Phase-shifters en hun impact op het Europese net

Phase-shifters en hun impact op het Europese net

Phase-shiftingtransformatoren, kortweg phase-shifters, zijn belangrijk om vemogenstromen in het elektriciteitsnet te heroriënteren. Ze worden aan de landsgrenzen geplaatst en fungeren als een regelklep voor elektriciteit. Dit heeft invloed op de prijs op de electriciteitsmarkt. Een artikel over wat een phase-shifter juist is en de invloed op de elektriciteitsprijs.

Wat is een PST?

Een transformator wordt zowel op het hoog-, middel- en laagspanningsnet gebruikt om de spanning te verhogen of te verlagen. Een phase-shifter kan ook het vermogen sturen. Deze transformatoren controleren het vermogen aan de grens met onze buurlanden. Hierdoor kan meer vermogen over dezelfde verbindingen vloeien: ze verbeteren de transmissiecapaciteit. Dit is goedkoper en sneller dan een nieuwe elektriciteitslijn bouwen tussen verschillende landen.

Als men in België een hoogspanningslijn wil bouwen, kan het tot tien jaar duren. Vergunningen aanvragen en krijgen neemt het meeste tijd in beslag. Dit proces kan tot zeven jaar duren. Er is hierbij nog geen rekening gehouden met publieke tegenstand. Mensen hebben liever geen elektriciteitslijn nabij hun woning. België heeft momenteel drie phase-shifters in werking: twee op de grens met Nederland (Zandvliet & Kinrooi) en één op de grens met Frankrijk (Monceau).

Er is geen elektriciteitslijn tussen België en Duitsland. Duitsland moet veel elektriciteit van noord naar zuid transporteren. Maar er zijn te weinig elektriciteitslijnen tussen Noord -en Zuid-Duitsland. De productie concentreert zich in het noorden terwijl de consumptie voornamelijk in het zuiden is (in steden zoals Stuttgart en München). De elektriciteit uit het noorden vloeit soms via Nederland, België en Frankrijk naar het zuiden van Duitsland.

Figuur 1: Voorbeeld van loop flows

Deze loop flows belasten het net in Nederland en België nog eens extra. Phase-shifters gaan loop flows tegen en dragen zo bij aan een veiliger elektriciteitsnet. Het N-1-principe is van toepassing op het nationale hoogspanningsnet: als er één iets uitvalt, moet het net nog steeds werken. Loop flows brengen dit principe in gevaar.

Het effect op de elektriciteitsprijs van de eenmaking van elektriciteitsmarkten

De invloed van deze phase-shifters is niet klein op zowel het fysische (elektrisch) als economische (elektriciteitsmarkt) net. De hoeveelheid elektriciteit die via de lijnen tussen twee landen kan vloeien, beperkt de marktwerking. Europa streeft naar één enkel supernet waarbij alle elektriciteit over één enkele elektriciteitsmarkt verhandeld wordt.

Figuur 2: Marktkoppeling op de electriciteitsmarkt (ATC = beschikbare transmissiecapaciteit). Transmissiecapaciteit is een maat voor de hoeveelheid elektriciteit die over de grenzen tussen buurlanden kan vloeien.

Transmissiecapaciteit is een maat voor de hoeveelheid elektriciteit die over de grenzen tussen buurlanden kan vloeien. Op figuur 2 is duidelijk te zien wat het effect is van onvoldoende transmissiecapaciteit (aangeduid met ATC). De prijzen verschillen: het ene land betaalt meer op de intraday markt (de elektriciteitsmarkt om energie de dag zelf uit te wisselen) dan het ander land. In februari 2011 trad dit effect ook in België op. Op figuur 3 is te zien dat er zonder reden een sterke vermindering (96%) van de transmissiecapaciteit werd waargenomen.

Figuur 3: NTC (Netto transmissiecapaciteit) over de Belgische grenzen met buurlanden.

Deze vermindering had invloed op de prijzen die gemeten werden op verschillende markten. In normale werking lopen de prijzen gelijk, maar op 5 februari stond de gemiddelde dagprijs in Belgie 9.3 €/MWh hoger dan in de buurlanden (te zien op figuur 4). Dit wil zeggen dat de kopers op de Belpex, de elektriciteitsmarkt voor België, een hogere prijs betaald hebben. Er werd tot 40 000 MWh verhandeld, dus het prijskaartje was redelijk duur.

De oorzaak van de verminderde transmissiecapaciteit was waarschijnlijk een hoge voorspelde windproductie in het noorden van Duitsland.

Figuur 4 : Day-ahead prijzen in de CWE (Centraal-West Europa) regio

Een vermindering van transmissiecapaciteit over de grenzen kan het vertrouwen in de markt schaden. Daarbij komt nog het strategisch belang van de uitbaters van het hoogspanningsnet, de transmissie-operatoren. Zij willen hun winst zo groot mogelijk maken. Als dure landen een gevaar vormen voor de marktefficiëntie of de netveiligheid, kan de transmissie-operator ervoor kiezen om hen af te koppelen. Men moet zich hierbij de vraag stellen of phase-shifters hierbij een positieve of negatieve invloed hebben.

Een phase-shifter kan de belasting op het net verminderen door de hoeveelheid elektriciteit te controleren die over de elektriciteitslijn vloeit. De controleerbare transmissiecapaciteit kan het marktevenwicht in de war brengen. De regulator moet de transmissie-operatoren controleren en dus ook het gebruik van phase-shifters. Dit gebeurt bij voorkeur Europees door ACER, het agentschap van alle regulatoren in de EU.

Jamal Reddahi
Bestuurder HR YERA

Skills

Posted on

28/08/2015

Submit a Comment

Het e-mailadres wordt niet gepubliceerd. Vereiste velden zijn gemarkeerd met *