Elektriciteitsnetwerken hebben traagheid nodig om de stabiliteit te behouden, maar de manier waarop energie nu wordt opgewekt maakt het moeilijker om er toegang toe te krijgen.
Synchrone generatoren, de zware roterende turbines in kolen-, gas-, kern- en waterkrachtcentrales, kunnen controlekameringenieurs de traagheid bieden die nodig is om de frequentie van het elektrische systeem op peil te houden. Vervang steenkool door zonne-energie en de controlekamer moet ergens anders traagheid vinden. Het is een aanzienlijk probleem.
Uit eerste onderzoeken in het Verenigd Koninkrijk uit 2012 is al gebleken dat als het volume van de niet-synchrone opwekking ongeveer 65% van de totale lopende opwekkingscapaciteit overschrijdt, het transmissiesysteem niet kan worden beveiligd tegen een aantal geloofwaardige potentiële fouten. Voorstanders beweren dat vermogenselektronica de kloof kan overbruggen.
Rastervorming versus rastervolging
Netvolgende omvormers volgen de spanningsfase en frequentie van het elektriciteitsnet als referentie om stroom te synchroniseren en te injecteren. Netvormende omvormers gebruiken interne besturingsalgoritmen om hun eigen spanning in te stellen – vaak door het gedrag van een draaiende generator te emuleren om een virtuele synchrone machine te creëren.
Veldwerk
In een veld ongeveer 70 km ten noordwesten van Aberdeen, ooit bekend als de oliehoofdstad van Europa, voorziet de Blackhillock BESS het elektriciteitsnet van Groot-Brittannië van synthetische traagheid – het soort waarvoor geen draaiende massa nodig is. In het noordoosten van Schotland is netwerkvormende technologie ingezet om synthetische traagheids- en stabiliteitsdiensten te leveren aan een deel van het netwerk waar duurzame opwekking uit windparken overvloedig aanwezig is.
Ontwikkeld door Zenobe en gebruikmakend van energieopslag geleverd door Wärtsilä Energy Storage, werd de 200 MW/400 MWh fase één-sectie van Blackhillock BESS begin 2025 in gebruik genomen en werd daarmee de eerste batterij ter wereld die volledige actieve en reactieve energiediensten leverde die op het transmissiesysteem waren aangesloten. Dit baanbrekende project wordt betaald om netstabilisatiediensten te leveren aan de Britse nationale energiesysteembeheerder, nadat het verschillende technische tests heeft doorstaan in de Stability Pathfinder 2-aanbestedingsronde van de systeembeheerder. Het is in staat deze stabiliteitsdiensten aan te bieden dankzij de innovatieve netwerkvormende technologie van de Duitse omvormerfabrikant SMA.
Blackhillock werd voorzien van 62 middenspanningscentrales van SMA, elk uitgerust met netvormende omvormers. De omvormers leveren een synthetische traagheid van 370 megawattseconden (MW) en een bijdrage van 116 megavoltampère (MVA) aan kortsluitniveau. Door de inzet van rastervormende technologie bij Blackhillock kan het BESS-project spanningsdips en fasesprongen stabiliseren. Het kostte veel moeite om dit stadium te bereiken.
“Vanuit het oogpunt van hardwareproductie en vanuit het oogpunt van kosten is er niet veel verschil”, zegt Aaron Gerdemann, vice-president global new business en marketing bij SMA. “Maar de controles en complexiteit in het ontwerpproces van de asset zijn vele malen hoger.”
vertelde Gerdemann pv tijdschrift dat een netvormend BESS-project uitgebreide modellering, simulatiewerk, nauwe samenwerking met de systeembeheerder en het afstemmen van veel meer parameters vereist dan een typische netvolgende installatie.
SMA verkoopt haar technische diensten naast haar stroomconversiesystemen, een belangrijk verschilpunt volgens Gerdemann, die betoogde dat de echte test van netwerkvormende technologie de inzet is, wanneer echte prestaties en simulaties samenkomen.
“De criteria voor een goede of slechte netvormende besturing worden pas gerealiseerd als deze verbonden en online is”, zei hij.
Verbinding maken betekent nog steeds dat je door een aantal regelgevende hoepels moet springen. Voor Blackhillock moest SMA voldoen aan Grid Code 0137 – de regelgeving die minimumspecificaties vastlegt voor de mogelijkheid om netwerken te vormen op het Britse elektriciteitsnet. Dit is echter een van de geavanceerde markten en de regels voor het integreren van netvormende omvormers bevinden zich wereldwijd in verschillende stadia. De Duitse transmissiesysteembeheerders (TSO’s) zijn in januari 2026 begonnen met het verwerven van inertie. Zelfs in een kleinere markt als de Filipijnen omvatte een nieuw mandaat voor energieopslag dat in februari 2026 werd aangekondigd een oproep om richtlijnen te ontwikkelen voor BESS met netondersteunende mogelijkheden. Hierdoor zou het land toetreden tot een kleine maar groeiende lijst van markten waar rastervormende technologie is gecodificeerd.
“We hebben nu wereldwijd heel weinig netcodes met roostervorming”, zegt Gerdemann. “Ze zijn helaas niet hetzelfde.”
SMA overlegt actief met verschillende TSO’s, bevestigde Gerdemann, waarbij sommige netbeheerders contact met hen opnemen om de beoordeling van hun netcode door de fabrikant van de omvormer te vragen. SMA zou graag zien dat netwerkcodes worden geïntroduceerd die niet voor elke BESS-installatie de vorming van netwerken verplicht stellen, maar in plaats daarvan de voorkeur geven aan hoge normen voor netwerkvormende activa die worden ingezet op belangrijke ankerlocaties op het netwerk, en altijd in combinatie met een stimulans voor de stabiliteitsmarkt.
Wat kunnen netvormende omvormers doen?
Kortsluitniveau: Dit is de hoeveelheid stroom die tijdens een fout door een systeem stroomt. Een hogere foutstroom betekent dat een verstoring sneller kan worden gedempt. Een kolencentrale van 100 MW zou 500 megavolt ampère (MVA) aan kortsluitingsniveau (SCL) kunnen leveren. Een gelijkwaardig windpark zou 100 MVA kunnen opleveren. Netvormende omvormers beschikken over SCL-mogelijkheden. Synthetische traagheid: Synthetische traagheid bootst de traagheid na in een elektriciteitsnet dat doorgaans wordt geleverd door draaiende generatoren. Netvormende omvormers gebruiken digitale besturingsalgoritmen om de netfrequentie te monitoren en hun output aan te passen om stroom tegen te houden of te absorberen, waarbij eventuele frequentieafwijkingen worden gecorrigeerd. Zwarte start: de netvormende omvormer fungeert als spanningsbron om een stabiele frequentie tot stand te brengen en zo de elektrische stroom te herstellen. Eilandmodus: Handhaaf een stabiele spanning en frequentie om buiten het elektriciteitsnet te werken. Dit is de meest volwassen toepassing van netvormende invertertechnologie.
Momentum opbouwen
De vraag naar netvormende omvormers is verdeeld over de toonaangevende markten voor duurzame energie wereldwijd. Tiffany Wang, onderzoeksanalist bij S&P Global Energy, beschreef Australië als een van de meest volwassen markten – waarbij het front-of-meter netwerkvormende BESS in 2030 mogelijk bijna 100% van de installaties voor zijn rekening zal nemen. Dit staat in contrast met grote markten voor duurzame energie, zoals China en de Verenigde Staten, waar minder wordt ingezet.
“Saoedi-Arabië en Chili vertegenwoordigen nieuwere markten voor netvormende omvormers en zullen naar verwachting zeer snel een hoge penetratiegraad bereiken”, aldus Wang. “Hoewel er momenteel relatief weinig netvormende BESS-projecten zijn, zijn ze zeer grootschalig en worden ze geleid door de beste Chinese omvormerbedrijven.”
Grootschalige projecten omvatten een project met drie locaties en 7,8 GWh in Saoedi-Arabië, geleverd door Sungrow. De Chinese fabrikant heeft zijn netvormende Power Titan 3.0 bij het project gevalideerd en hield in januari 2026 een Europees lanceringsevenement voor het energieopslagplatform in Madrid, Spanje.
James Li, vice-president voor Europa bij Sungrow, zei dat het bedrijf ook een live test heeft uitgevoerd op een transmissie-verbonden locatie in Tibet.
Voor elk project zijn er lokale variabelen waarmee rekening moet worden gehouden, maar Li legde uit dat testen in het laboratorium ervoor kan zorgen dat rastervormende algoritmen worden afgestemd op de behoeften van het project.
“Normaal gesproken doen we in het begin veel interne tests, vooral voor het besturingssysteem”, zei hij. “Ik denk dat we in Saoedi-Arabië het controle-algoritme vooral volledig moesten begrijpen, omdat er een paar verschillende controle-algoritmen zijn.”
Li legde uit dat netvormende omvormers droop control of VSG-algoritmen (virtuele synchrone generator) kunnen gebruiken om de output van de omvormer te regelen. Beide zijn methoden om de rotorkarakteristieken van synchrone generatoren na te bootsen.
“We nemen vaak de verantwoordelijkheid om de prestaties van het gehele BESS-energiebeheersysteem te garanderen door samen met de klant te organiseren dat alle energiebeheerapparatuur van de BESS-fabrieksleveranciers naar het Sungrow-testlaboratorium wordt gebracht om alles te verifiëren, controleren en goed te keuren, met hardware in de loop om de tests aan de voorkant uit te voeren”, zei hij.
Sungrow is niet de enige Chinese fabrikant die zich bezighoudt met rastervorming. Huawei kondigde zijn gridvormende FusionSolar 9.0 zonne-plus-opslagplatform aan op de SNEC-tentoonstelling van 2025 in Shanghai, terwijl Hithium samenwerkte met Schoenergie om een 55 MWh gridvormend BESS-project in Duitsland te implementeren. Batterijgigant CATL heeft hoogspanningsnetvormende opslag opgenomen in zijn plannen voor het off-grid koolstofvrije industriepark in Shandong, China.
Synchrone condensatoren
Al meer dan 100 jaar ondersteunen synchrone condensors de stabiliteit van het elektriciteitsnet. Bestaande uit een mechanische rotor die elektromagnetisch is gekoppeld aan een stastor, zijn synchrone machines verbonden met het energiesysteem om te zorgen voor traagheid, foutstromen, systeemsterkte, spanningsregeling en ondersteunende frequentiestabiliteit. Er bestaat een directe relatie tussen de mechanische positie van de rotor en de elektrische positie van de spanningsgolfvorm. Dit is wat omvormers met een VSG-algoritme (virtuele synchrone generator) emuleren.
Uitbreiding in Australië
Fabrikanten die op zoek zijn naar een proeftuin voor hun nieuwe rastervormende producten, willen misschien een tripje Down Under maken. Australië heeft jarenlang onderzoek gedaan naar de rol die netvormende omvormers kunnen spelen bij het ondersteunen van een steeds afhankelijker wordend elektriciteitsnet. De geografie vormt hier een uitdaging, vanwege een lang netwerk dat dunbevolkte gemeenschappen bedient, zwakke netwerkgebieden en een snel groeiende hernieuwbare energieopwekking.
De Australian Renewable Energy Agency (ARENA) is een van de agentschappen die projecten financieren om de veerkracht van het systeem te verbeteren, en netwerkvormende technologie is al bijna tien jaar een belangrijk aandachtspunt.
“In 2017 financierde ARENA de Dalrymple-batterij, die eigendom is van transmissiebedrijf ElectraNet. Destijds was netvorming grotendeels ongehoord”, legt Carl Christiansen, algemeen manager voor net en opslag bij ARENA, uit. ‘Het moest een schiereiland vormen, en [inverter manufacturer] ABB ontwikkelde een oplossing die zij een ‘virtuele synchrone generator’ noemden, die de werkingskenmerken van een traditionele synchrone generator nabootste.”
De 30 MW/8 MWh Dalrymple BESS werd op 14 december 2018 in gebruik genomen, met een netvormende omvormer bedoeld om het Wattle Point Wind Farm te eilandelen met het Yorke Peninsula, een dunbevolkt gebied in Zuid-Australië. Dalrymple werd als een succes beschouwd en ARENA koos ervoor om verder te gaan. Van 2019 tot 2021 verstrekte ARENA financiering om te testen hoe synthetische traagheids- en systeemsterktediensten van omvormers het elektriciteitsnet konden ondersteunen in nog vier projecten. Dit omvatte het achteraf inbouwen van de oudste batterij op nutsschaal op de Australische NEM-groothandelsmarkt voor elektriciteit, Hornsdale BESS, het toevoegen van een capaciteit van 50 MW/64,8 MWh en het implementeren van de virtuele machinemodus van batterijleverancier Tesla om virtuele traagheidsdiensten te bieden.
Dankzij dit proces kon ARENA netvormende omvormertechnologie testen in zwakkere en sterkere delen van het net, regelgeving informeren om de implementatie eenvoudiger te maken en fabrikanten een opstapje bieden voor netvormende producten die in ontwikkeling waren.
“Veel bedrijven zeiden dat ze rastervormende producten hadden. Ze hadden brochures en modellen, maar ze waren nog niet echt klaar om aan de verbindingsnormen te voldoen”, aldus Christiansen. “Een groot deel van wat we deden was die producten vanuit de theorie omzetten in iets dat daadwerkelijk goedgekeurd kon worden.”
Er zijn ook voordelen voor zonne-energieontwikkelaars, aangezien grootschalige centrales met dure synchrone machines hun eigen traagheid moesten inbrengen. Netvormende omvormers kunnen de kosten verlagen.
ARENA ondersteunt nu nog grotere projecten. Het bureau heeft een programma van $100 miljoen (USD 70 miljoen) gelanceerd met als doel projecten te financieren die geavanceerde invertertechnologie op grote schaal kunnen demonstreren. De 540 MW/1080 MWh Western Downs is al in gebruik genomen en er worden nog drie projecten verwacht die in 2026 online zullen komen. Deze zullen zich aansluiten bij de vijf door ARENA gefinancierde netvormende batterijprojecten met een gecombineerd vermogen van 430 MW die al operationeel zijn voor een totale operationele portefeuille van ARENA van 2 GW.
“Het is eigenlijk een enorm succes dat deze technologie zo snel zo ver is gekomen”, aldus Christiansen.
Uit pv-magazine 04-2026
Deze inhoud is auteursrechtelijk beschermd en mag niet worden hergebruikt. Als u met ons wilt samenwerken en een deel van onze inhoud wilt hergebruiken, neem dan contact op met: editors@pv-magazine.com.
