Energietransitie en schaalvoordelen
Samenvatting McKinsey-onderzoek Oktober 2013
CONTEXT
Recent is door McKinsey, in opdracht van Alliander, een onderzoek uitgevoerd naar de vraag: ‘Wat zijn de voordelen van schaal voor een regionale netbeheerder binnen de energietransitie?’
Dit onderzoek heeft zich gefocust op het elektriciteitsnet en heeft Alliander als voorbeeld genomen
1
In het onderzoek is naar vijf hoofdvragen gekeken
A Belangrijkste trends
Scenario’s voor
B de toekomst
C Effect op het
Wat zijn de belangrijkste trends die impact kunnen hebben op de rol van Alliander als netbeheerder?1
Wat zijn mogelijke scenario’s waarin deze trends zich zouden kunnen ontwikkelen tot aan 2030?
Wat betekent dit voor de belasting op het elektriciteitsnet?
netbeheer
D Mogelijke
oplossingen en kosten
Effecten van
E schaal op de kosten
Wat zijn mogelijke traditionele en innovatieve oplossingen voor eventuele overbelasting van het netwerk en welke zijn het meest effectief?
In hoeverre helpt schaal om de kosten te verlagen, bijvoorbeeld als het aantal eindgebruikers zou verdubbelen?
2
Samenvatting van de belangrijkste inzichten en conclusies A
Belangrijkste trends
We zien tenminste 3 fundamentele trends die significante impact hebben op de netbeheerder: ▪ Opkomst elektrisch vervoer ▪ Meer warmtepompen ▪ Toename decentrale energie-opwek (PV gedreven) De trends zijn nu nog relatief klein, maar kunnen potentieel een significante impact hebben op het netwerk
Scenario’s B voor de toekomst
Er zijn drie scenario’s opgesteld. Het meest extreme scenario schetst een radicaal veranderende energiemarkt ▪ “Business as usual”: De energietransitie blijft beperkt tot een select deel van de samenleving die elektrisch vervoer, warmtepompen en/of zonne-energie gaan gebruiken ▪ “Gestage ontwikkeling”: Overheid en consumenten neigen naar duurzame energie en milieuvriendelijk oplossingen ▪ “Extreme energie-transitie”: Zeer sterke focus overheid en consumenten op duurzame energie en milieuvriendelijke oplossingen, productie- en consumptiepatronen veranderen radicaal
Effect op het C netbeheer
In alle gevallen zien we tussen nu en 2030 een overbelasting van in ieder geval een deel van het netwerk ▪ In het “Business as usual” scenario zal slechts 3-15% van het netwerk overbelast raken (LS, MS en onderstations) ▪ Bij “Gestage ontwikkeling” is dit 20-45% van het LS-net, 8-18% MS-net en 25-55% trafo’s en onderstations ▪ Bij een extreme energie-transitie is dat zelfs >50% van het LS-net, trafo’s en onderstations en >20% MS-net
Mogelijke D oplossingen en kosten
Effecten van E schaal op de kosten
In alle gevallen is het verstandig om deze overbelasting op te vangen met slimme oplossingen ▪ Slimme oplossingen zijn in elke scenario verstandig en leveren een besparing op van EUR 0,3-3,0mld tot 2030 ▪ Netautomatisering kent van alle slimme oplossingen het hoogste besparingspotentieel, en het is verstandig dit zo snel mogelijk uit te rollen om een zo groot mogelijk deel van het potentieel te behalen
Hoe dichter bij huis, hoe hoger de impact van schaaluitbreiding op de kosten ▪ Een verdubbeling van schaal zou een impact van EUR 4,1-8,3mld hebben tot aan 2030 of een 5-10% besparing op een gecombineerde kostenbasis ▪ Een schaaluitbreiding in Nederland zou in staat zijn dit volle potentieel te benutten, de schaalimpact neemt af wanneer uitbreiding over de grenzen plaats vindt maar is desalniettemin significant
3
BELANGRIJKSTE TRENDS
A
Uit de verschillende trends in de energiemarkt hebben we er drie gedestilleerd die relevante impact hebben op de netbeheerder
i ii
Opkomst elektrisch vervoer (EV) Toename gebruik warmtepompen met elektrische bijverwarming
iii Meer decentrale opwek door PV (zonne-energie)
▪ Trends met uitsluitend gevolgen voor ▪ ▪ ▪ ▪ ▪ ▪ ▪
Focus ligt hoofdzakelijk op elektriciteitsnetwerk
gasnetwerk (bv. warmte-/ biogasoplossingen) Toenemende aandacht voor energiebesparing en toename energieverbruik1 Opkomst duurzame energiebronnen (bv. wind op zee, waterstof, etc.) Focus op veiligheid Noodzaak tot operational excellence Elders beleggen meetactiviteiten Invoering transporttarief Veranderingen in opwek elders dan op lokaal niveau Drijvers van mogelijke scenario’s, zoals prijsontwikkelingen van olie, gas en elektriciteit (bv. door een gasrevolutie met schaliegas) worden niet apart gemodelleerd
1 Aangenomen dat deze twee effecten in relatief evenwicht zijn
4
SCENARIO’S VOOR DE TOEKOMST
B Op basis van de macro en individuele ontwikkelingen hebben we 3 scenario’s geformuleerd
Scenario’s
Beschrijving
▪ “Business as usual”
▪
▪ “Gestage ontwikkeling”
▪
▪ “Extreme energietransitie”
▪
Outlook: De energietransitie blijft beperkt tot een select deel van de samenleving dat EV, warmtepompen en/of zonneenergie gaat gebruiken Opbouw van de range: Twee van de trends kennen een middenhoge ontwikkeling, één trend een lage – impact is afhankelijk van welke trend zich laag ontwikkelt
Outlook: Overheid en consumenten neigen naar duurzame energie en milieuvriendelijke oplossingen, maar zijn selectief in waar ze voor kiezen Opbouw van de range: Twee van de trends kennen een middenhoge opkomst, één trend kent een hoge opkomst – impact is afhankelijk van welke trend zich hoog ontwikkelt
Outlook: Sterke focus overheid en consumenten op duurzame energie en milieuvriendelijke oplossingen; productie en consumptiepatronen veranderen radicaal. Iedereen rijdt elektrisch en gebruikt elektrische warmtepompen en in 2030 is de helft van de daken en onbebouwde grond bedekt met PV Opbouw van de range: Alle trends ontwikkelen zich hoog
Mogelijke combinaties van hiervoor genoemde trends
Extra piekbelasting t/m 2030 +20-40%
+75-230%
+300%
5
EFFECT OP HET NETBEHEER
C Met een bottom-up benadering maken we een inschatting van de overbelaste technologie in de verschillende scenario’s in 2030 Percentage overbelaste technologie in 2030 op basis van onze scenario’s 1 Business as usual
Gestage ontwikkeling
Extreme energietransitie
Conclusie I LS-net
II
Distributietrafo’s
III MS-net
IV
Onderstations
5-15%
20-45%
50%
5-10%
25-55%
65%
3-5%
8-18%
20-30%
5-10%
25-55%
65%
▪
Het percentage aan overbelaste kabels, transformatoren en onderstations in het business as usual scenario is te overzien
▪
In het gestage en extreme scenario moet een significant deel van het Alliander netwerk worden verzwaard of vervangen om de hogere piek in 2030 te accommoderen
1 Nota bene: indicatieve percentages zijn gebaseerd op het netwerk van Alliander 6
MOGELIJKE OPLOSSINGEN
D Er zijn 3 manieren om te anticiperen op de verwachte veranderingen in piekbelasting
1
Omschrijving
Oplossingen
▪ Uitbreiding van piekcapaciteit door
1a Netinvesteringen volgens huidige aanpak
extra en/of zwaardere kabels en transformatoren ▪ Optimalisatie netwerkconfiguratie
Capaciteitsuitbreiding
▪ Het sturen van de timing van
2
3
Verbruiksturing
1b Netautomatisering voor efficiëntere investeringsbeslissingen, onderhoud en reparaties 2a Tariefdifferentiatie d.m.v. slimme meters
energieverbruik: bv. laden elektrische auto na middernacht, verhitten boiler/waterpomp van tijdens dalverbruik ▪ Consumenten voorzien van inzicht in energieverbruik en het bieden van de mogelijkheid verbruik te sturen
2b Slimme applicaties & innovaties (e.g. ‘slim laden’, uitzetten warmtepompen tijdens piek)
▪ Lokale opslag van energie tijdens
3 Ontwikkeling opslag energie 1
overproductie om verbruik tijdens pieken op te vangen
Opslag
Slimme oplossingen leveren afhankelijk van het scenario besparingen op van EUR 300-3.000m t/m 2030 , verhogen de rentabiliteit van de netbeheerder en/of komen de consument ten goede. 1
Met de huidige beschikbare technologieën worden oplossingen door energieopslag nog niet gezien als economisch aantrekkelijk, en zijn deze niet meegenomen in het besparingspotentieel
7
EFFECTEN VAN SCHAAL OP DE KOSTEN
E Een ruwe inschatting bij verdubbeling van schaal laat zien dat de effecten van schaal het sterkste zijn binnen Nederland >70% van de schaalvoordelen te behalen
Binnen NL 0
Buitenland
Traditionele activiteiten
Max. schaalimpact (mld)1 2,8-4,2
<70% van de schaalvoordelen te behalen
Rationale ▪ Overheadreductie met name haalbaar binnen NL, daar buiten is er meer duplicatie van functies
▪ Ervaringen met
Netwerk1 automatisering
0,3-1,8
netwerkautomatisering zijn bijna volledig op te schalen in het buitenland
▪ Schaaleffecten buiten NL beperkt
Meetinrich2a ting en telecom
1,0-1,0
Applicaties 2b en innovaties
0-1,3
▪ Het buitenland heeft andere (goedkopere) standaarden, andere aannemers, en geen voordeel van het CDMA netwerk
▪ Innovaties zijn (zo goed als)
Maximale Impact schaal 2014 tot 2030 (mld)1
4-8
1
2-6
volledig uit te rollen in andere gebieden
4-8
Maximale schaalimpact gaat uit van het ‘extreme scenario’ 8
EFFECTEN VAN SCHAAL OP DE KOSTEN
E Schematische weergave van de ontwikkelingen van de ZEER RUWE INSCHATTING elektriciteitstarieven tot en met 2030 EUR/jaar voor een gemiddeld huishouden met een t/m 3x25A aansluiting, exclusief BTW (extreem scenario)1
Situatie / strategische optie 1
240
Alle netbeheerders lossen de trends individueel en traditioneel op
230
2
220 210
Een netbeheerder gebruikt slimme oplossingen, de overige netbeheerders traditionele
200 190
3
180
Alle netbeheerders in Nederland consolideren 2 en gebruiken ‘slimme oplossingen’
170 0 2013 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 2030
1 Aangenomen wordt dat de trends zich lineair ontwikkelen tussen 2014 en 2030 2 Uitgaande van consolidatie in 2014, waarbij de overheadsynergieën direct worden behaald
9
