‘Virtualisatie onderstations stroomnet verlaagt investeringskosten met 20 procent’

Elektrische onderstations vormen de ruggengraat van de elektriciteitsvoorziening. Ze regelen hoe stroom van elektriciteitscentrales naar woningen, scholen en fabrieken wordt getransporteerd. Onderstations passen de spanning van elektriciteit aan, zodat deze veilig over lange afstanden kan reizen of lokaal kan worden gebruikt. Daarnaast fungeren ze als verkeersregelaars die elektriciteit door het netwerk leiden en het systeem beschermen tegen storingen.

Softwaregedreven oplossingen
Promovenda Nadine Kabbara van de Universiteit Utrecht onderzocht de toepassing van virtualisatietechnologieën in onderstations. ‘Virtualisatie maakt het systeem flexibeler, efficiënter en eenvoudiger aan te passen of op te schalen. Het draagt ook bij aan kostenverlaging in de exploitatie van energiesystemen,’ legt Kabbara uit, die haar proefschrift afgelopen week verdedigde.

Virtualisatie is een technologie die veel mensen dagelijks gebruiken, bijvoorbeeld bij het opslaan van foto’s in de cloud of het streamen van films. In plaats van te vertrouwen op 1 fysiek apparaat, creëert virtualisatie een softwareversie die gemakkelijk kan worden ingezet. In de energiesector wordt hetzelfde principe toegepast op apparaten die elektriciteit monitoren, beschermen en regelen. Deze zogeheten Intelligente Elektronische Apparaten (IED’s) kunnen dankzij virtualisatie als software draaien op digitale platforms in het elektrische onderstation.

Cyberveiligheid cruciaal
Uit de techno-economische analyse van Kabbara blijkt dat virtualisatie in digitale onderstations aanzienlijke kostenbesparingen kan opleveren, vooral op lange termijn. In het basisscenario biedt virtualisatie een vermindering van 20 procent voor kapitaaluitgaven en 60 procent voor updatekosten. De financiële resultaten zijn echter gevoelig voor initiële investeringen, licentiekosten en operationele uitgaven.

Kabbara besteedt in haar onderzoek ook aandacht aan de cyberbeveiligingsimplicaties van virtualisatie. Ze stelt een hybride beschermingssysteem voor waarbij zowel virtuele als fysieke IED’s elkaar kunnen ondersteunen om cyberdreiging te beperken. ‘Het is essentieel om cyberveiligheid vanaf het ontwerp te integreren in hybride fysiek-virtuele besturingssystemen,’ benadrukt ze.

Flexibele toekomst
De hoofdconclusie van het onderzoek is dat virtualisatie in digitale onderstations aanzienlijk potentieel heeft voor het verbeteren van flexibiliteit en het verlagen van kosten. Dit positieve effect is afhankelijk van het overwinnen van uitdagingen rond technologie-integratie, zoals configuratie, interoperabiliteit, testen en cyberbeveiliging.

‘Net zoals je meer ontspannen bent met een flexibel treinkaartje vergeleken met een niet-inwisselbaar ticket, geldt hetzelfde principe voor flexibel ontwerp van energiesystemen,’ aldus Kabbara.