Curtailment

Waarom windturbines soms uitstaan

Leestijd 3-5 minuten

In dit artikel geven we een korte uitleg over het uitzetten van duurzame assets (curtailment) en het balanceren van een portfolio door een BRP.

BRP’s en balans in het elektriciteitssysteem

In ons elektriciteitssysteem moeten de input (aanbod) en output (vraag) van elektriciteit altijd in evenwicht zijn. Onbalans heeft invloed op de frequentie van onze elektriciteitsvoorziening (buiten de 50 Hz die gebruikelijk is in het grootste deel van Europa), waardoor machines kunnen uitvallen. Een overaanbod aan elektriciteit (energie) die niet wordt gebruikt kan worden leiden tot oververhitte kabel en machines die te hard gaan draaien. Om dit te voorkomen worden elektriciteitsnetten uitgeschakeld als de netfrequentie te sterk afwijkt. Om vraag en aanbod van elektriciteit in evenwicht te houden, moeten alle partijen die aangesloten zijn op het Nederlandse elektriciteitsnet een Programmaverantwoordelijke Partij (Balance Responsible Party, BRP) hebben. Deze BRP is verantwoordelijk voor het in balans houden van de eigen portefeuille, dus elk onderdeel dat (administratief) is aangesloten bij de BRP. De meeste energieproductiebedrijven zoals Eneco, Vattenfall en Vandebron zijn BRP en dus verantwoordelijk voor de balans van hun eigen portfolio van vraag (consumenten) en aanbod (producenten). Er zijn echter ook partijen die dit uitbesteden. Wil je meer weten over de energiemarkt in basis? Lees dan dit  artikel.

Verantwoordelijk zijn voor de energiebalans betekent dat vraag en aanbod van het portfolio gelijk moet zijn voor elk blok van 15 minuten op een dag (een onbalansvereffeningsperiode of ISP: Imbalance Settlement Period genoemd. Deze werden voorheen Program Time Unit(s), PTU‘s genoemd). In totaal bestaat een dag uit 96 ISP’s, welke allemaal in balans dienen te zijn (evenveel aanbod als vraag). Wanneer portfolio’s tijdens deze tijdsblokken niet in balans zijn kunnen BRP’s boetes krijgen, afhankelijk van de marktomstandigheden. Deze boetes worden gebruikt om partijen te motiveren om bewust en bekwaam te handelen op de flexibiliteits-/onbalansmarkten en om zo de betrouwbaarheid van ons systeem te waarborgen. Wanneer een BRP vaker zijn ingediende programma niet aanhoudt en dit niet kan motiveren, kan deze zelfs worden uitgesloten door TenneT, waardoor deze niet meer actief kan zijn op de energiemarkt. Van BRP’s wordt verwacht dat ze sturen op een volledig uitgebalanceerde portefeuille en boetes voor onbalans kunnen dus hoog oplopen wanneer dit niet het geval is. 

Met het in balans houden van vraag en aanbod wordt zoals eerder aangegeven ook de 50Hz frequentie in stand gehouden. Het handelen in producten die een netbeheerder hierbij ondersteunen, zoals FCR, aFRR en mFRR worden in dit stuk niet behandeld. Ook het opereren op deze markten kan ervoor zorgen dat windturbines en zonneparken soms afgeschakeld worden. 

Een portefeuille balanceren

Aangezien de assets van een BRP, of de op de BRP aangesloten producenten, niet altijd dezelfde hoeveelheid energie produceren als hun consumenten verbruiken, moeten BRP’s soms elektriciteit kopen of verkopen om hun portefeuille binnen een ISP in evenwicht te houden. Hiervoor zijn verschillende mogelijkheden en markten.

  • Er zijn over-the-counter (OTC)-contracten, die gewoonlijk over langere periodes een vaste hoeveelheid elektriciteit verhandelen voor elk uur of delen van de dag, om iemands portefeuille dichter bij een evenwichtstoestand te brengen.
  • Er is een Day-Ahead Market waar energie wordt gekocht of verkocht voor blokken van een uur, een dag voor levering (D-1). Dit is de meest liquide van de energiemarkten om een portefeuille in balans te krijgen.
  • Er is een Intraday en Ex-post markt die kan worden gebruikt om een balans verder te verfijnen, ook op basis van 15 minuten (ofwel een ISP, Imbalance Settlement Period).

Elektriciteit verkopen als een BRP-portfolio te veel produceert voor de vraag

In het verleden werden wind- en zonneparken aangelegd die niet stuurbaar waren. Dit betekent dat deze zonneparken en windparken over het algemeen geprogrammeerd waren om altijd zoveel mogelijk te produceren wanneer dit mogelijk is. Dus als het waait, zullen windturbines windenergie produceren en als de zon schijnt, produceren zonneparken zonne-energie. Dit betekent dat een BRP met veel duurzaam vermogen in portefeuille op sommige momenten meer energie produceert dan de verbruikers op dat moment verbruiken. Ze heeft dus een overschot aan energie in de portefeuille. Om van dit overschot aan energie af te komen, verkoopt de BRP dit overschot traditioneel op (bijvoorbeeld) de day-ahead markt. 

Negatieve elektriciteitsprijzen

Met de opkomst van hernieuwbare bronnen op de markt zijn er echter steeds vaker momenten waarop zonne- en windparken meer energie produceren dan de markt nodig heeft. En aangezien veel van deze assets niet geprogrammeerd zijn om uitgeschakeld te kunnen worden, ontstaat er een overschot aan elektriciteit op de hele markt en in het hele systeem. Dit wordt versterkt door het feit dat de meeste gas- en kolencentrales niet volledig kunnen uitschakelen. Dit komt doordat ze ook beschikbaar moeten blijven om te reageren op plotselinge tekorten. Wanneer een gas- of kolencentrale geheel wordt uitgeschakeld is er namelijk veel tijd (en energie) nodig om ze weer op te starten en warm te krijgen. Ze zullen dus altijd wat elektriciteit produceren, omdat ze aan ‘moeten’ blijven staan. Pas wanneer de capaciteit en betrouwbaarheid van duurzame bronnen en batterijen hoog genoeg is, kunnen we gaan denken over het daadwerkelijk uitzetten van deze fossiele centrales. Om het teveel aan energie op te lossen moet er ofwel minder energieproductie zijn, ofwel meer vraag (bedrijven die op de een of andere manier meer elektriciteit gebruiken, of het kunnen opslaan). Doordat het huidige systeem deze flexibiliteit mist, ontstaat er een energieoverschot op de markt, waardoor de elektriciteitsprijs negatief kan worden. Dit betekent dat de verkoop van elektriciteit op de Day-ahead markt daadwerkelijk geld kost en het gebruik van (extra) energie juist geld oplevert. Het opwekken van elektriciteit uit wind- en zonneparken kost dan dus daadwerkelijk geld. 

Curtailen

Omdat ons elektriciteitssysteem verandert, kan het dus voorkomen dat de prijs voor elektriciteit gedurende sommige periodes van de dag negatief wordt. In dit geval moeten partijen die elektriciteit op de markt verkopen dit tegen negatieve prijzen doen. Hierdoor kunnen ze geld verliezen. In sommige gevallen zou het dan beter zijn als een deel van de assets die elektriciteit produceren worden uitgeschakeld om verliezen te verminderen. Het uitzetten van assets voor (o.a.) deze reden noemen we curtailen

Steeds meer duurzame assets worden stuurbaar, wat betekent dat ze kunnen worden aan- of uitgezet wanneer de markt of het elektriciteitsnet dat vereist. Door gebruik te maken van limietorders voor deze stuurbare activa, kan een partij bepalen wanneer ze deze assets energie later produceren en voor welke (negatieve) marktprijzen het de voorkeur heeft om deze te curtailen. Dit beschermt deze partijen tegen negatieve marktprijzen en helpt het net om overtollige hoeveelheden energie kwijt te raken.

Conclusie

Het kan soms beter zijn om een wind- of zonnepark uit te zetten. Dit komt bijvoorbeeld voor als er een overschot aan energie ervoor zorgt dat de elektriciteitsprijzen negatief zijn, wanneer het dus geld kost om elektriciteit te produceren. Dit kan dus een van de redenen zijn dat windturbines soms uitstaan! Andere redenen zijn onder andere als er sprake is van netcongestie (file op het elektriciteitsnet), dat de molen kapot of in onderhoud is, dat deze opereert op een van de eerder genoemde onbalansmarkten, of natuurlijk dat de wind niet hard genoeg waait! 

Wil je meer weten over de verschillende markten, limietorders en waarom je soms zelfs met negatieve marktprijzen energie kunt blijven produceren? Lees dan volgende week ons volgende artikel! 

Krachtwerk is actief bij al deze ontwikkelingen betrokken en beschikt over denk en daadkracht om te helpen met het vinden van passende oplossingen. Meer weten? Neem dan contact op met ons.