2015 Helena Gerard

Uitdagingen en opportuniteiten in een smart grid omgeving Een zoektocht naar flexibiliteit?

13/10/2015 – Helena Gerard

Inhoud

Inhoud Deel I Deel II Deel III Deel IV

EnergyVille Uitdagingen in onze huidige elektriciteitsvoorziening Opportuniteiten: business cases voor flexibiliteit Conclusies

2

Inleiding

EnergyVille EnergyVille: Toegepast Onderzoekscentrum voor Energie Technologie

 Samenwerking tussen onderzoeksinstellingen VITO en imec en Academisch instituut KUL  Doel om alle expertise met betrekking tot energie te bundelen  Zowel fundamenteel onderzoek als begeleiding industrie voor de energiesector  Ambitie om tot de top 5 van de Europese energie-onderzoeksinstituten te behoren

3

Inhoud



4

Uitdagingen in onze huidige elektriciteitsvoorziening

Europese context

EU 202020 Doelstellingen  20% minder CO2 uitstoot  20% minder energieverbruik  20% totale energieverbruik uit hernieuwbare energie

5


Europese context – systeem onder druk?

Toename wind- en zonne-energie

Toename elektrificatie transport

Toename variabiliteit net

Toename volatiliteit energieprijzen

Daling rendabiliteit gas- en steenkoolcentrales

6


Elektriciteitsvoorziening in het verleden traditionele productie

traditionele consumptie

= 7


Elektriciteitsvoorziening vandaag traditionele productie

hernieuwbare productie

+


= 8


Elektriciteitsvoorziening vandaag €/MWh Vraag

Aanbod

Marktprijs

HE

Nucleair

Steenkool CCGT Gasturbine

Diesel

9


Elektriciteitsvoorziening vandaag €/MWh Vraag

Aanbod

Oude Marktprijs Nieuwe Marktprijs

HE

Nucleair


Diesel

 Toename hernieuwbare energie duwt conventionele centrales uit de markt  Op momenten dat er veel hernieuwbare productie is, is er een neerwaartse druk op de prijzen (negatieve prijzen mogelijk)

10


Elektriciteitsvoorziening vandaag €/MWh Aanbod

Vraag Nieuwe marktprijs bij weinig beschikbare capaciteit HE Nieuwe Marktprijs

HE

Nucleair


Diesel

 Wind- en zonne-energie zijn niet altijd beschikbaar  Op momenten dat er weinig hernieuwbare productie is, is er een opwaartse druk op de prijzen

11


Elektriciteitsvoorziening vandaag Evolutie uurprofiel Belpex (September) 1,6

Ratio urprofiel Belpex/Baseload

1,4 1,2

2007 2008

1

2009

0,8

2010

0,6

2011 2012

0,4

2013 0,2

2014

0 0

1

2

3

4

5

6

7

8

9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23

Uur

De toename van hernieuwbare energie heeft geleid tot een vlakker prijsprofiel

12


Uitdagingen in de praktijk 1.Gascentrales zijn niet meer rendabel  Gascentrales zijn de meest veelzijdige en flexibele traditionele productiecentrales, maar duurder dan kernenergie en kolencentrales  De toename van hernieuwbare energie leidt tot minder gebruiksuren voor gascentrales  In België en Nederland worden belangrijke gascentrales gesloten (Electrabel, EON, EDF Luminus)  Bevoorradingszekerheid komt onder druk  Oplossingen: o.a. strategische reserve

13


Bevoorradingszekerheid onder spanning?

14


Bevoorradingszekerheid

15


1 GW

Bevoorradingszekerheid

61.5h

16


Uitdagingen in de praktijk 2. Hernieuwbare productie is niet afgestemd op consumptie en kan leiden tot negatieve prijzen op de day-ahead markt en de onbalansmarkt Voorbeeld 1: Zondag 16 juni 2013 (day-ahead markt)  Zondag en zachte temperaturen: laag elektriciteitsverbruik  Hoge voorspelde productie niet-flexibele productie-eenheden in Duitsland, Frankrijk en België (nucleair, waterkracht, wind, zon)  Interconnecties met Nederland verzadigd 

Sterk negatieve baseloadprijzen in Frankrijk en België (-40,99 €/MWh) en licht negatieve baseloadprijzen in Duitsland (-3,33 €/MWh), “normale” prijzen in Nederland (+36,16 €/MWh)

17


Uitdagingen in de praktijk Voorbeeld 2: Zondag 16 juni 2013 (onbalansmarkt)

“Een vakantieweekend in België…”    

Mei 2012, Pinksterweekend Meeste bedrijven gesloten Perfecte weersomstandigheden Felle zon, heerlijk briesje

“…eindigde bijna in stroomuitval”    

Piek productie van zonne-en windenergie Vrijwel geen economische activiteit Bijna stroomuitval Frankrijk aanvaardt uiteindelijke de overtollige energie  België betaalt Frankrijk 18 € / MWh!

18


Uitdagingen in de praktijk 3. Hernieuwbare productie is volatiel en kan leiden tot grotere onevenwichten op de onbalansmarkt Voorbeeld van 17 juni 2013: overschatte PV productie en onderschatte consumptie leidt tot grote onevenwichtigheden

19


Een ‘smart’ elektriciteitssysteem in de toekomst? traditionele productie

hernieuwbare productie

+


=

flexibele consumptie

+ 20


Van actuele uitdaging naar opportuniteit  De Standaard (17/10/2014):

 “Relatieve” energiekosten

21

Inhoud



22

Opportuniteiten: Business cases voor flexibiliteit

De 3 puzzelstukken tot “succes”

Flexibiliteit

• Is er flexibiliteit aanwezig?

Business Case

• Heeft de flexibiliteit een ‘waarde’ op de markt?

Technologie

• Is de technologie/infrastructuur die nodig is om de flexibiliteit uit te baten beschikbaar?

23

Opportuniteiten: business cases voor flexibiliteit

Flexibiliteit: “Demand Response Audit”  Doel: de beschikbare flexibiliteit op een systematische manier in kaart brengen met als doel de flexibiliteit te valoriseren en te exploiteren  Wat is het verschil tussen het hoogste en het laagste vermogen?  Hoe lang kan het vermogen aan/afgeschakeld worden?  Hoe ver kan de flexibiliteit worden verschoven in de tijd?  Hoe snel is de flexibiliteit beschikbaar?  Op welke uren is de flexibiliteit beschikbaar?  Hoe vaak is de flexibiliteit beschikbaar?  Is de flexibiliteit symmetrisch?  Locatie van de flexibiliteit?  Controleerbaarheid van de activering?  …

24


Overzicht In het verleden…

Energie bedrijf Industrie

KMO Kleine afnemer Elektrische wagen

25


Overzicht Vandaag…



26


Overzicht In de toekomst…



27


BC 1: Contract optimalisatie Principe: optimalisatie van het energiecontract door het inzetten van flexibiliteit in functie van de voorkomende elektriciteitstarieven

 Opportuniteiten:  Energiecomponent:  optimaal gebruik maken van verschil dag en nacht tarief  verschuiving consumptie binnen dalen piekuren  structurele daling consumptie (zonnepanelen,…)  Capaciteitsvergoeding: reduceren van piekverbruik ifv de vermogenscomponent

KWh

0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24

h

KW

1 3 6 9 12 13 15 18 21 24 27 30

28


BC 1: Contract optimalisatie Toekomstmogelijkheden  Vehicle2grid  TOU, CPP en andere progressieve tariefstructuren  Capaciteitsvergoeding in het distributietarief van residentiele consumenten  Uitrol smart meters  …

 Contract optimalisatie is vandaag al mogelijk voor zowel KMO als industrie  Contract optimalisatie is laagdrempelig  Mogelijkheden om contract te optimaliseren in volle ontwikkeling

29


BC 2: Toegang groothandelsmarkt Principe: flexibiliteit inzetten in functie van de elektriciteitsprijs op de groothandelsmarkt

 Hoge prijsfase: consumptie verminderen of lokale productie inzetten  Lage prijsfase: consumeren

Energie consumptie

Energieprijs  Toegang tot groothandelsmarkt in het verleden voornamelijk voor grote verbruikers  Evolutie naar prijsformules op basis van de day-ahead markt voor kleinere verbruikers 30


BC 3: Portfolio management Principe: coördinatie van consumptie/productie om de afwijking van de prognose te minimaliseren en onbalanskosten te voorkomen productie

consumptie

31



consumptie

onbalans

32



consumptie

onbalans

33


BC 4: Reserves productie

consumptie

onbalans

Total system imbalance 34


BC 4: Reserves productie

consumptie

onbalans

Total system imbalance 35


BC 3 & 4: Portfolio management en reserves

Toekomstmogelijkheden  Energiebedrijven maken vaker gebruik van kleinere volumes voor portfolio management – evolutie naar flexibiliteitsmarkt?  In het verleden werden reserves vooral aangeboden door energiebedrijven en grote verbruikers aan de TNB  Voordeel grote verbruikers: rechtstreekse aansluiting op het Elia-net  Reserveproducten in volle ontwikkeling: voorbeeld R3DP (gemiddelde opbrengst van 3,38€/MW/u)  Nieuwe rol in de markt: “aggregator” – maakt o.a. deelname van kleinere verbruikers aan reservemarkt eenvoudiger

36


BC 5: Andere netdiensten (TNB) Principe: flexibiliteit inzetten om o.a. de pieken in consumptie te minimaliseren en/of congestie te beperken

37


BC 5: Andere netdiensten (TNB) Principe: flexibiliteit inzetten om o.a. de pieken in consumptie te minimaliseren en/of congestie te beperken

38


BC 6: Lokale netdiensten Principe: flexibiliteit inzetten om de pieken in consumptie te minimaliseren en/of lokale congestie te beperken

39


BC 6: Lokale netdiensten Principe: flexibiliteit inzetten om de pieken in consumptie te minimaliseren en/of lokale congestie te beperken

40


Overzicht In de toekomst…



41

Inhoud



42

Conclusies

Conclusies  Flexibiliteit is het sleutelwoord voor het energiesysteem van de toekomst  Markt van flexibiliteit is een opkomende markt met nieuwe marktspelers en nieuwe marktproducten  Business cases voor flexibiliteit niet langer exclusief voor grootverbruikers  Rendabiliteit business cases zal toenemen als de nood aan flexibiliteit toeneemt  Analyse flexibiliteitspotentieel in de eerste plaats interessant voor bedrijven met relatief hoge energiekost  Belangrijk om afweging te maken tussen efficiëntie en flexibiliteit

Nieuwe uitdagingen gaan gepaard met nieuwe opportuniteiten! 43

Helena Gerard Senior Researcher E-market Energy Technology VITO NV | Boeretang 200 | 2400 Mol tel. +32 14 33 59 63 [email protected] | [email protected]

2015 Helena Gerard

Recommend Documents