Termen als "netgekoppeld" (grid-tied), "off-grid", "grid-following" en "grid-forming": wat betekenen ze nu precies en waarin verschillen ze van elkaar? Vandaag houden we het kort en helpen we u deze concepten volledig te ontrafelen!
Deze twee termen beschrijven de relatie tussen het stroomopwekkings-/verbruikssysteem en het openbare elektriciteitsnet.
Net als een apparaat dat in het stopcontact zit: het systeem werkt door een directe verbinding met het openbare elektriciteitsnet.
Belangrijke kenmerken zijn onder andere:
De kerngedachte: Het systeem is afhankelijk van het openbare elektriciteitsnet en maakt tegelijkertijd tweezijdige energie-uitwisseling mogelijk.
Net als een "standalone powerbank": het systeem is volledig losgekoppeld van het openbare elektriciteitsnet en vormt zijn eigen onafhankelijke microgrid.
Belangrijke kenmerken zijn onder andere:
De kerngedachte: Onafhankelijke werking met volledige zelfvoorziening op het gebied van energie.
Moderne hybride energieopslagsystemen combineren de voordelen van beide bedrijfsmodi. Onder normale omstandigheden functioneren ze als netgekoppelde systemen, waardoor gebruikers elektriciteit kunnen kopen wanneer de prijzen laag zijn of overtollige zonne-energie kunnen terugverkopen aan het net.
Als er een stroomuitval optreedt, koppelt het systeem zich automatisch los van het net en schakelt het over naar de off-grid modus. Hierbij worden de zonnepanelen en batterijopslag gebruikt om kritieke huishoudelijke of zakelijke verbruikers zonder onderbreking te blijven voeden.
Deze twee termen beschrijven de regelstrategieën en functies die door kernapparatuur in een stroomnet (met name omvormers) worden gebruikt om spanning en frequentie te regelen. Ze bepalen uiteindelijk "wie de leiding heeft" binnen het systeem.
Dit type apparatuur (omvormer) bouwt zelf niet actief de spanning en frequentie van het net op. Het "volgt" continu de spannings- en frequentiesignalen van het externe net — of van andere "leiders" binnen het systeem — met behulp van een Phase-Locked Loop (PLL). Vervolgens past het de grootte en richting van zijn eigen uitgangsstroom aan om stroom in het net te injecteren of eruit op te nemen. Het leunt volledig op een stabiele externe "leider" (zoals een groot elektriciteitsnet of een grid-forming apparaat).
Belangrijke kenmerken zijn onder andere:
De kerngedachte: Het detecteert externe signalen en volgt deze om stroom te leveren.
Dit type apparatuur (omvormer) bouwt en handhaaft actief de spanning en frequentie van het net. In plaats van te vertrouwen op externe signalen, stelt het zijn eigen interne spannings- en frequentiewaarden in. Het werkt in feite als een traditionele synchrone generator en levert een stabiele "spanningsbron". Vervolgens past het automatisch zijn vermogensafgifte aan op basis van de aangesloten beloningsvraag om zowel de spanning als de frequentie stabiel te houden.
Belangrijke kenmerken zijn onder andere:
De kerngedachte: Het bouwt en handhaaft actief de spanning en frequentie, en dient als de ruggengraat van het elektriciteitssysteem.
Hoewel deze vier termen vaak samen worden genoemd, beschrijven ze verschillende aspecten van een energiesysteem. Netgekoppeld versus off-grid verwijst naar de systeemverbinding, terwijl grid-following versus grid-forming verwijst naar de regelcapaciteit van de omvormer.
Een netgekoppeld systeem kan volledig werken met grid-following omvormers, omdat het openbare elektriciteitsnet al stabiele spannings- en frequentiereferenties biedt.
De integratie van grid-forming omvormers verbetert de veerkracht van het systeem echter aanzienlijk, versterkt zwakke netten en vergroot de algehele stabiliteit naarmate het aandeel van hernieuwbare energie blijft toenemen.
Elk off-grid microgrid moet ten minste één grid-forming apparaat bevatten om de spanning en frequentie voor het hele systeem vast te stellen.
Extra grid-following apparaten kunnen hiernaast werken, maar ze zijn afhankelijk van de grid-forming omvormer voor synchronisatie en een stabiele werking.
De eenvoudigste manier om deze concepten te onthouden is door te focussen op twee simpele vragen:
Naarmate de overstap naar hernieuwbare energie groeit, wordt grid-forming technologie steeds belangrijker voor het bouwen van slimmere, betrouwbaardere en veerkrachtigere stroomnetten. Het begrijpen van deze vier concepten biedt een solide basis voor iedereen die zich verdiept in zonne-energie, batterijopslag, microgrids of de toekomst van moderne elektriciteitsnetwerken.
