Het energiesysteem ondergaat wereldwijd een ingrijpende transitie. Waar vroeger de energie voornamelijk werd opgewekt in centrale energiecentrales, zien we tegenwoordig een toenemende verschuiving naar gedecentraliseerde opwekking door middel van hernieuwbare bronnen zoals zon en wind. Dit heeft aanzienlijke gevolgen voor het elektriciteitsnet. De wijze waarop vraag en aanbod wordt beheerd verandert hierdoor. Tegelijkertijd worden sectoren zoals vervoer en warmte steeds meer geëlektrificeerd, wat leidt tot een toename in het elektriciteitsverbruik. Het is een uitdaging om dit groeiende en onvoorspelbare energieverbruik te coördineren en het maximale uit de beschikbare capaciteit te halen.
Om deze uitdagingen het hoofd te bieden, maken steeds meer bedrijven en organisaties gebruik van geavanceerde simulaties. Simulaties bieden een unieke kans om energie-assets zoals zonnepanelen, windmolens en batterijen optimaal te benutten. Ze helpen bij het bepalen van de haalbaarheid van nieuwe systemen en optimaliseren bestaande infrastructuren door slimme aansturing. In dit artikel zullen we dieper ingaan op hoe simulaties werken, waarom ze essentieel zijn in de energiesector en hoe ze bijdragen aan de financiële optimalisatie van energie-assets.
Wat zijn simulaties en waarom zijn ze belangrijk?
Simulaties zijn digitale modellen die een bestaande of toekomstige situatie nabootsen. In de energiesector wordt dit vaak een digital twin genoemd: een digitale versie van een fysiek systeem. Deze simulaties helpen bedrijven en netbeheerders om te voorspellen hoe energie-assets zoals zonnepanelen, windmolens, batterijen, e-boilers en laadpleinen zullen presteren onder verschillende omstandigheden. Door te simuleren kunnen organisaties inschatten hoe ze hun systemen beter kunnen benutten, waarbij rekening wordt gehouden met factoren zoals energieverbruik, netcongestie en de opbrengsten op de energiemarkten.
Het digital twin-concept
Een digital twin is een essentieel onderdeel van simulaties. Het is een virtueel model dat real-time gegevens gebruikt om de prestaties van fysieke assets nauwkeurig na te bootsen. Digital twins helpen bedrijven om beter geïnformeerde beslissingen te nemen door voorspellingen te doen over toekomstige prestaties en te testen hoe een asset zich zal gedragen onder verschillende omstandigheden. Dit proces vermindert risico’s en biedt waardevolle inzichten die kunnen leiden tot efficiëntere energieoplossingen.
Haalbaarheid van simulaties
Een van de belangrijkste voordelen van simulaties is dat ze de haalbaarheid van nieuwe energieprojecten kunnen beoordelen. Voordat een energieproject zoals een zonnepark, batterijopslagsysteem of windmolenpark wordt ontwikkeld, is het van cruciaal belang om te bepalen of de investering zal renderen. Simulaties kunnen de financiële haalbaarheid berekenen door rekening te houden met factoren zoals de initiële investering, onderhoudskosten, energieprijzen en subsidies. Dit geeft bedrijven en investeerders de kans om een goed geïnformeerde beslissing te nemen.
Daarnaast kunnen simulaties ook helpen om te bepalen of een project technisch haalbaar is. Dit betekent dat simulaties inzicht bieden in de vereisten voor netaansluitingen, de optimale grootte van de asset en de benodigde technologieën om de installatie te laten functioneren.
Het doel van simulaties
Het belangrijkste doel van simulaties is het optimaliseren van energie-assets. Dit kan op verschillende manieren worden bereikt:
- Financiële optimalisatie: Slimme aansturing van assets om het maximale rendement te behalen op de energiemarkten (zoals de onbalansmarkt of day-ahead markt).
- Capaciteitsoptimalisatie: Simulaties helpen bedrijven om hun beschikbare capaciteit optimaal te benutten. Dit is vooral belangrijk bij beperkte netaansluitingen.
- Leveringszekerheid: Voor bepaalde systemen is het belangrijk om te garanderen dat de energielevering altijd beschikbaar is. Simulaties kunnen worden geprogrammeerd om te zorgen voor een minimale state-of-charge van batterijen of om altijd voldoende energie op te slaan voor kritieke momenten.
Waarom zijn simulaties nodig?
De energiesector verandert snel, en met deze veranderingen komen nieuwe uitdagingen. Een van de grootste uitdagingen is het beheer van de onbalans tussen vraag en aanbod op het elektriciteitsnet. Deze onbalans ontstaat omdat hernieuwbare energiebronnen zoals zon en wind variabel zijn. Wanneer de zon schijnt of de wind waait, kan er een overvloed aan energie zijn. Maar op momenten zonder zon of wind kan er juist een tekort aan energie zijn. Netbeheerders moeten ervoor zorgen dat deze onbalans wordt geminimaliseerd, zodat het elektriciteitsnet stabiel blijft.
Slimme aansturing voor financiële voordelen
Simulaties bieden een oplossing door bedrijven te helpen hun energie-assets slim aan te sturen. Dit betekent dat de opwekking en het verbruik van energie worden geoptimaliseerd om zo veel mogelijk waarde te creëren. Als energie slim wordt aangestuurd, kunnen bedrijven bijvoorbeeld profiteren van prijsschommelingen op de energiemarkten. Wanneer de vraag naar energie hoog is en de prijs stijgt, kan een bedrijf ervoor kiezen om energie op te slaan in een batterij en deze later te gebruiken of terug te leveren aan het net.
Wat is een EMS en hoe helpt het bij simulaties?
Een Energiemanagementsysteem (EMS) is software die wordt gebruikt om de opwekking, opslag en consumptie van energie-assets te monitoren en te optimaliseren. Het EMS maakt gebruik van real-time gegevens om beslissingen te nemen over wanneer energie moet worden opgewekt, opgeslagen of verbruikt. Door simulaties te gebruiken binnen een EMS, kunnen bedrijven voorspellingen doen over toekomstige energiebehoeften en productie, waardoor ze beter kunnen inspelen op de dynamiek van de energiemarkten.
Een goed geconfigureerd EMS kan ook worden gebruikt om verschillende scenario’s te testen en te simuleren hoe een systeem zou presteren onder verschillende omstandigheden. Dit kan variëren van prijsschommelingen op de energiemarkten tot veranderingen in het energieverbruik van een bedrijf. Door deze scenario’s te simuleren, kunnen bedrijven hun energie-assets optimaliseren en hun financiële voordelen maximaliseren.
Soorten simulaties en hun toepassingen
Simulaties kunnen worden toegepast op een breed scala aan energie-assets en systemen. Hieronder bespreken we enkele veelvoorkomende toepassingen van simulaties in de energiesector.
1. Basis simulatie: Financiële optimalisatie van bestaande systemen
Een van de meest voorkomende toepassingen van simulaties is het optimaliseren van bestaande energie-assets. Bij een basis simulatie wordt gekeken naar de huidige prestaties van het systeem en hoe slimme aansturing kan leiden tot betere financiële resultaten. Dit type simulatie kan worden toegepast op:
- Zonneparken
- Windmolens
- Warmtepompen
- Batterijen (energieopslag)
- Warmtekrachtkoppelingen (WKK)
- Achter-de-meter-systemen
- E-boilers
Het doel van deze simulaties is om te bepalen hoe het systeem slim kan worden aangestuurd om de opbrengsten te maximaliseren of de kosten te minimaliseren. Dit kan bijvoorbeeld door energie op te slaan tijdens daluren en deze te gebruiken of te verkopen tijdens piekuren.
2. Scenario simulatie: Haalbaarheid van nieuwe assets
Bij een meer complexe simulatie worden scenario’s uitgewerkt voor nieuwe assets die nog moeten worden ontwikkeld. Deze simulaties worden gebruikt om de financiële haalbaarheid van een project te beoordelen. Veelvoorkomende assets die worden gesimuleerd zijn:
- Batterijen voor energieopslag
- Laadpleinen voor elektrische voertuigen
- E-boilers
- Elektrolyzers voor waterstofproductie
Door verschillende capaciteiten en configuraties te simuleren, kan worden bepaald wat de optimale grootte van de asset is en welke configuratie de hoogste opbrengsten oplevert. Dit helpt bedrijven om weloverwogen beslissingen te nemen over hun investeringen.
3. Sizing en ontwerp
Sizing verwijst naar het bepalen van de juiste grootte van een asset. Dit is vooral belangrijk voor systemen met energieopslag, zoals batterijen, waar de capaciteit en het vermogen van invloed zijn op de prestaties en de financiële opbrengsten. Simulaties helpen bij het bepalen van de optimale grootte van de asset door verschillende scenario’s door te rekenen.
Daarnaast kan het ontwerp van een systeem worden gesimuleerd. Dit is met name belangrijk voor complexere systemen, zoals laadpleinen, waar meerdere factoren zoals oplaadsnelheid en laadtijd van invloed zijn op het succes van het systeem. Door verschillende ontwerpen te simuleren, kunnen bedrijven kiezen voor het ontwerp dat het beste past bij hun behoeften en budget.
4. Verdeelsystematiek
In sommige gevallen is de financiële optimalisatie niet de belangrijkste factor, maar gaat het om het optimaal verdelen van beschikbare energie. Dit is bijvoorbeeld het geval in een energy hub of een off-grid microgrid, waar verschillende bedrijven samenwerken om energie slim te verdelen. Simulaties helpen bij het bepalen van de beste strategie om energie te verdelen, zodat de beschikbare capaciteit optimaal wordt benut.
Hoe zorgen we dat simulaties de werkelijkheid goed weergeven?
Een simulatie moet zo nauwkeurig mogelijk de werkelijkheid nabootsen. Om dit te bereiken, maken we gebruik van historische data van energie-assets en de energiemarkten. Dit stelt ons in staat om realistische scenario’s te simuleren die nauw aansluiten bij de werkelijkheid. Wanneer historische data ontbreekt, kunnen we in samenwerking met de klant voorspellingen maken op basis van verwachte productieprofielen en energiebehoeften.
Validatie van simulaties met real-world data
Om te bepalen of de simulaties nauwkeurig zijn, vergelijken we de resultaten van de simulaties met de prestaties van echte assets die worden aangestuurd door dezelfde software. Ons EMS wordt zowel gebruikt voor simulaties als voor de daadwerkelijke aansturing van energie-assets. Door de resultaten van de simulaties te vergelijken met de werkelijke prestaties, kunnen we de nauwkeurigheid van onze simulaties valideren en onze software verder verbeteren.
Conclusie: De voordelen van simulaties voor energiebeheer
Simulaties bieden tal van voordelen voor bedrijven die actief zijn in de energiesector. Ze helpen bij het optimaliseren van bestaande systemen. Ook helpen simulaties de haalbaarheid van nieuwe projecten te beoordelen. Ten slotte biedt een simulatie waardevolle inzichten in hoe energie-assets beter kunnen worden benut. Door gebruik te maken van simulaties en het concept van een digital twin, kunnen bedrijven hun energie-assets slimmer aansturen, kosten verlagen en opbrengsten maximaliseren.
Met een goed geconfigureerd EMS en nauwkeurige simulatiesoftware kunnen bedrijven anticiperen op veranderingen in vraag en aanbod op de energiemarkten, en hun energiebeheer naar een hoger niveau tillen. Bent u op zoek naar manieren om uw energie-assets beter te benutten of wilt u de financiële haalbaarheid van een nieuw project beoordelen? Neem dan contact op met Emmett Green voor meer informatie over onze simulatieoplossingen. Vraag ons om uw assets te optimaliseren!
EN 
NL