ENGINEERINGNET.BE - Hoe sluiten we windmolens zo efficiënt mogelijk aan op het elektriciteitsnet, zodat we maximaal gebruik maken van beschikbare groene stroom?
Dat was de onderzoeksvraag in het iMinds ICON project SWIFT (Smart Wind Farm Control) dat liep van begin 2013 tot eind 2015. Op 25 maart stelde Ruth Van Caenegem (Eandis) de resultaten voor op een evenement bij Smart Grids Flanders (SGF): “Slimme aansturing is een positief verhaal.”
Windenergie zal in 2030 bijna een kwart van ons elektriciteitsverbruik kunnen dekken, voorspelt EWEA (European Wind Energy Association). Er worden steeds meer windturbines aangesloten op ons elektriciteitsnet en dat is mooi – al hoor je vaak ook waarschuwen voor de keerzijde.
Tijdens hoge windpieken dreigt ons net overbelast te geraken. Om dat te vermijden kunnen we het net gaan versterken – maar dan praten we over dure infrastructuuraanpassingen. Een andere optie is het tijdelijk uitschakelen van windmolens, maar dan gaat heel wat potentiële groene stroomproductie verloren.
“Met het project SWIFT tonen we aan dat er een positief alternatief is. Windenergie moet geen alles-of-niets verhaal zijn,” zegt Ruth Van Caenegem van Eandis. “Door slimme aansturing van windturbines kunnen we maximaal gebruik maken van groene stroom, zonder dat er grote netaanpassingen nodig zijn.”
SGF: Wat bedoelt U juist met ‘slimme aansturing’?
Ruth Van Caenegem: “Bij de gangbare manier van aansluiten moeten windmolens steeds op volle kracht produceren. Zodra het net in een niet-normale toestand belandt, mogen netbeheerders de windmolens afschakelen. Dat is de klassieke alles-of-niets. Bij ‘slimme aansturing’ gaan we de weersomstandigheden monitoren, zodat we windpieken zien aankomen en tijdig oplossingen in gereedheid kunnen brengen.
Om een piek in elektriciteitsproductie uit windturbines op te vangen, kunnen we bijvoorbeeld de vraag op het net slim aansturen (demand side management of DSM), een tijdelijke en niet-schadelijke overbelasting van bepaalde netkabels toelaten (dynamic line rating of DLR), energieopslag in batterijen voorzien of de productie van de windturbine aanpassen.
Afschakelen is op dat moment een optie, maar bij slimme aansturing is het ook mogelijk om turbines op halve kracht te laten draaien of op welk capaciteitspercentage dan ook. Als we een slimme mix maken van bovenstaande oplossingen, dan kunnen we – op een veilige manier - nog heel wat groene stroomproductie toelaten op een net in niet-normale toestand.”
SGF: Welke tests voerden jullie binnen SWIFT zoal uit in de Waaslandhaven?
RVC: “Zes van de zeventien windturbines in de Waaslandhaven zijn aanstuurbaar, waarbij er maximaal drie op één middenspanningsfeeder werden aangesloten. Enerzijds deden we heel wat tests met curtailing (het tijdelijk beperken van de productiecapaciteit van windturbines, red.).
Anderzijds voerden we unieke tests uit met dynamic line rating. Daarbij lieten we tijdelijk een bepaalde overstroom toe op een testkabel, waarbij we erop letten om nooit het punt te bereiken waarop de kabel beschadigd raakte. Dat klinkt bedrieglijk eenvoudig, want zoiets vraagt een voortdurende temperatuurmonitoring. Er kwamen ingewikkelde simulaties aan te pas.
De temperatuur van de kabel stijgt wel in functie van de genomen stroomstap - bij 100 ampère extra is de temperatuurtoename minder dan bij 200 – maar dat gebeurt niet lineair. De isolerende kwaliteit van de omgeving van de kabel speelt ook een rol: ligt de kabel onder water, bovengronds of onder beton; in de schaduw of in de volle zon?
Verder experimenteerden we met het aantal en de optimale plaatsing van de meetpunten op onze testkabel en vergeleken we alles met een conventionele kabel. De eerste resultaten lijken veelbelovend, maar we zetten ons onderzoek verder – ook na het aflopen van SWIFT – voor we ons wagen aan grote uitspraken.”
(bron en foto: Smart Grids Flanders)
Op de foto: Ruth Van Caenegem (Eandis)
