Routekaart Energieopslag 2030

  • looptijd: 2014 - 2015
  • locatie: Utrecht, Utrecht
  • functie: Energieopslag

Systeemintegratie en de rol van energieopslag

Maart 2015 – Routekaart Energieopslag 2030

In de energievoorziening is opslag  één van de mogelijkheden om meer flexibiliteit te creëren.

Routekaart

Opslag kan op verschillende manieren plaatsvinden:

  • in de vorm van elektriciteit, als gas of een andere chemische verbinding
  • als warmte/koude
  • in een chemisch product
  • of als potentiële energie (zoals stuw- en valmeren en compressed air energy storage (CAES)

Systeemintegratie

In overleg met de opdrachtgever worden in deze deelstudie vooral die opties bekeken die de opgeslagen energie ook weer als elektriciteit terug (kunnen) geven. Flexibiliteit door warmte-opslag wordt meegenomen in een andere deelstudie, gericht op de flexibiliteit bij eindverbruikers.

Deelnemende onderzoekspartners: DNV GL, ECNBerenschot en de TU Delft

Meer informatie

  • Het volledige onderzoeksrapport vindt u onder projectdocumenten

Partners: 

ECN
Jos Sijm
T: 088 515 8255
E: sijm@ecn.nl
Systeemintegratie en de rol van energieopslag

Eén van de belangrijke drivers van energieopslag is een prijsverschil op de energiemarkt. Om te onderzoeken of de volatiliteit daadwerkelijk in de toekomst toe zal nemen, gaan we in deze studie uit van een aantal robuuste elementen uit een aantal scenario’s.

Door verschillende scenario’s als uitgangspunt te nemen ontstaat een beeld van de behoefte aan flexibiliteit en de variatie in deze behoefte.

De scenario’s schetsen een toekomstperspectief van de energietransitie-mogelijkheden in Nederland in de periode tot 2030 en verschillen op de volgende twee aspecten van elkaar:

  • 20 GW zon en wind. Dit is meer dan de totale elektriciteitsvraag van Nederland. Het komt overeen met een doorgroei van ca. 5 GW tussen 2023 en 2030 ten opzichte van de Energieakkoord-doelstelling in 2023 van ongeveer 15 GW (4,45 GW wind op zee, 6 a 7 GW wind op land, en circa 4 GW zon-PV3 ).
  • 30 GW zon en wind. Dit komt overeen met een verdubbeling van de hoeveelheid zon en wind in 2023, in slechts zeven jaar (tussen 2023 en 2030): een tamelijk ambitieuze doelstelling. Het komt ongeveer overeen met de hoeveelheid duurzame energie die is afgesproken in EU-verband voor 2030.

De hoeveelheid en rol van de fossiele opwekking

Voor onze beschouwing is zowel de hoeveelheid als de rol van de fossiele elektriciteitsbronnen belangrijk, aangezien dit bepaalt in hoeverre het fossiele park de variaties van de wisselende duurzame bronnen kan volgen. Hier zijn per duurzame variant twee varianten genomen voor het fossiele park, alle gebaseerd op dezelfde database en rekensystematiek

4 scenario’s

  1. WKK Hoog duurzaam, 20 GW zon en wind.
    Dit bestaande scenario was ter beschikking als het scenario met de meeste hoeveelheid duurzame energie uit de recente WKK-studie van CE Delft en DNV GL.
    Het veronderstelt een teruglopend aandeel WKK, wat bovendien vrijwel volledig is geflexibiliseerd. De WKK is dan minder warmtevraagvolgend; op momenten van lage elektriciteitsprijs wordt de WKK teruggeregeld en wordt de warmtevraag anders opgewekt.
    Hierdoor is er relatief weinig “must-run” gasvermogen in het systeem en kan het fossiele park (inclusief WKK) vrij makkelijk worden teruggeregeld op momenten van veel duurzame energie.
  2. ENTSO-E visie 3, 20 GW zon en wind.
    Dit bestaande scenario was ter beschikking uit studies van DNV GL. Dit gaat uit van de WKK-situatie ongeveer zoals nu, dus met relatief veel warmtevraagvolgende WKK.
    Daarnaast wordt uitgegaan van een flinke hoeveelheid additioneel gasgestookt reservevermogen (om variaties van duurzame energie op te vangen) wat steeds in deellast blijven moet draaien.
    In vergelijking met het WKK hoog duurzaam scenario geeft dit een veel groter aandeel “must run” gasvermogen: dit fossiele park levert veel opvang voor momenten zonder zon en wind, maar kan minder makkelijk worden teruggeregeld op momenten van veel zon en wind.
  3. ENTSO-E visie 4+, 30 GW zon en wind.
    Dit bestaande scenario is hetzelfde als ENTSO-E visie 3, maar nu de grotere hoeveelheid (30 GW) zon en wind in 2030.
    Ook dit scenario heeft een groter aandeel “must run” gasvermogen: dit fossiele park levert veel opvang voor momenten zonder zon en wind, maar kan minder makkelijk worden teruggeregeld op momenten met veel zon en wind.
  4. ENTSO-E visie 4+-, 30 GW zon en wind.
    Dit scenario is een variant op het voorgaande scenario 4+, waarbij het extra gasgestookte reservevermogen achterwege is gelaten.
    De situatie voor gasgestookt vermogen en WKK is daardoor min of meer vergelijkbaar met de situatie op dit moment.
    Er is hierdoor minder “must run” gasvermogen dan in scenario’s 3 en 4+, maar meer dan in het scenario WKK hoog duurzaam.

Conclusie

Een belangrijke conclusie is  dat prijsbewegingen en situaties van overschotten en tekorten, en hoe het systeem daarop reageert, niet alleen afhankelijk is van de hoeveelheid (variabel) duurzaam, maar ook van de hoeveelheid en rol van het fossiele productiepark.

Twee typen activiteiten zijn nodig om de potentiële bijdrage van opslagtechnologieën te realiseren:

  1. Het stimuleren en ondersteunen van onderzoek en ontwikkeling
  2. Het weghalen van belemmeringen in wetgeving, het marktmodel en de regulering.

Uit onze analyse komt naar voren dat opslagtechnologieën economisch het eerst interessant zullen worden voor diensten op korte tijdschalen, van minuten (frequentieregeling) tot meerdere dagen.

  • Door niet specifiek een technologie te ondersteunen, maar bovengenoemde twee acties toe te spitsen op deze meest kansrijke diensten is sprake van een robuust actieplan.
  • Als nieuwe technologieën of diensten worden ontwikkeld die passen binnen deze kaders, kunnen ze goed ondersteund worden door dit actieplan. Ook bestaande systemen die verdere ontwikkeling nodig hebben of juist gedemonstreerd kunnen worden, passen hierbij.

Wij adviseren de volgende zeven acties om te helpen om de ontwikkeling de geselecteerde opslagdiensten een stap dichterbij te brengen.

  1. Technologieontwikkeling (R&D) voor opslag technologieën en softwaretools
  2. Ontwikkelen nieuwe businessmodellen en -diensten
  3. Evalueren waar flexibiliteit beter ingepast kan worden in Nederlands marktmodel en regulering
  4. Wegnemen belemmeringen in Nederlandse wetgeving en subsidieregelingen
  5. Stimuleren van de samenwerking van stakeholders
  6. Stimuleren Standaardisatie

 

Zie projectdocument actieplan

ECN

  Frans Nieuwenhout   https://www.ecn.nl/nl/    nieuwenhout@ecn.nl    088-5154088