Nationaal Actieplan Energieopslag
Inhoudsopgave
Voorwoord 3
1. Managementsamenvatting 4
2. Toekomstige energiemix vereist meer flexibiliteit 62.1 Omvang/behoefteaanflexibiliteit 6
3. Unieke rol van opslag te midden van de flexibiliteitsopties 83.1 Vormenvanflexibiliteit(bigfour) 83.2 Specifiekekenmerkenopslag 9
4. Soorten energieopslag en hun toepassingen 114.1 Soorten 11
Chemisch 11Elektrisch 11Elektrochemisch 11Mechanisch 11Thermisch 11
4.2 Plaatsenfunctiesvanenergieopslag 12Functievandecentraleopslagbijkleinverbruikers(achterdemeter) 12Functievanopslagbijgrootverbruikers(achterdemeter) 12Functievanopslagbijdistributienetbeheerders 13Functievanopslagvoortransmissienetbeheerders 13Functiesvangrootschaligecentraleopslag 14
5. Energieopslag: multifunctioneel en veelzijdig 15
6. Marktontwikkeling en innovatie 17
7. Markten voor ontsluiting van waarde uit flexibiliteit en opslag 187.1 Bestaandemarkten/Nederlandseelektriciteitsmarkt 18
Termijnmarkten 19APXday-aheadmarkt 19Intradaymarkt 19Kwartierproducten 19TenneTregelvermogen(secundairereserve) 20TenneTprimairreservevermogen 20
7.2 Andereentoekomstigemarkten(huidigeaantrekkelijkemarktenvooropslag) 217.3 Nieuwemarktmodellenennieuwerollen 22
Prijsprikkel 22Marktwerkingincongestiemanagement 22
8. Belemmeringen voor energieopslag in Nederland 248.1 Huidigewet-enregelgevinghindereninzetvanenergieopslagalsbronvanflexibiliteit 248.2 Hogekostprijs,onzekerheidenonbekendheidbelemmereninzetvanopslag 268.3 DooreengebrekaanopslagcapaciteitwordtmeerCO2uitgestotendannoodzakelijkis 26
9. Conclusie 27
10. Bijlagen 2810.1 Energiesysteemenactoren 2810.2 EnhancedFrequencyResponseindeUK–NationalGrid 2810.3 Fast-FrequencyRegulationindeVS-PJM 29
2 NationaalActieplanEnergieopslag
Energieopslagiseenonmisbaretechnologiedieonsenergiesysteemverduurzaamtentegelijkbetrouwbaarenbetaalbaarhoudt.Energieopslagisduurzameromdathetonnodigafschakelenvanduurzameenergieopwekkingvoorkomt,betrouwbaaromdathetverschilleninvraagenaanbodkanoverbruggenenbetaalbaaromdathetprijspiekendempt.
Doordegroeivanhetaandeelduurzameenergieiswereldwijdeensnellegroeivanenergieopslagtezien.KoplopersalsdeVS,Australië,ChinaenDuitslandlaten‘doubledigit’groeicijferszienenontwikkelennieuweindustrieënendienstenrondomopslag.
InNederlandzijnwenognietaangehaaktopdezewereldwijdetrendenwordtdewaardedieenergieopslaglevertnogonvoldoendebenut.Dehuidigewet-enregelgevinginNederlandbelemmertdetoepassingvanenergieopslagenverstoorthetspeelveldwaarinenergieopslagmoetconcurrerenmetanderevormenvanflexibiliteit.Ditzorgtervoordatmarktenonvoldoendekunnenprofiterenvandemogelijkhedendieopslagbiedt.Ookblijvenhierdoorkansenvoorinnovatieve,groeneenduurzamebedrijvigheidliggen.HierdoorraaktdeNederlandsetechnologischeindustrieachteropindezeinternationalegroeimarkt.
HetNationaalActieplanEnergieopslagbrengtzoweldekansenalsbelemmeringeninbeeldwaarmeedeenergieopslagsectorwordtgeconfronteerd.Hetplanreiktoplossingsrichtingenaanwaarmeeeentechnologieneutraalengelijkspeelveldgecreëerdkanworden.Alsdegenoemdebelemmeringenwordenweggenomen,kunnenmarktenoptimaalfunctionerenenligtervoorburgersenbedrijveneenbetrouwbareenschoneenergievoorziening,tegendelaagstmogelijkekosten,inhetverschiet.
Wijroepenoverheid,politiekenanderebelanghebbendenopomserieuswerktemakenvandeactiesenaanbevelingeninditplanzodatdeNederlandsetechnologischeindustriekanmeegroeienindezeinternationalegroeimarkt.
InekeDezentjé JillisRaadscheldersVoorzitterFME VoorzitterEnergyStorageNL
Voorwoord
NationaalActieplanEnergieopslag 3
Opslag is belangrijke bron van flexibiliteitEenbelangrijkmiddelomtekunnenvoorzienindezeflexibiliteitisopslag.Ookanderevormenvanflexibiliteit,zoalsflexibeleproductie(nunogverrewegdebelangrijkstevormvanflexibiliteit),flexibiliseringvandevraagennetverzwaring(vergrotingvandecapaciteitvanhetelektriciteitsnet)zijnbelangrijkemiddelen.Dezeflexibiliteitsbronnenhebbennietallemaaldezelfdekarakteristiekenentoepassingsmogelijkhedenenzullendaaromnaastelkaarwordeningezet.
Markt groeit zeer snel, innovatie blijft nodigHoewelopmondiaalniveaudevraagnaar(elektrische)energieopslagdeafgelopentweejaarmetruim500%istoegenomen,isopslagnogaltijdrelatiefduur.Innovatieisenblijftnodigomdekostprijsvanenergieopslagverderomlaagtebrengen.Daarvoorisonderzoek,ontwikkelingengrootschaligedemonstratievanenergieopslaginzowelgebouwdeomgeving,industrieenenergie-infrastructuurnoodzakelijk.
Iedere technologie zijn eigen toepassingOmenergieopteslaanzijntientallentechnologieënbeschikbaar.Elkvandietechnologieënheeftspecifiekekenmerkenintijd,capaciteit,snelheidenkosten.Uiteindelijkbepaaltdefunctievanenergieopslagwelke
1.ManagementsamenvattingIn de transitie naar een toekomstbestendig en duurzaam energiesysteem zijn de toenemende hoeveelheid hernieuwbare energie met variabele patronen, de toename van elektrificatie en de toename van decentrale opwekking van energie de belangrijkste trends. De toenemende wisselingen in vraag en aanbod in het energiesysteem zorgen voor een groeiende behoefte aan flexibiliteit.
technologieineenbepaaldetoepassinghetbestingezetkanworden.
Detoepassingenvanenergieopslagzijnonderteverdeleninverschillendeonderdelenenschaalniveausvanhetenergiesysteem.Waarcentraleopslagwordtgeplaatstophettransmissienetwerk,wordtdecentraleopslaggeplaatstbijdekleingebruiker(woningen,utiliteitsgebouwen),grootverbruikers(industrie)ofbijdebeheerdersvandedistributiesystemen(regionalenetbeheerders).Delocatie,centraalofdecentraal,bepaaltvaakookdeschaalvaneenopslagsysteem.Energieopslagismogelijkinzowelgas-,warmte-enelektriciteits-infrastructurenmetdemogelijkheidtotonderlingeuitwisseling.
Opslag kan veel meer dan energie opslaanEnergieopslagkanopmeerdereterreinenwaardeleveren.Klantwaardevoorgebruikers,systeemwaardevoornetbeheerderseneconomischewaardevoornagenoegalledeelnemersaanhetenergiesysteem.Dieverschillendewaardenkomenvoortuitdeverschillendefunctiesdieenergieopslagkanvervullen.Functiesalshettijdelijkopslaanvanenergie(voorkortereoflangeretermijn),hetleverenvansysteemdiensten,hetoptimaliserenvanleveringsprogramma’s,portfoliomanagementvoor(energie)bedrijven
4 NationaalActieplanEnergieopslag
enhetverhogenvandebetrouwbaarheidvandeenergievoorziening.Hetiszelfsmogelijkominéénopslagsysteemmeerderefunctiestecombineren.
Dewaardedieopslaglevertaandegebruikersvanhetenergiesysteemkanwordenverzilverdviamarktmechanismen,waarvandeonbalansmarktennudebelangrijkstezijn.Erzijnechterook(potentiele)marktendienog‘opslot’zittenofnognietzijnontwikkeld.Naarverwachtingzullenmarktenenplatformsvoordehandelinflexibiliteit(zowelnationaal,internationaalalsopdecentraalniveau)zichverderontwikkelen.
Nederland loopt achter: 30 belemmeringen in kaart gebrachtDepotentievanenergieopslagwordtinNederlandonvoldoendebenut.NederlandlooptachterbijandereEuropeselandenenlaatdaardoorkansenvooreenbetaalbaarder,betrouwbaarderenduurzamerenergiesysteemaanzichvoorbijgaan.
EnergyStorageNLheeftonderzoekgedaannaardekansenenbelemmeringenvoorenergieopslag.DitonderzoekheeftruimdertigonderwerpenaanhetlichtgebrachtdiedetoepassingvanenergieopslaginNederlandbelemmeren.Debelangrijkstedaarvankunnenwordensamengevatindriepunten:
1. De huidige wet- en regelgeving verstoort een gelijk speelveld voor opslag
Doordeonduidelijkepositievanopslagindewet-enregelgeving(opslagiszoweleen‘generator’als‘gebruiker’)heeftopslagtemakenmetdubbeleheffingvanenergie-belasting,nadeligeeffectenvandenetwerk-tarievensystematiekendegevolgenvandesalderingsregeling.Ditlaatstemaaktopslagvoorkleinverbruikersoninteressant.
2. Hoge kostprijs, onzekerheid en onbekendheid belemmeren de inzet van opslag Opslagiseenrelatiefnieuwetechnologie.Daaromzijngebruikerseninvesteerdersnogonzekeroverdelangjarigeprestatiesenhetrendement.Economiesofscaleenleereffectenkunnenwordenbereiktdoorgrootschaligedemonstratieprojectenendoorhetontwikkelenvanstandaarden.
3. Door een gebrek aan opslagcapaciteit wordt meer CO2 uitgestoten dan noodzakelijk Alseropbepaaldedagenteveelduurzameenergiewordtopgewekt,moetenwind-enzonne-energiewordenafgeschakeld(zogenaamdecurtailment).Hetverliesvandeze‘verloren’,duurzame,energiemoetwordengecompenseerdmetenergieuitfossielebronnen.Doorhetstimulerenvandeinzetvanklein-engrootschaligeopslagkancurtailmentwordenvoorkomen.
Snelle actie kan weer tot voorsprong leidenHetNationaalActieplanEnergieopslaglegtdevingeropdezereplekkenengeeftsuggestiesvoorhetwegnemenvandezebelemmeringen.Alswedoorhetwegnemenhiervansneleenaantrekkelijkethuismarktcreëren,zulleninnovatievetechnologie-enenergiebedrijvenhiervanprofiterenendehuidigeachterstandkunnenomzettenineenvoorsprongdiewereldwijdkanwordenverzilverd!
NationaalActieplanEnergieopslag 5
2.Toekomstigeenergiemixvereistmeerflexibiliteit
OntwikkelingenDeafgelopenjarenhebbenerindeNederlandseenergievoorzieningbelangrijkeontwikkelingenplaatsgevonden.Naarverwachtingwordendezeontwikkelingendekomendejarenvoortgezet.Vooraldecombinatievandeverschillendeontwikkelingen,veroorzaakteensnelletoenamenaarbehoefteaanflexibiliteit.Indetabelhier-naastwordendezetrendskortbenoemdentoegelicht.
Debehoefteaanmeerflexibiliteitzalhogeresysteemkostenmetzichmeebrengen,omdaterbijvoorbeeldgeïnvesteerdmoetwordeninkabelsoftransformatorenmeteenhogerecapaciteit.Daarnaastzalhet(economisch)suboptimaalinzettenvanconventioneleenergie-centralesdeefficiëntieverlagen,watzichvertaaldinhogerekostenvoordeeindgebruiker.
Bovendienzijnveelconventioneleinstallaties,zoalskolencentrales,beperktinstaatdegevraagdeflexibiliteitteleverenomdatzenietsnelgenoegkunnenreageren.Metanderewoorden;hetinzettenvantraditionelegeneratorenomdegroeiendeflexibiliteitsvraagtebeantwoordeniseenoplossingdiemindereffectiefzalwordennaargelangermeervraagnaarflexibiliteitontstaat.
2.1 Omvang/behoefteaanflexibiliteit
Dezebehoefteaanflexibiliteitkanwordenonderverdeeldinsysteemtechnischeenecono-mischecategorieënopmeerdereschalen,zoalsopdistributie-entransmissieniveau.
Om ons energiesysteem toekomstbestendig en duurzaam te maken, zijn er een aantal zaken belangrijk. De hoofdkenmerken van de transitie naar een toekomstbestendig en duurzaam energie systeem zijn de toenemende hoeveelheid hernieuwbare energie met variabele patronen, de toename van elektrificatie en de toename van decentrale opwekking van energie. Door toenemende wisselingen in vraag en aanbod in het energiesysteem, is er groeiende behoefte aan flexibiliteit. De mate van flexibiliteit van het energiesysteem kan gedefinieerd worden als het vermogen om te kunnen omgaan met toenemende onvoorspelbaarheid en onbalans in vraag en aanbod terwijl de prestatie en betrouwbaarheid gewaarborgd moet blijven.
Figuur 2.1: Vraag naar op- en afregelflexibiliteit op de intraday markt in 2017 en 2023 (ECN, 2014)
6 NationaalActieplanEnergieopslag
Ontwikkeling Toelichting
Groeiendaandeel hernieuwbareenergie
EensteedsgroteraandeelvanhetEuropeseenergiesysteembestaatuitvariabelehernieuwbareenergie.Ditresulteertinmeerfluctuatieenonzekerheidinhetaanbodvanelektriciteit.
Decentraleenergie-opwekking
Eriseentoenamevandecentraleenergieopwekking(zonnepanelen,warmtekrachtkoppeling,warmte-koudeopslagetc.)waarvandeenergieslechtstendeledirectwordtverbruiktenhetoverschotoftekortaanenergiewordt(terug) geleverdviahetcentraleenergiesysteem.Ookishetvoorenergieverbruikersmakkelijkergewordenom,dankzijbijvoorbeelddeslimmemeter,inzichten controletekrijgenophunenergievraag.
Elektrificatie Eentoenamevanhetgebruikvanelektrischeapparatuur(warmtepompen,elektrischekoken),eentoenamevanelektrischvervoereneenafnemendewarmtevraag(o.a.doorbetereisolatie)zorgenervoordathetaandeelvanelektrischeenergieindetotaleenergievraagtoeneemtendaarmeederolvanelektrischeenergiegroterwordt.
Opkomstwarmtenetten Hetgebruikvan(industriële)restwarmteenanderebronnenvoorwarmtenettenneemttoe.Ditkomtdoordemaatschappelijkedrukomenergieefficiëntertebenutten
Complexiteitenmulti-modaliteitvanhetenergiesysteem
Doordatsteedsmeernieuwetechnologieënvoorvraagsturing,energieopwekking,-transporten-opslagopdemarktkomen,neemtdecomplexiteitvanhetenergiesysteemtoe.Energiewordtdaardoormeer(bi-directioneel)uitgewisseldenenergiesystemenwordenplaatselijkmeergeïntegreerd(bijvoorbeeldtussenindustrieenwoonwijkenenindekoppelingtussenverschillendeenergiedragerdoormiddelvanbijvoorbeeldpower-to-heat).
Europeseintegratie HetNederlandseenergiebeleidwordtintoenemendemateopEuropeesniveaubepaald.Ookkomenersteedsmeerinternationaleconnectiesenmarktkoppelingen.HierdoorwordthetNederlandseenergiesysteemsteedsmeerbeïnvloeddoorEuropeesbeleidenEuropesemarkten.
Opdistributieniveauzijnernualvoorbeeldenvanlocatieswaarhetelektriciteitsnetnietsterkgenoegisomdecombinatievanhogerevariabelelokaleopwekmetsterkerelokalevraagtecombineren.Doordeverwachtetoenameindecentraleopwekkingzaldaarnaasteendecentralebehoefteaanflexibiliteitontstaan.Afhankelijkvandegeïnstalleerdehoeveelheidzonne-energieenwarmtepompenenhetelektrischvervoerenhetontwerpvandeelektrischeinfrastructuurkunnenbottlenecksontstaan.Dezebottleneckskunnendebetrouwbaarheidenkwaliteitvandelokaleenergievoorzieningenbeïnvloeden.
Optransmissieniveauzorgendesysteem-technischeuitdagingenvooronbalansprijzenopdereservemarkt.Detoenemendegroottevandereservemarktendestijgendevolatiliteitvanonbalansprijzenzijnindicatiefvoordegroterwordendeonbalansinhetelektriciteitssysteem.EenrapportvanECN1 geeftaandatdetoenemendeopwekkingvanwindenergieinNederlanddebehoefteaanenergieindeintradayenbalanceringsmarktzaldoentoenemen.Tevensisvolgenshetrapportteverwachtendatprijsvolatiliteitdoordetoenamevandehoeveelheidhernieuwbareenergieproductievanaf2023sterkzaltoenemen.
1 Ziehttp://www.tennet.eu/nl/fileadmin/downloads/About_Tennet/Publications/Technical_Publications/TenneT_ECN_Quantifying_flexibility_markets.pdf
2 Detotalevraagminusdeopwekvanhernieuwbareenergiebronnen.
DaarnaaststeltISPT(2015)2datdebehoefteaanbalansvermogenin202340%hogerisdanzoalsdezewasin2013.Dezeextrabehoefteisdusperuur,aangezienhetbepaaldisdoorhetverschiltenemenvanderesiduelevraagvanuuropuur.Behoeftevanhetbalansvermogenisgeschatopongeveer1,2GWin2023,eenstijgingvan40%tenopzichtevanhetvermogenin2013(ookopbasisvanverschilresiduelevraagvanuurtotuur).
Dealgemeneconstateringisdatdeadditionelebehoefteaanflexibiliteitopdeintradayenbalanceringsmarktzaltoenemen.Hoeveeldietoenameis,isnieteenvoudigtevoorspellenenkanenkelmetdiversemodelleninverscheidenescenario’senonderbepaaldeaannamesgesimuleerdworden.
NationaalActieplanEnergieopslag 7
3.1 Vormenvanflexibiliteit(bigfour)
Indenabijetoekomstkanopslageenbelangrijkmiddelwordenomtevoorzieninflexibiliteit.Hetzaldaarbijechterconcurrerenmetanderevormenvanflexibiliteit,zoalsflexibeleproductie(nunogverrewegdebelangrijkstevormvanflexibiliteit),flexibiliseringvandevraagennetversterking(vergrotingvandeelektriciteitsnetcapaciteit).Dezeflexibiliteitsbronnenhebbennietallemaal
dezelfdekarakteristiekenentoepassings-mogelijkhedenenzullendaaromnaastelkaarwordeningezet.Omtelatenzienwanneerwelkeflexibiliteitsbroningezetkanworden,iseeneerstetechnischekarakteriseringvandeverschillendesoortenbronnengemaakt.Vooraldetijdsdimensieishierbijbelangrijk:hoevervooruitkaneenbepaaldeoptiewordeningepland,hoelangkaneenbronwordeningezet,hoesnelkaneeningezettebronwordenop-enafgeregeld?
3.Uniekerolvanopslagtemiddenvandeflexibiliteitsopties
In de energievoorziening is opslag een van de vier belangrijkste mogelijk-heden om flexibiliteit te creëren. Energieopslag heeft als kenmerk dat ‘opgenomen’ energie op een later moment kan worden ‘afgegeven’. De energievoorziening bestaat uit energiedragers als elektrische energie, warmte en gas. Deze energiedragers kennen elk mogelijkheden en beperkingen bij het leveren van flexibiliteit. Gas en warmte zijn vrij gemakkelijk op te slaan, zelfs in het netwerk. Elektrische energie is daarentegen lastiger op te slaan en vereist conversie naar een andere energie vorm. Een koppeling tussen verschillende energie-infrastructuren maakt het mogelijk om via conversie de opslagcapaciteit van het ene systeem te benutten voor het andere systeem.
Figuur 3.1: de big four aanbieders van flexibiliteit, de peilen geven de richting van de energie aan
8 NationaalActieplanEnergieopslag
Opslag van warmte in ondergrondse vaten voor warmte infrastructuur.
Demiddelenvoorflexibiliteitverschillenopeenaantaldimensies:• dehoeveelheidenergiedieindetijdverschovenkanworden(inbijv.MWh)
• hetvermogendatflexibelbeschikbaaris(inbijv.MW)
• desnelheidwaarmeehetvragendvermogenop-enafgeregeldkanworden(inbijv.MW/uur)
• detijddiehetduurtvoordatdeflexibiliteitkanwordenaangesproken(inbijv.minuten)
• detijdsduurwaaroverdeflexibiliteitkanwordenafgeroepen(inbijv.uren)
• detemakenkosten(inbijv.EUR/MWofEUR/MWh)zoalsdirectekosten,transactiekosten,kapitaalkosten.
Aldezemiddelenzullenindebehoefteaanflexibiliteitmoetenvoorzien.Alsbijvoorbeelddeaardvanhetelektriciteitssysteemverandert,doordatwind-enzonne-energieeengrotererolgaanspelen,kanerookeenverschuivingwordenverwachtindebenodigdevolumesvoordezefunctieseninhetaanbodvanflexibiliteits-opties.Extranetwerkcapaciteitkandezemarktengeografischvergroten,waardoormeerflexibiliteitsmiddelenbeschikbaarkomen.Zowordt,doorhetuitmiddelenvanfluctuatiesinelektriciteitsproductieen-consumptie,debehoefteaanflexibiliteitopbepaaldetijdsschalenverkleind.
Demogelijkheidtothetaanbrengenvanverbindingentussenlanden(interconnectie-
capaciteit)omdematevanflexibiliteittevergroten,isvoornamelijkrelevantvoorelektrischenetten.IneenlandzoalsNederland,meteengematigdklimaat,isdewarmtevraagrelatiefgroot.Waarwarmtetotnutoeveelalindewoningwerdgeproduceerddoorgasketels,bestaanerookwarmtenettenwaarmeecentraalgeproduceerdewarmtevervoerdwordtnaardeplaatsvanwarmtevraag.Warmtenettenhebbeninherenteflexibiliteitaanboorddoordatdetemperatureninhetnetkunnenfluctuerenzonderdekwaliteitvandegeleverdewarmtetebeïnvloeden.Ditiseenvoordeelvoorwarmte-infrastructurentenopzichtevanelektrischeinfrastructuren.Hetismogelijkomwarmteopteslaanindewarmtecapaciteitvanhetnet.Ditisabsoluutonmogelijkinhetelektrischenet.Daarstaattegenoverdatdeeerdergenoemdeinterlandelijkeverbindingenmetwarmtevrijwelondenkbaarzijn,aangeziendeverliezensterktoenemenafhankelijkvandeafstand.
3.2 Specifiekekenmerkenopslag
Omdevraagtebeantwoordenwelkevandevierflexibiliteitsoptieshetmeestgeschiktisvooreenbepaaldeflexibiliteitsbehoefte,ishetbelangrijkomniettedenkenvanuitdetechnologie,maarvanuitdedienstdieaanhetenergiesysteemgeleverdmoetworden.Erzijnverschillendedienstendiedooreenflexibiliteitsoptiekunnenwordenvervuld.Hieronderwordendebelang-
NationaalActieplanEnergieopslag 9
rijkstegenoemd,metalsdoelhethandhavenvankwaliteitenbetrouwbaarheidvandeenergie-voorziening:• Balanshandhaving(zoweloptransmissie-alsopdistributieniveau)
• Energiemanagement(zowelopkorte-,middel-enlangetermijn,seizoenfluctuaties)
Dehierbovengenoemdemogelijkhedenvoorenergieopslagdienennatuurlijkgekoppeldtezijnaantechnologieëndieookdaadwerkelijkinstaatzijndezetoepassingenterealiseren.
Vierelementenzijnhierbijbelangrijk:• Deenergiedichtheid:isdehoeveelheidbenodigdeopslagcapaciteitruimtelijkintepassenin,bijvoorbeeld,eenhuis?
• Deopslagtijd:kandetechnologiedeenergiedevereistetijdopslaanzonderalteveelverlies?
• Hetvermogen:Isdeopslagtechnologieinstaathetvereistevermogenteleverendiebenodigdisvoordetoepassing?
• Deresponstijd:kanhetopslagsysteemsnelgenoegreagerenombinnendevereistetijdhetvereistevermogenteleveren?
De functies van flexibiliteit met hun eigenschappen kunnen als volgt worden ingedeeld:
Functie Verant-woor de-lijke partij
Huidige middelen Relevante tijds schaal
Relevante ver mo gens -schaal (MW)
Energie-behoefte (ordegroot-te) (MWh)
Beheer van spannings-kwaliteit
TSO/DSO Wordtbeperktgeregeld.(filters,regeltransformatoren,blindvermogens-injecties)
0.01-1sec 0.001-1 Klein
Spannings-blind-vermogenshuishouding
TSO/DSO Regelvermogen,trans-formatortapstanden,regeltransformatoren
1-1000sec 0.01-10 < 1
Frequentie-regeling
TSO Regelvermogen 0,1-100sec. 1-1000 <10
Balanshandhaving(<15min.)
TSO Reservevermogen 15min. 1-1000 0.1-100
Balanshandhaving (>15min.)
TSO Noodvermogen 1-10uur 10-1000 10-1000
Congestiemanagement,transmissie
TenneT Redispatch, netverzwaring
0.1-10uur 10-1000 1-1000
Congestiemanagement,distributie
DSO’s Netverzwaring 0.1-10uur 0.1-10 0.1-10
Energiemanagementachterdemeter
Consument Niet/netverzwaring/salderen
0.1-10uur 0.001-0.01 0.001-0.01
Rampratecontrol Producent Economischedispatch,unitcommitment
0.01-1uur 10-100 1-100
Economischeinzetvancentrales
Markt Economischedispatch,unitcommitment
1-100uur 10-1000 10-10.000
Onderhoudsplanning
Producent Individueleplanningperbedrijf
10-1000uur 100-1000 1-1000(GWh)
Seizoensfluctua-tiesinvraagenaanbod opvangen
Opdit moment geen
wordtverzorgddoor producenten
1000- 10000uur
100-1000 100-10.000(GWh)
10 NationaalActieplanEnergieopslag
4.1 Soortenenergieopslag
Ditzijndevoornaamstetechnologieënvoorenergieopslag:
ChemischWaterstof|Gebruikvanwaterstofalsenergie-dragerendeopslagvanenergie.Doormiddelvanelektrolysekanelektriciteitwordenomgezetnaarwaterstofenwordenopgeslagen,waarnahetweerterugkanwordenomgezetnaardegewensteenergievorm(elektriciteit,warmte,etc.).
ElektrischCondensatoren|Opslagvanenergieinelektro-statischeveldentussentweegeleidendeplatenwaartusseneenkleineafstandzit.Elektriciteitkansnelwordenopgeslagenenweerwordenontladen,hierdoorkunnenkortevermogensschokkenwordengeproduceerd.Superconducting magnetic energy storage (SMES)|Energiewordtopgeslagenineenmagnetischvelddatwordtgecreëerddoorgelijkstroomelektriciteitineengekoeldespiraal.Ingekoeldgeleidendmateriaalisernauwelijksweerstand,waardoorelektrischestroomkanrondgaanindespiraalzonderveelverliezen.
ElektrochemischConventionele batterijen|Inbatterijenwordenchemischereactiesgebruiktmettweeofmeerelektrochemischecellenomeenstroomvanelektronenmogelijktemaken.Voornaamstesoortenzijnlithium-ionenloodzuur.Flowbatterijen|Tweevloeibareoplossingenzijngescheidendooreenmembraanwaarionendoorheenkunnenwordenuitgewisseld.Hierdoorkanenergiewordenopgeslagen.
MechanischVliegwiel|Eenvliegwielzetelektriciteitominroterendeenergiedooreenmechanischapparaatophogesnelheidrondtelatendraaien.Dezeroterendeenergiekandanvervolgensweerherwonnendoorderotorafteremmen.Vliegwielenkunnengedurendeeenkorteperiodeeentypischhoogvermogenleveren.
Samengeperste lucht|Elektriciteitwordtgebruiktomluchtsamenteperseninonder-grondsegrottenoftanksvoorenergieopslag.Doordeluchtweervrijtelatenkomenkanerelektriciteitwordenopgewekt.Pompcentrale|Eenwaterkrachtcentraledieelektriciteitkanopslaandoorwatervaneenlagerreservoirnaareenhogergelegenreservoirtepompen,voorlatergebruik.Elektriciteitkanvervolgensweeropgewektwordendoorwatervanhethogernaarhetlagerreservoirtelatenstromen.
ThermischOndergrondse thermische energieopslag | Verwarmdofafgekoeldwaterwordtonder-grondsopgeslagenvoorlatergebruikalsbronvoorverwarmingofkoeling.Ditkanineenbestaandewatervoerendelaagzijnofineenboorput.Putopslag|Ondiepeputtenwordenuitgegravenengevuldmeteenopslagmedium(vaakgrindenwater)enbedektmeteenlaagisolerendmateriaal.Waterwordtvervolgensinenuitdeputgepomptomtewordengebruiktalsbronvoorwarmteofkoude.Vast medium-opslag|Energiewordtopgeslagenineenvastmediumvoorlatergebruik.Voorverwarmingenkoeling(bijvoorbeeldbakstenenenbeton).IJsopslag|Energiewordtopgeslagenineenmateriaaldateenfaseverandering(veranderingvan/naarvast,vloeibaarofgas)ondergaat.Warm- en koudwateropslag in tanks|Opslagvanwarmofkoudwaterkanwordengebruiktomtevoorzienindevraagnaarwarmteenkoude.Eenbekendvoorbeeldisdieinhuishoudelijketoepassingvoorwarmwater.Gesmolten zout|Opkamertemperatuurenatmosferischedrukisgesmoltenzoutinvastevorm,maardezewordtvloeibaarwanneerhetverwarmdwordt.Vaakwordtditzoutgebruiktomwarmteopteslaanenvervolgensomelektriciteitmeeoptewekken.
4.Soortenenergieopslagenhuntoepassingen
Opslag kan op verschillende manieren plaats vinden: elektrostatisch of elektro chemisch, mechanisch (potentieel of kinetisch), chemisch en thermisch. De omzetting is niet vanzelf sprekend mogelijk; van elektriciteit kun je niet zomaar gas maken, terwijl van gas in een elektriciteitscentrale regel matig elektriciteit wordt gemaakt.
NationaalActieplanEnergieopslag 11
4.2 Plaatsenfunctiesvanenergieopslag
Detoepassingenvanenergieopslagzijnonderteverdeleninverschillendeonderdelenenschaalniveausvanhetenergiesysteem.Waarcentraleopslagwordtgeplaatstophettransmissienetwerk,wordtdecentraleopslaggeplaatstbijdekleingebruiker(woningen,utiliteitsgebouwen),grootverbruikers(industrie)ofbijdebeheerdersvandedistributiesystemen(regionalenetbeheerders).Delocatie,centraalofdecentraal,bepaaltvaakookdeschaalvaneenopslagsysteem.Energieopslagombepaaldedienstenofsysteemfunctiesteleverenismogelijkindegas-,warmte-enelektriciteitsinfrastructurenmetmogelijkheidtotuitwisselingtussendeverschillendeinfrastructuren.
Functie van decentrale opslag bij kleinverbruikers (achter de meter)Voorkleinverbruikersgeeftopslagdemogelijk-heidomzelfopgewekteenergie(stroomofwarmte)opeenlatermomenttegebruiken.Opditmomentwordtervoorconsumentendiezelfelektriciteitopwekkeneneenaansluitinghebbentotmaximaal3x80A,dezogenaamdesalderingsregelgehanteerd.Salderenishetverrekenenvanzelfgeproduceerdeelektriciteitmethettotaalaanafgenomenstroomvandeenergieleverancier.Metdezeregelingontvangtdeafnemerdezelfdeprijs(inclusiefbelastingenentransportkosten)voordeteruggeleverdeenergiealsdiehijbetaaltvoordeenergiediehijopeenandertijdstipvandeenergieleverancierafneemt.Deregelingwordtin2017geëvalueerdenzalnaarverwachtingin2020gewijzigdworden.
Zolangeigenproductievanelektrischeenergiekanwordengesaldeerd,zijnermoeilijkrendabelebusinesscasestemakenmetopslagvoorkleinverbruikers.Hierbijfunctioneerthetelektriciteitsnetwerkimmersalsgratisopslagmedium.Alsdesalderingswetgevinggeheelofgedeeltelijkzalkomentevervallen,moetdekleingebruikerdeaanhetnetteruggeleverdeenergietegeneenlagereprijsverkopen.Opslagkangebruiktwordenomhetmomentvaninkoop,opwekkingenverbruikvanenergievanelkaarlostekoppelen.InDuitslandwordenterugleververgoedingensterkafgebouwd,waardoorzelfconsumptiesteedsinteressanterwordt.Hierisderegelgevingaangepastomzelfconsumptieteverhogenenterugleveringteverminderen.
Kleinverbruikerswordennunognietbloot-gesteldaanvolatielebeursprijzenzoalsdezegeldenopdeAPX.Metdeinvoeringvanflexibelebeprijzing(kwartierwaarden)zalenergieindalurenindenabijetoekomstwordenopgeslagenalsdeprijslaagis.Deenergiezal
wordenontladenopdemomentendatdeprijshoogis.Ditmaaktextraopbrengstenvoordekleinverbruikermetopslagmogelijk.
GeziendehogewarmtevraagvanNederlandsewoningen–endedrukomdeproductievanGroningsgasterugteschroeven–iswarmte-opslaginwoningenofwijkenzeerinteressant.Zokangeproduceerdewarmteofelektriciteitbijvoorbeeldineen(zonne)boilerwordenopgeslagenenineenlaterstadiumgebruiktalsverwarmingofvooropwarmingvanwarmtapwater.Thermischeopslag(inzoutenofPCM’s)isookeenmogelijkheidomteveelgeproduceerdewarmteindezomeropteslaanentegebruikenindewinter.
Naastdetoepassingbijeenindividuelekleinverbruiker,ishetookmogelijkomopslagtoetepassenbijeengroepkleinverbruikers.ErzijnopditmomentinNederlandopverschillendeplekkenlokaleenergie-initiatievenvangroepenbestaanduiteenaantalkleinschaligeprosumers.Bijaggregatievanhunproductieenafnamekunnenzijeenomvangbereikendieincombinatiemetopslageneenjuisteorganisatievorminteressantkanzijnvoorhandels-ennetwerktoepassingen.Energieuitopslagsystemenbijmeerderekleinverbruikerskanwordengebundeldtotééngrotevirtueleenergiecentrale.Hierdoorwordthetvoorindividuelekleinverbruikersmogelijkomaannieuweenergiemarktenmeetedoenendaarmeeadditioneleopbrengstentegeneren.Erzijnaltoepassingenindemarkttevindenwaarbijgeaggregeerdeopslagsystemensamenwerkenomalseenvirtueleenergiecentraletewerken.De‘Sonnenbatterie’iseendaareenvoorbeeldvanwaarbijdeopslagprimairwerktomzonnestroomtebufferenenpiekvraagteverlagenendaarbovenopextratoegevoegdewaardelevertdoorgebundeldvermogenopdelandelijkeonbalansmarktteleveren.
Functie van opslag bij grootverbruikers (achter de meter)Opslagkanvoorgrootverbruikersindeindustrieendeagrarischesectoreenrolspelenbijhetoptimaliserenvanheteigenverbruik,hunnetwerkkostenenbijhetgebruikmakenvanlage
Opslagsysteem voor kleinverbruiker.
12 NationaalActieplanEnergieopslag
ofzelfsnegatieveprijzenopdeonbalansmarkt.Detoepassingenvoorgrootverbruikerszijntalrijk,enbijeenaantaldoelgroepenwordtenergieopslagalingezet:
• Industrie(bijvoorbeeldhogetemperatuuropslagomefficiency-voordelenterealiserendoorrestwarmteopteslaanvoorlatergebruik)
• Koelhuizen• GrootschaligeWKO(WarmteKoudeOpslag)indetuinbouw
• Opslagbijwindparkenofboerenmetwindmolens,tankstations(EV),zonneparken
Veelgrootgebruikershebbeninhunproductie-processenvaakwarmteofkoudeover.Dezethermischeenergiekaninveelgevallennietdirectgebruiktwordenenwordtalsverliesbeschouwd.Tochkandezeenergievanwaardezijnopeenandereplekinhetproductieproces,ineenlaterstadiumvanhetprocesofeventueelbijanderegrootverbruikers.Deklantwaardekanwordenvergrootdoordezeenergieopteslaaninplaatsvandezeineenlaterstadiumopnieuwmetfossieleenergieoptewekken.HetreducerenvanCO2,dooralgeproduceerdewarmteofkoudetehergebruiken,isindatgevaldeklantwaarde.Hetopslaanvandezeenergiekaninverschillendesoortensystemengebeuren,insimpelewarmwatervatentotcomplexethermochemischeopslagsystemen.Bijopslagvanwarmteisdehaalbaretemperatuurvaakdebottleneck.Dezemoethooggenoegzijnvoorhetproceswaarvoorhetgebruiktzalworden.Mogelijkhedenzijnhetverhogenvanderestwarmte-temperatuurinhetopslagsysteemdoormiddelvaneenoverschotaan(goedkope)elektriciteit(power2heat)ofmetandereduurzamewarmteproductietechniekenzoalszonneboilers.
Functie van opslag bij distributie-netbeheerdersOpslagisooknuttigvoorhetgebruikindeenergievoorziening-infrastructuur.Hetkanbijvoorbeeldinteressantzijnomopslagintezettenvoorfrequentieregulatieen/ofhetondersteunenvandespanninginhetnetwerk.Ditscheptdemogelijkheidomreactief3 vermogenteproducerenofteabsorberenomeenbepaaldspanningsniveautebehouden.Distributiesystemen(kabelsentransformatoren)kunnenoverbelastrakengedurendeperiodenvanpiekvraag.Dooropslagopspecifiekelocatiesteinstalleren,kandezeoverbelastingwordenvoorkomenendeefficiëntievanhetnetwerkbehoudenblijven.
Eenbelangrijkeafwegingvoorinfrastructuur-beheerdersishoelanginvesteringenmeegaanenhoeveelrisicoermeegemoeidis.Bekendeoplossingenhebbeneenlaagrisico,innovatieveoplossingenkunnenbijgebrekaan
3 Reactiefvermogen,ofblindvermogen,iseenvormvanenergieverliesdatoptreedalsgevolgvannuttigenergieverbruikinwisselspanningsnetwerken.Doordehoeveelheidreactiefvermogentesturenkunnensysteemfuncties,zoalsspanningskwaliteitwaarborging,wordenuitgevoerd.
praktijkervaringopeenlatermomentvoorhogekostenzorgen.Ditbijvoorbeeldalseenopslagsysteemvoortijdigminderbeginttepresteren.InfrastructurenzoalsdieinNederlandwordenaangelegdzijnrobuustenmoetenbetrouwbaarzijn.Gedurendedelevensduurvandeinfrastructuurwordeninvesteringenafgeschreven.Ditisalgauw40jaarvoorgas-enelektriciteitsnetten.Erisrelatiefweinigervaringmetopslagvoordergelijkelangetermijnoplossingen,degrootstenetbeheerdersvanNederlandmakennuechteralafwegingentussenconventionelenetverzwaringendeinzetvanenergieopslag.Daarbijisdemaat-schappelijkekosten-batenanalyseleidend.
Ophetdistributienetvoordemeterzijnopditmomentverschillendeinitiatieveninontwikkeling.Eenvoorbeeldisde(elektrischeofthermische)buurtbatterij.Dittypeenergieopslagheeftalskenmerkdathetvoorverschillendetoepassingenwordtgebruikt.Toepassingenals(virtuele)opslagachterdemeter,balanshandhavingenhandelenopdeonbalans-ofspotmarkt.Eenbuurtbatterijisonderdeelvandelokaleenergievoorzieningenenmaaktdaarmeedeeluitvangebiedsontwikkelingenwaarbijgebruikerssamenwerkenomslimmetenergieomtegaan.Dergelijkesystemenzoudenkunnenwordengeïnitieerddoorlokaleenergiecoöperaties.Hetisopditmomentnogeenjuridischeuitdagingomdittypeenergieopslagsystemenvoorzoweldenetbeheerderalseencommerciëlepartijintezetten.Ditwordtverdertoegelichtinhoofdstuk8.
Functie van opslag voor transmissienet beheerdersTransmissienetbeheerders(TSO)zijnbelastmetdetaakombalanstehandhaven.Hetevenwichttussenvraagenaanbodkantusseneentekorteneenoverschotvariëren,metalsgevolgeensterkwisselendebalanceringsvraag.Energieopslagisinstaatextreemsneltereagerenopiederevormvanonbalans.InNederlandheeftTenneT
Buurtbatterij aangelegd door netbeheerder.
NationaalActieplanEnergieopslag 13
voorbalanceringsdoeleindenverschillendemarkteningericht,waarvandesecundaireenprimairereservemarktdebelangrijkstezijn.HetbekendstevoorbeeldinNederlandishetbatterijsysteemvanhetAmerikaansebedrijfAESinZeeland.AangeziendegenoemdemarktenvanTenneTvooropslageenbelangrijkebronvaninkomstenvormen,wordendezemarktenendemanierwaaropenergieopslaghiereenrolinspeelt,uitvoeriguitgelegdinhoofdstuk7(Bestaandemarkten/Nederlandseelektriciteitsmarkt).1.Debelemmeringenwaardiezelfdeopslagookmeetemakenheeft,wordtbehandeldinhoofdstuk8(BelemmeringenvoorenergieopslaginNederland).
Functies van grootschalige centrale opslagGrootschaligecentraleenergieopslagisomverschillenderedeneninteressant.Teneerstevanwegehetschaalvoordeelendemogelijkheidtottoepassingvanverschillendeopslagtechnologieën.Tentweedebiedthetdemogelijkheidomdeopslagbuitendegebouwdeomgevingteplaatsen,opgoedkopereenmeer
afgelegenlocaties.EenaantalvoorbeeldenisopditmomentvoorNederlandrelevant:
• CompressedAirEnergyStorage(CAES)inovertolligezoutmijnen
• Ondergrondsewaterkrachtopslaginongebruiktemijnen
• Varendewarmte• Omzettingenopslagineenchemischebrand-stofvoorlatergebruikineenaangepastegascentrale,waarbijammoniakwordtgemaaktuitovertolligeelektriciteitsproductieenlaterinelektrischeenergieofwarmtekanwordenomgezet.
Dezetechnologieënkunnenvoorverschillendetoepassingenwordeningezet.Terondersteuningvanhetelektriciteitsnetbijvoorbeeld,maarookvoordirecthandelenopdeAPXofdeonbalans-marktofompiekvraagvanelektrischeofwarmte-energietevoorzien.Eenanderemogelijkheidishetkoppelenvanopslagsystemenaaneenconventioneleenergiegenerator.Ditomdeefficiencyenhetrendementvandezeinstallatieteoptimaliseren(zogenaamdePriusprincipe).
14 NationaalActieplanEnergieopslag
Dieverschillendewaardenkomenvoortuitdeverschillendefunctiesdieenergieopslag(vaaktegelijkertijd)kanvervullen:• Hettijdelijkopslaanvanenergie(voorkortereoflangeretermijn)– Omzelfconsumptievaneigenopwektevergroten.Opslagsteltjeinstaatomhetmomentwaaropjeopgewekteenergiegebruiktteverplaatsen
– Hethandelenvanenergieopenergiemarkten,hetinkopenbijlageprijzenenverkopenbijhogeprijzenwordtmogelijk.
• Hetleverenvansysteemdiensten– Stabilisatievandeenergievoorziening– Vermijden(tijdelijke)congestieofoverbelasting
– Balanshandhaving• Optimaliserenvanenergieprogrammaeneenportfoliomanagementvoor(energie)bedrijven;
• Toekomstige(systeem)diensten– Hetleverenvanflexibiliteitaannetbeheerders
– Opslagvaneigenopgewekteenergieineengedeeldopslagsysteem
• Betrouwbaarheidvandeenergievoorzieningen– Beschermingtegeninstabiliteitzoalsvooreendatacentrum
– Onafhankelijkheidvancentraleenergie-generatorendiegehacktkunnenworden/cybersecurityenineenkeereenbelangrijkeschakeluitdeenergieketenkanwordenuitgeschakeld.
• Vanwegedewerkingvanopslagsystemenkanenergiegeconverteerdwordenvoorkoppelingmetandereenergiesystemen(bijvoorbeeldpower-to-heatofpower-to-gas).
Hetiszelfsmogelijkominéénopslagsysteemmeerderefunctiestecombineren.Dezemultifunctionaliteitvanenergieopslagkanvangrotewaardezijnvoorhethuidigeentoekomstigeenergiesysteem.Ditblijfttegelijkertijdookeenbelemmering.Vooralalsdevoordelenenopbrengstenvanverschillendefunctiesovermeerderepartijenzijnverdeeld.Neembijvoorbeelddebuurtbatterij.Dezekanzorgeneenbetereinpassingvanlokaalopgewekteenergie(mindercongestieinde
5.Energieopslag:multifunctioneelenveelzijdig
Energieopslag is een multifunctionele component van het energiesysteem.
Energieopslag kan op meerdere terreinen waarde leveren. Klantwaarde voor gebruikers, systeemwaarde voor netbeheerders en economische waarde voor nagenoeg alle deelnemers aan het energiesysteem.
NationaalActieplanEnergieopslag 15
netten)waardoorkostenvoornetverzwaringwordenvermeden.Tegelijkkandezebuurtbatterijwordeningezetvoorhetleverenvan(systeem)dienstenalsnetbalanceringenportfoliomanagement.Netbeheerdersechter,diebelanghebbenbijcongestiemanagement,mogennietdeelnemenaandehandelinenergie.Privatepartijen,diedatwelkunnen,hebbennugeenbelangbijcongestiemanagement.Alsindividuelepartijenmaareendeelvandewaardevaneenopslagsysteemkunnenbenutten(zogenaamdesplitincentive)zullenzeminderbereidzijnteinvesterenenblijvendevoordelenvanopslagonderbenut.
Hetisduszaakdatdehelewaardeketengezamenlijktotbeteremodellenkomtomdeverschillendefunctiesvaneenopslag
systeemnaastelkaartebenutten.Dezezogenaamde‘benefitstacking’staatnogindekinderschoenen,maariseenbelangrijkevoorwaardevoorverdereuitrolvanopslag.Ditzorgtvoormeerinkomstenenlevertduseengunstigerebusinesscaseop.
Ookishetvanbelangdatheteigendomengebruikvanopslagsystemenalsapartegroothedenwordenbekeken.Indiezindateenopslagsysteemkanwordenvergelekenmetdeexploitatievanvastgoed.Deeigenaarwilrendementhalen,maarverhuurtzijnvastgoedgeheelofgedeeltelijkaanpartijendieergebruikvanmaken.Zokanhetookmetopslag.Verschillende(publiekeenprivate)partijenzoudenjuistsamenmoetenzoekennaardeoptimaleexploitatiemix,waardoorhetgezamenlijkrendementhogeris.Doordefunctiesvaneenenergieopslagsysteemalsdiensttezien,kunnendiedienstenookdoorverschillendepartijenwordeningekocht.Bijvoorbeelddoornetbeheerder(s)voorcongestiemanagementofanderesysteem-diensten,doorenergiebedrijvenvoorportfolio-managementendoorconsumentenofbedrijvenvoor(tijdelijke)lokaleopslag.
Voorwaardeisweldatervoldoende–enliquide–marktenzijnwaaropdedienstenvanopslagverhandeldkunnenworden.
16 NationaalActieplanEnergieopslag
Devraagnaarelektrischeenergieopslagisopmondiaalniveaudeafgelopentweejaarmetruim500%toegenomen4.VooralindeVerenigdeStaten,Zuid-KoreaeninhetVerenigdKoninkrijkheeftenergieopslageenvluchtgenomen.IndeVerenigdeStatenishetmandaatvandeoverheidom1.3GWaanopslagteplaatseneenbelangrijketrekker.Zuid-Koreaheefteen500MWfrequentiereguleringsmarktopgezeteninhetVerenigdKoninkrijkisernueensterkevraagnaarenergieopslagdoorhetdoorNationalGridingezette‘EnhancedFrequencyResponse’regime.Hierdoorkan200MWaanopslagwordengeplaatst.
IHSheefteenprognosegemaaktvandetoekomstigeinstallatiesenergieopslaginEuropaenderestvandewereld.InEuropaisdeverwachtingdattot2020veelinstallatieswordenneergezet,tussende600MWen800MWperjaar.
Debijzondersnellegroeivandemarktvoorenergieopslagcreëertallerleikansenvoortechnologiebedrijvenenenergie-dienst-verleners.InNederlandverdubbelthetaantalbedrijvendatzichbezighoudtmetenergieopslagjaarlijks.Daaronderbevindtzicheentwintigtalkansrijkestartups.Veelvan
6.Marktontwikkelingeninnovatie
Grafiek 6.1: mondiale toename van geïnstalleerd vermogen energieopslag5
Figuur 6.2: gerealiseerde een voorspelde toename aan geïnstalleerde capaciteit in de wereld (IHS, 2015)
dezebedrijvenzijninnovatie-gedreven.Hetisdaaromookvangrootbelangdatonderzoekenontwikkelingopeenhoogpeilblijven.IndeNWArouteenergietransitieisenergieopslageenvandetienbelangrijkebouwstenenvooreentoekomstbestendigenergiesysteem,deTKIUrbanEnergybesteedtaandachtaanzowelelektrische-alsthermischeenergieopslag.
4 Zie:IHS,globaloutlookenergystorage5 Zie:IHS,globaloutlookenergystorage
2014 2015 2016 2017 2018 2019 2014 2015 2016 2017 2018 2019
2014 2015 2016 2017 2018 2019
600
500
400
300
200
100
0
100
200
300
400
500
600
700
800
0
100200
300
400
500
600
700
800900
1000
0
700
800
900
NationaalActieplanEnergieopslag 17
7.1 Bestaandemarkten/Nederlandseelektriciteitsmarkt
Sinds2004heeftNederlandeengeliberaliseerdeelektriciteitsmarkt,waarbijafnemerszelfeenleverancierkunnenkiezen.DezeliberaliseringisdoorgevoerdaandehandvanEU-regelgeving,watheeftgeleidtotdesplitsingvannetwerk-bedrijvenenleveranciers.HetwettelijkkadervoorderegelgevingopnationaalniveauligtindeElektriciteitswetvan1998.Uitgangspuntindezewetishetzorgdragenvooreenbetrouwbaar,betaalbaarenduurzaamenergiesysteem.
Integenstellingtotfysiekegoederenheeftelektriciteitdebijzondereeigenschapdathet(nog)nietopgroteschaalkanwordenopgeslagen,maardatdeconsumptieervanwelcontinudoorgaat.Warmtekanmakkelijkeropgeslagenworden,zonderconversie.Voorzowelelektriciteitsopslagalsvoorwarmteopslaggeldtechterdaterverliezenbestaan.Voordebetrouwbaarheidvandeleveringvanelektriciteitishetvanbelangdatvraagenaanbodvanelektriciteitaanhetelektriciteitsnet6,opiedermomentinbalanszijn.OmdebalansteoptimaliserenisdeNederlandseelektriciteits-marktopgedeeldinverschillendemarktenvoorverschillendetijdsschalen:oplangeretermijn(bijvoorbeeldeenjaarvooruit)totdezeerkortetermijn(opdedagzelf)kangehandeldwordeninelektriciteitomvraagenaanbodopelkaaraftestemmen.
Eenbelangrijkonderdeelvoorhetoptimaliserenvandebalansinhetelektriciteitsnetwerkishetsysteemvanprogrammaverantwoordelijkheid.Programmaverantwoordelijkheidisdeverant-woordelijkheidvanafnemersenvergunning-houdersomprogramma’svoorproductie,transportenverbruikvanelektriciteitoptestellenvoordenetbeheerdersenzichovereen-komstigdezeprogramma’stegedragen7.
EencompleetoverzichtvandeactoreninhetNederlandseenergiesysteemisopgenomenindebijlage‘energiesysteemenactoren’.
7.Marktenvoorontsluitingvanwaardeuitflexibiliteitenopslag
6 Hetelektriciteitsnetmoetuiteraardvoldoendecapaciteitenrobuustheidhebben,ditwordtgereguleerdvanuitdeoverheid.
7 Ziehttp://www.tennet.eu/nl/nl/klanten/diensten/systeemdiensten/programmaverantwoordelijkheid.html.
8 PartijengekoppeldaanhetnetkunnenhunprogrammaverantwoordelijkheidookoutsourcennaareenanderePV.KleinschaligeconsumentenhoevengeenPVcontractmetTenneTtesluiten,datdoetdeenergieleverancierwaarzeeencontractmeehebbenvoorze.IedereNederlandseofbuitenlandsenatuurlijkeofwettelijkepersoonkanPVworden.
9 Ziehttps://www.theice.com/endex.10 Ziehttps://www.apxgroup.com/market-results/apx-power-
nl/dashboard/.
Deprogrammaverantwoordelijken(PV’s8)moetenTenneTdagelijksinformerenoverdegeplandetransactiesvoordevolgendedagmetanderePV’s,aangeziendezetransactiesleidentottransporteninhetelektriciteitsnet.DesomvanalletransactiesperPVheeteenEnergieprogramma(E-programma),waarinper15minutenstaathoeveelelektriciteit(MWh)departijdevolgendedaggaatinvoedenophetnetenhiervanafneemt.WanneereenPVafwijktvanzijnprogramma(watindepraktijkvaakhetgevalis)kanditresultereninonbalansophetnetenonbalanskostenvoordePV.Opdeverschillendeelektriciteitsmarkten,ziehieronderinfiguur7.1,wordtgehandelddoordePV’s(zoalsproducenten,leveranciers,grootverbruikersenhandelaren).
Determijnmarkt,day-aheadmarktenintradaymarktvormendehandelsmarktvoorelektriciteitinNederlandmetmeerdereaanbiedersenvragers.Hierbijkanelektriciteitverhandeldwordenvanafenkelejarenvooruit(langetermijn)totvijfminutenvoorhetmomentvanlevering(intraday).DehandelvindtplaatsviadeENDEX9 en APX10beurs,maarkanookplaatsvindenviaeendirectbilateraalcontracttussenpartijen.NaastdezemarktenisernoghetbalanceringssysteemvanTenneT,vaakonbalansmarktgenoemd.Inhetalgemeenwordtonderdeonbalansmarktdefrequencyrestorationreserves(ofregelvermogen)verstaan.Naastdezefrequencyrestoration
18 NationaalActieplanEnergieopslag
reservesisernogdefrequencycontainmentreservesendetertiairereserve11(ookwelnoodvermogengenoemd).OmdatTenneTdeenigeafnemeris,zijnditeenzijdigemarkten.
TermijnmarktenPartijenkunnenopdetermijnmarktenelektri-citeitverhandelenwaarvandeleveringpasopdelangeretermijnplaatsvindt.DezetransactieskunnenplaatsvindenviadeENDEXbeursenviatussenhandelaren.Omdatdeprijsvanlangetermijncontractenovereenbepaaldeperiodeberekendis,gevendezecontracteneenstukzekerheidenzijnzeinteressantvoorpartijen.
Inhetalgemeenzijndelangeretermijnmarktenweinigaantrekkelijkvoorenergieopslag,aangezienhetaangaanvaneenlangetermijn-contractjuistflexibiliteitwegneemt.Eendergelijkcontractkanrelevantzijnalsersprakeisvanbepaaldeopslagtechnologieënmetmeervolumeopdelangeretermijn.Zo’ncontractgeeftdanzekerheidvoordeafnameofinkoopovereenbepaaldeperiodevooreenzekereprijs.
APX day-ahead marktDevoornaamstemarktisdeAPXday-aheadmarkt,waarvanookwelwordtgezegddatheteenreferentievormtvoordemarktprijsvoorelektriciteit12.Dehandelvindteendagvoorafaanhetleverenvandeelektriciteitplaats,waarbijdemarktpartijenhunbiedingenvoor12:00moetenindienen.DezebiedingengeveninblokkenvaneenofmeerdereurenaanhoeveelMWhdemarktpartijwilproducerenen/ofconsumerenenvoorwelkbedrag.HiernawordenvraagenaanbodvergelekenenwordtviahetveilingsysteemvandeAPXdemarktprijsperuurvoordevolgendedagberekend.Deday-aheadmarktinNederlandiseenenergy-onlymarkt,watinhouddatenkelverhandeldeelektriciteit(MWh)wordtverrekendennietdebeschikbaarheidvanelektriciteit(MW).
Arbitrage,hetinkopen/ladententijdevaneenovervloedaanelektriciteitmetlageprijzenenhetverkopen/ontladententijdevaneengrotebehoefteaanelektriciteit,iseenmanieromgeldteverdienenmetopslag.Hetgemiddeldeprijsverschilperdagin2015was0,022€/kWh.EnkelhandelenopdeAPX-marktmeteen
Figuur 7.1 Verschillende elektriciteitsmarkten, in chronologische volgorde
11 InENTSO-EverbandwordtgesprokenvandetermenFrequencyContainmentReserves(FCR)voordeprimairereserve,FrequencyRestorationReserves(FRR)voordesecundairereserve,enReplacementReserves(RR)voordetertiarirereserve.ZieENTSO-E,SupportingDocumentfortheNetworkCodeonLoad-FrequencyControlandReserves,2013.
12 ISPT,CEDelft,Berenschot,2015,PowertoProducts13 Deafgelopenjarenishetverhandeldevolumesteeds
toegenomen,endezetrendzetzichookditjaarvoort.
energieopslagsysteemzaldus(opditmoment)eenvrijlageopbrengstopleveren.
Intraday marktNaasteenhandelinelektriciteitvooraf,kaneropdedagzelfookgehandeldwordeninelektriciteit.Ditverlooptdanviadeintradaymarkt,waarbij,vanafhetmomentdatdeday-aheadmarktsluit,kanwordengebodentotvijfminutenvoordatdeleveringmoetplaatsvinden.Ditgeeftmarktpartijendekansomhunpositieaantepassennadesluitingvandeday-aheadmarkt.Ditkanhetgevalzijnalsdeproductieofdevraagbijvoorbeeldkleinerisdandateendageerderwerdverwacht.Deintradaymarktkenteenietsgrotereprijs-volatiliteitdandeday-aheadmarkt.Bovendienishetdeverwachtingdathethandelsvolumeopdezemarktonderinvloedvandetoenamevanhetgeïnstalleerdehernieuwbareopwek-vermogenverdertoeneemt13.Zokunnenupdatesvandevoorspellingvoordeproductieeninvoedingvanhernieuwbaaropwekvermogengedurendededagleidentothandelstransactiesopdeintradaymarkt.DitisinDuitslandgoedzichtbaar.Gegevendezeietsgroterevolatiliteitentoenemendeliquiditeitzijnervooropslagvoldoendemogelijkhedenomteverdienenmetarbitrageopdeintradaymarkt.
KwartierproductenOpdeDuitseintradaymarktwordtinmiddelsgehandeldinkwartierproducten,watbeteraftestemmenismetdeveranderinginproductievanbijvoorbeeldzonnepanelen.InDuitslandzijndeprijzenopdeintradaymarktinheteerstekwartiervaneenuurindeochtendgemiddeldhogerdaninhetlaatstekwartiervanhetuurenandersomindemiddag.Ditheefttemakenmetdesteiletoenameinproductieindeochtend,waarbijmarktpartijengemiddeldinheteerste
NationaalActieplanEnergieopslag 19
kwartierindeochtendshortzitten(eriseenprikkelomelektriciteitbijtekopen),eninhetlaatstekwartierlong(eriseenprikkelomelektriciteitteverkopen)14.
TenneT regelvermogen (secundaire reserve)Deonbalansmarktvoorregelvermogeniseenreal-timemarktdiewordtgehandhaafddoorTSOTenneTomafnameeninvoedingvanelektriciteitophetnetophetmomentzelfinbalanstehouden15.Hetregelvermogenwordtingezetvoorhetherstelvandefrequentieafwijking(FRR),nadatdeprimairereserveautomatischisgeactiveerd.Ditomeenafwijkingindefrequentietegentegaan.
Alseenmarktpartijzichnietaanhetenergie-programmahoudtdateendageerderisopgesteldeningediend,kanditleidentotonbalanstussendegeplandeafnameeninvoedingvanelektriciteitophetnet16. TenneThoudtditcontinueindegatenenkanmarktpartijenverzoekenommeerofminderteproducerendanwelelektriciteitaftenemen(deelektriciteitmoetbinnen15minutenvolledigbeschikbaarzijn).Partijendietenopzichtevanhunenergieprogrammaonbalanshebbengerealiseerd,krijgeneenrekeningaandehandvandeprijzendieopdemarkttotstandkomen.DezeprijzengeldenookvoordepartijendiedoorTenneTzijnafgeroepenvoordeleveringvansecundairereserve.DaarnaastontvangendepartijendieeencontracthebbenmetTenneTeencapaciteitsvergoeding.Ditzijnveelaldegroteproducenten.TenneTwilonderzoekenofhetmogelijkisomindetoekomstnieuwepartijentecontracterendiedezeflexibiliteitkunnenleveren.Dezepartijenmetnieuwevormenvanproductieen/ofkleinerevermogenszijnnodigalsdegroteenergiecentralesmindervaakdraaien.TenneTverwachthetnajaarvan2016testartenmetdeeersteverkennendegesprekken,omvervolgensindeloopvan2017meteenpilotrondhetcontracterenvanregel-enreservevermogentebeginnen.17
PartijendiegeencontracthebbenmetTenneTkunnenechterwelbijdragenaandebalansophetnetendaarookgeldaanverdienen.TenneTstimuleertditzelfsdoordestaatvanhetnetreal-timetepublicerenophaarwebsite,waarbijeenindicatiewordtgegevenvandeverrekenprijs.
Metenergieopslagkanopdeonbalansmarktoptweemanierengeldopbrengen:1. E-programmaoptimalisatie:eenbatterijkanervoorzorgendathetprogrammabetergevolgdkanworden.Hiermeekunnenkostenalsgevolgvanonbalanswordenvoorkomen.
2.Slimhandelenopdeonbalansmarkt:doorteleverenofaftenemenwanneereronbalans
is,kangeldwordenverdiend,zoveelalsdedangeldendeonbalansprijzen.
DeonbalansprijzenliggengemiddeldhogerdandeAPXday-aheadenzijnzeervariabel.Zolagdegemiddeldeprijsvooropregelenin2015op€75,49/MWhenindeeerstehelftvan2016op56,65€/MWh.OpdezelfdedagalswaarophetmaximaleAPXprijsverschil18,96€/MWhwas,31juli2016,wasdehoogsteopregelprijs350,02€/MWh,endelaagsteafregelprijs-78,03€/MWh.Gezienhetonvoorspelbarekaraktervandeonbalansprijzenenderegel-toestandishetlastigomhierslimopintezetteneneropbrengstuittekrijgen.Eengoedestrategieenslimmetoolskunnenhierbijhelpen.
TenneT primair reservevermogenHetprimairereservevermogenwordtviadeprimaireregelingautomatischgeactiveerdenmoetbinnendertigsecondenvoordeduurvanmaximaal15minutenvolledigbeschikbaarzijn.Hetdoelvandeprimairereserveishetstabiliserenvanfrequentieverstoringen(FCR)inhetgehele(Europeescontinentaal)gekoppeldehoogspanningsnet,ongeachtdeoorzaakenlocatievandeverstoringen.Zonderdezeprimairereservekunnenfrequentieverstoringentotautomatischebelastingafschakelingleidenof,inhetergstegeval,eenblack-out18. In Europees verbandhebbentransmissienetbeheerdersperjaarafgesprokenhoeveelprimairreservevermogenzijelkachterdehandmoetenhebbenomfrequentieverstoringeninhetEuropesehoogspanningsnettestabiliseren.InNederlandmoetTenneTmeestalrondde100MWaanprimairreservevermogenparaathebben.
Sinds2014moetTenneTdeprimairereserveopeenmarktconformewijzeinkopen.DitgebeurtviahetDuitseplatformregelleistung19. Dezeinkoopgaatviawekelijksetenders,waarbijongeveer70MWgezamenlijkwordtgeveildmetdeDuitseTSO’senongeveer30MWwordtaanbesteedtineenseparateveilingmetalleenNederlandseaanbieders.Devergoedingdiedeaanbiedersontvangen
14 ZieTenneTMarketReview2015.15 Ziehttp://www.tennet.org/bedrijfsvoering/
Systeemgegevens_voorbereiding/Aangeboden_regel_en_reservevermogen/index.aspx.
16 Dithoeftnietaltijdzotezijn.Ookalseenenergieprogrammawordtgevolgdkaneronbalansontstaan.ZokandeveranderingindeinvoedingophetnettijdenshetkwartieraanleidingzijnvoorTenneTomsecundairereserveafteroepen,terwijldeonbalanseroverhetgehelekwartiernietzouzijngeweest.
17 Ziehttp://www.tennet.eu/nl/nieuws/nieuws/tennet-bereidt-elektriciteitssysteem-voor-op-toename-duurzame-energie-1/.
18 http://www.tennet.org/bedrijfsvoering/Systeemgegevens_voorbereiding/primaire_reserve.aspx
19 Ziehttps://www.regelleistung.net/ext/.
20 NationaalActieplanEnergieopslag
iseencapaciteitsvergoeding:partijenkrijgenervoorbetaald(€/MW/week)alszevermogenbeschikbaarhebbenomprimairereservesteleveren.Ongeachtofenhoevaakdepartijenopgeroepenworden.Degemiddeldemarktprijsligttussende€2.000en€4.000perMWperweek.In2015wasdegemiddeldeprijs€3.500perMWperweek.
Meteenopslageenheidmoeteenleverancierinstaatzijneenhalfuurlanghetgeleverdevermogenteleveren,waarnahetsysteemtweeuurtijdheeftomteherstellen.Deeenheiddienteenweeklangklaartestaanmetminimaal1MWaanvermogenop-enafregelen(i.e.1MWleverenaanof1MWafnemenvanhetnet).Eenhalfuurlang1MWleveren,komtovereenmet0,5MWhaanenergie.Omdatditzowelontladenalsopladenkanzijn,zaldeopslageenheidminimaal1MWhaancapaciteitmoetenhebbenmeteen state of chargevan50%.
Naastdeinkoopviawekelijkseveilingenbijcentraleproducenten,faciliteertTenneTdedeelnamevandecentralerepartijenvoordeleveringvanprimairreservevermogen.ZostartTenneTookeenpilotmetverschillendepartijenvoordeleveringvanprimairreservevermogen.Ditvermindertdeafhankelijkheidvangrotecentralesvoordeleveringvandezeflexibiliteit.Ditisnodigomdatverwachtwordtdatdeconventioneleenergiecentralessteedsmindervollasturenzullenmakenmeteentoenemendehoeveelheidopgewektehernieuwbareenergie.
EenvandepilotswordtuitgevoerdmetTheNewMotion,eendienstverlenerophetgebiedvanlaadpalenenlaaddienstenvoorelektrischeauto’s.Dezelaadpalen,ongeveer25.000inEuropa,zijnautomatischopafstandteregelen.Doordelaadsnelheidaantepassenkanprimairereservevermorgenwordengeleverd.
Daarnaastzijnerpilotsmetnieuweenergie-technologieënzoalswatergemalen,koel-installaties,WKK’s,(gebruikte)batterijen,warmteboilers,zonnepanelenenwindmolens.Deverwachtingisdatdediversepartijenvanafjanuari2017primairereservegaanleverenaanTenneT.20
7.2 Andereentoekomstigemarkten(huidigeaantrekkelijkemarktenvooropslag)
Zoalshierbovenaangegeven,zijnerdiversemarktenomelektriciteitteverhandelen.Dezemarktenverschillenindoel,tijdschaal,vergoeding,spelersenliquiditeit.Dergelijkeelektriciteitsmarktenvindjeookinanderelanden,waarzezijnopgezetaandehandvandedaargeldenderegelgeving.BuitenEuropa
kunnenelektriciteitsmarktenweeranderszijningerichtdaninEuropa.
DeEUprobeertdebeleidsverschilleninEU-landentegentegaan.Ditdoetzedoordeelektriciteitsmarktensteedsverderteintegreren,metmetalsdoelderealisatievaneeninternemarktvoorelektriciteit.Hetideeisnamelijkdateengeïntegreerdemarktmetmeeraanbiedersenafnemerstotoptimalekeuzevrijheidvoorconsumentenleidt.Ookleidtdittotperfecte(grensoverschrijdende)concurrentietussenaanbieders,eenhogerewelvaarteneenbetrouwbareelektriciteitslevering.Zowordtnagedachtoverdeharmoniseringvanregelsopdelangeretermijnmarkten21,wordendespotmarkten22 indeEUsteedsverdergekoppeld23enzijnerinitiatievenvoordeintegratievandeonbalansmarkten24.DeregelgevingronddezeharmoniseringwordtmomenteelvastgelegdindeEuropesenetwerkcodes25.Overhetalgemeenisdeverwachtingdatmeermarktkoppelingleidttotgemiddeldmeerconvergentieopgebiedvanprijzenenvolatiliteittenopzichtevandesituatiewanneermarktenmindergekoppeldzijn.
VoorNederlandisdeverwachtingdathetverdienpotentieelvooropslagopdespotmarktdekomendejarenbeperktis.DitwerdaangetoondineenrecentestudieinopdrachtvanhetMinisterievanEZ26.DitbeperktepotentieelkomtondermeerdoordatNederlandrelatiefveelflexibelintezettenvermogen,zoalsgascentrales(inclusiefWKK),heeftrelatiefweinigcongestieheeftophethoogspanningsnetenviainterconnectorengoedverbondenismetomringendelanden.
Deprijsvolatiliteitneemttoenaarmatedemarktendichterbijreal-timekomen,zoalsopdeintradayenonbalansmarkten.Bovendienvertonendeonbalansmarkten,ondankshetbeleidtotharmonisering,nogeenhogematevandiversiteit.Ditkomtdoordathetkunnenreagerenopdeonbalansgeen
20 Ziehttp://www.tennet.eu/nl/nieuws/nieuws/tennet-bereidt-elektriciteitssysteem-voor-op-toename-duurzame-energie-1/.
21 Ziehttps://www.entsoe.eu/major-projects/network-code-implementation/Harmonisation-of-Allocation-Rules/Pages/default.aspx.
22 Hieronderkunjededay-aheadenintradaymarktverstaan.23 Ziehttp://www.acer.europa.eu/en/electricity/regional_
initiatives/cross_regional_roadmaps/pages/1.-market-coupling.aspx.
24 Ziehttps://www.entsoe.eu/major-projects/network-code-implementation/cross-border-electricity-balancing-pilot-projects/Pages/default.aspx.
25 Ziehttps://www.entsoe.eu/major-projects/network-code-development/Pages/default.aspx.
26 Ziehttps://www.rijksoverheid.nl/documenten/rapporten/2016/01/18/frontier-economics-2015-scenarios-for-the-dutch-electricity-supply-system.
NationaalActieplanEnergieopslag 21
eenvoudigeopgaveisendebehoefteaanbalanceringsvermogenperlandverschilt.Zoisdehuidigeonbalansmarkt(ofmarktvoorsecundaire reserve,ofvoorFRR)inNederlandandersgeregelddandieinbijvoorbeeldDuitsland27. Dekansenvooropslagliggendusvooralinonbalansmarktenmetspecifiekeeiseneneengoedevergoedingvoorteleverendiensten.Ookliggendiekansenindeverwachtingdathettoenemendehernieuwbarevermogenommeerflexibiliteitinhetsysteemvraagt.
Opgroteremarktenalsdebalancerings-enreservemarktzoudethuisbatterijookmeekunnenspelendoordatverschillendekleineresystemengeaggregeerdworden.Indewinter-periodewordthetsysteemmindergebruiktvooropslagvanzonne-energie.Dezediversiteitaanmarktenbiedtkansenvoorverschillendetechnologieënrondopslag,zoalsdemarktvoorEnhancedFrequencyResponse(EFR)indeUKendemarktvoorFast-Frequency RegulationinhetgebiedvandeRegional System Operator28PJMindeVS.Dezemarktenwordenineenapartebijlagetoegelicht.
7.3 Nieuwemarktmodellenennieuwerollen
Naasthetaanpassenenversoepelenvaneisenomtekunnenparticipereninverschillendemarkten,zijnooknieuwemarktmodelleneneenandereinrichtingvanmarkteneenoptie.Erzoubijvoorbeeldeenflexibiliteitsmarktof-platformingerichtkunnenworden.Hierdoorishetvoordecentralereaanbiedersvanflexibiliteitsimpelerenaantrekkelijkerommeetedoen.
InNederlandzoudendetransparantieendetoegangtotendeliquiditeitopdeonbalans-marktvoorregelvermogenkunnenwordenverbeterddoorereentweezijdigemarktvantemaken.Momenteelisditeeneenzijdigemarkt,zoalsookbeschreveninsectie7.1:erzijnveleaanbiedersvanregelvermogen,enTenneTisdeenigeafnemer.
Deverantwoordelijkheidvoorhetreserverenvanreservecapaciteitomfluctuatiestebalancerenkanookbijmarktpartijengelegdworden.Zokanvraagenaanbodvanflexibiliteitopkortetermijnbijelkaarkomen,zoalsbijdespotmarktengebeurd.Opdezewijzeontstaatereenechtemarktenkunnenaanbiedersvancapaciteitopbasisvandiemarktookeenbusinessmodelcreëren.Hetisdandusniet(alleen)deTSOdiedeverwachteonzekerheidoplostdoorenergieintekopen,maaralledenkbarepartijenkunnendatdoen.Datstimuleerteengoedeprijsvormingenstimuleertpartijenbovendienomeventueleonzekerhedenzogoedmogelijkinteschatten.Eenwindparkkandanbijvoorbeeld
een‘verzekeringvoordezeonzekerepiekenendalen‘kopenbijeenpartijdiedecapaciteitbiedtomdieonzekerhedenoptelossen,zoalseenpartijmetenergieopslag.InditsysteemfungeertTenneTenkelnogalsachtervang:alleenalsdepiekenendalenbuitenderangevallenvandeindemarktafgekochtebufferfunctie,zaldeTSOditoplossen.Voordeaanbiedervanduurzameenergieisdatechterkostbaar,omdathettariefvandeTSOhogerzalzijn.Ditprikkeltdeaanbiederdanooktotaccuratevoorspellingen.
Maarookopeenander–minstensevenbelangrijk–terreinkunnennieuweflexibiliteits-platformsdejuistemarktprikkelsopleveren.Wanneerwelokaleaspectenzoudenkunnenwaarderenopdezemarkt,kandeprijsvorminggebruiktwordenom–waarditnodigis–opdistributieniveauvraagenaanbodbeteropelkaaraftestemmen.Hetgaathieromhetstimulerenvanoptimaalfunctionerendelokalesmartgrids.Metsteedsmeerlokaleproductieenconsumptie(zoalszonnepanelen,elektrischeauto’s,warmtepompen,etc.)kanercongestieontstaan.Uitbreidingvanhetnetwerkisduurendaaromnietaltijddebesteoplossing.Omdieafstemmingvanvraagenaanbodoplokaal/distributieniveauteverbeteren,zijndejuisteprikkelsnodig.
PrijsprikkelOpditmomentisereigenlijkgeenprijsprikkeldieertoebijdraagtdateenopwekeenheid–variërendvanparticulierezonnepanelentotgrotewindparken–opeen‘logische’plaatsinhetnetwerkkomt.Hetnetwerkbedrijfheeftsimpelwegdewettelijkeplichtomdezeeenheidaantesluitenophetnet,ookalsdatvanuitmaatschappelijkoogpunthogekostenopleverten/ofhetlogischerwasomdateldersinhetnetwerktedoen.Heteffectdaarvanisdatintoenemendematecongestieophetnetzalontstaan.Ditkomtdoordatdedynamiekophetnetwerkheelanderswordtengrotereuitslagenkent.Bovendienishierdoordenet-stabiliteitinhetgeding.
Marktwerking in congestiemanagement Congestiemanagementvoorregionalenetbeheerdersiseenmogelijketoekomstigemarktvoorflexibiliteit.Trendsalselektrificatieenalgemeneverduurzamingveroorzakeneenhogereelektrischevraag.Ditheefttotgevolgdatdepiekbelastingvanhetelektrischenet
27 ZieENTSO-E,SurveyonAncillaryServicesProcurementandElectricityBalancingMarketDesign,jaarlijksepublicatie.
28 PJMisdusnieteenTSO,maareenRTO,eenRegional Transmission Organization.Hetverschiltussenbeideissubtiel,enheeftmeertemakenmet(degroottevan)hetcontrolegebied,endeTSOismeereenEuropeseterm.
29 ZieEcofys,dewaardevancongestiemanagement201630 Ziehttp://www.usef.info/Home.aspx.
22 NationaalActieplanEnergieopslag
0
50
100
150
200
250
300
350
400
450
500
Zonder congestie-
management
-47%
Met congestie-
management
OpwekTransmissieNetverliezen MS
Distributie MSDistributie LSFlexibiliteit
-31%
Met congestie-
management
Zonder congestie-
management
Zonder congestie-
management
-3%
Met congestie-
management
-3%
Dominant EV Dominant WP Dominant PV
Jaarlijkse additionele kosten per huishouden(miloen €)
0
1.500
1.000
2.500
2.000
500
Zondercongestie-
management
Metcongestie-
management
-31%
Netverliezen MS
Distributie MSDistributie LSFlexibiliteit
TransmissieOpwek
Jaarlijkse(miljoen €)
additionele kosten voor Nederland
hogerwordt.Dominanthierinishetaandeelelektrischeauto’s(EV’s),warmtepompenenzonnepanelen.Alsdepiekvraagdecapaciteitvanhetnetoverschrijdt,ontstaatoverbelastingofzelfsuitvalvanhetnet.Traditioneelzoudecapaciteitdoormiddelvannetverzwaringopgelostkunnenworden,maarerbestaanmethodesomdepiekvraagteverlagen.Buitendepiekvraagomwordthetnetwerkdefactoniettenvollebenut.Vandezeresterendecapaciteitkangebruikgemaaktwordenomdepiekvraagteverlagen.Hetbeheersenvanpiekvraagisinfeitecongestiemanagementenmaakthetmogelijkomnetverzwaringtevoorkomenofverzwaringteverkleinen.
Ecofysheeftin2016eenonderzoeknaardewaardevanditconceptgepubliceerd.Indevolgendeafbeeldingzijndrieverschillendescenario’senhunresultatentevinden.Erkanvooralwinstwordenbehaaldindescenario’smetwarmtepompenenelektrischvervoer.Dezehoogvermogen-toepassingenkenneneenhogegelijktijdigheidenvergengroteinvesteringeninnetwerkcapaciteit.Ervaltmindertewinnenmetcongestiemanagementalservooralveelinzonnepanelenwordtgeïnvesteerd:deinvesteringinflexibiliteitisvergelijkbaarmetdebesparingenopnetverzwaring.
Eenmarktprikkelkanhelpendoordiebijdragenaandecongestiedaarvooreenprijstelatenbetalen.HetUSEF-concept(UniversalSmartEnergyFramework30)speelthieropin.Hiermeewordenlokalepartijengeprikkeldomproductieenconsumptiebeteropelkaaraftestemmen.
Metdeintroductievaneengoedenationaleflexibiliteitsmarkt–zoalshiervoorbeschreven–wordthetookmogelijkdateenDSOdebenodigdelokaleflexibelecapaciteitinkooptopdezemarkt.Wekoppelendandenationaleprijsvormingaaneenlokalemarktwaaroppartijenlokaalvraagenaanbodproberentematchen.Hierdoorontstaateentransparantenationaleflexibiliteitsmarktgekoppeldaanlokaleprijsvorming.Deintroductievaneendergelijkmodel–isdandaadwerkelijkeenmeswataantweekantensnijdt.Aandeenekantisersprakevanoptimaleprijsvormingineenmarktdie(zekeroptermijn)liquideis;aandeanderekantwordendejuisteprijsprikkelsgeïntroduceerdomdeontwikkelingvansmartgridstefaciliterenendegebruikerservanopeen‘eerlijke’wijzeervoortelatenbetalen.
Ineendergelijkenieuweflexibiliteitsmarktiserruimtevooreennieuwerol,dievanaggregator,dieaanbiedersvanflexibiliteitsamenbrengt.Doordedecentralereflexibiliteitsaanbieders,diemeestalmindervolumeshebben,teaggregerenendezepartijeneenaantaltakenuithandentenemen,wordtdetoegangtotdemarktvoordezepartijeneenvoudigerenaantrekkelijker.Uitgangspuntenhierbijzijnenerzijdshetmaximaliserenvandewaardevanflexibiliteitgegevendebehoeftevandeconsument,anderzijdseenoptimaleeconomischeuitkomstgegevendecapaciteitvanhetnetwerk.
29 ZieEcofys,dewaardevancongestiemanagement201630 Ziehttp://www.usef.info/Home.aspx.
Figuur 1: Scenario’s waaruit blijkt hoeveel kosten worden uitgespaard met congestiemangement ten opzichte van pure netverzwaring zonder congestiemanagement. Uit rapport Ecofys29
NationaalActieplanEnergieopslag 23
EnergyStorageNLheeftmedio2016uitgebreidonderzoekgedaannaardekansenenbelemme-ringenvoorenergieopslag.DitonderzoekheeftruimdertigonderwerpenaanhetlichtgebrachtdiedetoepassingvanenergieopslaginNederlandbelemmeren.Debelangrijkstedaarvankunnenwordensamengevatindriepunten:
8.1 Huidigewet-enregelgevinghindereninzetvanenergieopslagalsbronvanflexibiliteit
• Energieopslagsystemenhebbeneenonduide-lijkepositieinrelevantewet-enregelgeving(Elektriciteitswet,SysteemcodeElektriciteit,TarievencodeElektriciteit,EuropeseVerordening2016/631(RfG),STROOM,warmte-wete.d.).Hetgevolgisdateengelijkspeelveldmetandereflexibiliteitsoptiesverstoordis. Ditkomttotuitingin:– Dubbele belasting:bijhetopslaanvanenergiebetaaltmentweekeerenergie-belasting:1xoverhetladen,en1x(naontladen)bijdeuiteindelijkeafnemer.
– Asymmetrie in energiebelasting:hetinkopenvanelektriciteitis(vanwegedehuidigebelastingsystematiek)duurderdanhetverkopen.Hierdoorwordtbeschikbareflexibiliteitnietefficiëntontsloten.
• Desalderingsregelinggeeftkleinverbruikersmetdecentraleopwek(zon-PV)geenenkeleprikkelomenergieopteslaanvooreigengebruik.Hetelektriciteitsnetkanhethelejaarlangwordengebruiktals‘gratis’energieopslagenwordtdaardooronnodig(over)belast.Dekostenhiervanworden(viasocialisering)afgewenteldopdemaatschappij.
• Tariefsystematiek netwerkkostenwerktonnodigkostenverhogend.Opslagheeft–netalsWKK–lastvandehuidigesystematiekvannettarieven,waarbijeeneenmalige(afname)piekingebruikhetnettariefvooreenlangereperiodebepaald.Dezetransportafhankelijkekostenbenadelendebusinesscase.Zeworden,volgensdehuidigeregelgeving,terechtgehevenmaarzorgenvooreenongelijkspeelveldinhetnadeelvanopslag.Opslagmoetconcurrerenmetandereaanbiedersvanenergie;gas-,kolen-enwaterkrachtcentrales.
8.BelemmeringenvoorenergieopslaginNederland
De potentie van energieopslag wordt in Nederland nog steeds onvoldoende benut. Nederland loopt achter bij andere Europese landen en laat daar-door kansen voor een betaalbaarder, betrouwbaarder en duurzamer energiesysteem aan zich voorbijgaan.
24 NationaalActieplanEnergieopslag
Dezeleverenbijvoorbeeldprimairereservedooropofafteregelen,maarzezullentijdensditprocesnooitenergieinnemen.Ditintegenstellingtotopslagdiegeladenmoetworden.Transportkostenwordenuitsluitendaan‘verbruik’toegerekendennietaan‘levering’.Energieopslagwordtaangeslagenoverhet‘piek-verbruik’vanalleenergiediedeopslagingaat.Ditbetekentdathoemeerdeopslaghetnetondersteund,hoehogerderekeningisvoortransportafhankelijkekosten.Hetproducententariefvooreentraditionelegas-,kolenofwaterkrachtcentraleisnul.Dezeopwekkerbetaaltdusgeentransportafhankelijkekosten.
• Time-of-use isvoorkleinverbruikersnietbeprijsd.Energiekostenopmomentxofyzijndezelfde,terwijldewerkelijkekostenvoortdurendvariëren(APX).Eenklein-verbruikerwordtdusnietgestimuleerdomenergieaftenemenofteleverenopmomentendiehetmeestgunstigzijn(voorhetsysteem).Hiermeegaateenbelangrijkebronvanflexibiliteitverloren.
Omdezehindernissenvoorenergieopslagwegtenemenzijndevolgendeactiesnoodzakelijk:• Opslag duidelijk definiëreninrelevantewet-enregelgeving.Opslagzoukunnenwordenopgenomenalseenaparte‘assetclass’ofgeplaatstonderdecategorie‘generator’,metspecialerandvoorwaarden.ErmoetonderzochtwordenwaaraansluitingkanwordengezochtbijdefinitieinRfG(nuisopslaguitgezonderdvandescope(art.3lid2onderd):“Dezeverordeningisnietvantoepassingopopslaginstallatiesmetuitzonderingvanelektriciteitsproductie-eenhedenmetpompopslag”).
• Hetvervangen van de salderingsregeling voorkleinverbruikersdooreen‘feed-insubsidie’waarvandehoogteoptermijnstapsgewijskanwordenverlaagd.Uitgangspunthierbijisbehoudvaninvesteringszekerheid(terugverdientijdPVinstallatie5-7jaar)endestimuleringvanmomentaanverbruik.
• Gelijktijdigmetdeafbouwvandesalderings-regelingmoetendedynamische leverings-prijzen voor kleinverbruikersuitgeroldworden.Ditincombinatiemetpropositiesuitdemarktdieflexibiliteitkunnenmonetarisereneneen
NationaalActieplanEnergieopslag 25
verdienmodelinhoudenvoordekleinverbruikerdieopslagheeft(homestorage,buurtbatterijofvehicle-2-grid).
• Verduidelijking rol netbeheerders(watmagwelenwatmagniet).Netbeheerdermoetiniedergevaldienstenvanopslagsystemencommercieelkunneninkopen.
• Aanpassing tariefsystematiek netwerkkosten:ontwikkelenvanbeterealternatievenvoorpiek=piek.TaskForceFlex(NetbeheerNederlandenEnergieNederland)heeftalvoorstelleninvoorbereidingzoalsnetbelasting-afhankelijketransporttarieven(stoplichtmodel).
8.2 Hogekostprijs,onzekerheidenonbekendheidbelemmereninzetvanopslag
Denogrelatiefhogekostprijsvandehuidigetechnologieën,deonzekerheidbijinvesteerderseneindgebruikersoverdelangjarigeprestatiesvannieuwe(opslag)technologieënendeonbekendheidmetopslagbijassetmanagerseneindgebruikersbelemmerendeinzetvanopslagalsbronvanflexibiliteit.Opzichisditeenbekendverschijnselbijdeintroductievannieuwetechnologie(vergelijkdeelektrischeautoenzonnepanelen).Daaromzoudeoverheidhetgebruikvandezetechnologie-moetenstimuleren,zoalsdatinDuitslandgebeurd.HiermeewordteenimpulsgegevenaangroenegroeizoalsdieisvoorzieninhetEnergieakkoord(60.000banenerbijindegroeneenergietechnologiein2023).Omdeinzetvanenergieopslagteversnellen,zijn–naastdeessentiëleaanpassingeninwet-enregelgeving–devolgendeactiesnoodzakelijk:
• Verdere intensivering van R&D.IndeNWA-routeenergietransitie31wordenelektriciteits-,warmteopslagenconversiegenoemdalsessentiëleelementenvaneenduurzameenergiehuishouding.NederlandheeftopeenaantalterreinenvandeenergieopslageenuitstekendeuitgangspositiediebenutmoetwordenomdeverdienkrachtvandeNederlandseindustrieverderteversterken.
• Grootschalige demonstratieprojecten:InNederlandistotnutoeopzeerbeperkteschaalgeëxperimenteerdmetopslag(AESZeeland,IPINprogramma,Fudura,JouwEnergiemoment,buurtbatterije.d.).Hetprincipeisdaarmeeaangetoondmaarechteeffectenkomenpasbijopschalingmeteenfactorhonderd.
• Netbeheerders en installateurs ontbreekt het aan actuele kennis over energieopslag. Opslagwordtdoorassetmanagersvannetwerkbedrijvennogbeperktingezetterwijlopslagjuistineenperiodevantransitieeninvesteringsonzekerheidkanzorgenvoor
snelle,tijdelijkeeneconomischoptimalenetuitbreiding.Dewettelijkebeperkingenmetbetrekkingtotleveringvanenergie(diensten),risicomijdingdeonbekendheidmet(business)modellenomwaardeuitopslagtebenutteneneengebrekaanervaringmetopslagzijnfactorendiehieraanbijdragen.Ookkenneneindgebruikersdemogelijkhedenvanenergieopslagvaakniet.
• In Nederland ontbreekt een visie voor grootschalige opslaginvrijwelinallediscussiesenplannen(Energierapport,EnergieAkkoord,Energiedialoog).Erisgrootschalige(seizoens)opslagnodigomtoekomstigetekortenoptevangenalsduurzamebronnenstilvallen.Vanwegedelangedoorlooptijdvandittypeprojectenmoetenwenustartenmetontwikkelingendemonstratievangrootschaligeseizoensopslag.Na2023zullendezevormenvanopslaghardnodigzijn.
8.3 Dooreengebrekaanopslag-capaciteitwordtmeerCO2 uitgestotendannoodzakelijkis
Alseropbepaaldedagenteveelduurzameenergiewordtopgewekt,moetenwind-enzonne-energiewordenafgeschakeld(zoge-naamdecurtailment).Ditverliesaanduurzameenergiekanwordenvoorkomenalsermeeropslagcapaciteitis.InDuitslandwerdin2015voorruim250miljoeneuro32aanduurzameenergie‘weggegooid’vanwegeoverschotten.Ditzalalleenmaartoenemen.Hetverliesvandeze‘verloren’,duurzame,energiemoetwordengecompenseerdmetopwekkingvanenergieuitfossielebronnen.
Doorhetstimulerenvandeinzetvanklein-engrootschaligeopslagkancurtailmentwordenvoorkomen.Ditkanzowelbijdebron(opslagbijeenwindmolen,zonneparkofanderedecentraleopwekking)alsopstrategischeknooppunteninenergie(transmissie)netten.InDuitslandstaaninmiddelsmeerdan25.000homeenergystoragesystemenopgesteldmeteengezamenlijkvermogenvan175MWh.DezeinstallatieskomeninaanmerkingvooreensubsidieendeelfinancieringviahetKfW.InNederlandiseengelijksoortigestimuleringwenselijk.
31 http://www.wetenschapsagenda.nl/energietransitie/32 Uniper
26 NationaalActieplanEnergieopslag
9.Conclusie
Energieopslag zal een steeds groter rol gaan spelen in onze energie-voorziening. De technologie voor opslag wordt ieder jaar goedkoper, de behoefte aan (snelle) flexibiliteit neemt gestaag toe en de markt-mechanismen voor handel in flexibiliteit worden steeds beter.
Kortom, uit een modern energiesysteem is energieopslag niet meer weg te denken.
Toch laat Nederland kansen liggen om de waarde van energieopslag ten volle te benutten voor een betrouwbaar, betaalbaar en duurzaam energiesysteem.
Het Nationaal Actieplan Energieopslag legt de vinger op de zere plekken en geeft suggesties voor het wegnemen van de belemmeringen. Als we door het wegenemen van deze belemmeringen snel een aantrekkelijke thuismarkt creëren, zullen innovatieve technologie- en energiebedrijven hiervan profiteren en de huidige achterstand kunnen omzetten in een voorsprong die wereldwijd verzilverd kan worden!
NationaalActieplanEnergieopslag 27
10.1 Energiesysteemenactoren
Inhetkortkunnendevolgendeactoreninhet(Nederlandse)elektriciteitslandschapwordenonderscheiden:
DeTSO TenneTisdebeheerdervanhetlandelijkhoogspanningsnet(110kVenhoger)enisalszodanigverantwoordelijkvoordeinstandhoudinghiervan;debelangrijkstetakenvanTenneTzijnhetverzorgenvantransportdienstenenvansysteemdiensten(inclusiefbalanshandhaving).
Deregionalenetwerkbeheerders(DNO’s)beherenenbedrijvenhetlaag-enmidden-spannningsnet(0,4tot110kV).Dezezijnookverantwoordelijkvoordeadministratievandedaadwerkelijkafgenomenen/ofingevoedehoeveelheidelektriciteitperprogrammaverantwoordelijkepartij.
Deproducentenzijndepartijendieelektriciteitopwekkenviadeomzettingvandiverseenergiebronneninelektriciteitmetbehulpvanverschillendetechnologieën,zoalsconventioneleelektriciteitscentralesenwindturbines.
Deprogrammaverantwoordelijke (PV) partij:Deverantwoordelijkheidvanzowelleveranciersmeteenvergunningalsafnemers(nietkleinverbruikers),omprogramma’smetbetrekkingtotdeproductie,hettransportenhetverbruikvanelektriciteitoptestellenoftedoenopstellentenbehoevevandenetbeheerdersenzichtegedrageninovereenstemmingmetdieprogramma’s.Draagthetrisicovanonbalans.
Demeetverantwoordelijke bedrijven (MV) metenhetdaadwerkelijkeverbruikconformdeMeetcode.
Deleveranciersdragenzorgvoordeleveringvanelektriciteitaandeeindafnemers(zowelparticulierenalsbedrijven).
Eindafnemers:afnemersvanelektriciteitbijeenleverancier.Diekunnenvia(diensten-)leveranciers,aggregatorsofhunPVpartijminderofmeeractiefparticiperenindemarkt.
Deoverheidspeeltopeenaantalmaniereneenrol:zebepaaltdemarktinrichting(elektriciteits-wetendiversecodes);viahettoezicht(regulator),wegnemenbelemmeringen,viahet
vormgegevenvanbeleidvoorduurzameenergieenenergie-efficiency(SDE-subsidie,regulerendeenergiebelasting,etc.)Handelsplatformen:Deelektriciteitsbeurswaargehandeldwordtinelektriciteit,zoalsdeAPXinNederlandvoordedayaheadenintradaymarkt.
10.2EnhancedFrequencyResponseindeUK–NationalGrid
IndeUKisdeTSONationalGridbezigmetdevoorbereidingenomeennieuwproductgenaamdEnhancedFrequencyResponsevoorfrequentiehandhaving(FCR)indemarkttezetten33.DitproductkangezienwordenalseensoortprimairereservezoalsinNederland.Echter,capaciteitvanditproductmoetbinneneensecondevolvermogenkunnenleveren(zowelopwaartsalsneerwaarts),integenstellingtotde30secondenvoorprimairereserveinNederland(ofde10secondenvoordebestaandeFirmFrequencyResponseindeUK).BovendienmoetEFRminimaal15minutenlangkunnenwordengeleverd.
NationalGridisvanplanomongeveer200MWaanEFR-capaciteitintekopenmeteencontractduurvan4jaar,waarbijeenbiedingminimaal1MWmoetzijnenmaximaal50MW(ditkanaangepastworden).Eenaanbiederopdezemarktmagookbiedenopandereproducten.Deeerstetendervoorditproductisinjuli2016(waarbijeenaantalpartijenzichalheeftgekwalificeerd)omdedienstteleverenindewintervan2017/2018,waarvanderesultateneindaugustus2016bekendzullenwordengemaakt.
VolgensdiversescenariostudiesvanNationalGridzaldebehoefteaanEFRdekomendetienjaargroeientottenminsteeenaantalkeerdeze200MW(enmogelijkrichtingde1GW)Ditdoordetoenamevanhernieuwbaaropwekvermogenendoordeafnamevanstuurbarethermischecapaciteit.BovendienkanEFRindetoekomstmogelijkanderebalanceringsproducten,zoalsFirm Frequency Response,deelsgaanvervangen.DaaromishetdeintentievanNationalGridomnadezeeersterondeopregulierebasistendersteorganiserenomextraEFR-capaciteitintekopen.Daarnaast
10.Bijlagen
33 Ziehttp://www2.nationalgrid.com/Enhanced-Frequency-Response.aspx.
28 NationaalActieplanEnergieopslag
wordtonderdenaamSMARTFrequencyControlindeUKonderzochthoenieuwetechnologieënzoalsopslagendemand-response(vraagsturing)bijkunnendragenaanfrequentiehandhaving,waarbijindetoekomstmogelijkeandereproductennaastEFRwordenopgezet34.
NationalGridsteltexplicietdatzezichmetEFR,endeeisendiewordengesteld,richtenopopslagtechnologievoorhetleverenvanfrequentiehandhaving,gegevenderelatiefkortereactietijdenduur.Ditkanookdeinteressevanuitdemarktvooreerstetenderverklaren.Zogeefteencontractduurvanvierjaareenstukzekerheidoverdeinkomsten,watdedrempelomeenopslagsysteemneertezettenkanwegnemen.Ditbrengtnamelijkhogeinitiëleinvesteringenmetzichmeediemoetenwordenterugverdiend.Delevensduurvaneenopslagsysteemisvaaknoglanger.Vaakisdecontractduurvandergelijkeproductenechternietlangerdaneenjaar.ZowordthetprimairereservevermogenvoorNederlandwekelijksgeveild.
VolgensinsiderskaneenvergoedingvoorEFRwordenverwachtdieongeveertweekeerhogerisdandevergoedingvoorFirm Frequency Response,dieongeveertussende12–24€/MW/uurligt.Devergoedingisechterafhankelijkvandeperformance,dieperImbalanceSettlementPeriod(ProgrammaTijdsEenheid,PTE)wordtbepaaldenverrekendopbasisvanbeschikbaarheidenkwaliteit.Deeisisdateenbeschikbaarheidvan95%overeenjaarkanwordengehaald.Uitgaandevaneencapaciteitvanbijvoorbeeld1MWenbovenstaandeaannames,kandanongeveertussende200k€en400k€perjaarverdiendwordenmethetleverenvanEFRindeUK.Bovendienkanookwordenverdiendopanderemarkten,watdebusinesscaseaantrekkelijkermaakt.
10.3Fast-FrequencyRegulationindeVS-PJM
DeAmerikaansemarktinhetgebiedvanPJM(dedaarlokaletransmissieverantwoordelijkepartij)maaktophetgebiedfrequentiehandhavingonderscheidtussenverschillenderegelvermogens.Enerzijdsiserregelvermogendatbeperktisindetijdwaarinhetgeactiveerdenopgeschaaldkanworden(zoalsconventioneleopwekkingseenheden).Daarnaastiserregelvermogendatbeperktisindeduurenhoeveelheidenergiediehetkanleverenmaarwelextrasnelkanreageren(zoalsbatterijenenvliegwielen).Ditonderscheidisin2012,onderinvloedvandetoezichthouder,doorgevoerd,waarbijdetweetypesregelvermogenookeen
verschillendsignaalvolgenvoorhetleverenvandediensten.Hetregelvermogendatsnelmoetreageren,moetnieteentraditioneelmaareendynamischsignaalvolgen,aangezienvariatiesindefrequentievaaksneloptreden.Departijendiedittyperegelvermogenwillenleveren,moeteneentestafleggeneneenscorevantenminste75%halen.
Devergoedingvoorditsnel-reagerenderegelvermogenbestaatuiteenvergoedingvoorbeschikbaarheidenperformance(‘payforperformance’opbasisvan‘mileage’).Hierbijwordtdeperformanceaandehandvanhetextrageleverderegelvermogentenopzichtevanhetgeleverderegelvermogendoorde‘langzamere’eenheden.Devergoedingvoorditsnel-reagerenderegelvermogenissindsdeinvoeringvanhetproductin2012gestegenvanongeveer20tot45€/MW/uurin2015.PJMsteltdatdezehogereprijswelterechtvaardigenisomdatdekwaliteitvanditproducthogerisenbijdraagtaaneenbeteresysteembalans.Hetsnel-reagerenderegelvermogenkanimmersbeterdevariatiesindefrequentievolgenenzodoende‘overshooting’beperken.DitheeftertoegeleiddatPJMintotaalminderregelvermogenhoeftintekopen,enzodoendeoverallvoordeligeruitis35.
DitnieuwetyperegelvermogenheeftgeresulteerdindiverseopslagprojecteninhetPJM-gebied,vanongeveer22MWin2013,totmomenteelmeerdan500MW.Sindsnovember2015isdemarktvoorhetsnel-reagerenderegelvermogengegroeidtotongeveer250-300MW(vermogendataangesprokenwordt,vandeongeveer650MWdataangebodenwordt).Deprijzenzijnsindsdienwelgedaaldtothetoudeniveauvanongeveer20€/MW/uur.VolgensPJMkomtdatomdatdeenergieprijzenzijngedaald.Hethogeaanbodvanhetsnel-reagerenderegelvermogenheeftPJMertoedoenbesluiteneenaantalmaatregelentenemenomverdereverzadigingvandemarkttegentegaan.PJMisvanplanomdelessons-learnedvanhetopzettenvandezemarkttegaandelen36.
34 Ziehttp://www.nationalgridconnecting.com/The_balance_of_power/.
35 Ziehttp://www.pjm.com/markets-and-operations/ancillary-services.aspx.
36 Ziehttp://www.monitoringanalytics.com/reports/PJM_State_of_the_Market/2016.shtml.
NationaalActieplanEnergieopslag 29
PARKID We know PowerRÉFÉRENCES COULEUR
24, rue Salomon de Rothschild - 92288 Suresnes - FRANCETél. : +33 (0)1 57 32 87 00 / Fax : +33 (0)1 57 32 87 87Web : www.carrenoir.com
ENGIElogotype_solid_BLUE_CMYK14/04/2015
C100%
Zone de protection 1
Zone de protection 3
Zone de protection 2
ATEPSNederland BV
Dr Ten
Deelnemers Energy Storage NL
www.energystorageNL.nl
30 NationaalActieplanEnergieopslag
Colofon ©2016-FME/EnergyStorageNL
DitactieplaniseeninitiatiefvanEnergyStorageNL,platformvanNederlandsetechnologie-enenergiebedrijven,netbeheerdersenkennisinstellingenactiefophetgebiedvanenergieopslag.
Auteurs: HaikevanderVegte(DNV-GL),MelvinvanMelzen(DNV-GL), HansvanderSpek(FME).Aan dit actieplan werkten verder mee:bestuurenledenvanEnergyStorageNL,HaraldWiersma–NautaDutilh,MatthijsvanLeeuwen–NortonRoseFulbright.Eindredactie:HansvanderSpek–FME/EnergyStorageNL.Verantwoording illustraties:DNV-GL,EcoVat,Enexis,Nuon,Hybrid,IHS,EcoFys.Opmaak:Grapefish,Voorschoten
Energy Storage NLEnergyStorageNLwilbedrijven,kennisinstellingen,overhedenenfinanciersopeenbetekenisvollemaniermetelkaarverbindenzodatervoorenergieopslagduurzamebusinesscasesontstaandieeenbijdrageleverenaaneensuccesvolletransitienaarschone,betrouwbareenbetaalbareenergie.
Meerinformatieopwww.energystorageNL.nl
FMEFMEisdeondernemersorganisatievoordetechnologischeindustrie.De2.200aan-geslotenbedrijvenzijnmet220.000medewerkersactiefinproductie,handel,automatiseringenonderhoudindesectorenmetaal,elektronica,elektrotechniekenkunststof.DegezamenlijkeomzetvandeFME-ledenbedraagt€70miljard,huntoegevoegdewaardeisruim€20miljardenzijexporterenvoor€37miljard.DaarmeerealiserendeFME-ledeneenzesdevanwatNederlandintotaalmetexportverdient.
Meerinformatieopwww.fme.nl
FME
Zilverstraat69
Postbus190
2700ADZoetermeer
T0793531100
Iwww.fme.nl
Top Related