Ga door naar hoofdcontent
ArtikelenAccelerator Platform
De energietransitie loopt vast op data-uitwisseling

Accelerator Platform

Donderdag 1 oktober 2020Afbeelding Accelerator Platform

De vernieuwingen in de energiewereld gaan ongekend snel. Nieuwe energiedragers als warmtenetten en waterstof- en energie-omzettingen (groene waterstof, Power-to-Gas) duiken als vanuit het niets op. Eén ding blijft daarbij zwaar onderbelicht: hoe richten we de informatievoorziening in tussen al die vormen van energie, eigenlijk tussen al die energie(transport) bedrijven? De bestaande datainrichting baseert zich vooral op de eigen organisatie en veel minder op data-uitwisseling. In dit artikel tracht ik een aanzet te geven tot een toekomstvast concept voor informatie-uitwisseling waarmee we de snelheid van de procestechniek kunnen bijbenen, het Accelerator Platform..

Het Europese initiatief voor een CO2-loos 2050 (Clean Energy Package) geeft een boost aan technologische ontwikkelingen op weg naar CO2-neutraliteit [1]. De energie-infrastructuur wordt complexer door de toename van het aantal deelnemers, subnetten en energievormen. Neem daarbij de energie-schommelingen bij duurzame bronnen en fluctuaties in energievraag en -aanbod en het pallet aan uitdagingen is compleet.

Informatiebehoefte

De energietransitie stelt nieuwe eisen aan de informatievoorziening en daarmee aan datauitwisseling:

  • Doorlooptijd: het tempo van de ontwikkelingen binnen de energietransitie staat een doorlooptijd voor standaardisatie van vele jaren niet toe. Partijen dienen snel te schakelen voordat nieuwe ontwikkelingen zich aandienen.
  • Diversiteit: data-uitwisseling overstijgt sectoren en landsgrenzen. Voorheen losstaande datasets vormen nu een groter geheel. Vroeger was er een vraag naar elektriciteit- en/of aardgasinformatie, die vraag konden de afzonderlijke bedrijven prima zelf afhandelen. Nu is er een vraag naar energie-informatie.

Edig@s berichtenstandaard

(www.edigas.org/)

 

In 1983 bleek er behoefte aan het uitwisselen van data rond het Europese gastransport. Vier partijen, waaronder Gasunie, wisselden berichten en data op een gestandaardiseerde manier met elkaar uit. Dit GASNET-protocol werd succesvol gebruikt tussen veertien partijen. In 1996 werd een werkgroep geformeerd om een internationale standaard voor deze berichten te kiezen: EDIFACT. Dit werd een Europese standaard onder de naam Edig@s. Vanaf versie 4 (2007) zijn de berichten ook vertaald naar XML en worden door de EASEE-gas organisatie onderhouden. In 2013 kwam versie 5, geheel in XML. Ook werden EIC-codes (uit de elektriciteitswereld) ingevoerd. Momenteel wordt v6 ingevoerd. Hierin zijn minder berichten opgenomen omdat het bijhouden en invoeren steeds complexer wordt.

Op zoek naar flexibele manier van data-uitwisseling

Bestaande infrastructuurbedrijven met een historie, kennen het probleem van consistente naamgeving voor objecten binnen de organisatie. Soms zijn deze intern tussen assetmanagement, capaciteitsplanning en commerciële forecasting qua aard en structuur niet te relateren. Een werkgroep binnen Gasunie werkte aan een concept dat de bestaande registraties intact liet, maar toch een brug wist te slaan qua data-uitwisseling. Het aanvankelijk interne concept lijkt ook extern toepasbaar op diverse energietransitiescenario’s.

De meest solide manier van data-uitwisseling is er één waarin (markt)partijen een datacontract overeenkomen dat contractuele en inhoudelijke afspraken ondubbelzinnig verankert en beheert. Een beproefd concept, dat veel afstemming vereist en een lange doorlooptijd kent doordat er veel partijen betrokken zijn. Kern van het probleem vormt echter het feit dat het datacontract is gebaseerd op een model dat telkens wijzigt en dus nooit af is [2]. Zo kennen we de uitwisselingsafspraken binnen de gaswereld, vastgelegd in de Edig@s berichtenstandaard (zie kader). De nieuwe versie 6 heeft enige jaren voorbereiding gekost en zal naar verwachting meer dan 3 tot 5 jaar doorlooptijd kennen, voordat alle partijen de migratie afronden en iedereen van de nieuwe versie gebruikmaakt.

In een steeds veranderende wereld is het van belang om oplossingen toekomstvast te maken. Bij toenemende diversiteit neemt de overlap tussen gemeenschappelijke dataelementen af [3]. De grootste gemene deler is lastig of niet exact te bepalen. Als het binnen een beperkte groep toch lukt om afspraken in een datacontract of standaard vast te leggen, dan is onduidelijk voor hoe lang deze afspraak standhoudt vanwege de veranderingen. Verder is het vaak niet realistisch om ingrijpende aanpassingen te vragen aan basissystemen van de deelnemende marktpartijen met het doel om data-integratie te faciliteren. We moeten dus een flexibelere manier vinden van informatie-uitwisseling om wendbaar te kunnen zijn en blijven.

Figuur 1 – GeoEnergieInfraPortal.

Werkingsprincipe

Geografie als verbindend element

Energiedatabronnen zijn nooit ontworpen om in combinatie gebruikt te worden. Ze kennen elk historisch gegroeide formaten die soms voor intern gebruik al suboptimaal zijn. De energietransitie vormt een uitdaging als het gaat om data-uitwisseling. Meer dan ooit is het raadplegen van uiteenlopende databronnen nodig. Zo vereist bijvoorbeeld de Regionale Energie Strategie (RES) [zie elders in dit nummer, red.] gegevens van demografische, kadastrale en (energie) infrastructurele aard [4]. Hoe deze te verbinden? De oplossing begint bij de infrastructuur: alle partijen hebben assets op locaties. Het meest logische is om de datasets te laten refereren aan een specifieke locatie. Dat kan een GPS-notatie, RDNAP of postcodegebied zijn. Met dit als basis, kunnen we naar twee scenario’s kijken:

  • Databronontsluiting;
  • Infrastructuurmodellering voor energiedragers.

Databronontsluiting

Als ik data rechtstreeks uit een databron wil bevragen, moet ik bekend zijn met de lokaal gehanteerde codes die sectorspecifiek zijn. Een centraal platform omzeilt dit door een verwijzing vast te leggen naar die databron (URL). Om deze verwijzing heen registreren we de locatie en het gebruikte locatiebepalingssysteem, een domeintypering (gas, water, wegen, spoor, etc.) en cruciale metadata van de bron zoals publicatiedatum, de geldig-vanaf-datum en de houdbaarheidsdatum. Aldus gemodelleerd ontkoppelen we de verwijzing naar de bron van de data van die bron, net zoals een scharnier in een deur via de pen (= de verwijzing) twee bladen laat bewegen terwijl ze toch gekoppeld zijn. Op zo’n manier kan het platform op basis van locatie naar verschillende bronnen verwijzen die te vinden zijn met één centrale zoekactie op het platform.

Infrastructuur voor koppelen van energiesectoren

Wat is het kleinste gemene veelvoud van een infrastructuur? Conceptueel gezien is dit niet meer dan een systeem dat uit elementen bestaat. Denk aan Lego bouwstenen. Neem uit de gaswereld een gasontvangst station (GOS): dit is de plek waar gas het landelijke Gasunie netwerk verlaat naar een aanpalend netwerk (bijv. regionaal net of industrie). Het GOS kent verschillende installatie-elementen die samen een infrastructuursysteem vormen. Zo heb je een hoofdstraat en een reservestraat, die elk een keten van onderdelen verbindt: afsluiter, filter, warmtewisselaar, afsluiter. Kortom: een infrastructuur is een systeem van elementen die aan elkaar gerelateerd zijn.

Net als Lego-bouwstenen kun je een infrastructuur onderdeel maken van een groter geheel (een wagon wordt een trein). Het GOS uit bovenstaand voorbeeld is een systeem, dat je als element opneemt in een landelijk hogedruk net. We noemen dit objectivering van een systeem als element in een ander (groter) systeem [5].

Het fraaie van deze benadering is dat het ook toepasbaar is bij wisseling van energiedragers. Neem een gasgestookte energiecentrale. De aansluiting vanaf een GOS gaat direct naar de centrale. Het GOS is vanuit de gasleverancier gezien een uitgaande (energie)stroom, daar waar het een voeding is voor de ontvangende partij. Maar het is wel hetzelfde ding. Als we het GOS als gassysteem objectiveren als voedingselement in de elektriciteitscentrale, modelleren we een energieoverdrachtspunt, Gas-to-Power. Het omgekeerde kan ook: Power-to-Gas, maar ook zonnepark naar waterstoffabriek (groene waterstof [6]), gas voor district heating (G2DH). Elke eigenaar kan een set aan eigen attributen en naamgevingsconventies hanteren zonder impact op de andere partijen. Ontkoppeling conform het scharnierprincipe [7] gerealiseerd via het centrale platform.

Beide scenario’s in combinatie leveren naast data die beschikbaar zijn over een locatie tevens de infrastructurele connectivity en met iets meer kennis, data over zo’n punt (zoals bijvoorbeeld energiecapaciteit).

Accelerator Platform

Wat is er nodig om die databronnen te ontsluiten? Hoe kunnen we die databronnen actualiseren met de meest recente data? Het idee is om een centraal ‘Accelerator Platform’ in stappen te implementeren. Momenteel bevindt het zich nog in de conceptuele fase. Het moet zichzelf in verschillende fases bewijzen. De acceptatiegraad bepaalt voor een groot deel het tempo en het succes. We voorzien verschillen tussen sectoren en individuele bedrijven. We onderscheiden de volgende drie fases:

  • Fase 0: Ontdekking (discovery);
  • Fase 1: Standaardisatie;
  • Fase 2: Integratie.

Ontdekking

De ontsluiting van bestaande databronnen met primaire metadata staat hier centraal. Belangrijke kenmerken van deze fase:

  • De ontsloten bron hoeft geen weet te hebben van het Accelerator Platform-model. Aanpassingen aan de bron zijn niet nodig;
  • Het invoeren van metadata (bij voorkeur door de deelnemers) is handwerk dat vanuit het Accelerator Platform-model plaatsvindt;
  • Het bewustwordingsproces voor verdere optimalisaties kan dan starten: de diversiteit aan de verschillende bronnen is nu inzichtelijk en stimuleert het maken van verdere afspraken.

Standaardisatie

De ontsloten databronnen treffen voorzieningen om bronoverstijgende zoekacties te faciliteren. Belangrijke kenmerken van deze fase:

• De ontsloten bron laat zich doorzoeken op afgesproken primaire meta-data zoals locatie, geldigheidsdatum (datum vanaf) en houdbaarheidsdatum (datum tot); • De databronnen kunnen de metadata binnen het Accelerator Platform-model via een selfservicevoorziening beheren. Handmatige invoer blijft nog nodig; • Het Accelerator Platform versnelt het tempo van informatie-uitwisseling en faciliteert daarmee de afstemming van vraag en aanbod in de energiemarkt.

Integratie

Partijen maken afspraken over het uitwisselingsformaat van data bij stabiele informatiebehoefte. Belangrijke kenmerken van deze fase:

  • De uitwisseling van data volgt vastgelegde standaarden daar waar de informatiestroom inzichtelijk is, zonder daarbij te proberen de hele wereld in één model te vangen. Te denken valt aan het gebruik van referentiemodellen als CIM en INSPIRE [8].
  • De databroneigenaren zijn zelf verantwoordelijk voor de actualiteit van de metadata in het Accelerator Platform-model.
  • Governance breidt zich uit tot inhoudelijke verplichtingen.

Conclusie

Er zijn, op korte termijn, alternatieven nodig om te voldoen aan de groeiende behoefte en het op tijd beschikbaar stellen van kwalitatief goede data in de data-uitwisseling voor de energietransitie. In de praktijk blijkt dat de, voorheen, autonome datadomeinen niet met traditionele puntoplossingen zijn te verenigen. Het Accelerator Platform respecteert bestaande standaarden en referentiemodellen, maar biedt ook systematisch toegang tot databronnen waarvan de inhoud (nog) niet beantwoordt aan een/de standaard. Naamgevingsverschillen zijn geen struikelblok meer en één zoekactie op het centrale platform levert de gewenste resultaten direct op. Ik nodig betrokkenen uit met ons mee te denken om energietransitie cases verder uit te werken met toepassing van het Accelerator Platform.

Referenties

  1. ec.europa.eu/energy/topics/energy-strategy/clean-energyall- europeans_en
  2. Zie bijvoorbeeld zinvolle initiatieven als EarthDataModel (earthdatamodels.org/designs/metadata_BGS.html), ISO-19115 standaard voor geografie (docs.geostandaarden.nl/md/mdprofiel-iso19115/) ESDL (www.tno.nl/nl/aandachtsgebieden/informatie-communicatie-technologie/expertisegroepen/monitoring-controlservices/grip-op-de-energietransitie-met-esdl/)
  3. Lange, de M. Connecting Information Domains (2020) www.nedu.nl/wp-content/uploads/2020/08/Presentation-CIM-2020-Connecting-information-domains-Amsterdam-20200123.pdf
  4. www.klimaatakkoord.nl/themas/regionale-energie-strategie
  5. Zie ook Wisse, P. & Til, van J. An intermediary metasystematics (2013). Chapter 5 Modeling the system approach to interdependency. www.informationdynamics.nl/pwisse/pdf/an_intermediary_metasystematics.pdf
  6. www.energystock.com/about-energystock/the-hydrogenproject-hystock
  7. Een werkgroep binnen de NEDU (Nederlandse Energie Data Uitwisseling – www.nedu.nl) is bezig het hingeprincipe uit te werken in een informatie en implementatie model.
  8. CIM: www.dmtf.org/standards/cim INSPIRE: inspire.ec.europa.eu/
Afbeelding voor Wout van Voornveld

Wout van Voornveld

Volledige biografie