Business Case Green Deal Zonnig Laden

Business Case Green Deal ‘Zonnig Laden’

Pagina 1 van 23

Aan dit rapport hebben de volgende personen een bijdrage geleverd: Naam

Organisatie

Eric Woittiez

Essent

Colin Willems

Essent

Jaco Koek

Essent

Jacoline Beerepoot

Provincie Groningen

Imar Doornbos

Ministerie van Economische Zaken

Jeroen Westendorp

Gemeente Groningen

Han Slootweg

Enexis

Lennart Verheijen

Enexis

Rolf Velthuijs

Hanzehogeschool Groningen

Pagina 2 van 23

1.

INTRODUCTIE................................................................................................................................................. 4

2.

BASE CASE...................................................................................................................................................... 5

3.

4.

5.

2.1.

KOSTEN VAN EEN PUBLIEKE LAADPAAL ................................................................................................ 5

2.2.

OPBRENGSTEN VAN EEN LAADPAAL ...................................................................................................... 7

KOSTENREDUCTIE: VAN PUBLIEKE NAAR SEMI-PUBLIEKE OPLAADPUNTEN .............................................. 9 3.1.

INTRODUCTIE......................................................................................................................................... 9

3.2.

LAGERE ENERGIEBELASTING ................................................................................................................. 9

3.3.

LAGER AANSLUITTARIEF EN LAGER CAPACITEITSTARIEF ..................................................................... 10

3.4.

OVERIGE KOSTENREDUCTIES ............................................................................................................... 10

3.5.

CONCLUSIES ........................................................................................................................................ 11

3.6.

SENSITIVITEITSANALYSE ..................................................................................................................... 12

WAARDECREATIE: GESTUURD LADEN VAN ELEKTRISCHE AUTO’S IN DE PRIVATE RUIMTE ..................... 14 4.1.

INTRODUCTIE....................................................................................................................................... 14

4.2.

FLEXIBILITEIT VOOR DE PROGRAMMAVERANTWOORDELIJKE (ENERGIELEVERANCIER) ....................... 14

4.3.

MINDER CONGESTIE EN MINDER NETVERLIES VOOR DE NETBEHEERDER .............................................. 20

4.4.

CONCLUSIE .......................................................................................................................................... 21

CONCLUSIES EN AANBEVELINGEN .............................................................................................................. 22 5.1.

CONCLUSIES ........................................................................................................................................ 22

5.2.

AANBEVELINGEN................................................................................................................................. 23

Pagina 3 van 23

1.

Introductie

Op 14 juni 2012 is door het Ministerie van EL&I, Essent New Energy, Enexis, provincie Groningen en gemeente Groningen een Green Deal getekend, waarin een business case voor oplaadinfrastructuur voor elektrische auto’s wordt onderzocht. Deze business case betreft publiek toegankelijke laadpalen op bedrijventerreinen in de stadsregio Groningen-Assen, waarvoor de elektriciteit met zonne-energie wordt opgewekt. Deze Green Deal beoogt een bijdrage te leveren aan het verlagen van de onrendabele top van publiek toegankelijke laadpalen, door a) kostenreductie en b) waardevermeerdering, met als einddoel dat de uitrol van oplaadinfrastructuur versneld door de markt kan worden opgepakt. Hierbij wordt gekozen voor een situatie waarbij elektrische auto’s intelligent en gecoördineerd worden opgeladen op een private locatie waar ook zonnepanelen zijn opgesteld. Meer concreet houdt dit in dat elektrische auto’s, die overdag geparkeerd staan op een bedrijventerrein, zoveel als mogelijk worden opgeladen door middel de overdag beschikbare zonne-energie. In het vervolg van dit rapport zal dit het ‘energiesysteem’ genoemd worden. De reden voor de keuze van dit energiesysteem is dat waardevermeerdering in deze situatie niet alleen gecreëerd wordt voor de afnemer op die private locatie (‘achter de aansluiting’, i.e. het bedrijf met zonnepalen op het dak die een elektrische auto overdag van stroom kunnen voorzien), maar er wordt ook waarde gecreëerd voor partijen die actief zijn in het bredere energiesysteem (vóór de aansluiting): de producent, leverancier en netbeheerder. Voor deze partijen geldt dat intelligent en gecoördineerd opladen een mogelijkheid biedt om in te spelen op de actuele situatie in de productieparken, op de energiemarkten en de lokale energietransportbehoefte. De waarde daarvan kan verrekend worden via de energierekening van de private partij en zo een bijdrage leveren aan de business case voor elektrisch vervoer. Dit rapport beschrijft de uitkomsten van de het onderzoek rondom het sluitend maken van de business case. In hoofdstukken 2 en 3 worden respectievelijk de base case en de kostenreductie beschreven. Tevens wordt in hoofdstuk 3 een sensitiviteitsanalyse van de business case uitgewerkt. Het derde hoofdstuk beschrijft de mogelijke waardecreatie die het energiesysteem realiseert voor de netbeheerder en voor een energieleverancier. In het laatste hoofdstuk worden conclusies en aanbevelingen opgesomd.

Pagina 4 van 23

2.

Base Case

Als base case voor publiek toegankelijke oplaadinfrastructuur nemen we een laadpaal die zich in de publieke ruimte bevindt. In Nederland betreft dit voornamelijk de laadpalen van stichting e-laad.nl en de in gemeente Amsterdam1 geplaatste laadpalen door Nuon en Essent (zie foto). Deze laadpalen bevatten doorgaans twee oplaadpunten. Onderin de paal is een slimme meter voor de netaansluiting aanwezig, bovenin de paal zitten twee meters voor de registratie van het energiegebruik van elk oplaadpunt. Tevens bevindt hier zich een dataconnectie naar een backoffice, waar de laaddiensten centraal opgeslagen worden, o.a. ter facturering. Vanwege het feit dat deze palen in de publieke ruimte staan, is de buitenkant van robuust materiaal vervaardigd. Identificatie door gebruikers vindt plaats door middel van een RFID pasje. 2.1. Kosten van een publieke laadpaal De kostenopbouw van het een laadpaal in de publieke ruimte bestaat uit zowel eenmalige kosten (CAPEX) als jaarlijkse kosten (OPEX). Deze kosten zijn in onderstaande tabel weergegeven2. Kosten (excl. BTW) Eenmalige kosten Hardware Markering & vergunning Installatie & aansluiting Jaarlijkse kosten Netwerkkosten Onderhoud Elektriciteit Services

Eenheid

€6.000 per paal €390 per paal €1.866 per paal €684 €346 €0,19 €365

per jaar per jaar per kWh per jaar

Afschrijving (jaren) 5 10 5-10 n/a n/a n/a n/a

De jaarlijkse kosten komen, op basis van bovenstaande gegevens, uit op circa €4650/jaar. De verschillende onderdelen in de Business Case worden hieronder in meer detail uitgelegd. Er dient vermeld te worden dat bovenstaande kosten slechts de directe kosten van een laadpaal zijn. Indirecte kosten voor het opereren van de laadpaal, zoals personele kosten, marketing, IT zijn hierin niet meegenomen.

1 2

De gemeenten Utrecht, Rotterdam en Den Haag zijn ook recentelijk begonnen met het plaatsen van laadpalen

Het is van belang om te vermelden dat tijdens in Nederland reeds consensus is ontstaan over de onrendabele top

van publieke laadpalen, welke is samengevat in een notitie “Workshop business case publieke EV Laadinfra” (juli 2013, niet publiek beschikbaar), in het kader van de Green Deal “Kostenreductie publieke EV Laadinfra”. In deze

Green Deal is een vergelijkbare exercitie uitgevoerd als in dit hoofdstuk beschreven. De aannames komen echter niet volledig overeen.

Pagina 5 van 23

Hardware De inkoopprijs van een publieke laadpaal is circa €6000,-. Een dergelijke paal heeft een RFID reader, waardoor gebruikers van een elektrische auto zich kunnen identificeren middels een laadpas. Tevens bevat de paal twee slimme meters, waardoor laadgegevens naar een backoffice kunnen worden verstuurd. De prijs is inclusief transportkosten, en inclusief een betonnen fundering. Een laadpaal wordt over een periode van vijf jaar afgeschreven, aangezien men verwacht dat een laadpaal die nu geplaatst wordt over vijf jaar niet meer aan de dan geldende eisen zal voldoen vanwege technologische doorontwikkeling. Markering & vergunning Als een laadpaal in de openbare ruimte geplaatst wordt, dient deze gemarkeerd te worden met belijning, bebording en bestickering. De kosten hiervoor zijn totaal circa €340,-. Voor het aanvragen van een vergunning bij een gemeente wordt gemiddeld €50,- in rekening gebracht. Installatie & aansluiting De installatie van de paal wordt uitgevoerd door een technisch installatiebureau. De kosten hiervoor zijn circa €1350,- per paal er hebben dezelfde afschrijftermijn als de laadpaal zelf. Daarnaast moet de laadpaal ook aangesloten worden aan het elektriciteitsnet, wat door de lokale netbeheerder uitgevoerd wordt. Deze aansluiting kost eenmalig ongeveer €1000,- en wordt over 10 jaar afgeschreven. Een eventueel noodzakelijke ondergrondse uitbreiding van het lokale net valt onder de gereguleerde taken van de netbeheerder en worden dus niet in rekening gebracht3. Netwerkkosten Voor de instandhouding van een aansluiting en het transport van elektriciteit betaalt elke aansluiting – van huishouden tot grootzakelijk – een jaarlijkse vergoeding aan de netbeheerder. Zo ook voor een aansluiting van een laadpaal, die een eigen EAN-code heeft. De hoogte van de vergoeding is afhankelijk van de zwaarte (capaciteit) van de aansluiting. Een laadpaal in de publieke ruimte heeft, vanwege de twee oplaadpunten, een 3x35A aansluiting nodig, waarvoor de jaarlijkse kosten circa €680,- bedragen. Onderhoud Na plaatsing dient een paal beheerd en onderhouden te worden. Doorgaans gebeurt dit door dezelfde partij die de installatie heeft uitgevoerd. Er wordt een onderscheid gemaakt tussen preventief en correctief onderhoud. Preventief onderhoud betreft het schoonmaken van de paal (binnen- en buitenkant), visuele inspectie, en het periodiek testen van de elektronica. Correctief onderhoud is het oplossen van problemen van de laadpaal bij storingen. De totale kosten voor beide vormen van onderhoud is circa €350,- per jaar. De kosten voor correctief onderhoud is in grote mate afhankelijk van de gebruiksintensiteit van de paal.

3

Dit soort kosten zijn wel kosten voor de maatschappij, maar worden in deze business case beschouwd als

indirecte kosten

Pagina 6 van 23

Elektriciteit Bij het opereren van een laadpaal wordt elektriciteit ingekocht (aan de onderkant van de paal) en vervolgens als laaddienst verkocht (aan de bovenkant van de paal), conform het marktmodel voor laaddienstverlening4. De kosten voor de inkoop van elektriciteit is afhankelijk van de energieleverancier, een gebruikelijk bedrag is €0,183/kWh. De verkoopprijs van elektriciteit als laaddienst ligt op dit moment op €0,207/kWh (€0,25/kWh incl. BTW), vergelijkbaar met het prijsniveau van de stroom voor huishoudens. Het elektriciteitsverbruik van de laadpaal zelf is verwaarloosbaar. Services Voor de link naar de backoffice van de laadpaal-leverancier worden kosten in rekening gebracht. De backoffice is noodzakelijk voor het verzamelen van laadgegevens om vervolgens facturen of rapportages op te kunnen maken. De kosten hiervoor zijn €365,- per jaar. 2.2. Opbrengsten van een laadpaal De enige opbrengsten die een exploitant van een laadpunt heeft is de verkoop van laaddiensten. Onder de aanname dat het elektriciteitsverbruik van de laadpaal zelf te verwaarlozen is, is het aantal kWh dat ingekocht wordt gelijk aan het aantal kWh dat als laaddienst5 verkocht wordt. De marge op de elektriciteit zorgt ervoor dat de laadpaal uit de kosten kan worden gehaald. Zoals hierboven vermeld is de marge circa €0,024/kWh. Op basis van bovenstaande gegevens dient de afname van het aantal kWh op de laadpaal jaarlijks ongeveer 130.000 kWh te zijn om break-even te draaien. Dit aantal is momenteel om drie redenen niet haalbaar: 1. Op de goedlopende laadpalen (top20) in de gemeente Amsterdam wordt jaarlijks zo’n 9.000 kWh omgezet; 2. Een elektrische auto laadt momenteel met een vermogen van ongeveer 3,7kW. Dat betekent dat beide laadpunten een gemiddelde bezetting van 200% dienen te hebben6; 3. 130.000 kWh/jaar is het equivalent van 20 elektrische auto’s die elke dag 100 km rijden7. Hiermee is het probleem van de business case van een oplaadpaal duidelijk naar voren gekomen. Er dienen dus stappen gezet te worden om de business case sluitend te krijgen. Een van de oplossingen hiervoor is een hogere prijs dan €0,207/kWh vragen voor de laaddienstverlening. Om break-even te draaien is in de base case een prijs van €0,53/kWh8 nodig, of €0,11/km. Het ligt niet in de lijn der verwachting dat consumenten bereid zijn om deze prijs te betalen voor het opladen van de batterij in de auto. Ter vergelijking: een benzineauto die 1 op 20 rijdt, betaalt met de huidige benzineprijs van €1,75/liter (excl. BTW) circa €0,07/km.

4 5

Notitie Visie en Roadmap Marktmodel Laaddienstverlening Elektrisch Vervoer, TNO/Innopay, oktober 2010

De laaddienstverlener is overigens vrij om te kiezen hoe de laaddienst verkocht wordt: per kWh, per minuut, per

laadbeurt, etc. 6

130.000 kWh met 3,7kW betekent circa 35.000 laaduren totaal, of 17.500 laaduren per punt. In een jaar zitten

slechts 8760 uren. 7 8

Aanname: 20 verschillende elektrische auto’s laden aan de paal. Een elektrische auto rijdt gemiddeld 5km/kWh Onder de aanname dat de elektriciteitsafname 8747 kWh per jaar is. Dit is het gemiddelde van de 20 best

presterende Essent-laadpalen in de gemeente Amsterdam

Pagina 7 van 23

Derhalve is het noodzakelijk om naar andere oplossingen te kijken. De business case in deze Green Deal onderzoekt mogelijke kostenreductie in de kostenonderdelen van de laadpaal, en waardecreatie bij energieleverancier en netbeheerder (die zich uiten in respectievelijk de prijs voor de inkoop van elektriciteit en de netwerkkosten). Deze twee onderzoeksrichtingen worden in de volgende twee hoofdstukken besproken.

Pagina 8 van 23

3.

Kostenreductie: van publieke naar semi-publieke oplaadpunten

3.1. Introductie Indien een laadpaal verplaatst wordt van de publieke ruimte (base case) naar de private ruimte, maar publiek toegankelijk blijft (semi-publiek), dan worden daardoor kosten van de laadpaal gereduceerd. Deze kostenreductie ligt voornamelijk op twee vlakken: 1. een lagere inkoopprijs van elektriciteit omdat de inkoop van elektriciteit in een lager energiebelastingtarief valt; 2. lagere netwerkkosten van de laadpaal omdat er gebruik gemaakt kan worden van een bestaande aansluiting en er dus geen losse netwerk aansluiting (EAN code) voor de laadpaal gerealiseerd hoeft te worden. 3.2. Lagere Energiebelasting Nederland kent een heffing op het gebruik van elektriciteit en gas. Dit is geregeld in de REB (Regulering Energie Belasting) en heeft als doel om verbruikers te stimuleren zuinig en bewust om te gaan met energie. De energiebelasting wordt in schijven berekend. Over het eerste stuk verbruik wordt de meeste belasting geheven, gemiddeld betalen kleinverbruikers (zoals huishoudens) dus meer dan grotere verbruikers (vaak bedrijven). De energiebelasting wordt geïnd door de energieleverancier, die deze belasting afdraagt aan de belastingdienst. De tarieven (exclusief BTW) zijn in 2012 als volgt9: Elektriciteit per kWh

0 t/m 10.000 kWh 10.001 t/m 50.000 kWh 50.001 t/m 10 mln kWh Boven 10 mln kWh niet-zakelijk Boven 10 mln kWh zakelijk

Tarief in 2012 (exclusief BTW) € 0,1140 € 0,0415 € 0,0111 € 0,0010 € 0,0005

Elke publieke laadpaal wordt gezien als een aparte aansluiting en heeft dus een aparte EANcode. Feitelijk heeft dit, gezien het relatief lage aantallen kWh die als laaddienst verkocht worden, de consequentie dat elke publieke laadpaal in de eerste belastingschaal valt. Indien een laadpaal zich op privaat terrein bevindt, dan kan de gebruikte elektriciteit opgeteld worden bij het energiegebruik van het bedrijventerrein, waardoor belasting over de elektriciteit van de laadpaal in een lagere belastingschaal komt. Dit leidt, ten opzichte van de huidige situatie bij publieke laadpunten, tot een kostenreductie in de exploitatie van het laadpunt. In dit onderzoek gaan we ervan uit dat een laadpaal geplaatst worden op een bedrijventerrein waar het elektriciteitsgebruik groter dan 50.000 kWh zal zijn. De inkoop van elektriciteit – specifiek voor de laadpaal – zal dan in de derde staffel vallen, waardoor per kWh een significante besparing van circa €0,10/kWh behaald wordt.

9

http://www.rijksoverheid.nl/documenten-en-publicaties/vragen-en-antwoorden/wat-zijn-de-tarieven-van-de-

energiebelasting.html

Pagina 9 van 23

3.3. Lager aansluittarief en lager capaciteitstarief Voor een aansluiting van een laadpunt voor elektrische auto’s worden netwerkkosten in rekening gebracht. De belangrijkste hiervan zijn: o de aansluitvergoeding, periodieke posten voor het in stand houden van de netwerkaansluiting van de laadpaal o het capaciteitstarief, de kosten voor transport van elektriciteit. Deze is afhankelijk van de zwaarte (capaciteit) van de aansluiting. Indien een laadpaal zich op privaat terrein bevindt, worden deze kosten niet extra in rekening gebracht, aangezien zij reeds door de private partij worden betaald. Dit leidt tot een kostenreductie ten opzichte van een publieke laadpaal. Een voorwaarde hiervoor is dat er voldoende ruimte is binnen de bestaande capaciteit van de aansluiting om laadpunten toe te voegen. Een standaard laadpaal heeft namelijk een vermogen van 11 kW10, dit komt overeen met een capaciteit van 3x35A. Dit betekent dus dat de bestaande aansluiting voldoende ‘ruimte’ moet hebben om 3x35A op te nemen. Voor grootzakelijke partijen met een groot energieverbruik zal dit geen problemen opleveren, echter voor kleinere kantoorlocaties is het mogelijk dat een zwaardere aansluiting nodig is. 3.4. Overige kostenreducties Bij het verplaatsen van een laadpaal van de publieke ruimte naar de private ruimte, komen verder de volgende punten naar boven:  Hardware: nauwelijks impact  Markering & vergunning: markering blijft hetzelfde (laadpaal is publiek toegankelijk), vergunning is niet meer noodzakelijk  Installatie & aansluiting: kosten voor aansluiting zijn nul, omdat er geen nieuwe aansluiting aangelegd hoeft te worden door de netbeheerder. Tegelijkertijd kunnen de kosten voor installatie veel hoger worden, vooral als er nog ondergrondse kabels naar de laadpaal getrokken moeten worden.  Services & onderhoud: services blijft hetzelfde, kosten voor onderhoud dalen omdat de paal niet meer in de openbare ruimte staat.

10

De meeste elektrische auto’s laden nu echter met een vermogen van 3,7 kW.

Pagina 10 van 23

3.5. Conclusies De kostenreductie die gepaard gaat met het verplaatsen van de publieke paal naar de private ruimte is in onderstaande figuur weergegeven. Het aantal kWh dat opgeladen wordt aan de laadpaal wordt ingeschat op circa 9.000 kWh11. Bij de berekening van de kosten per jaar is geen rekening gehouden met een discounted cash flow.

Kostenposten laadpaal € 5.000 € 711

€ 4.000

euro/jaar

€ 684

-17% -100%

€ 3.000 € 1.662

-60%

€ 2.000

€ 592 €€ 0€ 664

Service & onderhoud

Installatie & Aansluiting

€ 368

+63%

€ 600

€ 1.252

-2%

€ 1.224

Netwerkkosten Elektriciteit

€ 1.000 Hardware

€publiek

semi-publiek

We zien dat de kostenreductie van laadpaal behoorlijk is, in totaal zo’n 34% (van circa €4.650/jaar naar circa €3.100/jaar). Dit is voornamelijk toe te schrijven aan de afwezigheid van jaarlijkse netwerkkosten van €684,- per jaar, en de lagere inkoop van elektriciteit door een lagere energiebelasting. De kostenreductie uit zich ook in het tarief waarvoor laaddiensten verkochten moeten worden, om break-even te draaien, zoals weergegeven in onderstaande grafiek. In plaats van laaddiensten à €0,53/kWh in de base case, is het tarief met 34% gedaald naar €0,35/kWh.

11

Dit is het gemiddelde van de 20 best presterende Essent-laadpalen in de gemeente Amsterdam

Pagina 11 van 23

3.6. Sensitiviteitsanalyse Bovenstaande analyse is van een groot aantal aannames afhankelijk. In deze paragraaf worden de belangrijkste risico’s in de business case beschreven en schematisch weergegeven door middel van een tornado-diagram. Deze sensitiviteitsanalyse geeft inzicht welke onderdelen van de business case de meeste potentie gegeven voor verdere kostenreductie, maar ook voor welke onderdelen risico’s bestaan die de business case minder makkelijk sluitend maken. De impact van de volgende vijf risico’s is onderzocht: 1. Omzetvolume (kWh): het aantal kWh dat aan de laadpaal wordt omgezet, en dus dient te worden ingekocht. In de semi-publieke business case is een volume van 8.747 kWh gebruikt. Als ondergrens nemen we een volume van 4.348 kWh (gemiddelde alle Essent palen in Amsterdam), de bovengrens is 11.994 kWh (gemiddelde top-5 Essent palen in Amsterdam). 2. Kosten van de laadpaal: het is goed mogelijk om de kosten van de laadpaal naar beneden te halen, bijvoorbeeld door technische aanpassingen of door goedkopere inkoop. Op dit moment is e-laad bezig met een pilot om een laadpaal te ontwikkelen voor €3000,-, dit wordt dan ook als ondergrens voor de sensitiviteitsanalyse genomen12. Deze kostenreductie zou gerealiseerd kunnen worden door opschaling of aanpassing van technische specificaties. Tegelijkertijd kan het gestuurd laden tot extra kosten leiden. Deze worden ingeschat op €2000,-. 3. Energiebelasting: in de semi-publieke business case gaan we uit van een locatie die meer dan 50.000 kWh per jaar gebruikt. Gebruikt de lokatie minder dan dit volume, dan wordt de energiebelasting circa 4 keer zo hoog. Een lagere energiebelasting geldt voor een locatie die meer dan 10 miljoen kWh per jaar gebruikt. Zo’n locatie is echter niet relevant voor de business case in deze Green Deal, aangezien gestuurd laden geen impact zal hebben op het energiegebruik van de locatie (zie volgende hoofdstuk) 4. Netwerkkosten: indien een locatie geen ‘ruimte’ heeft voor een laadpaal, dan zal de aansluiting verzwaard moeten worden. De meerkosten hiervoor worden ingeschat op €300,- per jaar.

12

In de notitie “Workshop business case publieke EV laadinfra” wordt tevens €3.000,- per laadpaal vermeld.

Pagina 12 van 23

De resultaten van de sensitiviteitsanalyse worden in onderstaande figuur weergegeven. Op de verticale as is de prijs/kWh om break-even te draaien weergegeven. De gemiddelde prijs is die van de semi-publieke business case (€0,35/kWh). Voor de volledigheid is de streefprijs (€0,207/kWh) ook weergegeven in de figuur. Uit de analyse kan geconcludeerd worden dat het gebruik van de laadpaal de meest belangrijke parameter in de business case is. Hoe meer de paal wordt gebruikt, hoe lager de prijs per kWh kan zijn om break-even te draaien. Echter, we zien ook in de grafiek dat als de paal minder wordt gebruikt dan voorspeld voor het opladen van elektrische auto’s, dit een enorme impact op de business case kan hebben. Ten tweede zijn de kosten van de laadpaal een belangrijke parameter. Indien de prijs van de laadpaal de helft wordt dan in de base case (van €6000,- naar €3000,-), dan daalt de break-even prijs/kWh met circa 19% naar €0,28/kWh. Tenslotte zien we dat de impact van een lagere of hogere energiebelasting zeer gering is. Ook hebben eventuele hogere netwerkkosten een geringe impact op de business case. In de meest positieve situatie (zeer hoog omzetvolume, veel lagere kosten van de laadpaal, laagste energiebelastingschaal en geen extra kosten voor de aansluiting), dan is de break-even prijs gedaald naar €0,22/kWh. Deze situatie wordt echter op dit moment nog niet als haalbaar ingeschat. Om deze reden is het noodzakelijk om naar andere manieren te zoeken die de business case sluitend kunnen maken. In het volgende hoofdstuk worden de mogelijkheden van waardecreatie van het energiesysteem (laadpaal+locatie+zon) onderzocht.

Pagina 13 van 23

4.

Waardecreatie: gestuurd laden van elektrische auto’s in de private ruimte

4.1. Introductie Intelligent en gecoördineerd opladen van auto’s (slim laden) op een private locatie waar ook zonnepanelen zijn opgesteld, levert niet alleen waarde op voor de afnemer op die private locatie (‘achter de aansluiting’). Het kan ook waarde opleveren voor partijen die actief zijn in het bredere energiesysteem (vóór de aansluiting): de producent, leverancier en netbeheerder. Voor deze partijen geldt dat intelligent en gecoördineerd opladen een mogelijkheid biedt om in te spelen op de actuele situatie in de productieparken, op de energiemarkten en de lokale transportbehoefte. De waarde daarvan kan verrekend worden via de energierekening en zo een bijdrage leveren aan de business case voor elektrisch vervoer. Deze opties worden hieronder onderzocht.

4.2. Flexibiliteit voor de programmaverantwoordelijke (energieleverancier) Op het Nederlandse elektriciteitsnet dient de vraag en aanbod van elektriciteit altijd met elkaar in balans zijn. Om deze reden moeten partijen, die het recht hebben om elektriciteit te leveren aan of af te nemen van het hoogspanningsnet, een vraagprofiel en aanbodprofiel voor de volgende dag indienen bij de systeemoperator (TenneT). Deze partijen worden programmaverantwoordelijken genoemd. De ingediende programma’s (E-programma’s) zijn gebaseerd op de load van grootzakelijke klanten (telemetrie-klanten) en statistische vraagprofielen van kleinverbruikers (woningen en kleine bedrijven). Gezamenlijk vormen deze een voorspelling van de vraag van de komende dag. De load van een grootzakelijke klant met een telemetrie-aansluiting kan er bijvoorbeeld als volgt uitzien:

Pagina 14 van 23

2500

2000

1500

1000

500

24 /0 5/ 20 11

00 :1 24 5 /0 5/ 20 11 02 :1 24 5 /0 5/ 20 11 04 :1 24 5 /0 5/ 20 11 06 :1 24 5 /0 5/ 20 11 08 :1 24 5 /0 5/ 20 11 10 :1 24 5 /0 5/ 20 11 12 :1 24 5 /0 5/ 20 11 14 :1 24 5 /0 5/ 20 11 16 :1 24 5 /0 5/ 20 11 18 :1 24 5 /0 5/ 20 11 20 :1 24 5 /0 5/ 20 11 22 :1 5

0

De vraagvoorspelling wordt gematched met het profiel voor de productie van energie, waarin tevens rekening wordt gehouden met fluctuerende energiebronnen als wind en zon. Het Eprogramma heeft time slots van 15 minuten. Binnen deze 15 minuten dient een programmaverantwoordelijke in balans te zijn (productie – vraag + netto import = 0). In de praktijk wijkt het daadwerkelijke E-programma in een time slot af van het opgegeven Eprogramma. De programmaverantwoordelijke kan, als hij dit ziet aankomen, of elektriciteit importeren/exporteren, of het systeem zodanig regelen dat de onbalans minimaal is. Indien een programmaverantwoordelijke in een time slot niet in balans is (gemiddeld over alle aansluitingen), positief of negatief, worden boetes opgelegd door de systeembeheerder (Tennet). Het maakt niet uit of er binnen de 15 minuten afwijkingen zijn t.o.v. de voorspelde energievraag, zoals te zien is in onderstaande figuur.

Verschillende profielen die voldoen aan dezelfde energievraag in een time slot (PTU) van 15 minuten

Pagina 15 van 23

In het huidige energiesysteem volgt het aanbod de vraag. Oftewel: het aanbod van energie wordt afgestemd op de voorspelde vraag van energie. De batterijen in elektrische auto’s bieden de mogelijkheid om ook de vraag van energie aan te passen. Dit creëert flexibiliteit voor de programmaverantwoordelijke in het matchen van vraag en aanbod. In het energiesysteem (gestuurd laden i.c.m. zonne-energie) dat in dit project wordt bestudeerd kan deze flexibiliteit op twee manieren waarde creëren voor de energieleverancier: a) de flexibiliteit zodanig inzetten dat het voorspelde vraagprofiel van de telemetrie-klant optimaal is; b) de flexibiliteit inzetten om de onbalans op het net te regelen, door zorg te dragen dat de balans in een time slot (15 min) in evenwicht is. Deze twee manieren van waardecreatie voor de energieleverancier worden hieronder nader uitgewerkt. Aangezien de waardecreatie via de energierekening loopt, wordt eerst kort uitgelegd hoe de prijsstelling van de energieleverancier naar een klant is opgebouwd. Opbouw elektriciteitsprijs De prijs van elektriciteit wordt – naast energiebelasting en de kosten voor de netaansluiting opgebouwd uit de combinatie van 1) de load van de klant en 2) de commodityprijs plus vier risk premiums. Met betrekking tot de laatste, is in onderstaande figuur te zien dat verreweg het grootst gedeelte van de prijs voor grootzakelijke klanten wordt bepaald door de commodityprijs (ongeveer 97.5%). De risk premiums vullen de overige 2.5% op13:  BMR (Balancing Market Risk): het risico dat de klant een grillig energieverbruik heeft en dus onbalans kan veroorzaken op het net;  DVR (Demand Variation Risk): het risico dat een klant meer of minder dan het gecontracteerde aantal kWh verbruikt;  RSR (Residual Shaping Risk): het risico dat de load van de klant niet perfect overeenkomt met het bijbehorende inkoopprofiel, doordat elektriciteit op de markt voor in blokken van een (1 uur) wordt gekocht;  HPR (Holding Period Risk): het risico van verandering van de commodityprijs tijdens een offertetraject.

13

Deze verhouding verschilt per individuele klant en per product

Pagina 16 van 23

Price Components 100.0%

97.5% BMR DVR 95.0%

RSR HPR Commodity

92.5%

90.0% 1

De hoogte van de commodity-prijs wordt bepaald op de elektriciteitsmarkt. De hoogte van risicopremies wordt bepaald door de individuele load van een klant. Klanten met een zeer vlak en goed voorspelbare load hebben bijvoorbeeld lagere risicopremies dan klanten met een grillig vraagprofiel. Voor consumenten en kleinzakelijke klanten zonder een telemetrieaansluiting wordt bij de prijsstelling gebruikt gemaakt van standaardprofielen. Deze zijn hieronder weergegeven:

Pagina 17 van 23

Standaard-

Capaciteit aansluiting

Bijzonderheden

14

profiel E1a

<= 3x 25 Ampere

Enkeltarief

E1b

<= 3x 25 Ampere

dubbeltarief, nachttarief

E1c

<= 3x 25 Ampere

dubbeltarief, avond actief tarief

E2a

> 3x25 Ampere <= 3x80A

Enkeltarief

E2b

> 3x25 Ampere <= 3x80A

Dubbeltarief

E3a

>3x80 Ampere, < 100 kW

BT<= 2000 uur

E3b

>3x80 Ampere, < 100 kW

BT > 2000 uur, BT <=3000 uur

E3c

>3x80 Ampere, < 100 kW

BT > 3000 uur, BT < 5000 uur

E3d

>3x80 Ampere, < 100 kW

BT >= 5000 uur

E4A

alle gemeten aansluitingen geschakeld op het stuursignaal openbare verlichting met een aangesloten vermogen van minder dan 100 kW

Voor deze standaardprofielen worden vaste wholesale-prijzen vastgesteld door de energieleverancier, momenteel is deze rond de €58/MWh. De prijsvariatie tussen de verschillende profielen is ongeveer €10/MWh15. Binnen de E3-profielen in de prijsvariatie ongeveer €1,25/MWh. Voor een grootzakelijke klant met een telemetrieaansluiting (> 100kW en > 3x80A) wordt de prijsstelling bepaald op basis van het historisch gemeten vraagprofiel van de klant. a) Gunstiger vraagprofiel locatie Het gestuurd laden van elektrische auto’s op een locatie kan ervoor zorgen dat het vraagprofiel van de klant zodanig wordt vormgegeven, dat de prijsstelling naar die klant positiever is. Hierbij dienen we een onderscheid te maken tussen profielklanten en telemetrieklanten. De prijsstelling voor profielklanten (<3x80A) gebeurt – zoals de naam al zegt – op basis van het profiel. Gestuurd laden kan er niet voor zorgen dat het profiel, en dus de prijsstelling, aangepast wordt. De enige mogelijkheid is dat het toevoegen van een laadpaal ervoor zorgt dat een klant in een ander profiel komt, binnen de E3-profielen, doordat er meer elektriciteit gebruikt wordt en dus de bedrijfstijd van de aansluiting hoger wordt. Het toevoegen van een laadpaal heeft een hoger energiegebruik van circa 9.000 kWh. Bij een E3-aansluiting, die voldoende ‘ruimte’ in de aansluiting heeft, wordt de bedrijfstijd van de aansluiting met circa 120 uur verhoogd16. Zoals vermeld in bovenstaande tabel, is dit niet voldoende om ervoor te zorgen dat een aansluiting in een andere profielcategorie valt. Voor profielklanten kan gestuurd laden dus niet voor waardecreatie zorgen. Bij telemetrieklanten kan gestuurd laden van elektrische auto’s er wel voor zorgen dat het vraagprofiel van de klant wordt gewijzigd. Hierbij is het van belang dat de impact van de laadpaal op het energiegebruik van de locatie groot genoeg is om het vraagprofiel wezenlijk te 14

BT = bedrijfstijd (kWh per jaar / kWmax)

15

Op basis van pricing eind april 2014 (incl commodity en risicopremies)

16

Uitgaande van een aansluiting van 75kW: 9000kWh / 75 kW = 120 h

Pagina 18 van 23

veranderen. Dit is niet het geval, aangezien het elektriciteitsgebruik van een telemetrieklant minimaal 300.000 kWh per jaar17 is. Een laadpaal met een jaarlijks verbruik van 9.000 kWh heeft slechts een impact van 3%. Dit is niet voldoende om de prijsstelling van de energieleverancier naar een klant significant aan te wijzigen. Concluderend heeft een laadpaal onder de huidige omstandigheden18 te weinig impact op het vraagprofiel van een klant om waarde te creëren. b) Geen onbalans klant Een tweede mogelijkheid die gestuurd laden van elektrische auto’s biedt, is ervoor zorgen dat de risk premiums tot een minimum worden beperkt. Dit uit zich voor deze casus op drie manieren: 1. het gestuurd laden op een locatie zorgt ervoor dat het risico op onbalans (BMR) minimaal is 2. een laadpaal op zijn beurt zorgt ervoor dat de BMR verhoogt wordt - het is immers van tevoren niet bekend wanneer een auto komt laden 3. een laadpaal zorgt er tevens voor dat de DVR verhoogt wordt – over het jaar heen is het onbekend hoe vaak er geladen wordt Bovenstaande in ogenschouw nemende, wordt verondersteld dat 1% verlaging van de risk premiums een bovengrens is van wat praktisch haalbaar is. De impact hiervan op de gemiddelde wholesale-prijs (€58/MWh) is circa €0,0006/kWh. Voor een telemetrieklant die 300.000 kWh per jaar gebruikt, is het prijsvoordeel dus in de meest positieve situatie €180,- per jaar. Dit bedrag is niet hoog genoeg om de business case significant te beïnvloeden. Feitelijk komt het erop neer dat voor een enkele klant onbalans een te klein onderdeel van de totale prijs is, waardoor de waarde van gestuurd laden gering is. Impact van zon op de business case De installatie van zonnepanelen op een locatie heeft geen impact op de business case van een laadpaal, maar kan wel de elektriciteitsprijs van de locatie aanscherpen en zo een effect hebben op de integrale business case. Het productieprofiel van een gemiddeld zonnepaneel is hieronder weergegeven.

datum

17

121220

121207

121124

121111

121028

121015

121002

120919

120906

Dagprofiel Zonnepaneel 120824

120811

120729

120715

120702

120619

120606

120524

120511

120428

120415

120401

120319

120306

120222

120209

120127

120114

120101

Jaarprofiel Zonnepaneel 1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

15

16

17

18

19

20

21

22

23

24

uur

De meeste telemetrie-klanten hebben een gemiddeld elektriciteitsgebruik dat vele malen hoger is. 300.000

kWh/jaar moet men zien als een ondergrens. 18

Het is niet ondenkbaar dat in de toekomst profielklanten ook worden gealloceerd en beprijsd op de

daadwerkelijke load. Hiervoor dient regelgeving aangepast te worden, en dient een kleine aansluiting een slimme meter te hebben.

Pagina 19 van 23

Zoals te verwachten is de opbrengst van zonnepanelen het grootst gedurende de zomer en op het middenpunt van de dag. Voor een klant zonder telemetrieaansluiting heeft een zonnepaneel geen impact op de prijsstelling, aangezien het zonnepaneel geen impact heeft op het standaardprofiel. Bij de prijsstelling van de energieleverancier naar een klant met een telemetrieaansluiting wordt bovenstaand profiel ‘opgeteld’ bij het profiel van de locatie. Afhankelijk van het aantal m 2 zonnepanelen, kan het voorkomen dat het totale profiel op sommige dagen negatief is. De locatie levert op zo’n moment energie terug aan het net. De impact van zonnepanelen op de prijsstelling van een telemetrie-klant is negatief (in de zin dat de prijs per kWh lichtelijk verhoogd wordt). Dit ligt niet zozeer in de commodityprijs, maar meer in de hogere risicopremies. Productie van elektriciteit uit zonne-energie heeft namelijk een hoge mate van onvoorspelbaarheid, gezien de afhankelijkheid van weersinvloeden. Dit zorgt er met name voor dat de kosten voor onbalans (BMR) omhoog gaan. Een wolk voor de zon kan voor directe onbalans zorgen. Ook de risico’s met betrekking tot load shaping (RSR) en totale vraag per jaar (DVR) zijn groter, wat leidt tot een hogere prijsstelling van de energieleverancier naar de klant. 4.3. Minder congestie en minder netverlies voor de netbeheerder Doordat het opladen van elektrische auto’s een flinke piekbelasting veroorzaakt zal het in de meeste gevallen nodig zijn de capaciteit van de bedrijfsaansluiting te verhogen om te voorkomen dat als alle laadpalen simultaan gebruikt worden er een overbelasting ontstaat. Voor het verhogen van deze aansluiting worden jaarlijks door de netbeheerders extra kosten gerekend (het capaciteitstarief). Deze kostenverhoging is recht evenredig met de extra kosten die de netbeheerder (gemiddeld) moet maken voor netverzwaring of voor eerdere vervanging i.v.m. hogere belasting van netcomponenten. Door het toepassen van zgn. smart charging technieken zou het laadproces van elektrische auto’s dusdanig gestuurd kunnen worden dat de piekbelasting die de auto’s gebruiken plus het basisgebruik van het bedrijf gezamenlijk binnen de bestaande aansluiting blijven. In dit geval is het dus niet nodig extra kosten te maken voor het verzwaren van de capaciteit. Het gaat in dit geval echter niet om waarde creatie, maar om het vermijden van meerkosten. Doordat in de business case (zie hoofdstuk 3) de kosten van netuitbreiding al op nul gezet zijn is de vermijding van meerkosten reeds maximaal benut. Overigens is het erg afhankelijk van het aantal palen dat geplaatst wordt en de reeds aanwezige capaciteit op de bedrijfsaansluiting of smart charging daadwerkelijk dusdanig veel flexibiliteit kan leveren dat de aansluiting niet verzwaard hoeft te worden. De meeste bedrijven hebben uit kostenoverwegingen geen overdreven zware aansluiting dus zal de ruimte die voor het laden van elektrische auto’s ‘over’ is beperkt zijn. Vanuit de netbeheerder geredeneerd is de berekening gemaakt dat de landelijke investeringen die nodig zijn voor netverzwaringen in het kader van het opladen van elektrische auto’s de komende decades vele miljarden gaan bedragen en dat deze kosten drie keer lager kunnen zijn op het moment dat dit slim gedaan wordt. Slim laden levert dus een kostenbesparing op t.o.v. dom laden, maar deze extra kosten zijn op dit moment nog niet verdisconteerd in de capaciteitstarieven. Ook op grote schaal gaat het dus niet om waarde creatie maar om het Pagina 20 van 23

vermijden van meerkosten. 4.4. Conclusie In dit hoofdstuk is beschreven wat de mogelijke waardecreatie van het energiesysteem (gestuurd laden van elektrische auto’s op een private locatie i.c.m. zonne-energie) voor een energieleverancier en een netbeheerder is. Er wordt geconcludeerd dat de waarde die gecreëerd kan worden door het energiesysteem gering is, en geen significante impact heeft op de business case van een laadpaal. In het volgende hoofdstuk worden aanbevelingen gedaan van andere manieren van waardecreatie, buiten de scope van dit project.

Pagina 21 van 23

5.

Conclusies en aanbevelingen

5.1. Conclusies Dit rapport beschrijft de uitkomsten van de het onderzoek rondom het verlagen van de onrendabele top van de business case van laadpalen voor elektrische auto’s. Er is beoogt om dit te realiseren middels het plaatsen van een publieke toegankelijke laadpaal in de private ruimte (bijvoorbeeld op een bedrijventerrein). De elektriciteit van de laadpaal wordt met behulp van zonne-energie opgewekt. De volgende conclusies zijn in dit rapport getrokken:  Om de business case van een publieke laadpaal break-even te laten draaien, moet een laaddienstverlener een prijs van €0,53/kWh voor laaddiensten vragen. Dit is meer dan 2 keer zo hoog als de gangbare elektriciteitsprijs voor consumenten (circa €0,207/kWh excl. BTW);  Het verplaatsen van een publiek toegankelijke laadpaal van de publieke ruimte naar de private ruimte (semi-publiek), kan de prijs voor laaddienstverlening met circa 34% verlagen naar €0,35/kWh. Deze kostenreductie wordt voornamelijk gerealiseerd door een lagere energiebelasting over de ingekochte kWh en lagere kosten voor de netaansluiting;  Een sensitiviteitsanalyse heeft laten zien dat de belangrijkste variabele in de business case van een laadpaal de volumeomzet (kWh) is. Een halvering van de omzet kan de break-even prijs bijna verdubbelen;  Het gestuurd laden van elektrische auto’s op een private locatie met behulp van zonneenergie kan zeer gering waarde creëren vanuit het oogpunt van een energieleverancier. Onder de huidige omstandigheden heeft een laadpaal te weinig impact op het vraagprofiel van een klant om waarde te creëren. Daarnaast is voor een enkele klant onbalans een te klein onderdeel van de totale prijs, waardoor de waarde van gestuurd laden gering is. Ten slotte heeft het gebruik van zonne-energie een negatieve impact op de integrale business case;  Vanuit het oogpunt van een netbeheerder kan het onderzochte energiesysteem ook nauwelijks extra waarde voor de business case van laadpalen creëren. Dit is vanwege het feit dat het gestuurd laden van elektrische auto’s met zonne-energie alleen meerkosten voor verzwaring van het elektriciteitsnet kan voorkomen. In de kostenreductie (lagere netwerkkosten) zijn deze vermeden meerkosten reeds volledig meegenomen Uit dit onderzoek komt naar voren dat, binnen de scope van dit onderzoek, het niet haalbaar is gebleken om de business case van een publiek toegankelijke laadpaal sluitend te maken. Ondanks het feit dat de kostenreductie significant is, wordt er door het gedefinieerde energiesysteem slechts geringe extra waarde gecreëerd die doorgerekend kan worden in een integrale business case van een laadpaal. Om de onrendabele top van de business case te verlagen, dienen andere manieren van kostenreductie en waardecreatie buiten de originele reikwijdte van dit project te worden onderzocht. Deze zijn in dit project niet nader uitgewerkt in het licht van de (fors) negatieve financiële business case. Voorbeelden van andere waarde-creaties betreffen het benutten van Pagina 22 van 23

schaarse ruimte voor laadpunten in de binnenstad, bijdragen aan dekkend netwerk van laadpunten, en voordelen voor werkgever en werknemer. In tegenstelling tot de waarde-creatie voor leverancier en netbeheerder laten dit soort waarde-creaties zich lastig financieel beprijzen. 5.2. Aanbevelingen Ondanks bovenstaande conclusies blijft het concept van zonnepanelen en laadinfrastructuur, die voor de gemiddelde EV-rijder toegankelijk is, interessant. Vanuit dit onderzoek liggen de mogelijkheden vooral in een verbreding van de reikwijdte om verdere opbrengsten aan de case toe te voegen. De oplossingsrichtingen waar men aan kan denken zijn de volgende:  Waarde-creatie voor de locatie waar de laadpaal is geplaatst. Voorbeeld is een retailer die extra omzet haalt op kernactiviteiten doordat de laadpaal voor meer klanten zorgt. In dit opzicht dient men er rekening mee te houden dat de laadpalen-markt voor nationale retailers (e.g. McDonalds, IKEA, LaPlace) reeds ingevuld is. Regionale mogelijkheden zouden zich echter wel kunnen voordoen19.  Nieuwe prijsmodellen rondom de laadpaal, bijvoorbeeld door parkeergeld te vragen voor een parkeerplek, waarbij het laden van de auto dan onderdeel is van de huur van de parkeerplek. Dit is mogelijk interessant voor luxe parkeerplaatsen in de buurt van het centrum van een stad (denk aan bedrijven als Q-Park). Echter ook deze bedrijven zijn al bezig met het plaatsen van palen.  Financiering van de onrendabele top door een partij die daar belang bij heeft. Het bekendste voorbeeld hiervan is de bekostiging van laadpalen door gemeenten vanuit het oogpunt van luchtvervuiling20. Deze financiering kan zich op verschillende manieren uiten, bijvoorbeeld door subsidie van de prijs per kWh, of door subsidie op de laadpaal.  Het vragen van een hogere prijs per kWh voor laaddiensten, op die plekken waar een ‘premium’ gevraagd kan worden vanwege de eigenschappen van de locatie. Te denken valt aan een P+R locatie, waar gebruikers van een elektrische auto ‘moeten’ laden. Dit kan gecombineerd worden met de tweede aanbeveling. Voor elk van bovenstaande oplossingsrichtingen is het essentieel dat de relevante partijen, die ook daadwerkelijk in staat zijn de kostenreductie of waardecreatie ten gelde te maken, een actieve rol hebben in het onderzoeken van de mogelijkheid. In dit kader kan worden opgemerkt dat een verruiming van de reikwijdte van het onderzoek een lokale benadering vergt. Specifiek blijkt dat de rol van gebruikers van elektrische auto’s en locaties meer naar voren komt. Het wordt aanbevolen om middels lokale partijen een vervolgonderzoek handen en voeten te geven. In een pilot-omgeving kan dan vervolgens getest worden of de onderzochte oplossingsrichtingen ook haalbaar zijn in de praktijk.

19

Binnen het Green Deal project “Zonnig Laden” hebben studenten van de Hanzehogeschool Groningen een

gebruikersonderzoek uitgevoerd, waarin mogelijke locaties binnen de stad Groningen zijn geïdentificeerd voor publiek toegankelijke laadpalen op privaat terrein. 20

In de regio Groningen-Assen (onderdeel van de Green Deal overwegingen) speelt (nog) geen

luchtvervuilingsprobleem

Pagina 23 van 23