Door de snelle groei van zonne- en windenergie ontstaan vaker momenten waarop het elektriciteitsnet fysiek beperkt is of de markt de opgewekte stroom alleen tegen ongunstige prijzen kan opnemen. In zulke situaties wordt productie bewust beperkt of teruglevering tijdelijk stopgezet: ook wel curtailment genoemd.
Curtailment heeft directe gevolgen voor het rendement van energie-installaties en vraagt om actieve aansturing. Met een slim energiemanagementsysteem zoals Smartbox kan curtailment geautomatiseerd worden toegepast, precies op de momenten waarop dit technisch of economisch nodig is.
Curtailment is een Engelse term die binnen de energiesector wordt gebruikt voor het bewust en tijdelijk verminderen of stopzetten van de elektriciteitsproductie of -teruglevering van een energie-installatie. Het gaat daarbij meestal om installaties voor hernieuwbare energie, zoals zonnepanelen en windturbines, waarbij het beschikbare vermogen lager wordt ingesteld dan technisch mogelijk is.
Zonne- en windinstallaties produceren elektriciteit op basis van weersomstandigheden, niet op basis van directe vraag of beschikbare netcapaciteit. Hierdoor ontstaan momenten waarop meer elektriciteit wordt opgewekt dan het systeem veilig of economisch kan verwerken.
In zulke situaties is het beperken van productie geen keuze, maar een noodzakelijk stuurmiddel om het systeem stabiel te houden. Curtailment voorkomt dat het elektriciteitsnet overbelast raakt, dat de netfrequentie onder druk komt te staan of dat elektriciteit tegen sterk ongunstige voorwaarden moet worden afgezet.
Daarnaast speelt de inrichting van het huidige energiesysteem een rol. Het net is historisch ontworpen voor centrale, goed voorspelbare productie en eenrichtingsverkeer. De snelle groei van decentrale opwek zorgt ervoor dat die infrastructuur op steeds meer plekken zijn grenzen bereikt.
Netcongestie ontstaat wanneer het elektriciteitsnet lokaal onvoldoende capaciteit heeft om alle opgewekte elektriciteit te transporteren. Dit komt vooral voor in gebieden met veel gelijktijdige opwek uit zonnepanelen of windinstallaties.
Het net heeft fysieke grenzen: kabels en transformatoren kunnen maar een beperkte hoeveelheid vermogen verwerken. Zodra deze grens wordt bereikt, moet productie tijdelijk worden beperkt om overbelasting en storingen te voorkomen.
Omdat netcongestie vaak plaats- en tijdsafhankelijk is, wordt curtailment ingezet als tijdelijk middel zolang structurele oplossingen ontbreken.
Zonne- en windinstallaties produceren elektriciteit op basis van het weer, niet op basis van de actuele vraag. Wanneer veel installaties tegelijk produceren, kan het aanbod tijdelijk hoger zijn dan wat het net of de afnemers kunnen opnemen.
Dit overaanbod komt vooral voor tijdens zonnige middagen of perioden met veel wind. In zulke momenten wordt curtailment ingezet om het systeem in balans te houden en ongecontroleerde overschotten te voorkomen.
Op de elektriciteitsmarkt kan een tijdelijk overschot aan stroom leiden tot zeer lage of zelfs negatieve elektriciteitsprijzen. In zulke situaties kost terugleveren geld in plaats van dat het opbrengst oplevert. Curtailment wordt dan ingezet als economische keuze: productie beperken is financieel gunstiger dan elektriciteit tegen een negatief tarief op de markt zetten.
Curtailment wordt toegepast op momenten waarop de elektriciteitsproductie tijdelijk niet wenselijk of niet mogelijk is. Dit gebeurt zowel technisch gedwongen als strategisch gepland, afhankelijk van de situatie. De inzet van curtailment verschilt per type installatie, schaalgrootte en mate van automatisering. In de praktijk komt het vooral voor bij hernieuwbare opwek die gelijktijdig en moeilijk regelbaar produceert.
Curtailment is geen administratieve maatregel, maar een technische ingreep in de aansturing van een energie-installatie. De kern is eenvoudig: het beschikbare vermogen wordt actief begrensd via hardware en software.
De manier waarop dit gebeurt, hangt af van de technische opbouw van de installatie en de mate van automatisering.
1. Vermogensbegrenzing via omvormers
Bij zonnepanelen en veel windinstallaties wordt curtailment uitgevoerd via de omvormer. Deze zet opgewekte gelijkstroom om naar wisselstroom en bepaalt hoeveel vermogen daadwerkelijk wordt geleverd.
Door een vermogenslimiet in te stellen, produceert de installatie minder dan technisch mogelijk is. De installatie blijft actief, maar levert gecontroleerd terug.
2. Aansturing via een energiemanagementsysteem
Bij professioneel beheerde installaties verloopt curtailment via een energiemanagementsysteem (EMS). Dit systeem stuurt omvormers, batterijen en andere assets centraal aan.
Een EMS kan curtailment automatisch toepassen op basis van netbelasting, marktprijzen of vooraf ingestelde regels. Hierdoor wordt het vermogen dynamisch aangepast zonder handmatige ingrepen.
Curtailment kan handmatig worden ingesteld, bijvoorbeeld met vaste vermogenslimieten. Dit is eenvoudig, maar weinig flexibel. Geautomatiseerde curtailment reageert realtime op omstandigheden. Het systeem beperkt productie alleen wanneer dat nodig is en laat maximale opwek toe zodra er weer ruimte is. Hiermee wordt optimale curtailment bereikt.
Niet iedereen met energie-assets kan curtailment zelfstandig toepassen. Dit hangt af van de technische inrichting, de aansluiting op het net en de mate van aansturing van de installatie. Kleine installaties zonder actieve sturing zijn vaak afhankelijk van de netbeheerder of vaste instellingen in de omvormer. Grotere of professioneel beheerde installaties kunnen curtailment zelf inzetten, bijvoorbeeld door vermogensbegrenzing of geautomatiseerde aansturing via een energiemanagementsysteem, zoals onze Smartbox.
Smartbox is hét innovatieve energiemanagementsysteem (EMS) dat in Nederland is ontwikkeld en geproduceerd. et systeem verbindt zonnepanelen, windinstallaties, batterijen en andere assets met realtime markt- en netsignalen en stuurt deze volledig automatisch aan. Hierdoor wordt curtailment geen noodmaatregel, maar een strategisch instrument binnen het totale energiebeheer van eindgebruikers.
Wil jij maximaal rendement halen met de energie-assests van je klanten? Wij zijn altijd op zoek naar nieuwe energiemaatschappijen en -installateurs die de Smartbox willen aanbieden in hun klantportfolio. Neem contact met ons op en word partner.