< Terug naar vorige pagina

Project

PHD POSITIE OVER ENERGIESYSTEMEN MODELLEN, ingebed in het Versnellen van deelname van flexibiliteit op laagspanning, op een veilige manier voor het net project

De toename van hernieuwbare energie brengt nieuwe uitdagingen voor het energiesysteem in België. In het bijzonder zijn er nieuwe producten en diensten nodig voor de netbeheerder van het hoogspanningsnet om de bevoorradingszekerheid en stabiliteit van het systeem te kunnen verzekeren. De afgelopen jaren heeft zich een belangrijke omwenteling voorgedaan in de energiemix in België. Centraal gestuurde, synchrone productie-eenheden (steenkool, gas) worden meer en meer vervangen door kleinere decentraal beheerde niet synchrone productie-eenheden waarbij de productie bovendien een variabel karakter heeft (bijvoorbeeld productie van wind en zon). Deze productie van energie op basis van hernieuwbare energiebronnen is volatieler, moeilijker te voorspellen en wordt daarnaast ook beïnvloed door de seizoenen (er is bijvoorbeeld meer zon in de lente dan in de winter). De hierboven geschetste effecten leiden onder andere tot een grotere nood aan innovaties voor de netbeheerder om de frequentie en spanning op peil te houden, het evenwicht te bewaren en bevoorradingszekerheid te verzekeren. Nieuwe flexibiliteitsdiensten zullen ook steeds meer geleverd worden door flexibiliteitsbronnen gekoppeld aan het distributienet. In het bijzonder flexibiliteit op laagspanning zal de komende jaren aan invloed winnen, mede gedreven door de evolutie van de passieve eindgebruiker naar een actieve netgebruiker, die zowel individueel als collectief flexibiliteit ter beschikking kan stellen ter ondersteuning van bevoorradingszekerheid en netstabiliteit. Het ALEXANDER project stelt een aantal innovatieve concepten, modellen en algoritmes voor die het inzicht in en het gebruik van flexibiliteit op laagspanning voor systeemdiensten (zowel lange termijn als korte termijn) moeten faciliteren. Het project tracht in de eerste plaats via keuze-experimenten een beter inzicht te ontwikkelen in de heterogeniteit van de voorkeuren van eindgebruikers gegeven de context van deelname aan en inzet van vraagsturing voor het leveren van systeemdiensten. De verworven inzichten worden vervolgens gebruikt om enerzijds de huidige modellen voor het analyseren van bevoorradingszekerheid aan te passen. Daarnaast worden de specifieke voorkeuren van eindgebruikers gebruikt om innovatieve en consumentgerichte concepten en algoritmes te ontwikkelen voor actief operationeel netbeheer (in functie van de handhaving van de balans van het systeem). Deze algoritmes, die een veilige netuitbating mogelijk maken, bouwen verder op en maken een unieke innovatieve combinatie van de laatste ontwikkelingen in de domeinen van artificiële intelligentie, big data en power systems engineering. De mogelijke impact van de ontwikkelde innovaties binnen ALEXANDER worden vervolgens bekeken op het niveau van België, rekening houdend met de specifieke context van de verschillende regio’s (status van het net, aanwezige flexibiliteitsbronnen, stedelijk versus landelijk, ...). Zowel de rol van commerciële partijen als van netbeheerders wordt geanalyseerd in het kader van nieuwe modellen, diensten en processen ter ondersteuning van bevoorradingszekerheid en etstabiliteit. Het ALEXANDER project ontwikkelt een geïntegreerd kader voor een beter begrip en actieve inzet van laagspanningsflexibiliteit waarbij zowel modellen, systeemdiensten, marktintegratie en systeemcoöordinatie tussen netbeheerders worden meegenomen. Het ALEXANDER consortium bestaat uit partners uit Wallonië, Vlaanderen en Brussel met uitstekende academische referenties op vlak van de onderwerpen die binnen het project behandeld worden. De coördinatie van het project is in handen van VITO. De andere partners zijn: Katholieke Universiteit Leuven, Universiteit Hasselt, Universiteit Antwerpen, Universiteit Mons en de ULB. Het project duurt 4 jaar. Het project is opgedeeld in 5 werkpakketten. Het eerste werkpakket is verantwoordelijk voor het project management (taak 1.1), de rapportering (taak 1.2), en voor het organiseren van de verschillende vergaderingen van het consortium (taak 1.3). Werkpakket 2 analyseert de voorkeuren van consumenten, die onder andere verantwoordelijk zijn voor de keuzes van consumenten om hun flexibiliteit al dan niet ter beschikking te stellen in functie van het systeem. Er wordt een theoretisch overzicht gemaakt van de verschillende voorkeuren van consumenten als input voor de experimenten (taak 2.1). Vervolgens worden keuze-experimenten georganiseerd om de voorkeuren van consumenten in functie van flexibiliteit te analyseren, op individueel niveau (taak 2.2) en op collectief niveau (taak 2.3). De inzichten uit de keuze-experimenten worden vervolgens gebruikt om nieuwe modellen en algoritmes te ontwikkelen om het gedrag van consumenten beter te modelleren (taak 2.4). Werkpakket 3 ontwikkelt een set van slimme algoritmes voor actief netbeheer waarbij er gekeken wordt op welke wijze congestie op dynamische manier kan gedetecteerd worden (taak 3.1), waarbij de nieuwe inzichten vervolgens worden geïntegreerd in nieuwe algoritmes voor activatie van laagspanningsflexibiliteit voor systeemdiensten (taak 3.2). Daarnaast wordt ook een innovatief kader ontwikkeld waarbij de interactie tussen verschillende flexibiliteitsmechanismes wordt gemodelleerd (taak 3.3). Het vierde werkpakket ontwikkelt, op basis van de innovaties uit vorige werkpakketten, nieuwe modellen voor evoorradingszekerheid (taak 4.2) en netstabiliteit (taak 4.1), waarbij het heterogeen gedrag van de eindconsument wordt meegenomen. Het laatste werkpakket is verantwoordelijk voor de conclusies en aanbevelingen (taak 5.1), de interactie met externe stakeholders via specifieke workshops (taak 5.3), het organiseren van de interactie met de netbeheerders (taak 5.2) en het organiseren van de adviesraad van het project (taak 5.4). Het ALEXANDER project heeft zowel een positieve impact op de Belgische samenleving als op de individuele partners. Binnen ALEXANDER wordt de mogelijkheid gecreëerd om een aantal fundamentele innovaties te ontwikkelen die de energietransitie mee vorm kunnen geven omdat ze het systeem toelaten op een veilige manier een groter aandeel aan hernieuwbare energie toe te laten. Dit heeft een positief effect wat betreft CO2 emissies in België maar ook wat betreft een kosten-efficiënte uitbating van het Belgische energiesysteem. Daarnaast kan ALEXANDER eveneens een belangrijke rol spelen bij het ontwikkelen van relevante business cases voor nieuwe technologieën en bij het analyseren van de effecten van het gedrag van de actieve eindgebruiker bij het inzetten van vraagsturing als bron van systeemflexibiliteit. Voor de ALEXANDER partners laat dit project toe om fundamenteel relevant onderzoek voor België uit te voeren, o.a. door het opzetten van 4 doctoraten over de verschillende onderwerpen van het project. De waarde van het project en het vertrouwen in het consortium wordt bevestigd door de steun van transmissienetbeheerder Elia enerzijds (zie bijlage 10) en de vier distributienetbeheerders anderzijds; Fluvius, Sibelga, ORES en RESA (zie bijlage 9). In het bijzonder hebben de DSOs zich geëngageerd om op regelmatige basis mensen uit het hoger management ter beschikking te stellen om ideeën uit te wisselen met partners binnen het project. Op die manier draagt ALEXANDER met de fundamentele innovaties bij tot het ontwikkelen van een innovatieve toekomstvisie voor laagspanningsflexibiliteit, inclusief in het kader van het leveren van systeemdiensten.

Datum:29 sep 2021 →  Heden
Trefwoorden:Energy Systems Modelling, Heterogeonous end-consumer preferences energy market
Disciplines:Elektrische energieproductie en -distributie, Consumentengedrag, Gedragseconomie op microniveau, Modellering en simulatie
Project type:PhD project