flexibiliteit = Smart Meter, batterijen, agregators... Decentrale energieproductie Afname bij DNB In Uit + acties ondernomen via Ondersteunende diensten (reserves, afschakelbare klanten) Toekomst: internationale pooling van reserves 11/14/2018

2. Ondersteunende diensten (reserves) Beschikbare middelen: systeemdiensten Primaire reserve in ENTSO-E: 3000 MW om het onmiddellijk uitschakelen van 2 kerncentrales in Europa gedurende 15’ te kunnen dekken. Regeling van de frequentie Secundaire reserve: automatische regeling van het evenwicht en herstel van de primaire reserve. Tertiaire reserve: manuele regeling van het evenwicht. Deze reserve bestaat uit: Tertiaire reserve met producent Afschakelbare klanten (ICH) Inter TNB-Reserve (vb hydro reserve voor wind) 11/14/2018

Windvoorspellingen, productie en behoefte aan reserves MW > 4000 MW reserve TNB ± 2000 MW reserve TNB Ce graphique montre la différence entre la prévision et la réalité Ici une erreur de 4000MW ! *bron: Elia C&M - Coreso 16 11/14/2018

Eerste objectief: bijregelen via markt-mechanismen, TNB in laatste instantie Figuur toont de noodzaak aan van een goede forecast in D-1 en bijwerking in Intraday Reminder: mogelijkheden op de markt: Day-ahead markt (DA) Laat partijen toe hun positie voor de volgende dag te optimaliseren DA is de belangrijkste component van de groothandelsmarkt  planning van de fysische positie Kwaliteit van de DA productie voorspelling is essentieel! TNBs leveren een grid model aan de PX en alloceren de DA capaciteit aan de PX participanten Intra-day market (ID) Afwijkingen tov DA kunnen bijgeregeld worden via de ID markt (continue handel) Cross-border continue trading wordt ontwikkeld in North-West-Europe TNBs leveren capaciteit aan de Intraday markten op continue basis Balancing mecanism (BM) Enkel de overblijvende afwijking na ID wordt door de TNB geregeld. Hiervoor beschikt een TNB over reserves 11/14/2018

Rol van de ARP en Elia 11/14/2018

2. Ondersteunende diensten (reserves) De nood aan reserves stijgt door de variabiliteit van sommige HEB Geaggregeerd kan ook kleinschalige productie een rol spelen bij het aanbieden van reserves Geaggregeerd kunnen ook kleinschalige afschakelbare consumptie een rol spelen bij het aanbieden van reserves (R1, ICH) Ondersteunende diensten worden gecontracteerd door de transmissienetbeheerder binnen een gereguleerd kader, dat mee evolueert met de nationale en internationale ontwikkelingen op de elektriciteitsmarkt De informatiestromen moeten zo geconcipieerd worden dat alle gegevens, nodig voor afrekening of een controle van de geleverde dienst, beschikbaar zijn Gegevens voornamelijk nodig ex post geaggregeerd per post of planningspunt, maar indien nodig ook individueel 11/14/2018

3. Gegevensuitwisseling met de TNB Om de operationele taken van het transmissienet te vervullen heeft Elia nood aan een performante gegevensuitwisseling met de relevante partijen. Afhankelijk van de doelstelling zal het tijdsframe en het detailniveau verschillen Real time data SCADA data; links tussen SCADA TNB en DNBs Een must voor: Security of supply Beheer van de reserve, evenwicht Beheer van de congesties Beheer van de flexibele aansluitingen 11/14/2018

3. Gegevensuitwisseling met de TNB Short term data Metering data (injectie, afname, locale productie, ...) Allocatie capaciteitsdata (CH data) Een must voor: Marktwerking Facturatie van de toegang (elke maand) Facturatie van de onevenwichten (elke maand) Simulation calculation for security of supply Medium term data Kadaster van de decentrale (embedded) productie Evolutie van de belastingen Investeringen van de DNBs Optimaal gebruik geïnstalleerde infrastructuur Investeringsbeslissingen Previsionele modellisatie Optimale vervangingspolitieken 11/14/2018

Conclusies Voor alle elementen is er nood aan een solide technische en contractuele basis voor de geleverde diensten De impact op de rollen en verantwoordelijkheden moet volledig uitgewerkt worden in het legislatieve en regulatoire kader, coherent voor alle regulatoire niveaus (zowel federaal als de drie regio’s) Elia moet als bewaker van het netevenwicht in het kader van de system security de juiste toegang hebben tot gegevens in real time, behalve voor afrekeningdoeleinden Slimme meters kunnen door extra dienstverlening een gedeeltelijke oplossing zijn voor de stijgende nood aan reserves omwille van de groei aan HEB Ook een gecoördineerd congestiebeheer vereist real time gegevens van productie-eenheden, ook al bevinden deze zich op de distributienetten Slimme netten en slimme meters ondersteunen Elia in haar rol van marktfacilitator, waarbij zoveel mogelijk diensten door de markt worden geleverd, en Elia pas daarna de ondersteunende diensten moet inzetten 11/14/2018