Nationaal Actieplan Energieopslag

32
Naonaal Aceplan Energieopslag

Transcript of Nationaal Actieplan Energieopslag

Page 1: Nationaal Actieplan Energieopslag

Nationaal Actieplan Energieopslag

Page 2: 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

Page 3: Nationaal Actieplan Energieopslag

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

Page 4: Nationaal Actieplan Energieopslag

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

Page 5: Nationaal Actieplan Energieopslag

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

Page 6: Nationaal Actieplan Energieopslag

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

Page 7: Nationaal Actieplan Energieopslag

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

Page 8: Nationaal Actieplan Energieopslag

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

Page 9: Nationaal Actieplan Energieopslag

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

Page 10: Nationaal Actieplan Energieopslag

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

Page 11: Nationaal Actieplan Energieopslag

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

Page 12: Nationaal Actieplan Energieopslag

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

Page 13: Nationaal Actieplan Energieopslag

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

Page 14: Nationaal Actieplan Energieopslag

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

Page 15: Nationaal Actieplan Energieopslag

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

Page 16: Nationaal Actieplan Energieopslag

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

Page 17: Nationaal Actieplan Energieopslag

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

Page 18: Nationaal Actieplan Energieopslag

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

Page 19: Nationaal Actieplan Energieopslag

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

Page 20: Nationaal Actieplan Energieopslag

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

Page 21: Nationaal Actieplan Energieopslag

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

Page 22: Nationaal Actieplan Energieopslag

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

Page 23: Nationaal Actieplan Energieopslag

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

Page 24: Nationaal Actieplan Energieopslag

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

Page 25: Nationaal Actieplan Energieopslag

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

Page 26: Nationaal Actieplan Energieopslag

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

Page 27: Nationaal Actieplan Energieopslag

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

Page 28: Nationaal Actieplan Energieopslag

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

Page 29: Nationaal Actieplan Energieopslag

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

Page 30: Nationaal Actieplan Energieopslag

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

Page 31: Nationaal Actieplan Energieopslag

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

Page 32: Nationaal Actieplan Energieopslag

FME

Zilverstraat69

Postbus190

2700ADZoetermeer

T0793531100

[email protected]

Iwww.fme.nl