inpassing van windenergie in het elektriciteitsnet cursus windenergie sessie 3 katholieke hogeschool...
TRANSCRIPT
![Page 1: Inpassing van windenergie in het elektriciteitsnet Cursus Windenergie Sessie 3 Katholieke Hogeschool Brugge – Oostende - 28 februari 2007 - Joris Soens](https://reader036.vdocuments.site/reader036/viewer/2022062703/5551a0f04979591f3c8ba29a/html5/thumbnails/1.jpg)
Inpassing van windenergie in Inpassing van windenergie in het elektriciteitsnethet elektriciteitsnet
Cursus Windenergie Sessie 3Cursus Windenergie Sessie 3Katholieke Hogeschool Brugge – OostendeKatholieke Hogeschool Brugge – Oostende
- 28 februari 2007 -- 28 februari 2007 -
Joris SoensJoris Soens
![Page 2: Inpassing van windenergie in het elektriciteitsnet Cursus Windenergie Sessie 3 Katholieke Hogeschool Brugge – Oostende - 28 februari 2007 - Joris Soens](https://reader036.vdocuments.site/reader036/viewer/2022062703/5551a0f04979591f3c8ba29a/html5/thumbnails/2.jpg)
2/90
• DEEL I: ELEKTROTECHNISCHE ASPECTEN VAN WINDENERGIE Verspreide generatie (“Distributed Generation”) =
Ingebedde Generatie (“Embedded Generation”) Windenergie: basistypes windturbines
• DEEL II: WINDENERGIE: OPBRENGSTEN EN WAARDE Overheidssteun: groenestroomcertificaten in Vlaanderen Waarde van windenergie
Inpassing van windenergie in het Inpassing van windenergie in het elektriciteitsnet: inhoudelektriciteitsnet: inhoud
![Page 3: Inpassing van windenergie in het elektriciteitsnet Cursus Windenergie Sessie 3 Katholieke Hogeschool Brugge – Oostende - 28 februari 2007 - Joris Soens](https://reader036.vdocuments.site/reader036/viewer/2022062703/5551a0f04979591f3c8ba29a/html5/thumbnails/3.jpg)
3/90
DEEL I
ELEKTOTECHNNISCHE ASPECTEN VAN WINDENERGIE
![Page 4: Inpassing van windenergie in het elektriciteitsnet Cursus Windenergie Sessie 3 Katholieke Hogeschool Brugge – Oostende - 28 februari 2007 - Joris Soens](https://reader036.vdocuments.site/reader036/viewer/2022062703/5551a0f04979591f3c8ba29a/html5/thumbnails/4.jpg)
4/90
Verspreide generatie (“Distributed Generation”)
=
Ingebedde Generatie (“Embedded Generation”)
![Page 5: Inpassing van windenergie in het elektriciteitsnet Cursus Windenergie Sessie 3 Katholieke Hogeschool Brugge – Oostende - 28 februari 2007 - Joris Soens](https://reader036.vdocuments.site/reader036/viewer/2022062703/5551a0f04979591f3c8ba29a/html5/thumbnails/5.jpg)
5/90
Van ‘top-down supply’ naar ‘embedded Van ‘top-down supply’ naar ‘embedded generation’generation’
![Page 6: Inpassing van windenergie in het elektriciteitsnet Cursus Windenergie Sessie 3 Katholieke Hogeschool Brugge – Oostende - 28 februari 2007 - Joris Soens](https://reader036.vdocuments.site/reader036/viewer/2022062703/5551a0f04979591f3c8ba29a/html5/thumbnails/6.jpg)
6/90
Verspreide Generatie: MotivatiesVerspreide Generatie: Motivaties
• Productie uit hernieuwbare energiebronnen en warmtekrachtkoppeling wordt sterk aangemoedigd overheidssteun meestal kleinschalige installaties
(uitzonderingen: offshore windpark, STEG...)
• Belang van ononderbroken elektriciteitslevering (ziekenhuizen...)
• Liberalisering van de energiemarkt
![Page 7: Inpassing van windenergie in het elektriciteitsnet Cursus Windenergie Sessie 3 Katholieke Hogeschool Brugge – Oostende - 28 februari 2007 - Joris Soens](https://reader036.vdocuments.site/reader036/viewer/2022062703/5551a0f04979591f3c8ba29a/html5/thumbnails/7.jpg)
7/90
Verspreide generatie: Verspreide generatie: definities – eigenschappendefinities – eigenschappen
• geen centrale planning
• geen centrale dispatching
• netgekoppeld op laag- of middenspanning (ca. 400V tot 36 kV)
• relatief laag vermogen (1 kW 10 MW)
• types: fotovoltaïsch wind biogas/stortgas WKK op fossiele of hernieuwbare brandstoffen
![Page 8: Inpassing van windenergie in het elektriciteitsnet Cursus Windenergie Sessie 3 Katholieke Hogeschool Brugge – Oostende - 28 februari 2007 - Joris Soens](https://reader036.vdocuments.site/reader036/viewer/2022062703/5551a0f04979591f3c8ba29a/html5/thumbnails/8.jpg)
8/90
• Netbelasting
• Netuitbating en netondersteuning
• Netveiligheid
• Power Quality & Communicatie
Invloed van DG op werking van het net Invloed van DG op werking van het net
![Page 9: Inpassing van windenergie in het elektriciteitsnet Cursus Windenergie Sessie 3 Katholieke Hogeschool Brugge – Oostende - 28 februari 2007 - Joris Soens](https://reader036.vdocuments.site/reader036/viewer/2022062703/5551a0f04979591f3c8ba29a/html5/thumbnails/9.jpg)
9/90
Invloed van DG op werking van het netInvloed van DG op werking van het net
• Netbelasting Lijnverliezen Thermische grenzen van geleiders en
transformatoren
![Page 10: Inpassing van windenergie in het elektriciteitsnet Cursus Windenergie Sessie 3 Katholieke Hogeschool Brugge – Oostende - 28 februari 2007 - Joris Soens](https://reader036.vdocuments.site/reader036/viewer/2022062703/5551a0f04979591f3c8ba29a/html5/thumbnails/10.jpg)
10/90
LijnverliezenLijnverliezen
HS-post
gelijkmatige belasting langs distributiekabel
stroom
afstand tot HS-post
![Page 11: Inpassing van windenergie in het elektriciteitsnet Cursus Windenergie Sessie 3 Katholieke Hogeschool Brugge – Oostende - 28 februari 2007 - Joris Soens](https://reader036.vdocuments.site/reader036/viewer/2022062703/5551a0f04979591f3c8ba29a/html5/thumbnails/11.jpg)
11/90
LijnverliezenLijnverliezen
HS-post
gelijkmatige belasting langs distributiekabel
DG
stroom
afstand tot HS-post
![Page 12: Inpassing van windenergie in het elektriciteitsnet Cursus Windenergie Sessie 3 Katholieke Hogeschool Brugge – Oostende - 28 februari 2007 - Joris Soens](https://reader036.vdocuments.site/reader036/viewer/2022062703/5551a0f04979591f3c8ba29a/html5/thumbnails/12.jpg)
12/90
LijnverliezenLijnverliezen
• Lijnverliezen ongeveer kwadratisch evenredig met getransporteerd schijnbaar vermogen
• Theoretisch optimum voor 1 generator (bij gelijkmatige lijnbelasting): generator op 2/3 van de kabellengte, en generatorvermogen = 2/3 van de totale last aan distributiekabel
• Werkelijke lijnverliezen sterk afhankelijk van ogenblikkelijke lastverdeling
![Page 13: Inpassing van windenergie in het elektriciteitsnet Cursus Windenergie Sessie 3 Katholieke Hogeschool Brugge – Oostende - 28 februari 2007 - Joris Soens](https://reader036.vdocuments.site/reader036/viewer/2022062703/5551a0f04979591f3c8ba29a/html5/thumbnails/13.jpg)
13/90
Thermische grenzen van geleiders en Thermische grenzen van geleiders en transformatorentransformatoren
• Op distributienet-niveau
DG vermindert meestal thermische belasting van geleiders en transformatoren in normaal bedrijf
Maar dimensionering van geleiders wordt bepaald door extreme scenario’s:
o volle belasting en lage productie van DG
o lage belasting en hoge productie van DG
![Page 14: Inpassing van windenergie in het elektriciteitsnet Cursus Windenergie Sessie 3 Katholieke Hogeschool Brugge – Oostende - 28 februari 2007 - Joris Soens](https://reader036.vdocuments.site/reader036/viewer/2022062703/5551a0f04979591f3c8ba29a/html5/thumbnails/14.jpg)
14/90
• Op transmissienet-niveau
Gevalstudie: Offshore Wind in de Belgische Noordzee
Lijnbelasting afhankelijk vano productie- en belastingsverdeling in Belgiëo internationale vermogensstromeno injectie van offshore windenergie
Overbelasting van transmissienet mogelijk tot diep in binnenland
Thermische grenzen van geleiders en Thermische grenzen van geleiders en transformatorentransformatoren
![Page 15: Inpassing van windenergie in het elektriciteitsnet Cursus Windenergie Sessie 3 Katholieke Hogeschool Brugge – Oostende - 28 februari 2007 - Joris Soens](https://reader036.vdocuments.site/reader036/viewer/2022062703/5551a0f04979591f3c8ba29a/html5/thumbnails/15.jpg)
15/90
Belgisch HoogspanningsnetBelgisch Hoogspanningsnet
150 kV
220 kV
400 kV
![Page 16: Inpassing van windenergie in het elektriciteitsnet Cursus Windenergie Sessie 3 Katholieke Hogeschool Brugge – Oostende - 28 februari 2007 - Joris Soens](https://reader036.vdocuments.site/reader036/viewer/2022062703/5551a0f04979591f3c8ba29a/html5/thumbnails/16.jpg)
16/90
Belgische ElektriciteitscentralesBelgische Elektriciteitscentrales
Le Val
Tihange
Doel
Chooz (F)
SchelleMol
Genk-Langerlo
Awirs
Monceau
KalloRodenhuize
Amercoeur
Ruien
Vilvoorde
Péronnes
Plate-Taille
Coo
Herdersbrug
Drogenbos
Saint Ghislain
Gent-Ringvaart
Conventional fossil fuel plant
Nuclear power plant
Pumped storage plant
Combined Cycle plant
![Page 17: Inpassing van windenergie in het elektriciteitsnet Cursus Windenergie Sessie 3 Katholieke Hogeschool Brugge – Oostende - 28 februari 2007 - Joris Soens](https://reader036.vdocuments.site/reader036/viewer/2022062703/5551a0f04979591f3c8ba29a/html5/thumbnails/17.jpg)
17/90
Overbelasting (‘congestion’) door Overbelasting (‘congestion’) door off-shore windenergieoff-shore windenergie
![Page 18: Inpassing van windenergie in het elektriciteitsnet Cursus Windenergie Sessie 3 Katholieke Hogeschool Brugge – Oostende - 28 februari 2007 - Joris Soens](https://reader036.vdocuments.site/reader036/viewer/2022062703/5551a0f04979591f3c8ba29a/html5/thumbnails/18.jpg)
18/90
• Netuitbating en netondersteuning
Impact van DG op stationaire netspanning
Spanningscontrole en reactieve-energiecompensatie
Dynamisch gedrag bij netstoringen
Invloed van DG op werking van het net Invloed van DG op werking van het net
![Page 19: Inpassing van windenergie in het elektriciteitsnet Cursus Windenergie Sessie 3 Katholieke Hogeschool Brugge – Oostende - 28 februari 2007 - Joris Soens](https://reader036.vdocuments.site/reader036/viewer/2022062703/5551a0f04979591f3c8ba29a/html5/thumbnails/19.jpg)
19/90
Wat is ‘netondersteuning’?Wat is ‘netondersteuning’?
• Netondersteuning of ‘ancillary services’ = diensten die netgebruikers (producenten & verbruikers) leveren voor
o veilige
o betrouwbare
o stabiele (technisch en economisch)
werking van het net
Gecoördineerd door netbeheerder
Omvat:
o spanningscontrole
o frequentiecontrole
o ‘black-start‘-mogelijkheid
o ondersteuning voor financiële transacties en economische dispatch
![Page 20: Inpassing van windenergie in het elektriciteitsnet Cursus Windenergie Sessie 3 Katholieke Hogeschool Brugge – Oostende - 28 februari 2007 - Joris Soens](https://reader036.vdocuments.site/reader036/viewer/2022062703/5551a0f04979591f3c8ba29a/html5/thumbnails/20.jpg)
20/90
Enkele netbeheerders in EuropaEnkele netbeheerders in Europa
met specifieke richtlijnen voor netondersteuning door gedecentraliseerde productie-eenheden
• Energinet.dk (Denemarken) http://www.energinet.dk
• E.ON (deel van Duitsland) http://www.eon-netz.com/
• Svk (Zweden) www.svk.se
• ESBNG (Ierland) www.eirgrid.com
• Scottish Power (Schotland) www.scottishpower.com
![Page 21: Inpassing van windenergie in het elektriciteitsnet Cursus Windenergie Sessie 3 Katholieke Hogeschool Brugge – Oostende - 28 februari 2007 - Joris Soens](https://reader036.vdocuments.site/reader036/viewer/2022062703/5551a0f04979591f3c8ba29a/html5/thumbnails/21.jpg)
21/90
Impact van DG op stationaire spanning:Impact van DG op stationaire spanning:theoretische beschouwingtheoretische beschouwing
GRID( ) Z PCC GRID load DGU U I I
ZGRID
~
Iload - IDG Iload
IDG
UPCCUGRID
PCC
meest eenvoudig netmodel
‘point of common coupling’
spanning UPCC op point of common coupling:
belasting aan PCC
gedecentraliseerde generatie aan PCC
![Page 22: Inpassing van windenergie in het elektriciteitsnet Cursus Windenergie Sessie 3 Katholieke Hogeschool Brugge – Oostende - 28 februari 2007 - Joris Soens](https://reader036.vdocuments.site/reader036/viewer/2022062703/5551a0f04979591f3c8ba29a/html5/thumbnails/22.jpg)
22/90
Kortsluitvermogen aan PCC Kortsluitvermogen aan PCC (vóór installatie DG)(vóór installatie DG)
2
* of GRID GRIDZ Z
*GRIDGRID GRID
sc GRID GRID sc
UU US U I S
ZGRID
~
Isc = UGRID / ZGRID
UGRIDkortsluiting
PCC(point of common coupling)
Kortsluitvermogen (1 - fasig):
Gebruikelijke waarden in België (3-fasig):
2,5 GVA (70 kV); 1,3 GVA (30 kV); 500 MVA (15 kV); 400 MVA (10 kV)
![Page 23: Inpassing van windenergie in het elektriciteitsnet Cursus Windenergie Sessie 3 Katholieke Hogeschool Brugge – Oostende - 28 februari 2007 - Joris Soens](https://reader036.vdocuments.site/reader036/viewer/2022062703/5551a0f04979591f3c8ba29a/html5/thumbnails/23.jpg)
23/90
Kortsluitvermogen - NetsterkteKortsluitvermogen - Netsterkte
GRID( ) Z PCC GRID load DGU U I I
2
* of GRID GRIDZ Z
*GRIDGRID GRID
sc GRID GRID sc
UU US U I S
groot kortsluitvermogen aan PCC (i.e. ZGRID klein) betekent dus:
weinig impact van DG op UPCC
DG
'netsterkte 'P
scS
vuistregel: netsterkte moet > 50
met PDG = totaal vermogen aan gedecentraliseerde productie op PCC
![Page 24: Inpassing van windenergie in het elektriciteitsnet Cursus Windenergie Sessie 3 Katholieke Hogeschool Brugge – Oostende - 28 februari 2007 - Joris Soens](https://reader036.vdocuments.site/reader036/viewer/2022062703/5551a0f04979591f3c8ba29a/html5/thumbnails/24.jpg)
24/90
Vuistregel: netsterkte > 50Vuistregel: netsterkte > 50
70 kV 30 kV 15 kV 10 kV
50 MW 26 MW 10 MW 8 MW
richtwaarden voor maximaal geïnstalleerd vermogen op radiale lijnen verbonden met PCC, afhankelijk van spanningsniveau
- d.i. bovengrens i.v.m. stationaire impact op spanningsprofiel
- veronderstelt voldoende stroombeschikbaarheid in alle leidingen
Vuistregel gecombineerd met typische waardes voor kortsluitvermogens leidt tot:
![Page 25: Inpassing van windenergie in het elektriciteitsnet Cursus Windenergie Sessie 3 Katholieke Hogeschool Brugge – Oostende - 28 februari 2007 - Joris Soens](https://reader036.vdocuments.site/reader036/viewer/2022062703/5551a0f04979591f3c8ba29a/html5/thumbnails/25.jpg)
25/90
Spanningscontrole en Spanningscontrole en reactieve-energiecompensatiereactieve-energiecompensatie
R XP + j · Q
U1 U2
1 2
1
R P X QU U
U
Spanningsval langs stroomvoerende geleider:
R = lijnweerstandX = lijnreactantieP = getransporteerd actief vermogenQ = getransporteerd reactief vermogen
![Page 26: Inpassing van windenergie in het elektriciteitsnet Cursus Windenergie Sessie 3 Katholieke Hogeschool Brugge – Oostende - 28 februari 2007 - Joris Soens](https://reader036.vdocuments.site/reader036/viewer/2022062703/5551a0f04979591f3c8ba29a/html5/thumbnails/26.jpg)
26/90
Spanningscontrole d.m.v. Spanningscontrole d.m.v. reactieve energiereactieve energie
• Openluchtlijnen (HS-netten): X >> R doeltreffende spanningscontrole d.m.v. reactieve energie Q
• Ondergrondse kabels (MS-en LS-netten) X ≈ R spanningscontrole d.m.v. reactieve energie minder doeltreffend veroorzaakt bovendien extra joule-verliezen in lijn Q-controle nuttig voor compensatie van reactieve belastingen Sommige netbeheerders schrijven bereik voor waarbinnen reactieve
energie van DG-eenheden regelbaar moet zijn
![Page 27: Inpassing van windenergie in het elektriciteitsnet Cursus Windenergie Sessie 3 Katholieke Hogeschool Brugge – Oostende - 28 februari 2007 - Joris Soens](https://reader036.vdocuments.site/reader036/viewer/2022062703/5551a0f04979591f3c8ba29a/html5/thumbnails/27.jpg)
27/90
Voorschriften i.v.m. Voorschriften i.v.m. reactieve-energiebereikreactieve-energiebereik
DK (Eltra&Elkraft, nu Energinet.dk)
DE (E.ON)
Schotland (voor 2003)
Schotland (voor 2007)
Schotland (na 2007)
IE (ESBNG)
power factor
Matevosyan J., Ackermann T., Söder L., ‘Comparison of International Regulations for Connection of Wind Turbines to the Network,’ Nordic Wind Power Conference (NWPC04), Chalmers University of Technology, Göteborg, Sweden, March 1-2, 2004;
(anno 2004)
![Page 28: Inpassing van windenergie in het elektriciteitsnet Cursus Windenergie Sessie 3 Katholieke Hogeschool Brugge – Oostende - 28 februari 2007 - Joris Soens](https://reader036.vdocuments.site/reader036/viewer/2022062703/5551a0f04979591f3c8ba29a/html5/thumbnails/28.jpg)
28/90
Gedrag van generatoren bij netstoringen (1)Gedrag van generatoren bij netstoringen (1)
ongecontroleerd versnellen van generator
voorbeeld: gedrag van windturbine met inductiegenerator, in geval van spanningsdip:
generator wordt losgekoppeld (‘tripped’) van het net door
eigen beveiliging
spanningsdip (op t = 4s)
![Page 29: Inpassing van windenergie in het elektriciteitsnet Cursus Windenergie Sessie 3 Katholieke Hogeschool Brugge – Oostende - 28 februari 2007 - Joris Soens](https://reader036.vdocuments.site/reader036/viewer/2022062703/5551a0f04979591f3c8ba29a/html5/thumbnails/29.jpg)
29/90
• Vroeger: elke generator kon willekeurig vroeg uitschakelen bij netstoring om eigen veiligheid te waarborgen
• Nu: stijgend aandeel aan gedecentraliseerde productie:
Netstoring (spanning, frequentie…) leidt tot uitschakeling van een generator
Dit veroorzaakt nieuwe spanningsdip bij nabije generatoren…
Cascade-effect met mogelijk groot verlies van productie
Netbeheerder legt ‘ride-through capability’ op aan DG-eenheden, voor spannings- en frequentiestoringen
Gedrag van generatoren bij netstoringen (2)Gedrag van generatoren bij netstoringen (2)
![Page 30: Inpassing van windenergie in het elektriciteitsnet Cursus Windenergie Sessie 3 Katholieke Hogeschool Brugge – Oostende - 28 februari 2007 - Joris Soens](https://reader036.vdocuments.site/reader036/viewer/2022062703/5551a0f04979591f3c8ba29a/html5/thumbnails/30.jpg)
30/90
Ride-through bij spanningsdips (1)Ride-through bij spanningsdips (1)
1) Elke spanningsdip boven rode lijn mag niet leiden tot uitschakeling van generator
2) In grijze zone moet generator extra reactieve energie leveren voor spanningsondersteuning
vb. E.ON spanningsdip-curve(E.ON = een netbeheerder in Duitsland)
-oorspronkelijk: specifieke curve voor windturbines
-nu voor alle generatoren met lage bijdrage tot netkortsluitvermogen
![Page 31: Inpassing van windenergie in het elektriciteitsnet Cursus Windenergie Sessie 3 Katholieke Hogeschool Brugge – Oostende - 28 februari 2007 - Joris Soens](https://reader036.vdocuments.site/reader036/viewer/2022062703/5551a0f04979591f3c8ba29a/html5/thumbnails/31.jpg)
31/90
Ride-through bij spanningsdips (2)Ride-through bij spanningsdips (2)
SE (Svk)( > 100 MW)
SE (Svk)( < 100 MW)
Schotland
IE (ESBNG)
DE (E.ON)
DK (Eltra)
DK (Elkraft)
Matevosyan J., Ackermann T., Söder L., ‘Comparison of International Regulations for Connection of Wind Turbines to the Network,’ Nordic Wind Power Conference (NWPC04), Chalmers University of Technology, Göteborg, Sweden, March 1-2, 2004;
(anno 2004)
![Page 32: Inpassing van windenergie in het elektriciteitsnet Cursus Windenergie Sessie 3 Katholieke Hogeschool Brugge – Oostende - 28 februari 2007 - Joris Soens](https://reader036.vdocuments.site/reader036/viewer/2022062703/5551a0f04979591f3c8ba29a/html5/thumbnails/32.jpg)
32/90
Ride-through by frequentie-storingenRide-through by frequentie-storingen
Matevosyan J., Ackermann T., Söder L., ‘Comparison of International Regulations for Connection of Wind Turbines to the Network,’ Nordic Wind Power Conference (NWPC04), Chalmers University of Technology, Göteborg, Sweden, March 1-2, 2004;
![Page 33: Inpassing van windenergie in het elektriciteitsnet Cursus Windenergie Sessie 3 Katholieke Hogeschool Brugge – Oostende - 28 februari 2007 - Joris Soens](https://reader036.vdocuments.site/reader036/viewer/2022062703/5551a0f04979591f3c8ba29a/html5/thumbnails/33.jpg)
33/90
• Netveiligheid
Werking van beveiligingsrelais
Foutstromen en detectie
Invloed van DG op werking van het net Invloed van DG op werking van het net
![Page 34: Inpassing van windenergie in het elektriciteitsnet Cursus Windenergie Sessie 3 Katholieke Hogeschool Brugge – Oostende - 28 februari 2007 - Joris Soens](https://reader036.vdocuments.site/reader036/viewer/2022062703/5551a0f04979591f3c8ba29a/html5/thumbnails/34.jpg)
34/90
Werking van beveiligingsrelaisWerking van beveiligingsrelais
Selectiviteit:Beveiliging dichts bij netfout reageert eerstAls beveiliging faalt: volgende beveiliging op hoger niveau reageert
net
Wees waakzaam met gedecentraliseerde productie-
installaties
![Page 35: Inpassing van windenergie in het elektriciteitsnet Cursus Windenergie Sessie 3 Katholieke Hogeschool Brugge – Oostende - 28 februari 2007 - Joris Soens](https://reader036.vdocuments.site/reader036/viewer/2022062703/5551a0f04979591f3c8ba29a/html5/thumbnails/35.jpg)
35/90
net
wordt foutstroom gedetecteerd?
Foutstromen en detectieFoutstromen en detectie
Foutdetectie:Kortsluitstroom wordt gedetecteerd door alle beveiligingsrelaisMet DG: kortsluitstroom wordt geleverd door lokale generatorenKortsluiting wordt niet meer gedetecteerd door alle relais
![Page 36: Inpassing van windenergie in het elektriciteitsnet Cursus Windenergie Sessie 3 Katholieke Hogeschool Brugge – Oostende - 28 februari 2007 - Joris Soens](https://reader036.vdocuments.site/reader036/viewer/2022062703/5551a0f04979591f3c8ba29a/html5/thumbnails/36.jpg)
36/90
• Power quality
Overgangsverschijnselen bij in- en uitschakelingen
Flikker en spanningsvariaties
Invloed van DG op werking van het net Invloed van DG op werking van het net
![Page 37: Inpassing van windenergie in het elektriciteitsnet Cursus Windenergie Sessie 3 Katholieke Hogeschool Brugge – Oostende - 28 februari 2007 - Joris Soens](https://reader036.vdocuments.site/reader036/viewer/2022062703/5551a0f04979591f3c8ba29a/html5/thumbnails/37.jpg)
37/90
Overgangsverschijnselen bij in- en Overgangsverschijnselen bij in- en uitschakelingenuitschakelingen
• Overgangsverschijnselen afhankelijk van generatortype
• Netgekoppelde inductiegenerator (WKK, windturbines): grote aanloopstromen machine werkt als motor tijdens aanloop: verbruikt energie
• Koppeling via omvormer (PV, wind, WKK…) overgangsverschijnselen kunnen gecontroleerd en beperkt worden
![Page 38: Inpassing van windenergie in het elektriciteitsnet Cursus Windenergie Sessie 3 Katholieke Hogeschool Brugge – Oostende - 28 februari 2007 - Joris Soens](https://reader036.vdocuments.site/reader036/viewer/2022062703/5551a0f04979591f3c8ba29a/html5/thumbnails/38.jpg)
38/90
Voorbeeld: windturbine in distributienet van Voorbeeld: windturbine in distributienet van HaasrodeHaasrode
110
408
1 SUB SUB 105
104
201 202 203 204 205 207 206 208
404
303
102 2 101 103 107
106 108 109
402
301 302
401 403 406
304 305
405 407
111
409
HS-post Heverlee
70kV – 10 kV
Windturbine
Onderzochte generatortypes voor windturbine:
-inductiegenerator met kooirotor (squirrel cage)
-dubbelgevoede inductiegenerator
![Page 39: Inpassing van windenergie in het elektriciteitsnet Cursus Windenergie Sessie 3 Katholieke Hogeschool Brugge – Oostende - 28 februari 2007 - Joris Soens](https://reader036.vdocuments.site/reader036/viewer/2022062703/5551a0f04979591f3c8ba29a/html5/thumbnails/39.jpg)
39/90
Gesimuleerde windsnelheid en Gesimuleerde windsnelheid en generatortoerentalgeneratortoerental
![Page 40: Inpassing van windenergie in het elektriciteitsnet Cursus Windenergie Sessie 3 Katholieke Hogeschool Brugge – Oostende - 28 februari 2007 - Joris Soens](https://reader036.vdocuments.site/reader036/viewer/2022062703/5551a0f04979591f3c8ba29a/html5/thumbnails/40.jpg)
40/90
Actief en reactief generatorvermogen Actief en reactief generatorvermogen
![Page 41: Inpassing van windenergie in het elektriciteitsnet Cursus Windenergie Sessie 3 Katholieke Hogeschool Brugge – Oostende - 28 februari 2007 - Joris Soens](https://reader036.vdocuments.site/reader036/viewer/2022062703/5551a0f04979591f3c8ba29a/html5/thumbnails/41.jpg)
41/90
Spanning op knopen 408 en 2Spanning op knopen 408 en 2
overgangsverschijnsel na inschakeling
![Page 42: Inpassing van windenergie in het elektriciteitsnet Cursus Windenergie Sessie 3 Katholieke Hogeschool Brugge – Oostende - 28 februari 2007 - Joris Soens](https://reader036.vdocuments.site/reader036/viewer/2022062703/5551a0f04979591f3c8ba29a/html5/thumbnails/42.jpg)
42/90
Flikker en snelle spanningsvariatiesFlikker en snelle spanningsvariaties
• Gedecentraliseerde productie (zon, wind, WKK) fluctueert en kan niet gepland worden
• Snelle vermogenfluctuaties veroorzaken ‘flikker’: kleine periodische spanningsvariaties (0,5 … 25 Hz)
• Typisch geval: ‘tower effect’ bij windturbines
vóór de mast van windturbine is windsnelheid lager
dip in generatorkoppel, telkens als turbineblad voor mast komt
• Flikker is zelden schadelijk voor apparatuur, maar veroorzaakt irritatie bij mens wanneer gloeilamp met flikkerende spanning gevoed wordt
![Page 43: Inpassing van windenergie in het elektriciteitsnet Cursus Windenergie Sessie 3 Katholieke Hogeschool Brugge – Oostende - 28 februari 2007 - Joris Soens](https://reader036.vdocuments.site/reader036/viewer/2022062703/5551a0f04979591f3c8ba29a/html5/thumbnails/43.jpg)
43/90
Kwantisatie van flikkerKwantisatie van flikker
• Gestandaardiseerd: IEC 61000-4-15
• Gewogen gemiddelde van laagfrekwente spanningscomponenten over 10 minuten (Pst) of 2 uur (Plt)
• Ponderatiefactoren gebaseerd op irritatiegevoel bij mensen
0 5 10 15 20 250
0.5
1
1.5
2
2.5
Voltage Fluctuation Frequency [Hz]
dU
/U [
%]
Values for dU/U resulting in Pst = 1 (IEC61400-15)
spanningsfluctuatie van8 – 9 Hz is meest storend
![Page 44: Inpassing van windenergie in het elektriciteitsnet Cursus Windenergie Sessie 3 Katholieke Hogeschool Brugge – Oostende - 28 februari 2007 - Joris Soens](https://reader036.vdocuments.site/reader036/viewer/2022062703/5551a0f04979591f3c8ba29a/html5/thumbnails/44.jpg)
44/90
Flikker en DGFlikker en DG
• Gebruikelijk flikkerniveau op middenspanning: 0.35 Pst 0.25 Plt
• Plt moet < 1
• Impact van gedecentraliseerde generator op flikker wordt gemeten en berekend volgens standaardprocedures vb voor windturbines: IEC 61400-21
![Page 45: Inpassing van windenergie in het elektriciteitsnet Cursus Windenergie Sessie 3 Katholieke Hogeschool Brugge – Oostende - 28 februari 2007 - Joris Soens](https://reader036.vdocuments.site/reader036/viewer/2022062703/5551a0f04979591f3c8ba29a/html5/thumbnails/45.jpg)
45/90
BesluitBesluit
• Wat is bovengrens voor DG? geen éénduidig antwoord mogelijk
afhankelijk van:o beschikbare netinfrastructuur
o gewenste power quality en betrouwbaarheid
o hoe streng zijn aansluitingsvoorwaarden door netbeheerder
Richtwaarden:
o PDG < 2/3 van lastvermogen op één radiale lijn
(voor minimalisatie netverliezen)
o netsterkte > 50
o Plt < 1
![Page 46: Inpassing van windenergie in het elektriciteitsnet Cursus Windenergie Sessie 3 Katholieke Hogeschool Brugge – Oostende - 28 februari 2007 - Joris Soens](https://reader036.vdocuments.site/reader036/viewer/2022062703/5551a0f04979591f3c8ba29a/html5/thumbnails/46.jpg)
46/90
Windenergie: basistypes windturbines
![Page 47: Inpassing van windenergie in het elektriciteitsnet Cursus Windenergie Sessie 3 Katholieke Hogeschool Brugge – Oostende - 28 februari 2007 - Joris Soens](https://reader036.vdocuments.site/reader036/viewer/2022062703/5551a0f04979591f3c8ba29a/html5/thumbnails/47.jpg)
47/90
Geïnstalleerd windvermogen Geïnstalleerd windvermogen in Europain Europa
Geïnstalleerd [MW] eind 2005
Niew [MW]
2006
Geïnstalleerd [MW]
eind 2006
Duitsland 18.415 2.233 20.622
Spanje 10.028 1587 11.615
Denemarken 3.128 11 3.136
...
Nederland 1219 356 1.560
...
België 167 26 193
Europa (EU25) 40.500 7.588 48.027
http://www.ewea.org
![Page 48: Inpassing van windenergie in het elektriciteitsnet Cursus Windenergie Sessie 3 Katholieke Hogeschool Brugge – Oostende - 28 februari 2007 - Joris Soens](https://reader036.vdocuments.site/reader036/viewer/2022062703/5551a0f04979591f3c8ba29a/html5/thumbnails/48.jpg)
48/90
Controle-opties voor wind turbinesControle-opties voor wind turbines
• Toerentalregeling vast toerental
variabel toerental beperkt bereik
variabel toerental breed bereik
• Controle op reactief vermogen
• Controle op bladhoek en actief vermogen vaste bladhoek
verstelbare bladhoek (“pitch”)
• Kruien (“yaw”)
sterk afhankelijk van type generator
![Page 49: Inpassing van windenergie in het elektriciteitsnet Cursus Windenergie Sessie 3 Katholieke Hogeschool Brugge – Oostende - 28 februari 2007 - Joris Soens](https://reader036.vdocuments.site/reader036/viewer/2022062703/5551a0f04979591f3c8ba29a/html5/thumbnails/49.jpg)
49/90
Generatortypes voor windturbines (I)Generatortypes voor windturbines (I)
inductiegenerator met kooirotor (bijna) constante toerental altijd inductieve belasting
Turbine
Net
shaft &gearbox
wind
generator
~
![Page 50: Inpassing van windenergie in het elektriciteitsnet Cursus Windenergie Sessie 3 Katholieke Hogeschool Brugge – Oostende - 28 februari 2007 - Joris Soens](https://reader036.vdocuments.site/reader036/viewer/2022062703/5551a0f04979591f3c8ba29a/html5/thumbnails/50.jpg)
50/90
Turbine generator types (II)Turbine generator types (II)
dubbelgevoede inductiegenerator regelbaar toerental – beperkt bereik reactief vermogen is regelbaar
shaft &gearbox
generator
Converter
~Net
CrowbarTurbine
![Page 51: Inpassing van windenergie in het elektriciteitsnet Cursus Windenergie Sessie 3 Katholieke Hogeschool Brugge – Oostende - 28 februari 2007 - Joris Soens](https://reader036.vdocuments.site/reader036/viewer/2022062703/5551a0f04979591f3c8ba29a/html5/thumbnails/51.jpg)
51/90
Turbine generator types (III)Turbine generator types (III)
synchrone generator, “direct drive” variabel toerental – breed bereik → geen tandwielkast reactief vermogen is regelbaarIntroduction
SG
Turbine
Converter
~Grid
Permanent MagnetOR
Field Winding
![Page 52: Inpassing van windenergie in het elektriciteitsnet Cursus Windenergie Sessie 3 Katholieke Hogeschool Brugge – Oostende - 28 februari 2007 - Joris Soens](https://reader036.vdocuments.site/reader036/viewer/2022062703/5551a0f04979591f3c8ba29a/html5/thumbnails/52.jpg)
52/90
Dynamische modellering van windturbines voor Dynamische modellering van windturbines voor ‘power system simulation software’‘power system simulation software’
• voor gebruik in software voor dynamische simulatie van elektriciteitsnetten (vb Eurostag, Digsilent...): simulatie van kortsluitingen, belastingsstrappen, schakelmanoeuvres... interactie windturbine-model en net-modelm
gridcontrolled wind turbine
grid dispatch & control
wind speed
injected current
voltage at turbine nodereference
P and Q
controlled grid parameters
![Page 53: Inpassing van windenergie in het elektriciteitsnet Cursus Windenergie Sessie 3 Katholieke Hogeschool Brugge – Oostende - 28 februari 2007 - Joris Soens](https://reader036.vdocuments.site/reader036/viewer/2022062703/5551a0f04979591f3c8ba29a/html5/thumbnails/53.jpg)
53/90
Voorbeeld: dynamisch model van windturbine met Voorbeeld: dynamisch model van windturbine met dubbelgevoede inductiegeneratordubbelgevoede inductiegenerator
vwind
uturb
qref
pref
iturb
![Page 54: Inpassing van windenergie in het elektriciteitsnet Cursus Windenergie Sessie 3 Katholieke Hogeschool Brugge – Oostende - 28 februari 2007 - Joris Soens](https://reader036.vdocuments.site/reader036/viewer/2022062703/5551a0f04979591f3c8ba29a/html5/thumbnails/54.jpg)
54/90
Simulatievoorbeelden met Simulatievoorbeelden met windturbinemodellenwindturbinemodellen
• stapsgewijze toename van windsnelheid
• spanningsstoring aan de turbinegenerator
![Page 55: Inpassing van windenergie in het elektriciteitsnet Cursus Windenergie Sessie 3 Katholieke Hogeschool Brugge – Oostende - 28 februari 2007 - Joris Soens](https://reader036.vdocuments.site/reader036/viewer/2022062703/5551a0f04979591f3c8ba29a/html5/thumbnails/55.jpg)
55/90
400 600 800 1000 1200 1400 1600 18000
10
20
30
time [s]
v win
d [m/s]
Simulated increasing wind speed
input voor simulatie: stapsgewijs toenemende windsnelheid
wind speed at hub height
400 600 800 1000 1200 1600 1800 2000
10
20
time [s]
Simulatievoorbeelden met Simulatievoorbeelden met windturbinemodellen: toename windsnelheidwindturbinemodellen: toename windsnelheid
![Page 56: Inpassing van windenergie in het elektriciteitsnet Cursus Windenergie Sessie 3 Katholieke Hogeschool Brugge – Oostende - 28 februari 2007 - Joris Soens](https://reader036.vdocuments.site/reader036/viewer/2022062703/5551a0f04979591f3c8ba29a/html5/thumbnails/56.jpg)
56/90
400 600 800 1000 1200 1400 1600 18000
0.5
1
1.5
time [s]
p turb
[p
.u.]
Turbine active power for increasing wind speed
case 1case 2case 3 & 4
400 600 800 1000 1200 1600 1800 2000
time [s]
0,5
1
power [p.u.]
variable speed &pitch control
fixed speed & pitch control
fixed speed & no pitch control
turbine power for increasing wind speed
Simulatievoorbeelden met Simulatievoorbeelden met windturbinemodellen: toename windsnelheidwindturbinemodellen: toename windsnelheid
![Page 57: Inpassing van windenergie in het elektriciteitsnet Cursus Windenergie Sessie 3 Katholieke Hogeschool Brugge – Oostende - 28 februari 2007 - Joris Soens](https://reader036.vdocuments.site/reader036/viewer/2022062703/5551a0f04979591f3c8ba29a/html5/thumbnails/57.jpg)
57/90
400 600 800 1000 1200 1400 1600 18000
0.5
1
1.5
time [s]
turb
ine
sp
ee
d [
p.u
.]
Turbine speed for increasing wind speed
case 1 & 2case 3 & 4
400 600 800 1000 1200 1600 1800 2000
time [s]
0,5
1
speed [p.u.]
turbine speed for increasing wind speed
variable speed turbine
constant speed turbine
Simulatievoorbeelden met Simulatievoorbeelden met windturbinemodellen: toename windsnelheidwindturbinemodellen: toename windsnelheid
![Page 58: Inpassing van windenergie in het elektriciteitsnet Cursus Windenergie Sessie 3 Katholieke Hogeschool Brugge – Oostende - 28 februari 2007 - Joris Soens](https://reader036.vdocuments.site/reader036/viewer/2022062703/5551a0f04979591f3c8ba29a/html5/thumbnails/58.jpg)
58/90
zoom on turbine speed
995 1000 1005 1010 1015 1020 10250.9
0.95
1
1.05
1.1
time [s]
sp
ee
d [
p.u
.]
Turbine speed for increasing wind speed
case 1 & 2, turbine speed
case 1 & 2, generator speed
case 3 & 4, turbine speed
case 3 & 4, generator speed
variable speed: propeller speed
variable speed: generator speed
fixed speed: propeller speed
fixed speed: generator speed
995 1000 1005 1010 1015 1020 1025
0.95
1
1,05
time [s]
speed [p.u.]
Simulatievoorbeelden met Simulatievoorbeelden met windturbinemodellen: toename windsnelheidwindturbinemodellen: toename windsnelheid
![Page 59: Inpassing van windenergie in het elektriciteitsnet Cursus Windenergie Sessie 3 Katholieke Hogeschool Brugge – Oostende - 28 februari 2007 - Joris Soens](https://reader036.vdocuments.site/reader036/viewer/2022062703/5551a0f04979591f3c8ba29a/html5/thumbnails/59.jpg)
59/90
999 999.5 1000 1000.5 1001 1001.5 1002 1002.5 10030
0.2
0.4
0.6
0.8
1
Voltage at node 104 during fault at this node
time [s]
u 104 [
p.u
.]
1000 1001 1002
voltage at turbine generator
0.4
0.6
1
0.8
0.2
time [s]
Simulatievoorbeelden met Simulatievoorbeelden met windturbinemodellen: spanningsstoringwindturbinemodellen: spanningsstoring
input voor simulatie: spanningsdip aan generator van winturbine
![Page 60: Inpassing van windenergie in het elektriciteitsnet Cursus Windenergie Sessie 3 Katholieke Hogeschool Brugge – Oostende - 28 februari 2007 - Joris Soens](https://reader036.vdocuments.site/reader036/viewer/2022062703/5551a0f04979591f3c8ba29a/html5/thumbnails/60.jpg)
60/90
995 1000 1005 1010 1015 10200.8
0.9
1
1.1
1.2
1.3
time [s]
turb
ine
an
d g
en
era
tor
spe
ed
[p
.u.]
Turbine and generator speed during fault at node 104, cases 1 & 2
turbine speed generator speed
1000 1005 1010 1015time [s]
0.9
1
1.1
1.2
speed [p.u.]
propeller speed
generator speed
propeller and generator speed during voltage dip, for fixed-speed turbine with induction generator
Simulatievoorbeelden met Simulatievoorbeelden met windturbinemodellen: spanningsstoringwindturbinemodellen: spanningsstoring
![Page 61: Inpassing van windenergie in het elektriciteitsnet Cursus Windenergie Sessie 3 Katholieke Hogeschool Brugge – Oostende - 28 februari 2007 - Joris Soens](https://reader036.vdocuments.site/reader036/viewer/2022062703/5551a0f04979591f3c8ba29a/html5/thumbnails/61.jpg)
61/90
Detailed turbine model:Detailed turbine model:simulation example II (3)simulation example II (3)
propeller and generator speed during voltage dip, for variable-speed turbine with doubly fed induction generator
995 1000 1005 1010 1015 10200.8
0.9
1
1.1
1.2
1.3
time [s]
turb
ine
an
d g
en
era
tor
sp
ee
d [
p.u
.]
Turbine and generator speed during fault at node 104, cases 3 & 4
turbine speed generator speed
1000 1005 1010 1015time [s]
0.9
1
1.1
1.2
speed [p.u.]
propeller speed
generator speed
![Page 62: Inpassing van windenergie in het elektriciteitsnet Cursus Windenergie Sessie 3 Katholieke Hogeschool Brugge – Oostende - 28 februari 2007 - Joris Soens](https://reader036.vdocuments.site/reader036/viewer/2022062703/5551a0f04979591f3c8ba29a/html5/thumbnails/62.jpg)
62/90
DEEL II
WINDENERGIE: OPBRENGSTEN EN WAARDE
![Page 63: Inpassing van windenergie in het elektriciteitsnet Cursus Windenergie Sessie 3 Katholieke Hogeschool Brugge – Oostende - 28 februari 2007 - Joris Soens](https://reader036.vdocuments.site/reader036/viewer/2022062703/5551a0f04979591f3c8ba29a/html5/thumbnails/63.jpg)
63/90
Overheidsondersteuning voor productie van elektriciteit uit hernieuwbare energiebronnen
-
Groenestroomcertificaten in Vlaanderen
![Page 64: Inpassing van windenergie in het elektriciteitsnet Cursus Windenergie Sessie 3 Katholieke Hogeschool Brugge – Oostende - 28 februari 2007 - Joris Soens](https://reader036.vdocuments.site/reader036/viewer/2022062703/5551a0f04979591f3c8ba29a/html5/thumbnails/64.jpg)
64/90
Overheidsondersteuning voor hernieuwbare Overheidsondersteuning voor hernieuwbare energieprojectenenergieprojecten
• Europese Richtlijn 2001/77/EC Richtlijn 2001/77/EG van het Europees Parlement en de Raad van 27 september 2001 betreffende de bevordering van elektriciteitsopwekking uit hernieuwbare energiebronnen op de interne elektriciteitsmarkt
• Legt doelstellingen vast voor elektriciteitsproductie uit hernieuwbare energiebronnen, per lidstaat
• Manier om doelstellingen te bereiken via ondersteuningsmechanismen: lidstaten hebben keuze
![Page 65: Inpassing van windenergie in het elektriciteitsnet Cursus Windenergie Sessie 3 Katholieke Hogeschool Brugge – Oostende - 28 februari 2007 - Joris Soens](https://reader036.vdocuments.site/reader036/viewer/2022062703/5551a0f04979591f3c8ba29a/html5/thumbnails/65.jpg)
65/90
Doelstellingen elektriciteitsproductie uit Doelstellingen elektriciteitsproductie uit hernieuwbare energiebronnenhernieuwbare energiebronnen
![Page 66: Inpassing van windenergie in het elektriciteitsnet Cursus Windenergie Sessie 3 Katholieke Hogeschool Brugge – Oostende - 28 februari 2007 - Joris Soens](https://reader036.vdocuments.site/reader036/viewer/2022062703/5551a0f04979591f3c8ba29a/html5/thumbnails/66.jpg)
66/90
Verschillende types overheidsondersteuningVerschillende types overheidsondersteuning
Generation based (MWh)
Feed-in systems Fiscal measures Tendering systems Increased unbalance tolerance
Quota obligations Green Pricing Fiscal Measures
Supply
side Investment subsidies Fiscal measures Tendering systems
Quota obligations
Demand
side
Capacity based (MW)
![Page 67: Inpassing van windenergie in het elektriciteitsnet Cursus Windenergie Sessie 3 Katholieke Hogeschool Brugge – Oostende - 28 februari 2007 - Joris Soens](https://reader036.vdocuments.site/reader036/viewer/2022062703/5551a0f04979591f3c8ba29a/html5/thumbnails/67.jpg)
67/90
Het systeem van groenestroomcertificaten (1)Het systeem van groenestroomcertificaten (1)
• Producenten van elektriciteit uit hernieuwbare energiebronnen krijgen groenestroomcertificaten toegekend 1 groenestroomcertificaat per netto MWh elektriciteit uit HEB uitreiking gebeurt in Vlaanderen door VREG
• Leveranciers van elektriciteit hebben verplichting om een hoeveelheid groenestroomcertificaten in te leveren bij de VREG hoeveelheid = % van totale elektriciteitslevering boete per certificaat tekort: 125 euro
![Page 68: Inpassing van windenergie in het elektriciteitsnet Cursus Windenergie Sessie 3 Katholieke Hogeschool Brugge – Oostende - 28 februari 2007 - Joris Soens](https://reader036.vdocuments.site/reader036/viewer/2022062703/5551a0f04979591f3c8ba29a/html5/thumbnails/68.jpg)
68/90
Het systeem van groenestroomcertificaten (2)Het systeem van groenestroomcertificaten (2)
• Leveranciers moeten voldoen aan verplichting door zelf groene elektriciteit te produceren door groenestroomcertificaten te kopen van andere producenten handel in certificaten gebeurt op vrije markt: marktprijs functie van
o boetewaarde (125 euro)o aantal beschikbare certificaten op de markt
• Producenten hebben twee bronnen van inkomsten: verkoop van elektriciteit (aan gewone marktprijs) verkoop van groenestroomcertificaten handel in certificaten en elektriciteit is volledig apart
![Page 69: Inpassing van windenergie in het elektriciteitsnet Cursus Windenergie Sessie 3 Katholieke Hogeschool Brugge – Oostende - 28 februari 2007 - Joris Soens](https://reader036.vdocuments.site/reader036/viewer/2022062703/5551a0f04979591f3c8ba29a/html5/thumbnails/69.jpg)
69/90
Groenestroomcertificaten: de Groenestroomcertificaten: de quotumverplichtingquotumverplichting
• Aantal in te leveren groenestroomcertificaten als % van totale elektriciteitslevering in dat jaar 0,80% in 2002 1,20% in 2003 2,00% in 2004 2,50% in 2005 3,00% in 2006 3,75% in 2007 4,50% in 2008 5,25% in 2009 6,00% in 2010
![Page 70: Inpassing van windenergie in het elektriciteitsnet Cursus Windenergie Sessie 3 Katholieke Hogeschool Brugge – Oostende - 28 februari 2007 - Joris Soens](https://reader036.vdocuments.site/reader036/viewer/2022062703/5551a0f04979591f3c8ba29a/html5/thumbnails/70.jpg)
70/90
Het systeem van groenestroomcertificatenHet systeem van groenestroomcertificaten
• Meer uitleg over groenestroomcertificaten actuele marktprijs van groenestroomcertificaten wordt het quotum gehaald? groenestroomcertificaten en garantie van oorsprong
www.vreg.be groene stroom
![Page 71: Inpassing van windenergie in het elektriciteitsnet Cursus Windenergie Sessie 3 Katholieke Hogeschool Brugge – Oostende - 28 februari 2007 - Joris Soens](https://reader036.vdocuments.site/reader036/viewer/2022062703/5551a0f04979591f3c8ba29a/html5/thumbnails/71.jpg)
71/90
De waarde van windenergie
![Page 72: Inpassing van windenergie in het elektriciteitsnet Cursus Windenergie Sessie 3 Katholieke Hogeschool Brugge – Oostende - 28 februari 2007 - Joris Soens](https://reader036.vdocuments.site/reader036/viewer/2022062703/5551a0f04979591f3c8ba29a/html5/thumbnails/72.jpg)
72/90
De waarde van windenergieDe waarde van windenergie
• vier referentiescenario’s (voor eigen berekeningen)
• capaciteitsfactor
• capaciteitskrediet
• enkele bedenkingen
![Page 73: Inpassing van windenergie in het elektriciteitsnet Cursus Windenergie Sessie 3 Katholieke Hogeschool Brugge – Oostende - 28 februari 2007 - Joris Soens](https://reader036.vdocuments.site/reader036/viewer/2022062703/5551a0f04979591f3c8ba29a/html5/thumbnails/73.jpg)
73/90
Scenario I Scenario I Gelijk verspreidGelijk verspreid
![Page 74: Inpassing van windenergie in het elektriciteitsnet Cursus Windenergie Sessie 3 Katholieke Hogeschool Brugge – Oostende - 28 februari 2007 - Joris Soens](https://reader036.vdocuments.site/reader036/viewer/2022062703/5551a0f04979591f3c8ba29a/html5/thumbnails/74.jpg)
74/90
Scenario IIScenario IIGeconcentreerdGeconcentreerd
![Page 75: Inpassing van windenergie in het elektriciteitsnet Cursus Windenergie Sessie 3 Katholieke Hogeschool Brugge – Oostende - 28 februari 2007 - Joris Soens](https://reader036.vdocuments.site/reader036/viewer/2022062703/5551a0f04979591f3c8ba29a/html5/thumbnails/75.jpg)
75/90
Scenario IIIScenario IIIEén windpark in zeeEén windpark in zee
![Page 76: Inpassing van windenergie in het elektriciteitsnet Cursus Windenergie Sessie 3 Katholieke Hogeschool Brugge – Oostende - 28 februari 2007 - Joris Soens](https://reader036.vdocuments.site/reader036/viewer/2022062703/5551a0f04979591f3c8ba29a/html5/thumbnails/76.jpg)
76/90
Scenario IVScenario IVScen. II + Scen. IIIScen. II + Scen. III
![Page 77: Inpassing van windenergie in het elektriciteitsnet Cursus Windenergie Sessie 3 Katholieke Hogeschool Brugge – Oostende - 28 februari 2007 - Joris Soens](https://reader036.vdocuments.site/reader036/viewer/2022062703/5551a0f04979591f3c8ba29a/html5/thumbnails/77.jpg)
77/90
CapaciteitsfactorCapaciteitsfactor
• Voor afzonderlijke windturbines of voor grotere gebieden
• Belangrijke waardemeter voor projectontwikkelaars, wanneer
inkomsten ~ totaal geproduceerde energie
capaciteitsfactor = jaarlijkse energieproductie [MWh]
geïnstalleerd vermogen [MW] x 8760 [h]
Scenariocapaciteitsfactor
[%]equivalent aantal
vollasturen
I 20 1752
II 26 2278
III 31 2715
IV 29 2540
![Page 78: Inpassing van windenergie in het elektriciteitsnet Cursus Windenergie Sessie 3 Katholieke Hogeschool Brugge – Oostende - 28 februari 2007 - Joris Soens](https://reader036.vdocuments.site/reader036/viewer/2022062703/5551a0f04979591f3c8ba29a/html5/thumbnails/78.jpg)
78/90
Capaciteitskrediet:Capaciteitskrediet:definitiedefinitie
• betrouwbare capaciteit
de hoeveelheid geïnstalleerde capaciteit in een energiesysteem die met
een gegeven betrouwbaarheid ogenblikkelijk beschikbaar is om de totale
energievraag te dekken;
• loss of load probability (LOLP)
de waarschijnlijkheid dat de totale energievraag groter is dan de
betrouwbare capaciteit;
• capaciteitskrediet van windenergie
de hoeveelheid conventionele generators die kunnen vervangen worden
door windturbines, zonder dat de LOLP toeneemt.
![Page 79: Inpassing van windenergie in het elektriciteitsnet Cursus Windenergie Sessie 3 Katholieke Hogeschool Brugge – Oostende - 28 februari 2007 - Joris Soens](https://reader036.vdocuments.site/reader036/viewer/2022062703/5551a0f04979591f3c8ba29a/html5/thumbnails/79.jpg)
79/90
Capaciteitskrediet:Capaciteitskrediet:berekeningberekening
( ) (0) exppeak
DH D H
Q
2 ( )plant
plant plantP
H D H D P p P
H( 0 ) = LOLP = 4 h/year
Aanname: waarschijnlijkheid dat
Totale energievraag > (betrouwbare capaciteit + D MW )
Invloed van bijkomende generator, met
productiewaarschijnlijkheid p( Pplant )
![Page 80: Inpassing van windenergie in het elektriciteitsnet Cursus Windenergie Sessie 3 Katholieke Hogeschool Brugge – Oostende - 28 februari 2007 - Joris Soens](https://reader036.vdocuments.site/reader036/viewer/2022062703/5551a0f04979591f3c8ba29a/html5/thumbnails/80.jpg)
80/90
LOLP grafischLOLP grafisch
-500 0 500 1000 1500 20000
1
2
3
4
5
6
7
D (Demand not served) [MW]
H(D
) [h
ou
rs/y
ea
r]
Estimated LOLP for Belgium
0 500
4
3
2
1
0
D (Demand not served) [MW]
[hour/year]
= 30
Qpeak = 13.5 GW
H(0) = 4 h/year
LOLP
H (D )
![Page 81: Inpassing van windenergie in het elektriciteitsnet Cursus Windenergie Sessie 3 Katholieke Hogeschool Brugge – Oostende - 28 februari 2007 - Joris Soens](https://reader036.vdocuments.site/reader036/viewer/2022062703/5551a0f04979591f3c8ba29a/html5/thumbnails/81.jpg)
81/90
Capaciteitskrediet grafischCapaciteitskrediet grafisch
-500 0 500 10000
1
2
3
4
5
D (Demand not served) [MW]
H(D
) [h
ours
/yea
r]Influence of wind park on H(D)
capacitycredit
extra conventionalpower plants
LOLP improvement
H (D)
H2 (D)
0 500
4
3
2
1
0
D (Demand not served) [MW]
H (D ) & H2 (D)[hour/year]
![Page 82: Inpassing van windenergie in het elektriciteitsnet Cursus Windenergie Sessie 3 Katholieke Hogeschool Brugge – Oostende - 28 februari 2007 - Joris Soens](https://reader036.vdocuments.site/reader036/viewer/2022062703/5551a0f04979591f3c8ba29a/html5/thumbnails/82.jpg)
82/90
Capaciteitskrediet voor windenergie in BelgiëCapaciteitskrediet voor windenergie in België
0 1000 2000 3000 4000 50000
100
200
300
400
500
Installed wind power [MW]
Ca
pa
city c
red
it [
MW
]
Wind power capacity credit for all scenarios
scen I scen II scen III scen IV
1000 2000 3000 40000
100
200
300
400
5000
Installed wind power [MW]
Capacity credit [MW]
![Page 83: Inpassing van windenergie in het elektriciteitsnet Cursus Windenergie Sessie 3 Katholieke Hogeschool Brugge – Oostende - 28 februari 2007 - Joris Soens](https://reader036.vdocuments.site/reader036/viewer/2022062703/5551a0f04979591f3c8ba29a/html5/thumbnails/83.jpg)
83/90
C-power offshore windpark (Thorntonbank)C-power offshore windpark (Thorntonbank)
• op www.c-power.be vinden we volgende gegevens terug: 300 MW geïnstalleerd vermogen (eindfase) 1000 GWh/jaar 450.000 ton/jaar vermindering van CO2-emissies
(in vergelijking met de milieuvriendelijkste gascentrales)
• hieruit leiden we af: capaciteitsfactor: 38% of 3333 equivalente vollastuen capaciteitskrediet ca. 100 MW CO2-uitstoot van milieuvriendelijkste gascentrales:
450 kg/MWh
![Page 84: Inpassing van windenergie in het elektriciteitsnet Cursus Windenergie Sessie 3 Katholieke Hogeschool Brugge – Oostende - 28 februari 2007 - Joris Soens](https://reader036.vdocuments.site/reader036/viewer/2022062703/5551a0f04979591f3c8ba29a/html5/thumbnails/84.jpg)
84/90
Enkele bedenkingen bij capaciteitsfactor en Enkele bedenkingen bij capaciteitsfactor en capaciteitskrediet als waardemetercapaciteitskrediet als waardemeter
• Capaciteitsfactor en –krediet gebaseerd op jaartotalen
• Veronderstellen steady-state van elektriciteitssysteem
MAAR
• Elektriciteit is moeilijk stockeerbaar
• Elektriciteitsproductie beantwoordt aan vraag a.d.h.v. base-load en peak-load centrales
Rendement, CO2-emissies en kosten van elektriciteitsproductie zijn tijdsafhankelijk !!
![Page 85: Inpassing van windenergie in het elektriciteitsnet Cursus Windenergie Sessie 3 Katholieke Hogeschool Brugge – Oostende - 28 februari 2007 - Joris Soens](https://reader036.vdocuments.site/reader036/viewer/2022062703/5551a0f04979591f3c8ba29a/html5/thumbnails/85.jpg)
85/90
Tijdsafhankelijkheid van Tijdsafhankelijkheid van elektriciteitsproductieelektriciteitsproductie
• Tijdsafhankelijkheid van CO2-emissies kosten ...
van elektriciteitsproductie wordt geïllustreerd door twee voorbeelden simulatie PROMIX (K.U.Leuven) BELPEX - energieprijs
![Page 86: Inpassing van windenergie in het elektriciteitsnet Cursus Windenergie Sessie 3 Katholieke Hogeschool Brugge – Oostende - 28 februari 2007 - Joris Soens](https://reader036.vdocuments.site/reader036/viewer/2022062703/5551a0f04979591f3c8ba29a/html5/thumbnails/86.jpg)
86/90
Gemiddelde elektriciteitsproductie en CO2-Gemiddelde elektriciteitsproductie en CO2-emissie in Belgiëemissie in België
http://www.mech.kuleuven.be/energy/
![Page 87: Inpassing van windenergie in het elektriciteitsnet Cursus Windenergie Sessie 3 Katholieke Hogeschool Brugge – Oostende - 28 februari 2007 - Joris Soens](https://reader036.vdocuments.site/reader036/viewer/2022062703/5551a0f04979591f3c8ba29a/html5/thumbnails/87.jpg)
87/90
BELPEX – elektriciteitsprijs/MWh BELPEX – elektriciteitsprijs/MWh
http://www.belpex.be
![Page 88: Inpassing van windenergie in het elektriciteitsnet Cursus Windenergie Sessie 3 Katholieke Hogeschool Brugge – Oostende - 28 februari 2007 - Joris Soens](https://reader036.vdocuments.site/reader036/viewer/2022062703/5551a0f04979591f3c8ba29a/html5/thumbnails/88.jpg)
88/90
De echte waarde van windenergieDe echte waarde van windenergie
• Hoofddoel moet zijn: niet: een zo groot mogelijk aandeel groene stroom (dit is een middel !!) maar wel maximum besparing op grondstoffen en emissies
• een juiste meting van de waarde van windenergie is quasi onmogelijk
• vereist perfecte kennis van totale elektriciteitssysteem inclusief marktwerking (nationaal en
internationaal) energievraag andere bepalende parameters
![Page 89: Inpassing van windenergie in het elektriciteitsnet Cursus Windenergie Sessie 3 Katholieke Hogeschool Brugge – Oostende - 28 februari 2007 - Joris Soens](https://reader036.vdocuments.site/reader036/viewer/2022062703/5551a0f04979591f3c8ba29a/html5/thumbnails/89.jpg)
89/90
SlotbeschouwingenSlotbeschouwingen
• Kan “creatieve marktwerking” windenergie opwaarderen? integratie van windenergie in elektriciteitsbeurzen (bvb
BELPEX) controle van de elektrische verbruiken ifv ogenblikkelijk
aanbod windenergie dag- en nachttarief voor eindverbruikers “windtarief”?
vele marktspelers zijn samen inventiever dan één overheid
![Page 90: Inpassing van windenergie in het elektriciteitsnet Cursus Windenergie Sessie 3 Katholieke Hogeschool Brugge – Oostende - 28 februari 2007 - Joris Soens](https://reader036.vdocuments.site/reader036/viewer/2022062703/5551a0f04979591f3c8ba29a/html5/thumbnails/90.jpg)
90/90
SlotbeschouwingenSlotbeschouwingen
• Aspecten die waarde van windenergie beïnvloeden
besparing op fossiele brandstoffen reductie CO2-emissies
maar ook...
economisch exportproduct: windturbines + alle know-how tewerkstelling toerisme invloed op fauna en flora op land en zee