Informatieve nota v2. Slimme netten en slimme meters X X Nota SERV-secretariaat_slimmenettenslimmemeters_v2.docx2

Nota SERV-secretariaat_slimmenettenslimmemeters_v2.docx2

Informatieve nota v2 Slimme netten en slimme meters X X 2011

Nota SERV-secretariaat_slimmenettenslimmemeters_v2.docx Sociaal-Economische raad van Vlaanderen Wetstraat 34-36, 1040 Brussel  T +32 2 209 01 11  F +32 2 217 70 08  [email protected] www.serv.be

Nota SERV-secretariaat_slimmenettenslimmemeters_v2.docx2

Inhoud Inleiding

4

Hoofdstuk 1 : Slimme netten ................................................................5 1.

Wat zijn slimme netten?

5

1.1. Definitie ........................................................................................................................ 5 1.2. Van een Europese supergrid naar de microgrids .......................................................... 7 1.3. Eigenschappen van een slim net .................................................................................. 9 1.4. Hoe zal een slim net eruit zien? .................................................................................. 14 2.

Waarom zijn slimme netten nodig?

20

3.

De implementatie van slimme netten

25

3.1. Visie van Europa......................................................................................................... 25 3.1.1.

Europese initiatieven ............................................................................ 29

3.2. Smart Grid initiatieven buiten de EU ........................................................................... 35 3.3. Slimme netten in Vlaanderen ...................................................................................... 36 3.3.1.

Beleid slimme netten ............................................................................ 36

3.3.2.

O&O-financiering slimme netten........................................................... 37

3.3.3.

Initiatieven en proefprojecten in Vlaanderen......................................... 40

4.

Kosten-baten slimme netten

47

5.

Discussiepunten beleid slimme netten

48

Hoofdstuk 2 : Slimme meters ............................................................. 49 1.

Wat zijn slimme meters?

49

1.1. Definitie ...................................................................................................................... 49 1.2. Basisfunctionaliteiten .................................................................................................. 50 1.3. Communicatiemogelijkheden ...................................................................................... 51 1.4. Regulering toestellen: centrale en decentrale coördinatie-mechanismen .................... 53 2.

Waarom zijn slimme meters nodig?

54

3.

De pro- en contra’s van slimme meters.

54

3.1. De potentiële voordelen en aandachtspunten ............................................................. 55 3.2. Potentiële nadelen en aandachtspunten van de slimme meter ................................... 58 4.

De uitrol van de slimme meters

68

5.

Kosten-Baten analyse slimme meter

73

5.1. KEMA KBA 2008 voor Vlaanderen. ............................................................................ 74

2

Informatienota slimme netten en slimme meters

5.2. Actualisering van de KBA door KEMA ........................................................................ 77 5.3. Kosten-batenanalyses in Europa ................................................................................ 78 6.

Discussiepunten beleid slimme meters

79

Bijlage 1

80

3


Inleiding Een van de doelstellingen van het Pact 2020 is om het elektriciteitsnet tegen 2020 om te vormen tot een internationaal goed geïnterconnecteerd en slim net waarop decentrale productieeenheden en nieuwe toepassingen kunnen worden gekoppeld. Het elektriciteitsnetwerk zal beter uitgerust moeten worden om een tweerichtingsverkeer (zowel data als stroom) te ondersteunen, en met behulp van een interactief systeem kunnen we de stroomproductie ook optimaal afstemmen op de vraag. De Pact 2020 20 doelstellingen zijn gekoppeld aan Vlaanderen in Actie en worden gedefinieerd om Vlaanderen naar de top van Europa te leiden. Binnen ViA is een van de doorbraken een „groen en dynamisch stedengewest‟, een groen netwerk van steden. Een van de projecten binnen het actieplan groen en dynamisch stedengewest is het ontwikkelen van een slim elektriciteitsnet. Het belang van slimme netten en meters wordt eveneens op Europees niveau sterk onderlijnd. Slimme netten vormen een essentieel onderdeel om de Europese 2020 doelstellingen te behalen. In 2010 heeft de VREG een beleidsplatform „slimme netten‟ opgericht. Doel van dat beleidsplatform is bijdragen aan kennisopbouw en -deling, het overzicht houden op de verschillende initiatieven en die onderling coördineren. Dat moet bijdragen tot de advisering van het beleid over de invoering van slimme meters en de verdere ombouw van de elektriciteitsnetten naar slimme netten. Deze nota heeft als doel beknopt toelichting te geven bij slimme netten en slimme meters. Deze onderwerpen zullen voornamelijk benaderd worden vanuit een sociaaleconomisch oogpunt. De problematiek stelt immers niet enkel technische uitdagingen, maar omvat ook tal van sociale en economische aspecten die belangrijk zijn, waaronder visieontwikkeling over de toekomstige uitbouw, organisatie en beheer van de elektriciteitsnetten of de impact van de slimme meters op de marktwerking en de consumenten. Deze nota bestaat uit twee hoofdstukken. In het eerste hoofdstuk worden slimme netten besproken. Naast de definitie, eigenschappen en drijfveren van slimme netten, wordt aandacht besteed aan de invulling van slimme netten op Europees en Vlaams niveau. Het tweede hoofdstuk focust op slimme meters als onderdeel van slimme netten. De definitie, drijfveren en pro- en contra‟s van de slimme meter openen het hoofdstuk. Vervolgens worden aspecten met betrekking tot de functionaliteiten, de communicatiemethoden en actieve vraagsturing behandeld. Tot slot wordt de door Europa verplichte uitrol van slimme meters en de daarbij horende kosten- en batenanalyse onder de loep genomen. Er wordt kort een vergelijking gemaakt met de uitrol in andere Europese landen. Beide hoofdstukken eindigen met discussiepunten in het kader van het beleid rond respectievelijk slimme netten en meters. Dit gedeelte is nog niet ingevuld en zal na overleg in de SERV-EMI werkgroep concreet ingevuld worden.

4


Hoofdstuk 1: Slimme netten 1.

Wat zijn slimme netten?

1.1.

Definitie

Een slim of intelligent net is een elektriciteitsnet waar door middel van technologie en communicatie het net op een „slimme‟ wijze beheerd wordt. Er is echter geen enkele regelgevende tekst die een concrete definitie geeft van slimme netten.1 De definities voor een slim net kunnen variëren. De Europese vereniging van regulators voor energie en gas (ERGEG) definieert een slim net als volgt: “A Smart Grid is an electricity network that can cost efficiently integrate the behaviour and actions of all users connected to it -generators, consumers and those that do both- in order to ensure economically efficient, sustainable power system with low losses and high levels of quality and security and safety.” Andere bronnen spreken eenvoudigweg van het gebruik van Informatie en Communicatie Technologie (ICT) voor het beheer van de netten. De term „slim net‟ is een overkoepelend concept waar verschillende innovatieve ontwikkelingen rond energie-infrastructuur ondergebracht worden. Een slim net en de daarbij horende technologieën zijn essentieel om ons elektriciteitsnet tot een nieuw systeem van de 21ste eeuw te brengen waar megabytes data en megawatts elektriciteit meer efficiënt, betrouwbaar en betaalbaar kunnen vervoerd worden. Tijdens de transitie naar een slim net zal het elektriciteitssysteem wijzigen van een gecentraliseerde, door de producent gecontroleerde, systeem naar een meer gedecentraliseerd systeem met consumenteninteractie. De bestaande netten brachten elektriciteit van een paar grote gecentraliseerde conventionele productiecentrales die werken op steenkool, gas en nucleaire brandstof, naar een groot aantal eindverbruikers terwijl slimme netten rekening moeten houden met meerdere decentrale producenten en een variabele stroomproductie. Voor het laatste kan gekozen worden om buffer- of opslagcapaciteit in te zetten, of om grote verbruikers af te schakelen of om de vraag op een andere wijze, bv. met prijsprikkels via slimme meters (cf. infra) te sturen. Een slim net kan betrekking hebben op zowel gas als elektriciteit, alsook de combinatie van de twee. De aandacht gaat tegenwoordig vooral naar elektriciteitsnetten omdat de ICT-invloed daar het meest ingrijpend is. Een intelligent net bevat minstens een energienet, intelligente of slimme meters (cf. infra) en controllers die op afstand uitgelezen en aangestuurd kunnen worden alsook een communicatieen verwerkingseenheid. Essentieel voor een slim net is dat zowel de energie- als informatiestroom bidirectioneel is zodat gas of elektriciteit zo efficiënt mogelijk gebruikt en geproduceerd kunnen worden, waarbij de gebruikers energiediensten aangeboden krijgen tegen zo laag mogelijke kosten, met een hoge betrouwbaarheid en op milieuvriendelijke wijze.

1

Task Force Smart Grids – vision and work programme, http://ec.europa.eu/energy/gas_electricity/smartgrids/doc/work_programme.pdf

p.

2.

Zie:

5


Sommigen spreken ook over de slimme thermische netten of smart thermal grids. De Scandinavische landen zijn de voortrekkers van een slim warmte- en koudenet. Warmte- en koudetransport is sterk afstandsgevoelig waardoor de netten relatief lokaal zijn. Een slim thermisch net optimaliseert de opslag en uitwisseling van rest- en aardwarmte of koude (groene warmte/koude). In essentie komt het in een slimme net neer op het zo efficiënt mogelijk bereiken van het evenwicht tussen vraag en aanbod. Het intermittent karakter van de meeste hernieuwbare energieopwekking maakt de uitdaging groter, vooral omdat de pieken in de consumptie niet automatisch overeenstemmen met de momenten waarop hernieuwbare energiebronnen maximaal beschikbaar zijn. Concreet moet software worden geïnstalleerd en moeten er distributiegeneratoren worden aangekoppeld. Het zijn niet zozeer de netten die slim moeten worden, maar wel hoe men de infrastructuur moeten beheren en gebruiken. Volgens sommigen is de term „slim net‟ misleidend omdat ze vooral de focus legt op netten. Een correctere benaming zou „slim energiesysteem‟ zijn aangezien het net nog steeds voornamelijk uit dezelfde componenten zal blijven bestaan. De benadering zou veel ruimer moeten zijn en tevens rekening moeten houden met de verschillende actoren. Het is het samennemen van de verschillende actoren die intelligenter zullen omgaan met energie alsook een goed onderbouwd net dat ervoor zal zorgen dat vraag en aanbod van elektriciteit (of ruimer energie) elkaar kunnen vinden en een betrouwbare voorziening verzekerd zal zijn. Een slim net is een systeem dat bestaat uit drie lagen, de „fysieke-stroom-laag‟ (transmissie en distributie), de datatransport- en controle laag (communicatie en controle) en de applicatie-laag (toepassingen en diensten). Figuur 1: slim net van de toekomst

Bron: Linear (VITO)

6


1.2.

Van een Europese supergrid naar de microgrids

Een slim net omvat zoals reeds vermeld een cluster van technologieën die deel uitmaken van het elektriciteitslandschap van de toekomst. Het is geen homogeen gegeven en bestaat uit verschillende visies en denkkaders. In de literatuur spreekt men meestal van twee complementaire ontwikkelingen die het net van de toekomst vorm zullen geven. Supergrid Enerzijds is er de supergrid. Dit is een transmissie netwerk dat het mogelijk zal maken om grote hoeveelheden stroom te transporteren over grote afstanden. Het idee is dat Europa en zelfs sommige gebieden in de grensregio met elkaar verbonden worden om zo gebruik te kunnen maken van de meest kosten-efficiënte centrales. Ook kan zo hernieuwbare energie, voornamelijk wind energie2, maximaal benut worden omdat men dan rekening kan houden met de verschillen potentiëlen van de verschillende regio‟s alsook de variabiliteit kan reduceren door de spreiding van de energieportfolio. Niet elke EU-lidstaat heeft immers een groot potentieel voor de ontwikkeling van hernieuwbare energie. Een optimale groene marktintegratie komt in grote lijnen neer op windcapaciteit langs de kustlijnen, zonnetechnologieën in het zuiden en intra-Europese handel van hernieuwbare elektriciteit van zuid naar noord en van west naar oost. Een ander voorbeeld van Europese integratie is om de grote hoeveelheden snel controleerbare waterkracht vooral in de Noordse landen en andere landen met grote berglandschappen - te gebruiken als real-time balanceringsvermogen voor regio‟s in centraal Europa waar een groot deel van de stroom kan voorzien worden door de minder controleerbare intermitterende bronnen. Een groot deel van het grootschalige transmissienetwerk zal bestaan uit een hogespannings gelijkstroomnetwerk om verliezen op het net te minimaliseren. De supergrid zal ook ten goede komen van de ontwikkeling van de Europese interne energiemarkt en de bevoorradingszekerheid. Naast de grensoverschrijdende handel tussen de lidstaten wordt er ook verwacht dat er gehandeld zal worden over de Europese grenzen heen met bijvoorbeeld Oost-Europa en Noord-Afrika. Microgrids Anderzijds is er meestal sprake van de zogenaamde microgrids. In het algemeen worden microgrids gedefinieerd als lage spannings netwerken met decentrale opwekking, samen met lokale opslag eenheden en controleerbare lasten (bv. verwarming en koeling). Het betreft lokale groeperingen waar een belangrijk aandeel van het verbruik zelf wordt opgewekt en opgeslagen terwijl er ook stroom verhandeld wordt met de traditionele elektriciteitsnetwerk.

2

Via de zogenaamde „de wind waait altijd wel ergens‟-principe

7


De toegangspunt met het net kan ontkoppeld worden waardoor een microgrid ook autonoom kan functioneren. Dit zou zich kunnen voordoen bij een storing of het falen van het stroomopwaarts netwerk zodat de microgrid in een eiland-modus terechtkomt. De aansluiting van een microgrid met het net verloopt typisch bij een lage spanning en vanuit het oogpunt van de distributienetbeheerder kan de microgrid beschouwd worden als één eenheid. Een centraal controlesysteem binnen de microgrid is noodzakelijk om voortdurend het evenwicht tussen de lokale vraag, de lokale productie en de opslagreserve te regelen. Microgrids kunnen ook aan elkaar worden gekoppeld zodat het ene net het andere kan bijstaan in het opvangen van onevenwichten als deze zich voordoen. Het massale gebruik van verbonden microgrids en decentrale stations zorgt voor een complexere evenwichtsoefening welke de leveringszekerheid moeilijker zal garanderen. Men zal moeten afstappen van het klassieke watervalsysteem waar stroom enkel stroomafwaarts van de centrale producent richting eindgebruiker stroomt. Dat noodzaakt een nieuwe veiligheidsstrategie. Er is geen gedefinieerde scope voor een microgrid. Het kan gaan om een KMO zone, een eiland of een residentieel regio. Een mogelijke indeling is op basis van de geïnstalleerde capaciteit. Zo zouden microgrids een geïnstalleerd vermogen hebben tussen enkele honderden kW en enkele MW. Het kiezen voor een microgrid heeft voordelen maar kampt ook met een aantal uitdagingen. De voordelen zijn dat het gebruik van gedistribueerde energiebronnen vergemakkelijkt wordt en dat bij een goed beheer de betrouwbaarheid van de elektriciteitsvoorziening verbetert. Er dient wel opgemerkt te worden dat betrouwbaarheid in Vlaanderen reeds zeer hoog is en een microgrid daar voorlopig weinig verbetering zal brengen. De Vlaamse consument is het gewend dat hij nauwelijks stroomonderbrekingen kent, namelijk gemiddeld slechts 20 minuten per klant.3 De uitdagingen bij micronetwerken blijven de opslagmogelijkheden, de aanpassingen aan de infrastructuur en het ontwikkelen van een nieuwe beveiligingsstrategie. In Europa zijn er demonstratieprojecten lopende of in voorbereiding om de haalbaarheid van het micro-grid concept na te gaan. De voornaamste testsites4 zijn de microgrid op het eiland van Kythnos (Griekenland), vakantiepark Bronsbergen te Zutphen (Nederland) en het residentieel demonstratieproject te Mannheim-Wallstadt (Duitsland). Ook in de Verenigde Staten en Japan zijn er demonstratieprojecten lopende met betrekking tot het micro-grid concept. Virtuele centrales In de literatuur wordt ook vaak gesproken van virtuele centrales. Sommigen gebruiken het als synoniem voor de microgrid of zelfs een slim net. Bij anderen heeft het dan weer een andere invulling. In het algemeen wordt aangenomen dat virtuele netten of centrales een clustering omvatten van meerdere decentrale elektriciteitsproducten samen met elektriciteitsconsumenten welke collectief beheerd en gecontroleerd worden door een centrale controle eenheid. De consumenten kunnen ook producent zijn en

3 4

IST, 2010. Dossier 21. Energievoorziening van overal naar overal. Van Gorp Michel, Unizo-studiedienst. 04 2010. Slimme netten en slimme meters voor energieke KMO‟s.

8


vice versa. De decentrale productie-installaties worden dan volledig of gedeeltelijk centraal bestuurd om een evenwicht te bereiken tussen de vraag en aanbod van elektriciteit. Het geheel van het samenvoegen en combineren van de verschillende prosumenten, consumenten en producenten zou zich dan als één grote speler kunnen aanbieden op de elektriciteitsmarkt. Bij virtuele centrales is communicatie tussen de verschillende partijen (verbruiker, netbeheerder en marktaanbieders) essentieel. Het is noodzakelijk om vlot en efficiënt te kunnen schakelen tussen de verschillende energiestromen in functie van de beschikbaarheid, de kostprijs en de energieopslagmogelijkheden. Vaak spreekt men over wijken of stadsdelen als geheel voor een virtuele centrale.

1.3.

Eigenschappen van een slim net

De term „slimme netten‟ is een overkoepelend concept waar verschillende innovatieve ontwikkelingen rond energie-infrastructuur in passen. Hieronder worden de meest vernoemde eigenschappen van een slim net opgelijst. Het betreft een niet-limitatieve opsomming. De definitie van een slim net kan variëren waardoor niet alle hieronder vermelde eigenschappen steeds van toepassing zijn in alle contexten. Voor sommigen is een integratie met ICT voldoende om over een slim net te spreken. Slimme netten kunnen dus variëren van een „light version‟ tot een „extreme version‟. Dit laatste zou bijvoorbeeld een volledige hertekening van het elektriciteitslandschap kunnen betekenen. Integratie van alle opwekkingstechnologieën Een slim net maakt het mogelijk om alle potentiële producenten te verbinden met het net. In de toekomst zullen de grote en centrale opwekkingseenheden de afnemers van stroom voorzien, gecombineerd met centrale hernieuwbare energieparken alsook de duizenden kleine spelers. Niet alle opwekkingscentrales worden aangesloten op dezelfde spanningsniveau wat een goed beheer noodzakelijk maakt. Het net moet een “plug-and-play” systeem mogelijk maken waar gebruikers hun teveel aan energie kunnen afstaan ten tijde van een piekvraag met hoge prijzen5. Het productiepark zal meer divers zijn in de toekomst (cf. figuur 1). Enerzijds zal er zowel centraal als decentraal energie opgewekt worden. Anderzijds zullen HE-bronnen naast de klassieke niet HE-bronnen gebruikt worden. Van de HE-bronnen zijn er een aantal intermittent en moeilijk voorspelbaar (bv. wind, zon) terwijl anderen wel in functie van de vraag kunnen ingezet worden (bv. biomassa). Een slim net zal een mix van de verschillende bronnen met verschillende eigenschappen moeten beheren. Eén van de voornaamste vereisten van een slim net is de integratie van decentrale energieopwekking op het net. Er bestaat echter geen consensus over een exacte definitie voor decentrale of gedistribueerde opwekking. Sommige landen baseren hun definitie op het spanningsniveau

5

Bijvoorbeeld via de zogenaamde Time Of Use pricing of TOU, cf. infra.

9


terwijl anderen zich baseren op netwerken waar de consument zich rechtstreeks van zijn stroom voorziet. Voor nog anderen moet er aan een aantal eigenschappen voldaan zijn om over decentrale opwekking te spreken.6 Volgens het IEA vallen volgende categorieën onder „gedistribueerde energiebronnen‟:7 Gedistribueerde energieopwekking; de kleinschalige, t.t.z. kleiner dan enkele MW, bronnen van elektrisch en eventueel thermische energie; Gedistribueerde opslageenheden; eenheden die bi-directioneel energie kunnen uitwisselen en tijdelijke opslagen. Actieve, stuurbare lasten; bijv. warmtepompen, plug-in (hybride) elektrische voertuigen, grote thermische lasten. Decentrale opwekking kan van zeer veel verschillende bronnen komen. Het is niet vereist dat het van HE-bronnen afkomstig is. Zo kunnen ook kleine gasturbines of gas gedreven generatoren gebruikt worden voor decentrale opwekking. Decentrale opwekkingseenheden hebben als voordeel dat het transport van elektriciteit en de bijhorende verliezen kunnen beperkt worden. Naast de verliezen zal men door on-site elektriciteit op te wekken de tarieven van distributie en transmissie besparen. Deze kosten bedragen gemiddeld 30% en nemen toe naarmate de kleinschaligheid van de klant.8 Aangezien de meeste HE-bronnen een lagere energiedensiteit hebben vergeleken met de klassieke energiebronnen zullen veel meer actoren ingeschakeld worden om stroom of energie op te wekken. HE-bronnen hebben een groot potentieel bij eindgebruikers zelf. Gebouwen zouden in principe neutrale energieactoren kunnen worden die evenveel energie opwekken als gebruiken. Men kan gebouwen voorzien van zonnepanelen, micro-windturbines, micro-WKK‟s, warmtepompen en andere technologieën. De meeste van de HE-stromen zijn intermittent, moeilijk voorspelbaar en variabel, waardoor de stromen moeilijk stuurbaar zijn. Naast het stimuleren van de aansluitingen op plaatsen waar dit technisch geen problemen stelt, en het uitbreiden van de netten waar dit verantwoord is, moet ook de exploitatie van de netten op een slimmere wijze kunnen gebeuren. Windturbines, zonnepanelen en de warmte gestuurde WKK‟s vertonen een schommelend productiepatroon en moeten zowel aangesloten worden op de midden spanning (MS) als op de lage spanning (LS). Dit heeft heel wat gevolgen voor de exploitatie van het net. Een aantal probleemkwesties zijn: de spanningshuishouding, de netbelasting, de netvervuiling (harmonischen, flicker, spanningsvariaties), de foutsituaties, het reactief vermogen en de energieabsorptie.9

6

Pepermans, G., et al. (2005) “Distributed generation: definition, benefits and issues”, Energy Policy 3 3 (2005) 787‐789 7 ViWTA, decentrale energievoorziening onder lokaal beheer. 8 ViWTA, decentrale energievoorziening onder lokaal beheer. 9 Presentatie Paul Coomans, 14/10/2010. Impact van intermitterende bronnen op het elektriciteitsnet. Infrax.

10


Opslag en vraagsturing zullen binnen een slim net een belangrijke rol spelen om het intermittent karakter van sommige hernieuwbare energiebronnen op te vangen. De vraag van de finale consument moet afgestemd worden op het aanbod. Het verschil tussen vraag en aanbod kan opgeslagen worden bij overproductie en opgevraagd worden in geval van lage opwekking. Het elektriciteitsnet kan fungeren als een grote batterij waar het teveel aan productie op kan overgezet worden. De verbruiker kan zich ook telkens beroepen op het net als de vraag hoger uitvalt dan de eigen productie. Deze afvlakking is nog realiseerbaar bij een klein aantal prosumenten10. Indien een groot deel van de consumenten zonnepanelen gaat monteren (grote gelijktijdigheid) en de zon het hardst schijnt wanneer er een lage vraag is, kan de stabiliteit van het net in het gedrang komen. Gezien de hoge mate van onvoorspelbaarheid en het wisselend karakter van HE-stromen, gecombineerd met het grote aantal afnemers, is een slim net nodig om de stabiliteit van het net te verzekeren. De integratie van gedistribueerde productie in het systeem vormt een grote uitdaging. Anderzijds zullen, door de aansluiting van hernieuwbare energiebronnen op het distributienet (in plaats van op het hoge spanningstransmissienet), er opportuniteiten gecreëerd worden om lokale energienetten te ontwikkelen. Het belang hiervan is echter vooral van nut in landelijke regio‟s en is minder uitgesproken voor het dichtbevolkte Vlaanderen. De ontwikkeling van HE-bronnen is uitgebreid en gegroeid naar het hogere niveau van de transmissienetten. Zo kunnen grote off-shore windparken niet meer vallen onder de noemer gedistribueerde opwekking. Ook on-shore windparken en Concentrated Solar Power (CSP) zijn voorbeelden van centrale intermitterende opwekking. De moeilijke voorspelbaarheid, variabiliteit en het intermitterende karakter kunnen deels opgevangen worden door een spreiding van de verschillende opwekkingscentrales. Een slim netwerk is dan vereist voor de verbinding en beheer van de verschillende centrale HEopwekkingscentra. Grote projecten zoals de Europese supergrid (cf. supra) of Desertec vallen onder deze noemer. Creëren van nieuwe decentrale toepassingen Een slim net heeft ook tot doel om nieuwe decentrale toepassingen te ontwikkelen en te ondersteunen. Een voorbeeld is de plug-in elektrische wagen (PEV). Indien de meeste afnemers een gelijkaardig gebruikersprofiel hebben zal er een afvlakking moeten gebeuren op piekmomenten. Het hoogste verbruik van stroom vindt in de avond na de klassieke werkuren plaats. De elektrische wagens kunnen hier een antwoord bieden door gebruikt te worden als een grote batterij. De wagens kunnen opgeladen worden tijdens werkuren (als de wagen dan stilstaat op de parking) en terug ontladen worden tijdens de piekuren (als er nog stroom rest, aangezien men zich nog van het werk naar thuis dient te verplaatsen). Er wordt echter verwacht dat, als men niet aan peak-shaving11 zal doen, het gebruik van elektrische wagens de piekvraag zal doen toenemen.12 Een andere opmerking bij 10

Een prosument is iemand die zowel stroom produceert als consumeert. Met de hogere integratie van HE-bronnen op gebouwenniveau zullen veel consumenten ook actieve producenten worden. 11 Peak shaving: piekvraag reduceren of deels verschuiven in de tijd. 12 ANEC/BEUC, Smart Energy systems for Empowered Consumers. 2010

11


het gebruik van elektrische wagens als buffer is dat het open ontladen van de batterij extra kosten met zich meebrengt aangezien dit de levensduur van de batterij aanzienlijk zal doen dalen en de batterij een van de duurste componenten van een elektrische wagen is. Daarnaast zijn warmtepompen een relatief nieuwe toepassing. In tegenstelling tot de klassieke verwarmingsinstallaties (op gas of huisbrandolie) maken warmtepompen deels gebruik van elektriciteit voor de warmtevoorziening en vormen ze dus een extra belasting op het net. Er is een hoog risico van gelijktijdigheid als de meesten op hetzelfde moment gebruik wensen te maken van dezelfde faciliteiten. Een slim net dient hier een antwoord op te bieden. Projecten zoals Linear (VITO) (cf. infra) trachten na te gaan in hoeverre een slim net actief kan inspelen via Demand Side Management (DSM) (cf. infra). Een andere innovatie die ondersteund zou moeten worden door een slim net is het ontwikkelen van toepassingen en toestellen die automatisch kunnen reageren op prijssignalen of instructies van de netbeheerder. Informatie en communicatie Een essentieel onderdeel van een slim net is het vergaren van informatie over de verschillende afnemers. Door een betere communicatie in de verschillende richtingen (onder andere door slimme meters) zal men in staat zijn de noden van de markt beter in te schatten en kan een betere afstemming bewerkstelligd worden. Het spreekt voor zich dat gedetailleerde informatie over de consumptie de beheerder in staat stelt het net optimaal te beheren. ICT zal in dit verhaal een grote rol spelen en de snelle evoluties binnen de ICT sector zullen de uitbreiding van mogelijke toepassingen alsook een optimaal beheer verder mogelijk maken. Er heerst wel een bezorgdheid dat snelle aanpassingen van de meetmethodiek voor extra kosten zullen zorgen. Er moet dus genoeg belang gehecht worden aan een uniform systeem met een lange levensduur die voldoende rekening houdt met de evoluties binnen de energiemarkt en die daarop anticipeert. Interactie met consumenten Slimme netten zullen de eindgebruikers meer betrekken met betrekking tot hun verbruik en beheer van energie. Slimme netten kunnen de eindgebruikers motiveren om hun energieverbruik te beheren. Door bijvoorbeeld DSM programma‟s zullen consumenten gestimuleerd worden om het verbruik aan te passen in functie van de capaciteit van het elektriciteitssysteem. Een slim net zal de actieve participatie van de consumenten bewerkstellingen, zelfs zonder verregaande acties zoals DSM. Een slim net laat ook toe om eenvoudiger en efficiënter rekening te houden met lage inkomens- en kwetsbare groepen (cf. infra). Zelfhelend en adaptief systeem Een slim net zou continu haar operationele status moeten analyseren en monitoren. Er zullen zelfhelende mechanismen geïntegreerd worden zodat, bij problemen van zodanige grote orde en snelheid dat menselijke tussenkomst geen redding kan geven, het net haar componenten of netwerkonderdelen bij abnormale gebeurtenissen automatisch kan herstellen. Het net zou ook in staat moeten zijn het potentieel falen en toe-

12


komstige stroomonderbrekingen te voorspellen op basis van historische gebeurtenissen (lerend net). Een zelfhelend net zou door de toepassing van moderne technologieen onderbrekingen minimaliseren door het gebruik van data, beslissingsondersteunende algoritmes en het dynamisch controleren van de stroomrichting. Zo kan men via trends, kansverdeling en risicoanalyse op basis van historische data de zwakste onderdelen, centrales en verbindingen identificeren met de grootste kans op falen. Bij onverwachte gebeurtenissen kunnen problematische elementen geïsoleerd worden zodat de rest van het net niet beïnvloed wordt en normaal kan verder functioneren. Voor een optimale zelfhelend systeem is real time communicatie met alle knooppunten van het net essentieel. Hoge vermogenskwaliteit en bevoorradingszekerheid Het huidige net is ondertussen sterk verouderd en is ontworpen ten tijde van andere marktkrachten. De evolutie naar een moderne digitale economie gaat samen met nieuwe eisen zoals een betrouwbare levering en een hoge vermogenskwaliteit. De demografische aspecten zoals de veroudering van de maatschappij zorgt voor toenemende comfortvereisten en een hogere levenskwaliteit. Gezien de essentiële rol van netten in de energievoorziening zouden slimme netten stresstesten moeten kunnen doorstaan. De netten zouden weerstand moeten bieden tegen terroristische aanslagen, cyberaanslagen, uitzonderlijke weeromstandigheden, gevallen van overmacht, etc. Netverliezen moeten beperkt worden en kunnen geïdentificeerd worden door de analyse van de vermogensstromen, de berekeningen van de netbalansen en de informatie van slimme meeteenheden. Slimme netten moeten ook een integratie in een Europees geïntegreerd net stimuleren. Betere marktwerking en klantendiensten Aangezien elektriciteit niet opgeslagen kan worden (zonder conversie), zal bij een goede markwerking de real time prijs voor elektriciteit fluctueren van uur tot uur. Het gebruik van flexibele prijsmechanismen kan voor een slimmer beheer van het net zorgen. Prijs-responsieve vraag kan de hoge piekvraag reduceren of deels verschuiven in de tijd (peak shaving). Peak-shaving, als gevolg van prijsimpulsen, zal tot er een lagere nood om te investeren in additionele productie en transmissiecapaciteit leiden.13 Een gebrek aan geavanceerde meettechnieken (zie slimme meters) beperkt de toegang van de consument om inzicht te hebben in de real-time prijzen en zijn gedrag in functie hiervan te sturen. Het hanteren van een vaste uniforme prijs is niet effectief en efficiënt aangezien de verbruikers met een hoog verbruik buiten de piek de gebruikers tijdens de piekperiode subsidiëren (ze betalen dezelfde prijs). Een flexibel prijsmechanisme is een essentieel bestanddeel om aan DSM te kunnen doen. Er dient echter opgemerkt te worden dat dynamische of time-of-use (TOU14) prijszetting niet noodzakelijk een reductie in het verbruik met zich mee brengt, aangezien het verbruik van consumenten buiten de piekperiode sterker kan toenemen dan de reductie van dezelfde consumenten tijdens de piekperiode. Verbruikers kunnen ook betaald worden als ze hun verbruik 13

14

Zo zou in Californië een reductie van de piekvraag met 15-20 procent een reductie van 5 tot 10 GW in piekcapaciteit kunnen teweegbrengen. (OESO, 2011. Electricity: renewables and smart grids. DAF/COMP(2010)10) TOU-pricing of Time Of Use pricing houdt in dat de prijs voor elektriciteit of gas wijzigt en afhankelijk is van de tijdsperiode. Zo zal de prijs hoger zijn tijdens de piekperiode en kan er een relatie tussen de geaggregeerde vraag en de „real time‟ prijs gangbaar zijn.

13


reduceren tijdens de piekperiode met hoge elektriciteitsprijzen. Een probleem dat zich hier stelt is hoe men dient na te gaan wat het „normale verbruik‟ zou zijn tijdens de piekperiode om de vergoeding te kunnen bepalen. Er is sprake van asymmetrische informatie en het is moeilijk om na te gaan welke besparingen het gevolg zijn van het prijsmechanisme en welke „sowieso‟ zouden plaatsvinden (het zogenaamde meeneemeffect). De prijs van stroom kan ook in functie gesteld worden van de vermogenskwaliteit. Sommige verbruikers kunnen genoegen nemen met een bredere marge (bv. meer variabele frequentie) in de geleverde stroom tegen een lagere prijs. Hoge stroomstandaarden kunnen dan tegen een relatief hogere prijs aangeboden worden.

1.4.

Hoe zal een slim net eruit zien?

Een van de voornaamste eigenschappen van een slim net is dat het tweerichtingsverkeer van energie moet ondersteunen en faciliteren. De manier waarop dit best zal gebeuren hangt sterk af van de context van het energiesysteem. Het is vooreerst van belang te wijzen naar het feit dat beslissen over toekomstige energie-infrastructuur is niet eenvoudig zijn. Diverse redenen zijn hiervan de oorzaak15: Het gaat om belangrijke maatschappelijke keuzes: De vereiste energieinfrastructuur hangt sterk samen met de manier waarop het maatschappelijk en economisch leven georganiseerd is. Het gaat om dure investeringen, zodat een „foute‟ beslissing kostelijke gevolgen kan hebben. Het gaat om beslissingen met impact op lange termijn en met veel onzekerheden: Infrastructuurinvesteringen zijn langetermijninvesteringen, want energieinfrastructuur kan lang meegaan (cf. supra). In die zin moeten beslissingen rekening houden met de voorspellingen van energiebehoeften voor de komende 40 jaar. In dat kader moet een visie over de energie-infrastructuur rekening houden met lange termijn evoluties op meerdere terreinen en met meerdere overwegingen. Dat gaat gepaard met veel onzekerheden die beslissingen bemoeilijken en kunnen vertragen. Zo bestaat er onzekerheid over de verwachte vraag die bv. sterk afhangt van de (gewenste) structuur van de toekomstige economie, de toekomstige energievoorzieningen en de evoluties op de consumentenmarkt. Komt er bijvoorbeeld een grootschalig gebruik van elektrische voertuigen en elektrische warmtepompen, of niet? Maar ook inzake de ontwikkeling van het aanbod zijn er veel onzekerheden. Welke hernieuwbare energietechnologieën zullen ingeplant worden en waar? Welke rol zullen de conventionele energiebronnen spelen. Daarmee rekening houden is dus niet eenvoudig. Bovendien overstijgt de levensduur van netinfrastructuur vaak die van de vraag- en aanbodtechnologieën. Bovendien is de term „slim net‟ geen homogeen begrip en is de context of het energiesysteem waarbinnen het net kadert doorslaggevend voor de bepaling van wat men juist met een „slim‟ net bedoelt. 15

Bollen, A., et al., 2011. Energie voor een groene economie. SERV, Brussel. p. 196 (boekdeel 1)

14


Afhankelijk van de gekozen energiemix (veel of weinig hernieuwbare energie, intermittente of stuurbare bronnen), de gekozen balanceringstechniek (verschillende types van opslag, actieve/passieve vraagsturing, peakshaving via ToU, etc.) zal het net er anders uitzien en moeten voldoen aan andere vereisten. Gelet op het feit dat het energiesysteem zich in verschillende richtingen kan ontwikkelen zijn verscheidene toekomstscenario‟s mogelijk. Elk mogelijke toekomstnet heeft specifieke kenmerken en vereist een verschillende investering met de corresponderende kostprijs. Het is van belang om een toekomstvisie voor Vlaanderen uit te werken waarbij de verschillende kosten en baten geïdentificeerd en zo accuraat mogelijk gekwantificeerd worden. Studies wijzen uit dat indien geen richting gekozen wordt en alle opties open worden gehouden men vast komt te zitten in de duurste optie. Deze stelling wordt in onderstaande figuur weergegeven. Figuur 2: Investeringen in Europese elektriciteitsnetten in diverse scenario‟ s (2005/072030)16

De vereiste investeringskosten in Europese elektriciteitsnetten verschillen sterk naar gelang de keuzes die men maakt in het hernieuwbare energiebeleid17. Een grootschalige uitbouw van offshore vergt aanzienlijke investeringen in de transmissienetten, terwijl een hoge penetratie van hernieuwbare energie die gebaseerd is op decentrale hernieuwbare energieopwekking vooral investeringen in de distributienetten vergt. De totale kosten voor netaanpassingen liggen bij een decentraal scenario lager dan bij een offshore windscenario, al worden dergelijke kostenverschillen grotendeels uitgevlakt als de meerkosten van de productie-installaties voor decentraal t.o.v. offshore wind in

16 17

IEA, World Energy Outlook 2008; Roland Berger, Secure and green energy, but at what cost?, 2009 Roland Berger, Secure and green energy, but at what cost?, 2009

15


rekening zouden worden gebracht.18 Het uitwerken van een visie over de toekomstige energiemix dringt zich dus op. Het is in functie van de hernieuwbare energiemix dat de netten anders uitgebouwd moeten worden. De visie is ook belangrijk voor de vaststelling van de secundaire doelstellingen die men wenst na te streven. Deze doelstellingen kunnen conflicteren waardoor men in een aantal gevallen moet kiezen wat men belangrijker vindt en een zwaarder gewicht toekent aangezien het realiseren van alle secundaire doelstellingen tezamen niet haalbaar is. Het hernieuwbare energiebeleid meer richten op de ene doelstelling, zal vaak voor gevolg hebben dat men zal inboeten op de realisatie van een andere. Het punt is dat kiezen onvermijdelijk is en best bewust gebeurt, zodat de strategie duidelijk en eenduidig is. Niet kiezen leidt gemakkelijk tot conflicten en instabiel beleid, waardoor het risico reëel is dat men finaal geen enkele van de veronderstelde voordelen van hernieuwbare energie goed realiseert.19 Een voorbeeld uit Nederland20 illustreert dat naar gelang de prioritair nagestreefde doelstelling (of de keuze van de randvoorwaarden) van het hernieuwbare energiebeleid de scenario„s inzake de vereiste hernieuwbare energiemix verschillen. Afhankelijk van welk criterium men het belangrijkste vindt – in het aangehaalde voorbeeld: minimalisering van de kosten, minimale impact op ruimtelijke ordening, maximale netwerkstabiliteit, of maximale innovatie -, komt men tot een andere hernieuwbare energiemix om een aandeel van 30% hernieuwbare energie in 2020 te bereiken. Nog in Nederland heeft de Taskforce Intelligente Netten21 een discussiedocument22 „op weg naar intelligente netten in Nederland‟ in juli 2010 opgesteld dat als discussiedocument fungeert. In dat rapport wordt gesteld dat het type intelligentie dat vereist is in een „slim energiesysteem‟ afhankelijk is van de vooropgestelde toekomstbeelden voor de energievoorziening. De taskforce vertrekt vanuit de verschillende scenario‟s die werden opgesteld in het Energierapport 200823. De drie toekomstbeelden of scenario‟s uit het Energierapport 2008 worden in onderstaande kader kort toegelicht.

Powerhouse Europa Vanwege de ligging van Nederland aan de kust kunnen kolen makkelijk worden aangevoerd en is voldoende koelwater beschikbaar. Er komen veel kolencentrales in Nederland bij. De gasinfrastructuur wordt daarnaast uitgebouwd tot een gasrotonde, met een aantal grote gascentrales. Door te kiezen voor kolenvergassing wordt de flexibiliteit van het systeem vergroot. Nederland levert basislastvermogen aan de ons

Decentraal: 1900 miljard euro productiekosten; Wind offshore: 1600. Bollen, A., et al., 2011. Energie voor een groene economie. SERV, Brussel. p.53 (boekdeel 1) 20 Gostelie, E., et al., 2010. Groen licht voor groene stroom; perspectieven 2010. Rapport van The Boston Consulting Group. Online op: http://www.noordenwind.org/rapporten/BCG%20groene%20stroom%20juni%202010.pdf 21 Ondertussen is er een einddocument opgesteld door de taksforce intelligente netten en gepubliceerd in mei 2011. Het document kan via de volgende link gedownload worden: http://www.agentschapnl.nl/sites/default/files/bijlagen/Op%20weg%20naar%20intelligente%20Netten% 20in%20Nederland.pdf 22 Taskforce Intelligente Netten, juli 2010. Op weg naar intelligente netten in Nederland. Discussiedocument. Online beschikbaar op: http://www.rijksoverheid.nl/bestanden/documenten-enpublicaties/rapporten/2010/09/02/op-weg-naar-intelligente-netten-in-nederland/13pd2010g292.pdf 23 Nederlandse Ministerie van Economische Zaken, publicatienummer 08 ET 14, ‟s-Gravenhage, juni 2008. 18 19

16


omringende landen, die zelf in hun piekvermogen moeten voorzien. De zeehavens investeren in overslagcapaciteit van kolen, en TenneT investeert met buitenlandse partners in uitbreiding van de netcapaciteit om de stroom naar het achterland te vervoeren. De industrie en met name de energie-intensieve industrie wordt hiermee op haar wenken bediend. Het is mogelijk dit beeld te vergroenen. Nederland speelt dan een voorbeeldrol met het afvangen en opslaan van CO2 en bijstook van biomassa en gaat hard door met het ontwikkelen van windparken op land en op zee.

Energy Flexwerker in Europa Meer grootschalige wind- en zonne-energie leidt tot een grotere behoefte aan snelstartend reservevermogen: centrales die snel hoger of lager kunnen worden geschakeld. Nederland levert deze flex-energie – die een hogere waarde heeft dan basislast-energie – dankzij het aardgas. Landen om ons heen verzorgen met hun kolen- en kerncentrales de basislast voor de Noordwest-Europese markt. Nederland ontwikkelt zich zo tot flexibele buffer tussen de „must run‟ basislast en de sterk variabele duurzame energievormen. Zo kan Nederland zijn eigen (en in de toekomst: het ingekochte) aardgas tegen de beste Europese prijs in de vorm van elektriciteit verhandelen en wordt de elektriciteitsvoorziening het verlengstuk van de gasrotonde. Ook aan dit beeld kan weer een vergroeningsperspectief worden gekoppeld: de restwarmte uit de piekcentrales wordt benut voor bijvoorbeeld nieuwe visserij-industrie (warmwaterviskweek) en biobrandstoffenindustrie (oliewinning uit gekweekte algen). Hierbij past een beeld van de Noordzee als energiebron, met onder meer het grootste windpark ter wereld.

Smart Energy City De vraag naar minder energieafhankelijkheid leidt in dit beeld tot „eigen‟ lokaal geproduceerde en vaak kleinschalig opgewekte elektriciteit (met onder meer zon-pv en micro-wkk). Door de elektriciteitsnetwerken intelligent te maken, produceren de vroegere energieconsumenten energie (ze worden „prosumers‟). Met de micro-wkk en de slimme meters als vertrekpunt groeit de decentrale energieopwekking waar we nu al wereldwijd in vooroplopen. Ieder huishouden en bedrijf heeft zijn eigen opwekkingseenheid, met een intelligent netwerk om het overschot aan stroom te verhandelen. Het Nederlandse bedrijfsleven specialiseert zich in toenemende mate in slimme ontwerpen met hoge toegevoegde waarde (creatieve industrie, handel, dienstverlening) en een sterk ecologisch profiel (cradle to cradle). Ook hier is weer een transitiepad naar meer duurzaamheid uit te zetten, met bijvoorbeeld het aankoppelen van zonneboilers en decentrale energieopslag in auto-accu‟s of warmtepompen. Een toekomst die bestaat uit een mix van deze scenario‟s is ook mogelijk.

In elk van de drie scenario‟s is een verschillend type intelligentie nodig. Dit wordt weergegeven in onderstaande figuur.

17


Figuur 3: type intelligentie in de verschillende toekomstscenario’s Nederland 24

In het Powerhouse scenario is er meer intelligentie nodig in het transport- en distributienet (om congestie te beperken) en bij grootschalige producenten. De data worden

24

Taskforce Intelligente Netten, juli 2010. Op weg naar intelligente netten in Nederland. Discussiedocument. Online beschikbaar op: http://www.rijksoverheid.nl/bestanden/documenten-enpublicaties/rapporten/2010/09/02/op-weg-naar-intelligente-netten-in-nederland/13pd2010g292.pdf (p. 30)

18


centraal gecoördineerd en de data-intensiteit is laag. Dit vereist geen fundamentele wijzigingen van de huidige situatie. In het Flexwerker scenario is meer intelligentie op het middenspanningsniveau vereist: in de middenspanningsnetten in de vorm van sensoren en actuatoren en bij de middenspanningsklanten in de vorm van communicatieen sturingsmogelijkheden. Verder neemt de data-intensiteit in de netten toe en gebeurt de registratie van energieverbruik frequenter. Tot slot zijn de vereiste wijzigingen in het Smart Energy City scenario het grootst. In dit scenario is ook meetdata op lokaal niveau nodig alsook intelligentie bij huishoudens en distributiestations. De data-intensiteit is zeer hoog en ook decentraal wordt datacoördinatie nodig. In de extreme vorm van het Smart Energy City-scenario zijn wijken zelfvoorzienend. In dat geval is een koppeling met het netwerk niet meer nodig om energielevering te garanderen en worden overschotten en tekorten uitgewisseld met andere wijken. Bij de bespreking van de verschillende scenario‟s wordt wel de kanttekening gemaakt dat men niet vrijelijk kan kiezen tussen de verschillende scenario‟s en dat ze elk beïnvloed worden door bepalende factoren en dat bovendien een mix van de drie scenario‟s kan ontstaan. Ook de uitrol van slimme meters (zie deel 2) hangt af van de gekozen richting. In bepaalde scenario‟s zijn slimme meters bij individuele afnemers overbodig en in andere scenario‟s juist noodzakelijk. Verder zijn ook de functionaliteiten van de slimme meter afhankelijk van het vooropgestelde toekomstbeeld en het corresponderende type intelligentie en data-intensiteit. Het belang van de energie-infrastructuur voor de economie en samenleving is dermate groot dat de overheid er niet aan voorbij kan gaan om over het geheel een duidelijke visie te formuleren. Dergelijke visie zou een antwoord moeten kunnen geven op de grote veranderingen en uitdagingen die op het gebied van de energie-infrastructuur aan de orde zijn. Ze zal moeten ingaan op de mate van opwekking van de verschillende elektriciteitsbronnen, over de wijze waarop kosten en opbrengsten worden verdeeld over de verschillende gebruikersgroepen en de verschillende generaties die van de infrastructuur gebruik zullen maken, over de gevolgen van de integratie van de Europese energiemarkt voor de infrastructuur, over de wijze waarop de overheid haar rollen bij beleid, toezicht en eigendom definieert en organiseert enz. 25 Het passief afwachten en ad-hoc ondersteunen van hernieuwbare energie zonder een goed onderbouwde lange termijn toekomstvisie zal de hoogste kost voor de maatschappij betekenen. Durven gericht kiezen en durven missen is wellicht voordeliger dan de afwachtende houding. Het uitwerken van verschillende energiescenario‟s voor Vlaanderen zoals uitgevoerd in Nederland (cf. supra) met de daarbij horende randvoorwaarden kan daarbij behulpzaam zijn als basis voor de discussie over investeringsplannen voor de infrastructuur van elektriciteit. In Vlaanderen is er nog geen dergelijke denkoefening gemaakt26. Hierbij kan best een participatieve en transparante procedure gevolgd worden.

25 26

Bollen, A., et al., 2011. Energie voor een groene economie. SERV, Brussel. p. 196 Voor België is wel al een scenario-analyse uitgevoerd geweest door de Commissie Energie 2030 (CE 2030). De Commissie Energie 2030 (CE 2030) werd officieel opgericht bij koninklijk besluit van 6 december 2005 (BS van 19 december 2005). Het doel is om de noodzakelijke wetenschappelijke en economische analyses uit te voeren om de opties voor het Belgische energiebeleid tegen 2030 te evalueren, vooral in het kader van de kernuitstap.

19


2.

Waarom zijn slimme netten nodig?

In het verleden werd het elektriciteitsnetwerk opgebouwd binnen de context van goedkope fossiele en nucleaire energie. Deze brandstoffen waren in grote hoeveelheden beschikbaar tegen een relatief goedkope prijs. Gegeven de specifieke eigenschappen (hoge kapitaalkosten, schaalvoordelen, nucleaire risico en veiligheid, etc.) worden nucleaire centrales centraal bestuurd. Daarenboven worden fossiele verbrandingscentrales (steenkoolcentrales, gascentrales) omwille van de schaalvoordelen tevens centraal geëxploiteerd. Dit maakt, vooral vóór de liberalisering van de markt, dat de elektriciteitsflow vooral een eenrichtingsverkeer was vanuit een centrale producent naar zeer veel eindgebruikers. Men spreekt ook wel van een piramidestructuur (met één of enkele producenten aan de top en miljoenen gebruikers aan de voet van de piramide) of watervalstructuur (stroom gaat enkel afwaarts, van de producent naar de consumenten). Dit systeem kan niet meer bestaan binnen het nieuwe energiemodel van de 21ste eeuw. Dit omwille van verschillende redenen die hierna worden toegelicht. Het huidige net voldoet niet aan de vermelde eigenschappen van een slim net (cf. supra). Er is een evolutie naar een ander beheer en een nieuwe infrastructuur nodig. De transitie naar een slim net zal in fases moeten plaatsvinden, zoals in onderstaande figuur van het IEA wordt weergegeven. Zowel de communicatiestromen als de elektriciteitsinfrastructuur zullen worden aangepast om aan de nieuwe eisen van het net te voldoen. Figuur 4: evolutie van elektriciteitsnetten naar slimme netten

Bron: IEA roadmap Smart Grids, 2011

In lijn met het Europese energiebeleid kunnen drie grote uitdagingen geïdentificeerd worden waar het elektriciteitsnet mee geconfronteerd wordt. Met name gaat het over de betrouwbaarheid of leveringszekerheid (security of supply), het creëren van een Europese interne energiemarkt (liberalisering) en een duurzame energievoorziening. Om die uitdagingen te overbruggen, is een herziening van de elektriciteitsnetten noodzakelijk.

20


Figuur 5: relatie tussen de drie uitdagingen m.b.t. energie en slimme netten

Duurzame energievoorziening De energievoorziening op wereldvlak is voor het grootste deel afhankelijk van fossiele brandstoffen (aardkolen, petroleum en aardgas). Zowel de eindigheid van deze brandstoffen alsook de schadelijke emissies bij de omzetting naar bruikbare energie demonstreren het niet-duurzame karakter van dergelijke bronnen. Denken we hier aan de klimaatverandering maar ook andere schadelijke stoffen zoals bv. SO2 en NOX emissies blijven een hekel punt. Nucleaire energie brengt in principe geen emissies van broeikasgassen met zich mee27 maar brengt extreem langlevende nucleaire afval met zich mee. Bovendien zijn er heel wat risico‟s naast de afvalkwestie (veiligheid reactoren, proliferatie, etc.) Kortom, een omschakeling naar een duurzame energievoorziening is noodzakelijk. De Europese 2020 klimaatdoelstellingen geven aan dat Europa in de richting van duurzame energievoorziening wenst te bewegen. Duurzame energievoorziening bestaat voornamelijk uit twee maatregelen. Vooreerst dient men minder energie te verbruiken (energie-efficiëntie). Vervolgens moet men het maximale potentieel van hernieuwbare energie gebruiken ter vervanging van de klassieke brandstoffen. In het Energy Technology Perspectives document (2008) van het IEA wordt voorspeld dat 36 % van de emissiereductie voor 2050 moet komen van energie efficiëntie. Vervolgens zal hernieuwbare energie moeten instaan voor 21 %.

27

Echter, de constructie, transport van onderdelen en brandstoffen en de verwerking van het afval vergen ook energie welke van fossiele brandstoffen kan komen. Daarenboven is het ontginnen van de uraniumvelden steeds minder efficiënt door de steeds lagere concentratie van nuttige elementen. Men heeft steeds meer energie nodig als input voor het verkrijgen van dezelfde brandstofelementen. Dus ook kerncentrales hebben een CO2 voetafdruk.

21


Elektriciteit nam in 2008 globaal 17% van het totale finale energieverbruik voor rekening.28 Dit percentage kan echter toenemen door het gebruik van elektriciteit voor transport (bv. Elektrische wagens) en verwarming (bijv. warmtepompen). Slimme netten dienen energie-efficiëntie te stimuleren en een maximale integratie van hernieuwbare energie mogelijk maken. De beste kWh is de vermeden kWh omdat deze geen uitstoot heeft, niet getransporteerd hoeft te worden en geen grondstoffen gebruikt. Energie efficiëntie kan aangespoord worden door slim te meten. De stelling luidt: meten is weten. Een gedetailleerde meting brengt inzichten mee en kan helpen identificeren waar verbeteringen mogelijk zijn. Schattingen tonen aan dat slimme netten de energieconsumptie bij huishoudens met 10% kan doen dalen.29 Vooral gebouwen hebben een groot potentieel wat betreft energiebesparingen hoewel deze besparingen vooral betrekking hebben op ruimteverwarming (voornamelijk aardgas en stookolie) door isolatie. Gebouwen zouden met elkaar verbonden kunnen worden via een slim net waardoor interactie tussen de gebouwen mogelijk zal zijn. De installatie van een slimme meter (cf. infra) is een voorbeeld dat kan bijdragen tot het behalen van energiebesparingen. Daarenboven zal een slim net de netwerkverliezen reduceren door minder transportlijnen in gebruik te nemen. Een van de belangrijkste eigenschappen van een slim net (cf. supra) betreft de integratie van hernieuwbare energie in het net. De integratie van hernieuwbare energie brengt heel wat uitdagingen met zich mee. Vooral de intermittente stromingsbronnen en decentrale opwekking (cf. supra) vergen systeeminnovaties. Flexibiliteit - om het intermittente karakter van sommige hernieuwbare energiebronnen te compenseren kan in het net geïntegreerd worden op verschillende manieren. Men kan opteren om flexibele back-up centrales te gebruiken, of men kan gebruik maken van opslag of van actieve vraagsturing. In het geval van flexibele back-up centrales wordt de maatstaf Capacity Credit (CC)30 als indicator gebruikt. Deze maatstaf geeft weer hoeveel backup capaciteit moet behouden of geïnstalleerd worden om dezelfde betrouwbaarheid van het net te garanderen bij het gebruik van intermittente HE-bronnen. Als bijvoorbeeld 1000 MW wind capaciteit toelaat om 200 MW aan conventionele capaciteit buiten gebruik te stellen, bedraagt de CC 20%. Windenergie is een goed voorbeeld van de nieuwe uitdagingen van het net. Deze bron van energie is bezig met een sterke opmars en de technologie is sterk verbeterd het voorbije decennium. Wind levert grote hoeveelheden variabele vermogen welke kan bijdragen tot een beperking van de hoeveelheid opgewekte vermogen van andere (vervuilende) bronnen maar evenzeer kan leiden tot congestie in kritische aansluitingspunten, vooral tijdens situaties met een lage vraag en een sterke wind. Het is ook langer dan vandaag bekend dat windturbines soms worden afgeschakeld als er een onvoldoende vraag is door voorrang te verlenen aan andere centrales.31 Vanuit duurzame 28

IEA statistics. Zie www.iea.org

29

European Commission: http://ec.europa.eu/energy/gas_electricity/smartgrids/smartgrids_en.htm Erik Delarue en William D‟haeseleer, KUL. „Impacts of high penetration renewable energy sources on the electricity generation system operation‟. Presentatie ASPO9 Conference. Brussel, 27 april 2011. 31 Men kan makkelijker windturbines afschakelen dan een kerncentrale. Een kerncentrale staat in voor de basislast (miniumverbruik van alle verbruikers) en de opgewekte vermogen is moeilijk regelbaar en niet 30

22


energievoorziening zou HE de voorrang moeten krijgen, en niet andersom. Bovendien kan er met een hoge penetratiegraad van HE niet langer gewerkt worden met modellen die het systeem dagen op voorhand programmeren. Anderzijds heeft de techniek van de voorspelling van windsnelheden een zeer sterke ontwikkeling gekend in het laatste decennium. Zo bestaan er voorspellingsmodellen die de stroomproductie binnen 4 uur of zelfs de volgende dag kunnen voorspellen met respectievelijk 96% en 94% betrouwbaarheid.32 Het is echter wel zo dat hoe meer windcapaciteit op het net wordt aangesloten, hoe hoger de Capacity Credit zal zijn.33 Dit negatief lineair verband betekent dat er relatief gezien steeds minder conventionele capaciteit buiten gebruik kan gesteld worden bij een toenemende penetratie aan windenergie. Ook het intensief gebruik van PV-modules brengt problemen met zich mee. Voorbeelden zijn de nieuwe spanningsprofielen, de congestieproblemen en de netvervuilingen zoals flikker, harmonischen en spanningsverschuivingen. Een intelligent beheer en net moeten de nieuwe uitdagingen tegengaan (cf. MetaPV project, deel 3.2.3.) Naast windenergie en zonne-energie vormen ook de warmtegestuurde WKK’s een schommelend productiepatroon dat nauwelijks stuurbaar is. Vaak worden de hernieuwbare energiebronnen ontwikkeld en geëxploiteerd op plaatsen ver van de bestaande transmissie en distributienet. Als gevolg dienen grote investeringen in de transmissie en distributienet gerealiseerd te worden en de vragen die daarbij gesteld kunnen worden is wie moet opdraaien voor de gemaakte kosten en hoe deze kosten zullen verrekend worden. Een mogelijke aanpak is om de nieuwe producenten van hernieuwbare energie de kosten verbonden aan de aansluiting tot het bestaande net te laten dragen. De producent zal dan echter, aangezien hij de kosten draagt, een controle willen uitoefenen op het nieuw aangelegde stuk waardoor hij de toegang tot „zijn‟ net kan weigeren voor de concurrerende bedrijven. Maximale competitiviteit De Europese marktintegratie is essentieel om op Europese schaal hernieuwbare energie op de meest efficiënte manier te produceren. De internationale verbindingen (cf. supergrid) zullen een belangrijk medium zijn voor de handel binnen de Europese elektriciteitsmarkt terwijl ze in principe voorheen enkel gebruikt werden in geval van nood om de veiligheid van het net te garanderen. Voor de creatie van een Europese interne energiemarkt is interoperabiliteit van de verschillende Europese elektriciteitsnetwerken vereist. De prijsverschillen tussen de verschillende landen kunnen door middel van de verbindingen (deels) afgevlakt worden. Markten die niet geliberaliseerd zijn, kunnen moeilijk worden geïntegreerd en zullen geen grensoverschrijdende investeringen aantrekken. De liberalisering van de elektriciteits- en gasmarkt heeft grote gevolgen voor de hele energiewaardenketen. De liberalisering van de energiemarkt houdt een desinte-

flexibel. De opstartkosten zijn zeer hoog en er is weinig marge om te manoeuvreren. Het gevolg is dat er bij een teveel van (gratis) energie, de windturbines eenvoudigweg afgeschakeld worden. 32 Schlögl F. Online Collection and Prognosis of Wind Energy for Practical Use. Online beschikbaar op: http://www.iset.uni-kassel.de/abt/FB-I/publication/05-07-05_vortrag_prognoseverfahren_iiretp.pdf 33 Erik Delarue en William D‟haeseleer, KUL. „Impacts of high penetration renewable energy sources on the electricity generation system operation‟. Presentatie ASPO9 Conference. Brussel, 27 april 2011.

23


gratie van de verticaal geïntegreerde energie-eenheid. De transmissie en distributie blijven gereguleerd maar de verkoop (leveranciers) en de productie (producenten) worden (vrije) marktactiviteiten. Echter, om een eerlijke concurrentie te garanderen voor zowel grote als kleine energieproducenten moeten grote uitdagingen met betrekking tot de planning en uitbating van transmissie- en distributienetwerken opgelost worden om een vrije toegang tot het netwerk te realiseren. Het beheer, de ontwikkeling en de uitbating van de netwerken zal onder invloed van de liberalisering drastisch wijzigen. Door het ontstaan van netbeheerders die onafhankelijk zijn van producenten, verloopt de informatiedoorstroming niet meer zoals voorheen. De locatie van nieuwe centrales vormt zo een nieuwe vorm van onzekerheid waar de netbeheerder rekening mee moet houden. Tevens zullen nieuwe marktmodellen ontwikkeld worden, die het voor de eindgebruiker mogelijk moeten maken om snel, eenvoudig en zonder problemen van leverancier te veranderen zoals dat reeds het geval is bij gsm operatoren. Leverings- en bevoorradingszekerheid Een efficiënt beheer van de grensoverschrijdende congestie op Europees niveau (cf. supergrid) kan de bevoorradingszekerheid versterken. De stijgende internationale handel en het groter wordende aandeel van flexibele hernieuwbare bronnen maken de exploitatie van het net echter moeilijker dan ooit. Als gevolg van de ouderdom van bestaande eenheden zijn investeringen sowieso noodzakelijk. De elektriciteitsnetten in Europa zijn sterk uitgebreid in de jaren 19501970 en zijn aan vervanging toe in de komende 10 tot 20 jaar. Zowel in het laag- als in het hoogspanningsnet naderen veel elementen het einde van hun levensduur. De vernieuwing van de netten zal op een innovatieve wijze moeten gebeuren om rekening te houden met de nieuwe functionaliteiten van de netten voor de komende 50 jaar van gebruik. De massale vervanging van verouderde elementen is op zich een grote uitdaging maar daarenboven moet er meer intelligentie en automatisatie in het netwerk geïntegreerd worden. Door een beter inzicht in het gebruik van het net kan een efficiënter gebruik en een betrouwbaar netontwerp bewerkstelligd worden. De recente ICT-vooruitgang kan bijdragen tot een meer geavanceerde controle en uitbating van het net. Tevens zal de detectie en analyse van storingen vlotter en beter plaatsvinden wat zal leiden tot minder storingen, kortere storingstijden en als gevolg daarvan een hogere leveringszekerheid. Nieuwe transmissiesystemen zoals fasedraaiende transformatoren34, hoogspannings-gelijkstroomlijnen en dynamische belastingsprofielen kunnen het maximum uit het transmissienet halen met een minimale kans op onderbrekingen.35 De nood om netcongestie op te lossen en te vermijden doet zich ook voor op lokaal niveau (distributienet). Hier is eveneens een slim beheer en een aangepaste infrastructuur noodzakelijk (cf. bv. MetaPV project, deel 3.3.3).

34

Deze laten toe de stroom te herverdelen over de lijnen als ze overbelast dreigen te worden door bijvoorbeeld extra transport van hernieuwbare bronnen of internationale handel. 35 Peeters, E., et al., 2009. Smart Grids: derde industriële revolutie? Het Ingenieursblad. Jaargang 78, nr. 10. Oktober 2009.

24


Door gebruik te maken van gedecentraliseerde opwekking (cf. microgrids) kan men zich bij voldoende lokale opwekking in combinatie met een optimaal beheer beschermen tegen een black out door autonoom te werken en zo de bevoorrading te verzekeren. Tot slot wordt de rol van de eindgebruiker in het balanceren van vraag en aanbod benadrukt. Het gebruik van slimme meters (cf. infra) kan dan weer het distributienet bijstaan. Zo kan de distributienetbeheerder sneller en accurater fouten detecteren en zelfs preventief ingrijpen zodat de betrouwbaarheid voor de eindgebruiker kan verbeteren. De eindgebruiker kan via actieve vraagsturing en het gebruik van opslagfaciliteiten zoals batterijen in elektrische (hybride) wagens zijn bijdrage leveren. Slimme netten dragen echter niet noodzakelijk bij tot een stabiele en betrouwbare stroomvoorziening. Ze zijn immers gevoeliger voor falen. Slimme netten, die bij het verdergaand gebruik van intermittente hernieuwbare energiebronnen noodzakelijk wordt, kunnen de korte termijn netonzekerheid vergroten. De slimme netten zijn namelijk complexer en daardoor gevoeliger voor falen dan de huidige netten. De eenheden kunnen gemakkelijker uitvallen, zijn kwetsbaarder voor hackersactiviteiten, de componenten hebben een beperktere levensduur, etc. Daarmee rijst de vraag of de korte termijn leveringszekerheid bij de verdergaande ontwikkeling van vooral intermittente hernieuwbare energie wel op een vergelijkbaar niveau als voorheen (cf. supra36) gegarandeerd kan blijven.

3.

De implementatie van slimme netten

3.1.

Visie van Europa

De ontwikkeling van een slim net en slimme meters wordt getrokken door de visie van de Europese Commissie. Binnen de Europese Commissie werd een denkkader ontwikkeld om aan te geven wat de grote uitdagingen (cf. supra) zijn en hoe hier best op wordt ingegaan. Om de uitdagingen te doorstaan moeten de elektriciteitsnetwerken van Europa flexibel, toegankelijk, en betrouwbaar zijn. Bovendien moeten de netten economisch verantwoord opgesteld worden, met name moet het maximale potentieel bereikt worden door innovatie, efficiënt beheer, regulering en het garanderen van een „gelijk speelveld‟ voor een optimale concurrentie. In het kader van de advisering van het beleid en regulering met betrekking tot de inzet van slimme netten in Europa, heeft de Europese Commissie de Smart Grids Task Force opgericht. Naast advisering dient de Task Force ook de eerste stappen naar de implementatie van slimme netten te coördineren binnen de context van het Derde Energie Pakket. De verwachte tijdsduur van de Task Force zou 20 maanden bedragen

36

De Vlaamse consument is het gewend dat hij nauwelijks stroomonderbrekingen kent, namelijk gemiddeld slechts 20 minuten per klant. (IST, 2010. Dossier 21. Energievoorziening van overal naar overal.)

25


(tot mei 2011). Het doel van het werkprogramma van de Task Force is het identificeren en realiseren van reguleringsaanbevelingen om een consistente, kost-effectieve en een eerlijke implementatie van slimme netten op Europees niveau te bewerkstelligen. Hierbij wordt geacht dat de diensten en voordelen gerelateerd aan slimme netten voor de netwerkgebruikers mee gerealiseerd zullen worden.37 Ter realisatie van het werkprogramma zijn drie expert groepen opgericht. De eerste groep richt zich op de functionaliteiten van slimme netten en slimme meters. In december 2010 heeft deze groep een rapport38 uitgebracht waar de verwachte diensten, functionaliteiten en voordelen van een slim net worden behandeld. Er zou hiervoor een consensus bereikt zijn tussen de industrie, publieke autoriteiten en consumentenverenigingen.39 De tweede groep werkt rond de aanbevelingen met betrekking tot de data, in het bijzonder; de veiligheid, de behandeling en de bescherming van de data. De derde groep tot slot focust op de rollen en verantwoordelijkheden van de verschillende actoren betrokken bij de ontwikkeling van slimme netten. Alle rapporten van de Task Force en de verschillende experten groepen zijn gepubliceerd en door het publiek consulteerbaar.40 Energienetten worden als één van de technologische prioriteiten naar voor geschoven binnen het Strategie Energy Technology (SET) plan van de Europese Commissie. De ontwikkelingen binnen het domein van energienetten tegen 2020 en later worden in een concrete visie gebundeld door het European Technology Platform (ETP) SmartGrids (www.smartgrids.eu) dat in mei 2005 werd opgericht. Het platform groepeert vertegenwoordigers uit de industrie, de verschillende transmissie en distributiebeheerders, onderzoeksinstellingen en regulatoren. Het primaire doel is het creëren van een gezamenlijke EU-visie en een onderzoekagenda voor slimme netten. De creatie van een visie is essentieel om de transitie in goede banen te leiden. De visie heeft nood aan een breed draagvlak en moet gedragen worden door alle partijen (gebruiker, regulator, wetgever, energiebedrijven, etc.). De visie bakent het domein voor slimme netten af en vermindert het risico op investeringen in doodlopende technologieën. Voor een succesvolle transitie naar toekomstige duurzame energiesystemen is het betrekken van alle relevante stakeholders zoals regeringen, regulatoren, consumenten, producenten, handelaars, energiebeurzen, transmissie beheerders, distributiebeheerders, ICT aanbieders, etc. noodzakelijk. De visie van het SmartGrids Technology platform is dat de energienetten flexibele systemen zijn, analoog aan het internet. De stromen, zowel vermogen- als informatiestromen, zijn bi-directioneel. Slimme meters en ICT geven geboorte aan nieuwe functionaliteiten (bv. DSM) terwijl veel belang dient gehecht te worden aan normen en protocols om te garanderen dat iedereen kan participeren in een „plug-and-play‟ systeem. Tevens is een geharmoniseerde internationale wetgeving en regulering nodig om grensoverschrijdende handel mogelijk te maken en te stimuleren. Om de visie te realiseren

37Task

Force Smart Grids – vision and work programme. Zie: http://ec.europa.eu/energy/gas_electricity/smartgrids/doc/work_programme.pdf 38 Rapport EU Task Force for Smart Grids, 2010. Functionalities of smart grids and smart meters. Zie: http://ec.europa.eu/energy/gas_electricity/smartgrids/doc/expert_group1.pdf 39 Mededeling van de Europese Commissie: "Slimme netten: van innovatie naar implementatie". Zie: http://ec.europa.eu/energy/gas_electricity/smartgrids/smartgrids_en.htm 40 Zie: http://ec.europa.eu/energy/gas_electricity/smartgrids/taskforce_en.htm

26


zijn echter nog wel doorbraken vereist binnen verschillende ICT- en netwerktechnologieën. Centraal binnen de SmartGrids visie is de gebruiker (zowel de grote als de kleine gebruiker) die actief moet kunnen inspelen op de elektriciteitsmarkt. Zo kunnen de noden voor de elektriciteitsmarkt beter geïdentificeerd worden en kan het onderzoek in functie daarvan geharmoniseerd worden. SmartGrids platform heeft, naast het doel om onderzoek te verrichten naar slimme netten, ook tot doel nationale onderzoeksinitiatieven te ondersteunen en te coördineren. Hierbij wordt benadrukt dat een sterke samenwerking en interactie met de gebruikers en de industrie van groot belang is. Het platform wenst ook de implementatie van ideeën te versnellen door katalysatorprojecten, demonstratieprojecten en kennistransfer om te komen tot producten en oplossingen. Aangezien het een Europees project betreft wordt het belang van de collectieve aanpak met alle lidstaten van de gemeenschappelijke uitdagingen benadrukt. Tevens wordt er vooropgesteld om ten volle gebruik te maken van bestaande niet-verouderde infrastructuur alsook maximaal voort te bouwen op voorgaande O&O om herhaling en verspilling van middelen te vermijden. Samengevat41 kan gesteld worden dat binnen de visie van SmartGrids European Technology Platform de toekomstige netten moeten voldoen aan 4 eisen: flexibiliteit, toegankelijkheid, betrouwbaarheid en betaalbaarheid. De kosten voor een slim net zijn niet te onderschatten. Enkel voor de verbetering van het huidige elektriciteits- en gasnet tussen nu en 2020werd door de Europese Commissie de kostprijs geschat op €200 miljard42. Dit bedrag is exclusief de kosten voor elektriciteitsproductie. Volgens een studie van het Internationaal Energie Agentschap (IEA) zou men wereldwijd 16 triljoen USD moeten investeren in de energie sector binnen de tijdspanne van 2003-2030. In Europa alleen, zal €500 miljard moeten geïnvesteerd worden om de infrastructuur van de transmissie en distributienetten van elektriciteit te verbeteren. In Europa zou reeds 5,5 miljard Euro geïnvesteerd zijn in slimme netten. Het Italiaanse Enel zou 2,2 miljard Euro hebben geïnvesteerd en Zweden zou 1,5 miljard Euro op zijn rekening hebben genomen.43

41 Zie: 42

http://www.addressfp7.org/ Energie infrastructuurplan van de Europese Commissie van 17 november 2010. 43 Uitspraak beleidsverantwoordelijke Europese Commissie Manuel Sanchez Jimenez. Energeia nieuws, Europese Commissie hekelt getreuzel met uitrol slimme netwerken, 31 maart 2011. Online beschikbaar op: http://www.energeia.nl/preview.php?Preview=1323

27


Figuur 6: visie smart grids volgens ETP SmartGrids

Bron: ETP SmartGrids

In een mededeling van de Europese Commissie - met als titel „Slimme netten: van in44 novatie naar implementatie‟ – worden vijf uitdagingen opgenoemd die aangepakt moeten worden om een versnelde implementatie van slimme netten te realiseren: Het ontwikkelen van technische standaarden; Het verzekeren van databescherming voor de consumenten (privacy en veiligheid); Het oprichten van een regelgevingskader om de implementatie van slimme netten te stimuleren; Het waarborgen van een open en competitieve markt in het voordeel van de consument; Het verstrekken van verdere steun aan innovatie voor technologie en systemen. In de mededeling worden er telkens per uitdaging een aantal actiepunten van de Europese Commissie opgesomd.

44

Ibid.

28


3.1.1. Europese initiatieven Het European Electricity Grid Initiative (EEGI) werd in juni 2010 opgericht en is één van de Europese Industriële Initiatieven onder het SET-plan en is gelanceerd tijdens de SET plan conferentie in Madrid45 onder de noemer van een „European Industrial Initiative‟. Het gaat om een Europees onderzoek, een ontwikkelings- en demonstratie(RD&D) programma met een looptijd van negen jaar (2010-2018). Haar doelstelling is het versnellen van de innovatie en ontwikkeling van de electriciteitsnetwerken van de toekomst in Europa met oog op de 2020 doelstellingen. De nadruk van het programma ligt vooral op systeeminnovatie eerder dan op technologische innovatie en zal voornamelijk trachten een antwoord te bieden op de uitdagingen gerelateerd aan de integratie van nieuwe technologieën binnen de huidige werkcondities. Het programma kijkt ook naar het vraagstuk van het integreren van nieuwe technologieën onder reële operationele condities.46 Het is tevens de bedoeling om duplicatie van inspanningen te vermijden door een aanpak van brede kennisdeling. In mei 2010 heeft de EEGI een gedetailleerd implementatieplan opgesteld voor de periode 2010-2018 waar tevens gewezen werd op de financiële noden van ongeveer €2 miljard exclusief de implementatie van de resultaten doorheen Europa.47 Er is tevens een gedetailleerd plan voorzien waarin prioritaire projecten die zo snel mogelijk zouden moeten starten in de periode 20102012 zijn geïdentificeerd. De prioritaire investeringen zouden 1 miljard euro kosten over de volledige periode van de investeringen. De demonstratieprojecten zullen de mogelijkheden creëren om de voordelen van de nieuwe ontwikkelingen te kunnen evalueren, de kosten te ramen alsook een mogelijke uitrol van de innovatieve toepassingen voor te bereiden. De voorgestelde aanpak houdt rekening met de diversiteit van de bestaande netwerkstructuren, handelingen en reguleringen binnen de verschillende landen van de Europese Unie. Aangezien verschillende en vaak concurrerende technologische oplossingen dezelfde behoeften kunnen vervullen is er gekozen om met functionele voorwaarden te werken bij de projecten om de nodige ruimte voor verschillende technologieën open te laten. In Europa zijn de voorbije tien jaar ongeveer 300 slimme netten projecten uitgevoerd geweest tegen een investeringskost van meer dan €5,5 miljard. Van dit bedrag kwam ongeveer €300 miljoen van het Europese budget. Ter vergelijking kan gewezen worden op bedragen in de VS. De Amerikaanse overheid heeft een „100 Smart Grid Investment Grant Programme‟ geïnitieerd en hiervoor een bedrag van $3,4 miljard vrijgesteld, bovenop de bijdragen van de industrie en andere partners ten bedrage van $4,7 miljard. De Chinese overheid heeft dan weer $7,3 miljard toegewezen voor stimuleringsleningen en beurzen in 2011 voor de ontwikkeling van slimme netten. Europa staat dus nog in de vroege fases van de inzet van slimme netten. Volgens de Europese Commissie bestaat er een aanzienlijke kloof tussen de huidige en optimale investeringsgraad in Europa welke deels te verklaren is door de economische crisis.

45 De 46

conferentie vond plaats op 3 juni 2010. Criekemans D, 2011. Geopolitiek van de hernieuwbare energie. Steunpunt Buitenlands Beleid. 47 Mededeling van de Europese Commissie: "Slimme netten: van innovatie naar implementatie". Zie: http://ec.europa.eu/energy/gas_electricity/smartgrids/smartgrids_en.htm

29


In wat volgt zullen we voor een aantal landen een aantal projecten inzake slimme netten oplijsten. Het betreft een niet-limitatieve opsomming met als doel een beperkt overzicht te verschaffen van de lopende projecten in Europa. In Portugal loopt de “Mobi-E” project48, gepromoot door de overheid om de introductie van elektrische wagens te stimuleren. 21 Portugese steden zijn betrokken bij het project en het objectief is om tegen eind 2010 en 2011 respectievelijk 320 en 1300 oplaadstations voor elektrische wagens operationeel te hebben. EDP (Energias de Portugal) zit mee in het “Mobi-E” consortium en lanceerde eveneens het “EDP INOVGRID” initiatief, ontworpen door EDP Distribuição. Evora is gekozen als eerste “InovCity‟ in Portugal binnen het InovGrid project. InovGrid49 is een innovatieve project met als doelstelling het elektriciteitsnet te voorzien van informatie en toestellen om het beheer van het net te automatiseren, de kwaliteit te verbeteren, de operationele kosten te reduceren, energie-efficiëntie en duurzaamheid te promoten en de penetratiegraad van hernieuwbare energie en elektrische wagen te toen stijgen. De demonstratiefase van het project draagt een kostprijs van 15 mio € en heeft als doel om 50.000 afnemers te verbinden op een slim net tegen eind 2010.50 Het initiatief kadert in het verdere verloop naar een volledige uitrol voor 6 miljoen afnemers. In het Verenigd Koninkrijk bestaan er tevens arrangementen die projecten inzake slimme netten stimuleren. Zo zijn er projecten die gebruik maken van dynamische lijnmetingen en geavanceerde spanningsregelingen zijn reeds operationeel. Een aantal projecten kaderen binnen het “Innovation Funding Incentive and Registered Power Zones”.51 Het Orkney eiland52 in het noorden van het land wordt ook als demonstratieproject met betrekking tot slimme netten door een hoge integratie van hernieuwbare energie te combineren met een netwerk met beperkte capaciteiten. Het Orkney project is ene samenwerking tussen “Smarter Grid Solutions Ltd” (SGS) en “Scottish and Southern Energy PLC” (SSE). De laatstgenoemde is de netwerkbeheerder van Orkney. In Duitsland is in 2008 het “E-Energy”53 of “Internet of Energy” initiatief gelanceerd. De primaire doelstelling is aantonen dat het enorme potentieel voor de optimalisatie van het energiesysteem (efficiënt, duurzaam en betrouwbaar) tot uiting kan komen door gebruik te maken van ICT. Bovendien moeten de digitale verbindingen en computergebaseerde controle- en monitoringsystemen voor het hele energienetwerk nieuwe markten en jobs creëren. Een technologische wedstrijd werd georganiseerd en 6 projecten (=modelregio‟s) werden weerhouden. Tegen 2012 moeten de modelregio‟s hun voorstellen zodanig geïmplementeerd hebben dat ze rijp zijn voor een marktintroductie om zodoende het vermarkten van de verschillende toepassingen te testen. Voor het hele project is 60 mio € ter beschikking gesteld door de overheid naast 80 mio € kapitaalinbreng van de participerende bedrijven.

Zie: http://www.mobie.pt/en/homepage Zie: http://www.inovcity.pt/en/Pages/inovgrid.aspx 50 EU commission Task Force for Smart Grids. Expert Group 1: functionalities of smart grids and smart meters. Final Deliverable, December 2010. p. 48. 51 Ibid. 52 Zie: http://www.smartergridsolutions.com/index.html?pid=281 53 www.e-energy.de 48 49

30


Ierland heeft eveneens een aantal projecten lopen inzake slimme netten. De Electricity Supply Board (ESB)54 voert demonstratieprojecten uit met betrekking tot onder andere de integratie van windenergie55 in het net, de integratie van elektrische voertuigen op het net en slimme meters. Onder het project “National Smart Meter Customer Behaviour Trial” tracht ESB na te gaan wat het potentieel is van de slimme meter technologie om een meetbare verandering in het gedrag van de consument te realiseren. Er werden hiervoor 6400 representatieve afnemers geselecteerd waarvan men de profieldata over ten minste 6 maanden tot één jaar zal registeren. Tevens zal het effect van Time of Use (TOU) tarifering via de slimme meter nagegaan worden. In Italië loopt het “Energy@Home” project.56 De bedoeling is na te gaan in hoeverre slimme netten energiedata zoals prijzen kunnen doorgeven aan slimme toestellen via een toegangspoort van een wooneenheid. Deze data kunnen dan de afnemer een suggestie doen of assisteren in het nemen van de beslissingen om het energiemanagement te verbeteren. De toestellen zouden ook automatisch kunnen reageren op de data rekening houdend met de vereisten van de afnemer. De idee is te komen tot een “autonome programma” die in functie van het aanbod en de prijs toestellen zal sturen zonder actief ingrijpen van de afnemer. De partners van het project zijn: Enel Distribuzione (meter management), Telecom Italia (vaste en mobiele breedband netwerk), Electrolux (slimme toestellen en data uitwisseling) en Indesit Company (slimme toestellen en data uitwisseling). Oostenrijk, een belangrijke speler in de hernieuwbare energie markt, heeft eveneens een aantal projecten inzake slimme netten lopen. Een van de projecten is de “DG DemoNet” project, dat staat voor Distributed Generation Demonstration Network. Het hoofdstreven van dit project is een maximale integratie van decentrale energieopwekking eenheden op basis van hernieuwbare energie op het elektrische net zonder versterkingen en uitbreidingen van het net. In de eerste fase betrof het een simulatieoefening welke veelbelovende resultaten opleverde. De volgende fase houdt een implementatie van de ontwikkelde concepten in werkelijke netwerken met de daarbij horende condities (DG DemoNet-Validation). Hiervoor zullen geselecteerde netwerkdelen in Vorarlberg en Salzburg gebruikt worden als testplatforms. Een ander project is het “ISOLVES:PSSA-M”57 project. Dit project heeft als doel om de vereiste technische expertise te ontwikkelen om de toenemende hoeveelheid decentrale energieopwekking aan te sluiten op het lage spanningsnet. De ontwikkelde methodologie is om een ogenblikkelijk beeld van het net (snap-shot) te nemen via slimme meters en te analyseren. Door de bekomen data van een honderdtal verschillende lage spanningsnetwerken in zowel stedelijk als landelijk gebied te analyseren kan het potentieel van de implementatie van een slim net als actief netwerk geëvalueerd worden. Het project “emprA – E-Mobile power” brengt Oostenrijkse leidende bedrijven in de automobielsector, de infrastructuur technologiesector, de energiesector en wetenschappers samen

www.esb.ie/esbnetworks Zie hiervoor: “Wind demonstration project” van ESB (Ierland) 56 Zie hiervoor: http://www.enel.com/eWCM/salastampa/comunicati_eng/1624916-1_PDF-1.pdf 57 Innoative Solutions to Optimise Low Voltage Electricity Systems: Power Snap-Shot Analysis by Meters. Zie: EU commission Task Force for Smart Grids. Expert Group 1: functionalities of smart grids and smart meters. Final Deliverable, December 2010. p. 51. 54 55

31


om nieuwe of in ontwikkeling zijnde systemen te integreren in innovatieve, consumentgerichte en holistische systemen voor elektrische mobiliteit. Het project startte begin 2010 en loopt tot eind 2012 en zou een totale projectkost van 21 mio euro vergen. De Technische Universiteit van Wenen (TU Wien) in Oostenrijk heeft heel wat projecten over slimme netten.58 Binnen Europa zijn er ook heel wat projecten over de landsgrenzen heen. Veel landen kiezen ervoor om de krachten te bundelen om zo een breder netwerk aan kennis te bekomen of omdat het opgelegd wordt als voorwaarde door de Europese fondsen. Hieronder worden een aantal Europese samenwerkingsprojecten opgelijst, het betreft een niet-limitatieve lijst: EcoGrid EU.59 EcoGrid EU is een demonstratieproject in het Deense eiland Bornholm waar meer dan de helft van het energiegebruik van hernieuwbare energiebronnen komt. De bedoeling van het project is aan te tonen dat een decentrale stroomvoorziening met een hoog aandeel hernieuwbare energie vanuit diverse bronnen efficiënt kan verlopen. 2000 huishoudelijke afnemers zullen participeren en vraagsturing alsook „real-time‟ prijssignalen ervaren. De automatisering en de gedragskeuzes van de afnemers zijn sleutelelementen in het EcoGrid concept. Het budget voor het project bedraagt 21 mio euro en zal voor ongeveer de helft gefinancierd worden door de Europese Unie. De resultaten worden verwacht midden 2011. Het project wordt gezien als het eerste prototype van het toekomstige slimme net in Europa. ADDRESS Project60. ADDRESS staat voor “Active Distribution network with full integration of Demand and distributed energy RESourceS”. Dit project onderzoekt voornamelijk de actieve stuurbaarheid van de vraag in de context van slimme netten in de toekomst. Actieve vraagsturing speelt in veel scenario‟s een sleutelrol in de toekomstige netten. Het creëert flexibiliteit voor de ondersteuning van een hoge integratiegraad hernieuwbare energie en kan de afnemers van economische voordelen (voordeligere tarieven) voorzien. Een vereist is wel dat actieve vraagsturing geïntegreerd wordt in de marktwerking (bijv. via ToU). Het project is gestart in 2008 en heeft een traject van 4 jaar en valt binnen de 7de Kader Programma van de Europese Commissie (KP7). Het wordt uitgevoerd door een consortium van 25 partners uit 11 Europese landen met Enel Distribuzione (Italië) als coördinator. Het totale voorziene budget is 16 mio € met 9 mio € gefinancierd door de Europese Commissie. GROW-DERS61. Het project wordt gecoördineerd door KEMA (cf. infra) en heeft als doel de technische en economische mogelijkheden van bestaande elektrische opslagtechnieken te onderzoeken. Dit innovatief project zal eveneens aandacht besteden aan het gebruik van transporteerbare opslag als onderdeel van een flexibel netwerkbeheer. Project partners zijn: Liander (Nederland); Iberdrola (Spanje); MVV (Duitsland) en Exendis (Nederland); SAFT (Frankrijk); Zie voor een oplijsting van de projecten van de “Energy & IT Group” van de TU Wien: http://energyit.ict.tuwien.ac.at/index.php/en/projects 59 Zie: http://energinet.dk/en/forskning/EcoGrid-EU/sider/EU-EcoGrid-net.aspx 60 Zie: http://www.addressfp7.org/ 61 Zie: www.growders.eu 58

32


CEA (Frankrijk); Institute of Power Engineering (Polen) en Electricity Authority of Cyprus (Cyprus). Het project maakt onderdeel uit van de 6e Kader Programma (KP6) van de EU en zal ten einde lopen in juni 2011. Open Architecture for Secondary Nodes of the Electricity SmartGrid.62 De OpenNode project heeft als doel een harmonieuze architectuur ontwikkelen om interoperabiliteit tussen de verschillende spelers in het steeds complexere netwerk te versterken. Hiervoor dienen open en veilige standaarden ontwikkeld te worden die een netwerk aan apparaten (=secondary substation node) kan verbinden en doen functioneren. Het onderzoek focust zich op het onderzoek en ontwikkeling van (i) een „open secondary substation node‟ (SNN), (ii) een „Middleware‟ welke de SSN activiteiten kan verbinden met de nutsvoorziening en (iii) een modulaire communicatie protocol gebaseerd op standaard communicatie protocols die met de flexibiliteit van de afnemer en de enorm verspreide systemen in het net kan omgaan. Partners in het project zijn: Atos Origin (Frankrijk), Iberdrola (Spanje), EDP (Portugal), Siemens (Duitsland), EDF (Frankrijk), Kema (Nederland), Nucleo (Spanje), ITE (Spanje). Het project is gestart begin 2010 en loopt door tot midden 2012. Het project kost 5,26 mio euro en zal voor 2,79 mio euro gefinancierd worden door de 7e kaderprogramma van de Europese Unie (KP7). FENIX.63 FENIX staat voor “Flexible Electricity Networks to Integrate the eXpected “energy revolution””. Het oogmerk van het project is decentrale energieopwekking te stimuleren door ze te clusteren in de zogenaamde “Large Scale Virtual Power Plant (LSVPP)”. Het project bestaat uit 3 fases: o Een analyse van de bijdrage van decentrale opwekking in het elektrisch systeem in verschillende scenario‟s. o Ontwikkeling van een communicatieen controle-laag. o Validatie door middel van 2 demonstratieprojecten. Het project betrof een samenwerking met partners uit verschillende landen (Frankrijk, Roemenië, Verenigd Koninkrijk, Nederland, Spanje, Duitsland, Slovenië en Oostenrijk) en is reeds afgerond (1 oktober 2005 tot 30 september 2009). De kostprijs van het project bedroeg ongeveer 15 mio euro en werd voor 7,8 mio euro door Europa gefinancierd binnen het 6de Kader Programma (KP6). Het Oostenrijkse “zUQde project” zal de resultaten van het FENIX project in het distributienet van Salzbrug Netz AG implementeren. DEHEMS64. DEHEMS staat voor Digital Energy Home Energy Management System en maak eveneens deel uit van de 7e Europese Kader Programma (KP7). De bedoeling is om na te gaan hoe technologie de efficiëntie van huishoudelijk energiegebruik kan verbeteren. Er wordt beoogd om een “home energy management system” te ontwikkelen en te testen voor de huishoudelijke markt gebruik maken van een netwerk in 5 steden65 in Europa. Het project tracht ook om de slimme meter te integreren in een model van „energy perfor-

Zie: http://www.opennode.eu/ en http://cordis.europa.eu/search/index.cfm?fuseaction=proj.document&PJ_RCN=11157208 63 Zie: http://cordis.europa.eu/search/index.cfm?fuseaction=proj.document&PJ_RCN=7980504 en www.fenix-project.org 64 Zie: www.dehems.eu 65 Birmingham, Bristol, Manchester, Plovdiv and Ivanovo. 62

33


mance‟ welke verder gaat dan de „input‟ model. Dit houdt in dat naast het meten van het energieverbruik ook wordt gekeken naar de manier waarop de energie wordt geconsumeerd. Zo kan er in real time informatie verkregen worden over de warmteverliezen en de prestatie van de huishoudelijke toestellen of diensten. BeyWatch. BeyWatch is een 30-maanden durende onderzoeksproject ondersteund door de Europese Commissie (KP7). Het betracht een ICT tool te ontwikkelen om energie te besparen via een bewustwordingsproces van de afnemers. Dit zou bereikt worden door de afnemers te confronteren met hun energie uitgaven zodat ze hun consumptie op een verstandige wijze kunnen beheren. In een volgende fase zou BeyWatch het uitwisselen van het teveel of te weinig energie met de buren te onderzoeken. Zo kan een betere balancering bekomen worden ontstaat er de mogelijkheid voor innovatieve en flexibele elektriciteitscontracten. Deelnemers aan het project zijn: GL (Verenigd Koninkrijk); EDF (Frankrijk); Fagor (Spanje); Sigma Orionis (Frankrijk); Gorenje (Slovenië); Telefonica (Spanje); Universita degli studi di Palermo (Italië) en Synelixis (Griekenland). Smart-A. Het Smart-A project is tevens een 30-maanden durende project waarin 9 partners uit 4 Europese landen samenwerken. Het project wordt getrokken door de Duitse Oeko-Institut en focust op de „Smart domestic Appliances in Sustainable Energy Systems‟. Net als de vorige drie projecten ligt de klemtoon ook hier op actieve vraagsturing. Huishoudelijke toestellen kunnen de piek verschuiven (cf. supra) door later of vroeger processen te laten starten (bv. wasmachine, vaatwasser, etc.) of processen te onderbreken (bijv. koelkasten, accumulatiekachels, etc.) De hoofddoelstelling van het Smart-A project is de identificatie en evaluatie van de potentiële synergieën die ontstaan door vraagsturing te combineren met lokaal opgewekte energie en de vereisten van de regionale beheerder van het elektriciteitsnetwerk. Het project is gesteund door de Europese Commissie en valt onder de „Intelligent Energy – Europe‟ Programma. Deelnemers van project zijn: Universiteit van Bonn (Duitsland); Enervision GmbH (Duitsland); Imperial College (Verenigd Koninkrijk); Inter-University Research Centre (Oostenrijk); COGEN Europe (België); EnBW – Energie BadenWürttemberg (Duitsland); University of Manchester (Verenigd Koninkrijk). 3e-HOUSES project.66 Dit project handelt over de integratie van de meest ontwikkelede ICT technologieën in sociale huisvesting ter bevordering van innovatieve dienstverlening inzake energie-efficiëntie. Hiervoor worden zowel de „realtime‟ monitoring en beheer van het energiegebruik als de integratie van hernieuwbare energie toegepast. In eerste instantie zal men trachten via pilootprojecten in sociale woningen slimme toestellen te laten interageren met de afnemers om zo de bewustwording en potentiële gedragswijziging bij deze laatsten te bevorderen. Er zijn vier demonstratieprojecten: in het Verenigd Koninkrijk, Duitsland, Spanje en Bulgarije. Meta PV project67. (cf. infra)

66 67

Zie: www.3ehouses.eu Zie: www.metapv.eu

34


3.2.

Smart Grid initiatieven buiten de EU

Buiten de Europese Unie wordt er heel wat onderzoek gedaan naar de implementatie van slimme energiesystemen en netten. Naast onderzoek worden er demonstratieprojecten op poten gezet. Hieronder zal de situatie in een aantal landen toegelicht worden om aan te tonen dat de wereld naast de Europese Unie zeker niet stil staat. Zuid-Korea wil het eerste land zijn met een nationaal slim net. Het slim net kadert binnen een breder initiatief om tegen 2030 het aandeel van hernieuwbare energie van 2,4% in 2010 op te krikken tot 11%. Voor dit initiatief is een bedrag van 103 USD gereserveerd. Het slim net zou het totale energiegebruik met 3% reduceren en de piekvraag met 6% verminderen. Het staatsmonopolie “Korea Electric Power Corp” plant een investering van 65 miljoen USD voor de ontwikkeling van een slim net in het zuidelijke eiland Jeju Island tegen 2011. In de Verenigde Staten heeft president Obama in oktober 2009 een “100 Smart Grid Investement Grant Program‟ ter waarde van 3,4 miljard USD aangekondigd. Aan dit bedrag zou nog eens 4,7 miljard USD door anderen (private sector, energieproducenten, steden, andere partners, etc.) toegevoegd worden. Eind 2009 waren er reeds meer dan 130 Smart Grid projecten in 44 staten in uitvoering. Door de verscheidenheid van de energiemarkt in de Verenigde Staten (3600 energiebedrijven, 53 regulators) konden er verschillende paden inzake de ontwikkeling van slimme netten gevolgd worden. Het risico dat de verschillende systemen niet met elkaar kunnen interageren was reëel met een beperking voor de implementatie van de innovatieve concepten op nationale schaal als gevolg. Om dit te vermijden of althans te beperken hebben experten (energiebedrijven, regulators en ICT bedrijven) een rapport gepubliceerd waarin de vereiste standaardisatie wordt geïdentificeerd: de NIST Framework and Roadmap for Smart Grid Interoperability Standards, Release 1.0.68 Eind 2009 werd de Smart Grid Interoprability Panel (SGIP) opgericht waarin 500 bedrijven en andere organisaties via 1350 individuen vertegenwoordigd zijn. De SGIP stelde onder andere 16 Priority Action Programs op. De bedoeling was om tegen eind 2010 het meeste studiewerk af te ronden om dan tot de implementatie van een nationaal compatibel slim net te gaan. De Japanse Ministerie voor Economie, Handel en Industrie (METI) heeft in 2009 een aantal projecten in het kader van slimme netten aangekondigd:69 Remote Island Smart Grid Project. Het betreft een project van 45 mio euro op de afgelegen eilanden van Okinawa waarbij wordt onderzocht wat het gevolg is van de introductie van hernieuwbare energie op grote schaal met het gebruik van batterijen. Smart Charge Project. Dit project met een kostprijs van 20 mio euro legt de focus op elektrische wagens. Hierbij gaat aandacht naar de constructie van

Zie hiervoor: http://www.nist.gov/public_affairs/releases/upload/smartgrid_interoperability_final.pdf Zie hiervoor: http://www.google.co.uk/url?sa=t&source=web&cd=2&ved=0CDMQFjAB&url=http%3A%2F%2Fdocum ents.eujapan.eu%2Fseminars%2Feurope%2Fother%2Fsmart_grid%2Fpresentation_ogawa.pdf&rct=j&q=smart %20grids%20japan&ei=q4MNTofPG8WgOsqErZwL&usg=AFQjCNFivgo9jBbevYtASYsz2DDFfi-yVQ 68 69

35


slimme oplaadsystemen in parkingplaatsen en gasstations en wordt onderzocht in welke mate programmeerbare open ontlading geïmplementeerd kan worden rekening houdend met de vereisten van de afnemer en de beperkingen van het net. Smart House Project. Hier wordt de haalbaarheid van geavanceerde energievraag beheer nagegaan door PV-systemen, brandstofcellen en servers in gebouwen met elkaar te verbinden gecombineerd met stuurbare toestellen. De kostprijs van dit project bedraagt 6 mio euro. China speelt ook op het vlak van slimme netten een belangrijke rol. Het land staat voor grote uitdagingen en wenst zijn energievoorziening te verzekeren. Het net moet uitgebreid worden in capaciteit, betrouwbaar en efficiënt worden en een grote integratie van hernieuwbare energie toestaan. Eind 2008 heeft de Chinese overheid een voorstel goedgekeurd om 586 miljard USD te investeren in het stimuleren van grote investeringen in huisvesting, water, elektriciteit en infrastructuur in landelijke gebieden. Een onderdeel van dit plan is het investeren in grootschalige hernieuwbare energie, energieefficiëntie en het uitbouwen van een slim net. De Chinese overheid zou met een uitgifte van 7,3 miljard USD voor de stimulering van het ontwikkelen van een slim net het bedrag van de Amerikaanse overheid (7,1 miljard USD) in 2010 overstijgen.70 China heeft als groeiend land het voordeel dat ze in vele gebieden haar net kan ontwikkelen beginnende van nul. Hiervoor kan ze de laatste en meest geavanceerde technologie gebruiken.

3.3.

Slimme netten in Vlaanderen

Ook voor Vlaanderen vormt het energievraagstuk één van de grootste maatschappelijke en economische uitdagingen. Vlaanderen kan niet achterblijven indien ze haar internationale positie wenst te behouden of versterken. Anderzijds is Vlaanderen genoodzaakt binnen de Europese lijnen (cf. supra) te werken waardoor het ontwikkelen van een slim net onontbeerlijk is. Vlaanderen zou bovendien wegens zijn dichtheid veel potentieel hebben op het vlak van geïntegreerde, intelligente netwerken (en „smart cities‟).

3.3.1. Beleid slimme netten Vlaams regeerakkoord Binnen het Vlaamse regeerakkoord wordt onder de noemer „verstandig omgaan met energie‟ aandacht besteed aan slimme netten. Het volgende wordt vermeld in het regeerakkoord: “We maken op een economisch draagbare, gefaseerde en gecontroleerde manier werk van de modernisering van energiemeters en de optimalisatie van energienetten (smart meters en smart grids). Een grootschalig proefproject is operationeel in deze regeerperiode. Deze meters moeten niet alleen een slim net mogelijk maken, met inbegrip van de aansluiting van decentrale elektriciteitsproductie-installaties, maar

70

EU commission Task Force for Smart Grids. Expert Group 1: functionalities of smart grids and smart meters. Final Deliverable, December 2010. p. 22.

36


ook leiden tot meer comfort en minder verbruik voor de energiegebruikers. Ze moeten ook bijdragen tot een betere werking van de energiemarkt.” Pact 2020 en Vlaanderen In Actie (ViA) In Pact 2020 zijn 20 doelstellingen gedefinieerd om Vlaanderen naar de top van Europa te leiden. De 20 doelstellingen zijn verdeeld over vijf centrale thema‟s waaronder „een competitieve en duurzame economie‟. Een van de doelstellingen binnen deze thema is om „het elektriciteitsnet tegen 2020 om te vormen tot een internationaal goed geïnterconnecteerd en slim net waarop decentrale productie-eenheden en nieuwe toepassingen kunnen worden gekoppeld.‟ Aan Pact2020 zijn indicatoren gekoppeld die de uitvoering en opvolging ervan moeten verzekeren. De kernindicator om de doelstelling inzake slimme netten te meten is de concentratiegraad op vlak van de elektriciteitsproductie via de Herfindahl-Hirschman Index (HHI). Men kan zich de vraag stellen of een markt met een lage concentratiegraad gelijk staat met een slim net en dus of de HHIindex wel een goede indicator is. De doelstellingen van Pact 2020 zijn gekoppeld aan Vlaanderen in Actie. Binnen Vlaanderen in Actie is een van de doorbraken een „groen en dynamisch stedengewest‟, een groen netwerk van steden. Een van de projecten binnen het actieplan groen en dynamisch stedengewest is het ontwikkelen van een slim elektriciteitsnet. De consumenten en bedrijven gaan zelf meer elektriciteit moeten produceren en op het net zetten. Het noodzakelijk ombouwen van ons elektriciteitsnet zal het bi-directioneel verkeer moeten ondersteunen. Een interactief net zal ook de productie optimaal afstemmen op de vraag. Door een beter marktwerking zal de consument ook minder betalen en minder klachten hebben. Via een slim net zal Vlaanderen ook autonomer worden en minder afhankelijk zijn van het buitenland voor haar energiebevoorrading. Voor de realisatie van een slim net wordt binnen het Vlaamse Gewest de nodige kennis rond slimme netten en meters verzameld. De Vlaamse doelstellingen rond slimme netten, zoals een lager verbruik, efficiëntere marktprocessen en betere inplanting van decentrale productie, worden opgevolgd.

3.3.2. O&O-financiering slimme netten Gelet op het innovatieve karakter van slimme netten is financiering voor onderzoek en ontwikkeling van groot belang. Uit het rapport dat het Vlaams Departement Economie, Wetenschap en Innovatie (EWI) samen met GENERATIES heeft opgesteld met als titel “Energietechnologie in Vlaanderen en Europese opportuniteiten” (hierna EWI-rapport) kunnen onder andere volgende conclusies met betrekking tot slimme netten getrokken worden: Slimme netten verkregen 21% van de toegekende steun voor energietechnologie. Naast PV haalt „slimme netten‟ ook grote subsidiebudgetten binnen bij een relatief klein aantal projecten. De belangrijkste financieringsbronnen voor energietechnologie zijn IWT (56% van de totale budgetten) en de Europese onderzoeksprogramma‟s (31%). Andere programma‟s (federaal, EFRO, en Interregprogramma‟s) zijn goed voor 14% van de totale funding. Voor slimme netten is het IWT de belangrijkste fi-

37


nancieringsbron (61%), gevolgd door onderzoeksprogramma‟s van de Europese Commissie (32%). Van de aangevraagde steun door alle energietechnologieën van de Europese onderzoeksprogramma‟s blijkt slechts 32% van de aangevraagde steun ook effectief wordt goedgekeurd. Voor slimme netten liggen de slaagkansen veel hoger (71%). Voor slimme netten gaat 92% van de financiering naar onderzoek bij kennisinstellingen en universiteiten terwijl maar 8% gaat naar onderzoek in bedrijven. Het cijfer wordt hoofdzakelijk bepaald door het LINEAR-project en via Smart Grids Flanders (of VSGP) wordt ingezet op het verhogen van het aantal projecten met een groter industrieel draagvlak. De sterkte van Vlaanderen op het vlak van smart grids situeert zich op 3 niveaus: in home intelligence, grid intelligence en grid connected vehicles; voor de eerste twee thema‟s is een startbasis gelegd met projecten opgestart zoals LINEAR en Meta-PV; voor het laatste thema is er een groot draagvlak aanwezig maar moet nog een inhaalbeweging uitgevoerd worden op het vlak van pilootprojecten. Het rapport geeft een overzicht van de verschillende budgeten die in de vorm van subsidies zijn toegekend aan de verschillende technologiedomeinen. In de gebruikte databank kan een totaal van ongeveer 116 mio euro teruggevonden worden. Het betreft projecten die in de periode 2007-2009 geïnitieerd zijn. Een aantal tabellen worden hieronder overgenomen. Tabel 1: Subsidiebudgetten (in miljoen euro en in %) per domein

In bovenstaande tabel valt op dat slimme netten meer dan 1/5e van het totale budget voor rekening hebben genomen. In het totaal werd een bedrag van ongeveer 25 mio euro toegekend voor O&O inzake slimme netten. Enkel energie-efficiëntie en PV doen het beter.

38


De top vijf projecten inzake slimme netten (naar toegekend subsidiebedrag) nemen samen meer dan 20 mio euro voor rekening. Deze projecten en de corresponderende bedragen worden in onderstaande tabel weergegeven. De individuele projecten worden verder in de tekst toegelicht. Tabel 2: Top 5 projecten slimme netten (op basis van subsidiebedrag)

Het is ook interessant na te gaan vanwaar de financiering van de projecten komt. Het EWI-rapport maakt ook hier melding van. Voor slimme netten blijkt 61% van het budget te komen van het IWT, terwijl 32% van de middelen beschikbaar werd gesteld via de onderzoeksprogramma‟s van de Europese Commissie. Het overige budget komt van andere federale of regionale financieringskanalen (buiten de reeds vermelde IWT). Onder dit laatste vallen ook de Europese EFRO- en Interregprogramma‟s waarvan de goedkeuring door de Europese Commissie werd gedelegeerd naar de lidstaten. Voor Vlaanderen worden deze programma‟s beheerd door het Agentschap Ondernemen. Het EWI-rapport geeft ook weer hoeveel de verschillende technologieën van de verschillende financieringskanalen hebben kunnen verkrijgen. Voor slimme netten wordt weergegeven dat ze 24% (ongeveer 15 mio euro) van het totale IWT-budget voor energietechnologie voor rekening hebben genomen. Bovendien heeft de technologiegroep slimme netten tevens 23% (ongeveer 8 mio euro) van de Europese middelen weten te mobiliseren. In dit verband geeft het rapport ook mee dat slimme netten ook een hoge „hit-rate‟ van 71% heeft. Met „hit-rate‟ wordt bedoeld de slaagkans van de ingediende projecten binnen de EU-kaderprogramma‟s. Een kritiek vanuit de stakeholders van hernieuwbare energie en slimme netten is dat er nog te weinig geld in Vlaanderen, in het bijzonder door de overheid, wordt besteed aan de intelligente netten-industrie.71 Vlaanderen zou zichzelf via smart grids en smart cities meer moeten positioneren als een demonstratieregio. Verder wordt opgemerkt dat indien Vlaanderen in de eerste fase van het fundamenteel onderzoek te weinig geld besteedt, ook de andere fases van het onderzoek en uiteindelijk de realisatie van demonstratieprojecten en implementatie op het terrein daaronder leiden. Er wordt dus vanuit

71

D., Criekemans, 2011. Geopolitiek van de hernieuwbare energie. Steunpunt Buitenlands Beleid.

39


de sector voor gepleit om alle varianten van het onderzoek, ook het fundamentele onderzoek, van voldoende middelen te voorzien. Tegelijkertijd zal dit meer mogelijkheden bieden om ook op Europees vlak geld voor Vlaanderen binnen te halen. Consolidatie van de expertise in Vlaanderen is daarbij cruciaal72. Het is tevens interessant om na te gaan wat het aandeel is van de verschillende stakeholders in het onderzoek en ontwikkeling van slimme netten. Het EWI-rapport heeft ook hier een analyse van gemaakt voor de verschillende technologiedomeinen en deelt de stakeholders op in bedrijven enerzijds en universiteiten en kennisinstellingen anderzijds. Algemeen is er een relatief evenwichtige verdeling tussen bedrijven en kennisinstellingen met respectievelijk 43% en 57% van het totaal. Slimme netten wijken echter sterk af van dit gemiddelde. In het geval van slimme netten gaat 92% van de totale middelen naar universiteiten en kennisinstellingen terwijl maar 8% vloeit naar bedrijven. In Vlaanderen zijn onder andere volgende bedrijven actief inzake slimme netten73: Pauwels, Alcatel, Triphase, NIKO... Er wordt vanuit de sector voor gepleit opdat de overheid samen met platforms als VSGP actiever op zoek gaat naar Europese financieringsmogelijkheden, in het bijzonder binnen het eerder genoemde EEGI-initiatief. In dat verband zijn reeds initiatieven genomen zoals Linear, Energyville enz. (cf. infra). Ook hier wordt gepleit voor een actieve Vlaamse diplomatie in het nabije en verre buitenland, en voor coördinatie met het federale niveau.74 De vereiste syteemaanpassingen, vooral aan infrastructuur, gebeuren niet automatisch: een CO2-prijs heeft er weinig vat op en private bedrijven kunnen de „lock-in‟ in het huidige energiesysteem niet alleen openbreken. Daarom kunnen Publiek Private Samenwerking-constructies zinvol zijn om O&O te financieren, evenals investeringen in balancing, netexpansie, HVDC, import/export, warmte-netten, smart grids, oplaadsystemen voor elektrische auto„s, enz.75 Tot slot merken we op dat volgens een rapport van de Joint Research Centre van de EC, waar gekeken wordt naar investeringen in projecten m.b.t. slimme netten, de investeringen in België tot de laagste behoren (op Polen na).76

3.3.3. Initiatieven en proefprojecten in Vlaanderen Aangezien een gedeelte van het onderzoek (door bedrijven) vertrouwelijk is, is het onmogelijk om een volledig overzicht te geven van alle initiatieven en onderzoeken in

Enkel zo zijn Vito en KULeuven onderdeel kunnen worden van het winnende consortium voor de KIC (Knowledge and Innovation Community) over energie van het EIT (European Institute for Innovation and Technology). Het project genaamd InnoEnergy, samen met 6 andere toplaboratoria startte in het voorjaar van 2010. De volledi-ge keten van kennisopbouw en -overdracht wordt hierin behandeld (onderzoek, ontwikkeling, creatie van spin-off„s, technologie transfer, …). Zie D. Criekemans (2011). Geopolitiek van de hernieuwbare energie. Steunpunt Buitenlands Beleid. 73 Bollen, A., et al., 2011. Energie voor een groene economie. SERV, Brussel. p. 275 (boekdeel 2) 74 D. Criekemans (2011). Geopolitiek van de hernieuwbare energie. Steunpunt Buitenlands Beleid. 75 Bollen, A., et al., 2011. Energie voor een groene economie. SERV, Brussel. p. 234 (boekdeel 1) 76 Mededeling van de Europese Commissie: "Slimme netten: van innovatie naar implementatie". Zie: http://ec.europa.eu/energy/gas_electricity/smartgrids/smartgrids_en.htm 72

40


Vlaanderen. Hieronder volgt een opsomming van een aantal projecten en initiatieven in Vlaanderen. Vlaams Beleidsplatform Slimme netten (VREG) De VREG is aangeduid als trekker voor de met slimme netten en intelligente energiemeters verband houdende acties uit ViA (Groenestedengewest). De VREG heeft daartoe een beleidsplatform slimme netten opgestart (www.slimmenetten.be). Dat moet bijdragen aan kennisopbouw en -deling, een overzicht houden op en het coördineren van de verschillende initiatieven die worden voorbereid en uitgevoerd en tot slot bijdragen tot de advisering van het beleid over de invoering van slimme meters en de verdere ombouw van de elektriciteitsnetten naar slimme netten. Het beleidsplatform slimme netten groepeert belanghebbenden bij slimme netten en slimme meters binnen de Vlaamse overheid en daarbuiten. Onder dit platform opereren twee werkgroepen: de werkgroep netbeheer en decentrale productie heeft als focus de aanpassing van het bestaande net tot een slim net en de inpassing van decentrale productie op dit net, en de werkgroep marktwerking en consumenten heeft als focus de impact van de meters op de marktwerking en de consumenten. Bepaalde discussies worden in de gemeenschappelijke werkgroep gevoerd, omdat ze aspecten die relevant zijn voor beide werkgroepen betreffen. Via de werkgroepen zal ook de input van andere smart grid initiatieven, zoals het Smart Grids Flanders en Linear (cf. infra) worden meegenomen. Werking Vlaams Beleidsplatform Slimme netten in 2010 en 2011 De werkgroep netten en decentrale productie heeft in 2010 volgende onderwerpen behandeld of geïnitieerd: • de bepaling van een set van indicatoren voor de monitoring van de ombouw van het bestaande net naar een slim net; • de uitwerking van een studie voor het onderzoek naar de onthaalmogelijkheden van de huidige elektriciteitsnetten; • de oplijsting van maatregelen die in het kader van slimme netten moeten worden geanalyseerd; • de opvolging van de ontwikkelingen inzake de injectie van biogas op de gasnetten. De werkgroep markt en consument heeft in 2010 volgende onderwerpen behandeld: • de uitwerking van een visienota rond verwachte diensten op basis van slimme meters vanuit consu-ment en sector; • de oplijsting van de mogelijke bedreigingen als gevolg van de invoering van slimme meters; • opvolging van de consultatienota in verband met regulatoire aspecten van slimme meters opgesteld door de koepel van Europese energieregulatoren (ERGEG); • de opmaak van een inventaris van lessen die getrokken kunnen worden uit lopende projecten/studies rond slimme netten en het opstellen van een lijst van aan te pakken regulatoire issues hieromtrent. Daarnaast vergaderden beide werkgroepen ook een aantal maal gezamenlijk omtrent gemeenschappelijke thema‟s (diensten en functionaliteiten van slimme meters, de rollen die de verschillende bedrijven zullen opnemen in de markt,…).

Op 5 oktober 2010 vond in het kader van ViA ook een rondetafel plaats over de slimme meter, met als focus de mogelijke impact op de energieconsument. Op deze rondetafel werden de werkzaamheden van het beleidsplatform slimme netten en haar werkgroe-

41


pen toegelicht en werden met name de ervaringen besproken die opgedaan worden bij het proefproject inzake slimme meters dat momenteel loopt (cf. infra). Het verslag van de rondetafel is verwerkt in dit document. (cf. infra, deel 2) Wat de werking betreft van het beleidsplatform slimme netten inzake de invoering van slimme meters, ligt de focus in 2011 op het identificeren van die aspecten die via regelgeving of het optreden van de energieregulator worden geregeld om ervoor te zorgen dat een eventuele uitrol van slimme meters positieve effecten heeft voor de energiegebruikers. Verder zullen in de werkgroep markt en consument alle relevante ervaringen worden opgelijst en geanalyseerd met het oog op het trekken van relevante beleidsconclusies en wordt de impact van de slimme meters op het marktmodel van de energiemarkt geëvalueerd. Vlaams Smartgrid Platform/Smart Grids Flanders (VOKA ea) Op 1 april 2010 werd het Vlaams Smart Grid Platform (VSGP) opgericht (www.vsgp.be). Oprichters van deze vzw zijn Voka, Agoria, Telenet, EnergyICT, Xemex, TriPhase, Crompton-Greaves, Ni-ko/FifthPlay, Electrabel, SPE-Luminus, Eandis, Infrax, VITO, IMEC, IBBT77, en KULeuven. Het platform wil alle geïnteresseerde betrokkenen bijeen brengen en ondersteunen bij het tot stand brengen van de noodzakelijke randvoorwaarden om de realisatie van slimme netten in Vlaanderen te versnellen. Het VSGP is eerste instantie een bedrijfsplatform, maar wil tegelijk alle relevante spelers aan boord hebben: elektriciteitsproducenten, distributienetbeheerders, dienstenbedrijven en industrie, professionele organisaties, kennisinstellingen en de betrokken overheden. De missie van VSGP bestaat erin tegen 2020 een volledig operationeel smart grid in Vlaanderen te hebben. Hierdoor wordt een substantieel competitief voordeel gecreëerd voor Vlaamse bedrijven, nodig in de wereldwijde concurrentieslag. Om het elektriciteitsnet om te bouwen naar een slim net, is er nog bijzonder veel innovatie en onderzoek nodig in uiteenlopende domeinen, waaronder systemen, materialen, communicatie, netwerkmanagement, ICT en de opslag van opgewekte energie. Er moeten ook afspraken worden gemaakt om energie- en technologieleveranciers, onderzoeksinstellingen, financiers, regulatoren en dienstverleners zoals ICT-bedrijven op elkaar af te stemmen en duurzaam te laten samenwerken. Het Vlaams Smart Grids Platform is opgericht om deze zaken economisch te faciliteren. Het heeft vier taken: 1) het uitzetten van een strategie en acties, 2) het verdedigen van belangen, 3) toegang verschaffen tot een reële testomgeving, 4) projectondersteuning. Het platform steunt op twee pijlers, de platformwerking (ontwikkeling van gemeenschappelijke visies en

77

IBBT voert interdisciplinair strategisch basisonderzoek uit rond /ICT for Green en interdisciplinair collaboratief onderzoek rond smart grids. In 2009 stelde IBBT volgende middelen ter beschikking: (Bollen, A., et al., 2011. Energie voor een groene economie. SERV, Brussel. p. 130 (boekdeel 2) ) Middelen IBBT (2009)

middelen voor onderzoek (HE incl. netten en opslag) 1.100.000

elektriciteits transmissie en distributie 1.100.000

42


roadmaps om de acties van alle betrokkenen af te stemmen op elkaar) en projectwerking (smart grids uitrollen in de praktijk). Het platform zou op termijn eveneens gehuisvest worden in de nieuwe Energyville-campus die in Waterschei wordt gebouwd. De eerste doelstellingen van het Vlaams Smart Grids Platform zijn het realiseren van een grote reële testomgeving en het ontwikkelen van concrete implementaties op het gebied van laadinfrastructuur (bv. voor elektrische voertuigen), slimme apparaten en netsturing. De Vlaamse overheid steunt het platform en kende een werkingstoelage van 480.000 Euro toe (TIS subsidie via IWT). De middelen van het VSGP zullen voor meer dan de helft komen van lidgelden van de deelnemende partners. Het budget voor het project wordt geraamd op 2 miljoen Euro voor de eerste vier jaar. Intussen is het Vlaams Smart Grid Platform operationeel. De werkzaamheden zijn verdeeld over drie groepen. Grid intelligence: De focus van deze groep is alles wat met netten zelf te maken heeft. Dit kan over marktwerking, slimme onderstations, balancing, aansluiting van variabele bronnen, etc. gaan. In-home intelligence: De vertrekpunt binnen deze groep is de slimme meter in relatie met de woning. Zo wordt gekeken naar home energy management, lokale opslag, intelligente toestellen, etc. Grid connected vehicles: Gezien de buffercapaciteit om schommelingen in vraag en aanbod op te vangen van essentieel belang is, zullen elektrische voertuigen een cruciale rol spelen. Relevante onderwerpen binnen deze groep zijn onder andere: aansluiting, billing, laadstations, impact van elektrisch rijden op het net, business modellen etc. Per groep werden doelstellingen op 2 jaar en op 5 jaar geformuleerd. Er worden roadmaps opgemaakt voor het traject naar die doelstellingen toe. Alle partijen kunnen bij het VSGP ondersteuning vragen (in tijd en logistiek) om projectideeën die in deze roadmaps passen, te helpen uitwerken. Het VSGP subsidieert niet rechtstreeks maar helpt om kwaliteitsvolle projecten te definiëren die mogelijk via bestaande financieringskanalen (Vlaams, Europees) kunnen ingediend worden. Het gaat dan typisch over pilootprojecten, proeftuinen en demonstratoren. Eind januari 2011 herdoopte de Raad van Bestuur VSGP in Smart Grids Flanders (www.smartgridsflanders.be). Die naamsverandering markeert dat de ambities van het platform verder reiken dan de grenzen van de Vlaamse regio. Smart Grids Flanders telt bijna 70 leden en deelnemers.78

78

een overzicht van de huidige leden kan http://www.smartgridsflanders.be/leden-en-deelnemers

op

de

website

gevonden

worden:

43


Linear (VITO ea) Linear79 (Local Intelligent Networks and Energy Active Regions) is een grootschalig samenwerkingsverband tussen industrie en onderzoeksinstellingen rond intelligente elektriciteitsnetwerken, waarbij zowel de industrie als de Vlaamse overheid vanuit de innovatiebudgetten een aanzienlijke financiële inbreng hebben. Het project is een van de basiselementen van de EIT KIC Innoenergy, waarbij het Benelux co-locatie centrum werkt rond Intelligent energy-efficient buildings and cities. Linear kadert ook in het doorbraakproject “Groen Stedengewest” van VIA. VITO coördineert Linear en vormt samen met de K.U.Leuven, IBBT en Imec het hart van het onderzoek, dat financieel ondersteund wordt door de Vlaamse overheid. Laborelec is een belangrijke partner met industriële expertise die bijdraagt in het onderzoek. De andere industriële partners Eandis, Infrax, Telenet, Belgacom, Alcatel Lucent, Fifthplay, Siemens, SONY en SPE-Luminus nemen de marktgerichtheid van het project ter harte en dragen bovendien bij door het project inhoudelijk en financieel te ondersteunen. Andere leden in de stuurgroep zijn Agoria, VREG, Voka, EWI en IWT. Het onderzoek zal plaatsvinden binnen het kader van Energyville in Genk-Waterschei. Linear wil in Vlaanderen ervaring opbouwen met smart grids. Het wil voor het eerst in Vlaanderen op grote schaal actieve vraagsturing implementeren en bestuderen bij reële eindgebruikers. Het project startte op 1 mei 2008 en loopt tot 2014 (5 jaar). Het totale budget is 40 mio euro waarvan de Vlaamse overheid 10 mio euro financiert. Met de resultaten van het project kunnen demonstratieprojecten opgezet worden op de schaal van een stad of regio, om smart grids zo tegen 2020 op Vlaams niveau te laten doorbreken. Dit traject wil Vlaamse bedrijven in de energiesector de kans geven om zich voor te bereiden op de Europese markt en tegen 2020 mee te kunnen spelen op het internationale speelveld.

79

www.linear-smartgrid.be

44


Linear vertrekt van onderzoek, conceptontwikkeling en tests op laboratoriumschaal en mondt uit in een veldtest op reële schaal. Het project bestaat uit drie fases: Fase 1: De onderzoekers testen technologie en concept bij 30 gebruikers, verdeeld over Vlaanderen. Deelnemers voor deze fase zijn al gekozen. Momenteel wordt fase 1 uitgevoerd. Fase 2: Hier gebeurt de uitgebreide veldtest met 100 huishoudens verspreid over Vlaanderen. De rekrutering van de deelnemers voor deze fase is ondertussen beëindigd. Vanaf het najaar 2011 kan de veldtest effectief van start gaan na de selectie van deelnemers Fase 3: In deze fase worden 100 huishoudens in dezelfde regio gezocht. Het onderzoek concentreert zich rond een woonwijk. In deze laatste stap wordt specifiek onderzoek gedaan over smart grids en actieve vraagsturing80 op wijkniveau. De rekrutering van de deelnemers zal starten in 2012. Figuur 7: werkprogramma LINEAR (8 werkpakketten)

Bron: VITO/Linear

Het systeem van actieve vraagsturing zal een jaar actief zijn en zal uiteindelijk vergeleken worden met het referentiejaar waar men een jaar de standaardsituatie heeft gemeten. Virtuele elektriciteitscentrale (VITO) VITO bouwt samen met Group Machiels de eerste Belgische Virtual Power Plant, de PowerMatcher; een virtuele elektriciteitscentrale, die vraag en aanbod van de deelne-

80 De nadruk ligt op toestellen waarvan het verbruik verschuifbaar is in de tijd. Dit betekent dat het verbruik

niet tijdsgebonden is. Voorbeelden van dergelijke apparaten zijn: wasmachines, droogkasten, vaatwasmachines, elektrische boilers, pompen, etc.

45


mende actoren actief beheert. De technologie werd voor het eerst ontwikkeld door het Energy Research Centre in Nederland waarmee VITO samenwerkt. De Powermatcher is een architectuur- en communicatieprotocol die de invoering van Smart Grids vergemakkelijkt. Door veel kleine elektriciteit consumerende of -verwekkende toestellen op een intelligente wijze te clusteren kan het geheel functioneren als één virtuele centrale met een zeer hoge flexibiliteit. Studie onthaalcapaciteit van het net Bij de aansluiting van decentrale productie-eenheden op het net zijn er discussies over de plaats en de wijze van aansluiting alsook over de hiervoor aan te rekenen kosten. Ondanks het bestaan van een regeling voor de aansluiting op het net van productieeenheden van elektriciteit uit hernieuwbare energiebronnen (artikel 6.4.13 van het Energiebesluit) zijn er een aantal problemen bij de toepassing van deze bepalingen en het toezicht erop door de VREG. De voorrangsregeling voor de aansluiting van HE en WKK, de beperking van de aansluitingskosten voor HE en WKK en de injectietarieven voor HE en WKK leveren in de praktijk problemen op. Wat de voorrangregels betreft, stelt zich de vraag welke installaties stilgelegd worden en hoe de keuze gemaakt wordt. Daarenboven stelt zich de vraag wie bevoegd zou mogen zijn om te beslissen over wie wel toegang of voorrang heeft. Aangezien de netbeheerder alle taken noodzakelijk voor de injectie van elektriciteit uit HE-bronnen of WKK kosteloos moet uitvoeren en slechts een deel van de aansluitingskosten moeten betaald worden valt de incentive om de installaties op de meest kostenefficiënte plaatsen te bouwen weg. De “gratis” aansluiting (beschouwd als openbaredienstverplichting van de netbeheerder) kan zo leiden tot het solidariseren van onverantwoorde kosten. Binnen de werkgroep “netten en decentrale productie” van het beleidsplatform slimme netten (cf. supra) heeft de VREG, na overleg met de sector, een voorstel uitgewerkt tot het verbeteren van de bestaande regeling. Het doel is te komen tot een transparante beleidsmaatregel die de uitbreiding van de netten op een maatschappelijk verantwoorde wijze moet toelaten zonder het steunbeleid inzake decentrale opwekking te ondergraven. Na een verdere uitwerking in 2011 zal er een concreet voorstel van aanpassing aan de regelgeving bekomen worden. De problemen met de aansluitingen in de kustregio (voornamelijk wind) en de Noorderkempen (voornamelijk WKK‟s) geven weer dat de capaciteit van de bestaande netten om nieuwe installaties aan te sluiten beperkt is. Heel wat aanvragen tot aansluiting worden geweigerd en opvallend is dat vaak het transmissienet onvoldoende sterk is of zelfs ontbreekt. Aangezien het jaren duurt vooraleer een uitbreiding of versterking van het net uitgevoerd is, worden veel projecten op de lange baan geschoven. De studie “onthaalcapaciteit voor decentrale productie” kadert binnen deze problematiek en zal nauw opgevolgd worden door de VREG. De netbeheerders zullen in 2011, in opdracht van de VREG, een studie uitvoeren naar welke locaties het meest geschikt zijn voor de aansluiting van bijkomen decentrale productie-eenheden. Hiervoor zal gekeken

46


worden naar de prognosestudies van de VITO in combinatie met een geografisch informatie-element. Zo kunnen de netbeheerders de onthaalmogelijkheden van hun netten nagaan en deze informatie toegankelijk maken voor alle betrokken en dus ook de kandidaat-investeerders. Tevens kan dan beter ingeschat worden wat de kost voor bijkomende netuitbreidingen zal zijn in functie van de doelstellingen inzake het hernieuwbare energiebronnen en kwalitatieve WKK.81 MetaPV smart grid De Vlaamse regering lanceerde in november 2009 met Infrax, de Limburgse Reconversie Maatschappij (LRM82) en technologiebedrijf 3E en drie andere Europese partners het demonstratieproject “MetaPV Smart Grid” in Opglabbeek en Lommel. Het wordt een demonstratie van een intelligent netwerk op reële grootte met intensief gebruik van fotovoltaïsche cellen voor residentieel en industrieel gebruik. Het intensief gebruik van PV-modules brengt problemen met zich mee. Voorbeelden zijn de spanningshuishouding, de congestieproblemen en de netvervuilingen zoals flikker, harmonischen en spanningsverschuivingen. De bedoeling van het project is na te gaan of men de onthaalcapaciteit van het net kan doen toenemen door gebruik te maken van invertoren83. Indien zich problemen voordoen met de spanningsval (d.m.v. PV-panelen) zal men trachten via de invertoren in te spelen op het reactief vermogen. Indien dit niet gepast zou zijn of niet voldoende kan compenseren zal men trachten om te schakelen naar opslag. Slechts als beiden niet mogelijk zijn zal men het actief vermogen reduceren waardoor dus de productie daalt en ook de groenstroomcertificaten. Dit project focust op de eerste optie. Meer concreet zal onderzocht worden of het mogelijk is om de onthaalcapaciteit van het net voor HE met 50% kan toenemen tegen slechts 10% van de kosten van een netuitbreiding door gebruik te maken van de invertoren. Het netwerk zal 128 huishoudens in Opglabbeek bedienen met 4 kWp en een intelligente doos en 31 bedrijven met een installatie van 200 kWp op een industrieterrein in Lommel. 10% van de systemen zal voorzien zijn van energieopslag mogelijkheden. De reeds geïnstalleerde PV-installaties tellen niet mee aangezien deze niet voorzien zijn van de invertoren. De Vlaamse overheid investeert 40 mio euro in het project en Europa trekt er 5,5 mio euro voor uit. Het project loopt tot maart 2014. Proefprojecten slimme meters De proefprojecten lopende in Vlaanderen inzake slimme meters worden in deel twee besproken (cf. infra).

4.

Kosten-baten slimme netten

Er bestaan twee soorten kosten verbonden aan de ontwikkeling van slimme netten: de kapitaalkosten en de operationele kosten. De kapitaalkosten hebben betrekking op de investeringen die verband houden met de uitbreidingen, versterkingen en verbeterin81

Ondernemingsplan VREG 2011 LRM profileert zich tevens als een voortrekker op vlak van Cleantech. Naast de investeringsprojecten in zonne-energie, wind en biomassa onderzoekt LRM de realisatie van een aantal demo- en pilootprojecten. (Bollen, A., et al., 2011. Energie voor een groene economie. SERV, Brussel. p. 136 (boekdeel 2) 83 Ontwikkeld door SMA. 82

47


gen van het elektriciteitsnet. De operationele kosten hebben betrekking op het balanceren van het net. Volgens de Ecofys scenario berekening voor de WWF-studie84 zijn de operationele kosten altijd85 groter dan de kapitaalkosten. De kloof tussen beiden zal zelfs enkel blijven groeien in de toekomst (tot 2050). Een slim net brengt ook heel wat baten met zich mee. Directe financiële baten zijn de lagere energiefactuur voor de afnemer (bij een goede marktwerking) en de vermeden investeringen in het energiesysteem. Gezien de steeds toenemende vraag naar elektriciteit kan men kiezen om het net uit te breiden of het bestaande net slimmer te beheren. Beiden zullen extra investeringen vereisten maar in het algemeen wordt geschat dat de tweede optie lager zal uitvallen qua kosten. Een beter beheer van het productiepark (zowel fluctuerende als stuurbare productie) kan immers de voorspelde toename van de infrastructuurkosten beperken. Het potentieel van slimme netten om de piekvraag te reduceren heeft een grote impact op de dimensionering van het net en de corresponderende kosten. Tevens kunnen de operationele kosten van het net gereduceerd worden door lagere onderhoudskosten, digitale metingen en facturatie, minder netverliezen en lagere brandstofkosten door een hogere efficiëntie. De Taskforce intelligente Netten in Nederland maakt melding van een besparing van 4,2 miljard euro als de netten slechts 10% efficiënter worden gebruikt.86 Voor de samenleving in het algemeen zijn er baten zoals een lagere milieukost en een hogere voorzieningszekerheid. 87 Deze laatste baten zijn echter moeilijk te kwantificeren. Er zijn weinig analyses beschikbaar over hoeveel een slim net zou kosten en wat de baten zouden zijn voor de consumenten of de maatschappij in zijn geheel. De kosten en vooral de baten zijn immers zeer moeilijk in te schatten. Wel bestaan er analyses voor de kosten en baten van slimme meters als onderdeel van een slim net (cf. infra).

5.

Discussiepunten beleid slimme netten

[nog aan te vullen …]

84

WWF, Ecofys & OMA, 2011. The energy rapport; 100% renewable energy by 2050. In de voorspelde tijdsreeks tot 2050. 86 Taskforce Intelligente Netten, juli 2010. Op weg naar intelligente netten in Nederland. Discussiedocument. Online beschikbaar op: http://www.rijksoverheid.nl/bestanden/documenten-enpublicaties/rapporten/2010/09/02/op-weg-naar-intelligente-netten-in-nederland/13pd2010g292.pdf (p. 10) 87 IEA, 2011. Technology Roadmap Smart Grids. 85

48


Hoofdstuk 2: Slimme meters 1.

Wat zijn slimme meters?

1.1.

Definitie

Slimme meters worden vaak vooropgesteld als een essentieel onderdeel van slimme netten. In tegenstelling tot de klassieke elektriciteits- en gasmeter kan de slimme meter communiceren met de “buitenwereld”. De definitie van een slimme meter kan verschillen naargelang de gebruikte bron en de ene meter is „slimmer‟ dan de andere. Aangezien er tot op heden geen standaarden bestaan voor slimme meters, verschillen de functionaliteiten en potentiële diensten van de meters onderling. In het Europese derde Energiepakket wordt de volgende definitie van slimme meters gebruikt: “An intelligent metering system or 'smart meter' is an electronic device that can measure the consumption of energy, adding more information than a conventional meter, and can transmit data using a form of electronic communication. A key feature of a smart meter is the ability to provide bi-directional communication between the consumer and supplier/operator. It should also promote services that facilitate energy efficiency within the home.” Essentieel is dus dat er een bi-directioneel communicatiestroom bestaat tussen de consumenten en leveranciers of netbeheerders. Een slimme meter is een digitale meter die continu van op afstand in twee richtingen informatie zou moeten kunnen doorsturen. Figuur 8: een voorbeeld van een slimme meter

Bron: Eandis

49


1.2.

Basisfunctionaliteiten

Het rapport „WerkTraject 4 (WT4) – Meetinfrastructuur’ kadert in het project „ontwikkeling van een marktmodel voor de Vlaamse energiemarkt‟ van de VREG in 2006. Dit rapport tracht bij te dragen tot het onderbouwen van de al dan niet wenselijkheid en haalbaarheid van de implementatie van „slimme meters‟. Binnen het werktraject was een eerste stap een aanzet tot het oplijsten van functies die slimme meters zouden moeten kunnen. Dit is van groot belang aangezien de kosten- en batenanalyse sterk afhangt van de overeengekomen functionaliteiten. Na een bevragingsronde kwam de VREG tot een dynamische lijst met functies dat aangepast werd in functie van de feedback van de stakeholders. De lijst van functionaliteiten kan teruggevonden worden in de bijlage van deze nota (bijlage 1). Hier wordt een onderscheid gemaakt tussen basisfuncties (B), extra functies (E), optionele functies (Op) en overbodige functies (Ov). Het verschil tussen extra functies en optionele functies is dat de eerste voorzien worden in de meter met een mogelijke activering in de toekomst, terwijl de optionele functies niet voorzien worden in de meter maar wel meegenomen worden in de KBA. Ook voor de gasmeter werden de functionaliteiten opgelijst, hoewel deze veel beperkter zijn. Deze lijst van functionaliteiten werd in een latere fase gekoppeld aan de Guidelines of Good Practice (GGP) Regulatory aspects of smart metering van ERGEG met betrekking tot het begrip „diensten‟ van slimme meters. Het vertrekpunt van de GGP van ERGEG zijn de minimale diensten waaraan de slimme meters moeten voldoen. De tabel met de klantendiensten voor elektriciteit en gas volgens de GGP van ERGEG is in tabel 1. Tijdens een subwerkgroep van het beleidsplatform slimme netten van de VREG werd de WT4 lijst getoetst met de GGP‟s van ERGEG. Hieruit is besloten dat de functionaliteiten van WT4 volstaan om de door ERGEG vooropgestelde diensten uit te kunnen voeren. De lijst is dynamisch en zal ongetwijfeld verder evolueren met de tijd. Critici menen dat bij de meeste doelstellingen van de functionaliteiten de leveranciers vragende partij zijn. Het betreft doorseinen van gegevens naar leveranciers (zeer frequente basis) met objectieven als facturatie, prijsformules, invoeren van timeframes en andere marktmechanismen of marketing objectieven.

50


Tabel 3: ERGEG’s guidelines of good practice on regulatory aspects m.b.t. slimme meters

1.3.

Communicatiemogelijkheden

Eén van de basiseigenschappen van een slimme meter is de bi-directionele communicatiestroom van en naar de slimme meter. De informatieoverdracht kan plaatsvinden op verschillende manieren. De verschillende technologieën hebben alle voor- en nadelen en ook hier is een weloverwogen beslissing van groot belang. We kunnen de communicatietechnologieën indelen in drie categorieën:

51


Power Line Communication (PLC88) Communicatie over telefoon- en kabelnet Draadloze communicatie. In opdracht van de VREG voerde de KUL in 2007 een studie uit waarin de communicatiemogelijkheden onderling vergeleken werden naar geschiktheid (voor de verschillende functionaliteiten) en kostprijs.89 De samenvattende tabel (tabel 4) van de studie wordt hier overgenomen en geeft bondig de voor en nadelen van de verschillende mogelijkheden weer. Tabel 4: samenvattende tabel communicatiemedia

GPRS: General Packet Radio Service/UMTS: Universal Mobile Telecommunications System/RF: Radio Frequency/PMR: Professional Mobile Radio.

Bron: Deconinck G., et al., 2007

Voor internet via de kabel wordt er in de tabel nog een onderscheid gemaakt tussen de inbouw van een specifiek breedbandnetwerk (S) en het gebruik van bestaande breedbandnetwerken (B). De finale keuze voor een communicatiemiddel heeft zowel te maken met de technische en niet-technische eisen die men aan de communicatie met slimme meters stelt. Zo zal de bandbreedte afhangen van de vereiste dataoverdracht. Enkel de maandelijkse uitlezing stelt lagere eisen dan wanneer kwartierverbruiken en uitgebreide power quality gegevens worden opgevraagd. In het laatste geval zijn internet-gebaseerde oplossingen of mobilofonie van de 3e generatie (UMTS) de meest geschikte communicatiemedia. Naar kostprijs toe scoren PLC en RF het best. Onder kostprijs worden zowel de kostprijs van de installatie alsook de kosten verbonden aan

88 Power 89

Line Communication (of Power Line Carrier) is de datacommunicatie via het elektriciteitsnet. Deconinck G., et al., 2007. Studie communicatiemiddelen voor slimme meters (VREG 2006/0192). K.U.Leuven – ESAT/ELECTA.

52


de uitbating begrepen. De tijdshorizon voor de kostenberekening is 15 jaar.90 Dit komt overeen met de veronderstelde levensduur van de slimme meters. PLC/RF werden tot op heden ook het meest toegepast voor de communicatie tussen de slimme meter en de dataconcentrator. Naast de relatief lage kostprijs hebben ze goede eigenschappen van bereikbaarheid en creëren ze onafhankelijkheid door eigen beheer. Naar flexibiliteit en betrouwbaarheid toe, voldoen alle besproken communicatiemedia aan de vereisten. Daarenboven zijn alle communicatiemedia geschikt voor de basisfuncties (cf. supra).

1.4.

Regulering toestellen: centrale en decentrale coördinatie-mechanismen

VITO definieert een aantal manieren waarop de interactie (in- en afschakelen) met elektrische toestellen kan gerealiseerd worden.91 De opsomming van de meetcoördinatiemechanismen gaat van centraal naar meer decentraal. Combinaties van de verschillende opties zijn ook mogelijk. Op afstand schakelen. Vanuit een centrale regelkamer vertrekt een schakelsignaal dat via de slimme meter de elektrische apparatuur bij een verbruiker stuurt. Centraal optimaliseren. Hier zal de centrale regelkamer niet enkel een schakelsignaal versturen maar ook informatie ontvangen van de elektrische installatie over de geplande activiteiten. Dit maakt een optimalisatie mogelijk (inschakelen tijdens de goedkoopste momenten). Time Of Use (TOU) Tariff of tarieven in reële tijd. Via prijssignalen te sturen naar het elektrische toestel kan het zelfstandig kiezen of de prijs op dat moment gunstig genoeg is om in te schakelen dan wel te wachten. TOU kan naast het concept flexibele energieprijzen ook betrekking hebben op nettarieven. Marktagenten of energiemakelaars. Hier ontstaat een web van stroomaanbieders, andere makelaars en andere gebruikers (elektrische toestellen) en wordt via de makelaars de meest gunstige oplossing gezocht. De reeds besproken virtuele centrales zullen hier een rol spelen. Agent en verbruikspunt koppelen. Dit vormt de meest decentrale oplossing waar telkens een „agent‟ zal gekoppeld worden aan een verbruikspunt en tussen de agenten een netwerk ontstaat met intensieve communicatie. VITO voerde een evaluatie uit van de verschillende mechanismen en kwam tot de conclusie dat het systeem met marktagenten gemiddeld het best scoorde. De evaluatie beschouwde volgende elementen: veiligheid ICT, privacy, communicatie en respons-

90

De details van de kostenvergelijking worden hier niet mee opgenomen maar kunnen teruggevonden worden in de studie waarvan sprake in de tekst. 91 Zie IST (Dossier 21): energievoorziening van overal naar overal. 2010

53


bekendheid92. Het is van groot belang dat er een weloverwogen keuze wordt gemaakt m.b.t. het coördinatiemechanisme alvorens met een grote uitrol van slimme meters te starten. In functie van de keuze en dus de toekomstvisie dienen de functionaliteiten en diensten van slimme meters bepaald te worden.

2.

Waarom zijn slimme meters nodig?

Tot op heden worden in Vlaanderen analoge stroommeters (ferrarismeter) gebruikt om het verbruik gedurende een bepaalde periode te meten. Via de Manual Meter Reading (MMR) vraagt de distributienetbeheerder de meterstand op voor een bepaalde periode (particulieren jaarlijks, bedrijven jaarlijks of maandelijks). Op basis van deze gegevens maakt de leverancier zijn factuur op. Centraal binnen het slimme netten principe staat echter een betere meting van de activiteiten op het net en een verhoogde communicatie tussen de verschillende spelers op het net. Dit vereist een continue sturing en monitoring waaraan de klassieke ferrarismeter niet meer aan kan voldoen. Aangezien slimme meters veel gedetailleerdere informatie kunnen verschaffen en het mogelijk maken dat het verbruik op elk moment van de dag kan gelezen worden vanop afstand, ontstaat er een beter beeld van de elektriciteitsvraag. Daarenboven zorgen slimme meters voor een betere stroomvoorziening doordat de stroomkwaliteit en stoomonderbrekingen ook gemeten en geregistreerd worden. Ook wordt het mogelijk om de stroomafname van de consument te reduceren of te verschuiven in de tijd door „intelligente‟ toestellen (vanop afstand) te sturen (bv. in functie van de kosten of de dynamische prijszetting voor de verschillende periodes van de dag). Afhankelijk van de beschikbare functionaliteiten kunnen er heel wat nieuwe diensten voor de eindgebruiker ontstaan wat aanzienlijke voordelen met zich kan meebrengen. Er zijn echter ook nadelen verbonden aan slimme meters. Vooral de kostenverdeling van de uitrol alsook de privacy vormen de voornaamste zorgen voor de kwetsbare consumenten. In het volgende deel zal verder ingegaan worden op de potentiële voor- en nadelen van de slimme meter en enkele kritische kanttekeningen.

3.

De pro- en contra’s van slimme meters.

Er zijn heel wat voor en nadelen verbonden met het gebruik van slimme meters. In dit gedeelte zullen we trachten de voornaamste voor- en nadelen op te lijsten. Vervolgens zullen we ook een aantal kritische reflectiepunten oplijsten die door diverse stakeholders werden aangekaart.

92

Responsbekendheid kijkt naar de zekerheid die de verbruiker krijgt dat het systeem hem constant de beste oplossing aanreikt.

54


3.1.

De potentiële voordelen en aandachtspunten

De voornaamste potentiële voordelen van de slimme meter worden hier kort toegelicht. Bij sommige voordelen worden de kritische kanttekeningen en/of nuanceringen meegedeeld. Energiebesparing Door de sensibilisering van de eindgebruiker zou een energiebesparing kunnen teweeggebracht worden. Via de slimme meter wordt informatie gegeven aan de eindgebruiker wat hem toestaat zijn gedrag aan te passen. Door een beter inzicht in zijn verbruiksprofiel kan de consument actief ingrijpen en weloverwogen wijzigingen in zijn gedrag realiseren. De slimme meter kan gekoppeld worden aan een pc of display om het inzicht in het verbruik te doen toenemen.

De slimme meter creëert mogelijkheden om elektrische toestellen te regelen via het aan- en afschakelen vanop afstand. Een interessante en essentiële toepassing waar slimme netten handig gebruik van kunnen maken via aan- en afschakelen van toestellen is de reeds besproken peak-shaving. Het verschuiven van het verbruik in de tijd brengt niet noodzakelijk een energiebesparing mee. De eindgebruiker kan meer verbruiken in de dal-periodes dan dat hij bespaart in de piekperiodes. Naast energiebesparing en het verschuiven van de vraag in de tijd kan deze toepassing ook gebruikt worden voor veiligheidsredenen. De netbeheerders kunnen het gas of de elektriciteit van buitenaf en op afstand afsluiten in geval van bijvoorbeeld een ongeluk. De slimme meter kan de mogelijke introductie van nieuwe diensten betekenen. Energieleveranciers en bedrijven zijn bezig om toepassingen te ontwikkelen die op termijn extra diensten mogelijk maken waardoor het besparen van energie nog gemakkelijker wordt voor de consument.

Reductie administratieve lasten en kosten van de dienstverlening. Door de slimme meter zal geen fysieke meteropname meer nodig zijn, alles kan digitaal en automatisch doorgestuurd worden. Dit brengt tevens een kostenbesparing voor de netbeheerder met zich door de reductie van het personeelsbestand. De consument hoeft ook niet meer thuis te blijven bij een meteropname of zelf de meterstanden door te geven. Een reductie van de administratieve lasten. Het is echter belangrijk op te merken dat, indien men kiest voor de uitrol van enkel slimme elektriciteitsmeters en een grootschalige uitrol van slimme gasmeters uitsluit, de kosten van fysieke meteropname nog steeds zullen plaatsvinden. De meteropnames vinden namelijk voor elektriciteit en gas samen plaats. Dit heeft als gevolg dat de vaste kostencomponent van het gasverbruik zal toenemen door de uitrol van slimme electriciteitsmeters. Verhuizing en leverancierswissel worden met de komst van de slimme meter eenvoudig vanop afstand te regelen. Bij het veranderen van leverancier kan de nieuwe

55


leverancier de relevante gegevens op afstand moeiteloos uitlezen. De meterstanden moeten dus niet meer doorgestuurd worden, niet bij een leverancierswissel noch bij een verhuizing. De consument moet alleen nog maar zijn verhuizing/ overstap bij zijn energieleverancier doorgeven. Zo dalen de administratieve lasten.

Verbetering van de marktwerking Er zijn heel wat potentiële voordelen verbonden aan de slimme meter die de marktwerking kunnen verbeteren. Hierna worden een aantal opgelijst:

Communicatiemogelijkheden; De slimme meter creëert nieuwe communicatiemogelijkheden. Via de communicatie laag van de slimme meter ontstaan er mogelijkheden om te communiceren tussen de verschillende marktpartijen. Communicatiestromen kunnen gaan tussen consumenten, producenten, distributienetbeheerders en andere derden die diensten leveren. Van groot belang is de interoperabiliteit van de meetgegevens. De interoperabiliteit houdt in dat eenvoudige uitwisseling van meetdata tussen partijen moet mogelijk zijn. Duidelijke afspraken tussen alle betrokken partijen waarbij vooral de basisfuncties worden vastgelegd zijn hier essentieel. De communicatiemogelijkheden van slimme meters werden reeds besproken (cf. supra). De slimme elektriciteitsmeter kan ook aangesloten worden op de gas-, water- en warmtemeter waardoor de verschillende meters met elkaar in verbinding komen te staan. De communicatielaag van de slimme meter kan echter ook interfereren met andere thuisnetwerken. Zo kan een PLC netwerk (cf. supra) slechts voor één communicatiestroom gebruikt worden en zijn extra kosten vereist om dit te vermijden. Bovendien kan, in geval er wordt gekozen voor (gedeeltelijk) draadloze communicatie, er weerstand bestaan bij de consumenten die geen wireless verbinding in hun huis willen. Via de communicatielaag zijn ook upgrades van de meter vanop afstand mogelijk. Fraudedetectie; Door gebruik te maken van slimme meters kan de netbeheerder eenvoudiger en sneller fraude detecteren en ingrijpen met als gevolg dat er minder fraude zal kunnen plaatsvinden. Wanneer de meterstanden van afnemers op een meer accurater manier gelijktijdig uitgelezen kunnen worden, dan kan men de infeed vergelijken met het verbruik en detecteren waar het verschil zit. Facturatie sneller en correcter; Doordat de data continu en in real time doorgegeven wordt, kan de facturatie op basis van die meetdata sneller en correcter verlopen. Dit heeft als gevolg dat er minder klachten zullen zijn van eindgebruikers. De eventuele schattingen van meterstanden zullen dan overbodig zijn wat de kwaliteit en nauwkeurigheid van de factuur verbetert. De ervaringen in Italië (cf. infra) leren dat vóór de uitrol van slimme meters 5 van de 6

56


facturen geschat werden terwijl dat getal is gereduceerd tot minder dan 10% door de ingebruikname van de slimme meter.93 In tegenstelling tot de huidige praktijk, waar men maandelijks een gemiddeld bedrag betaalt en de slotafrekening jaarlijks plaatsvindt, kan de leverancier nu factureren op basis van het werkelijke maandelijkse verbruik. Dit brengt wel de financiële bezorgdheid met zich mee dat kwetsbare (arme) consumenten met een zwak draagvlak tijdens de koude winter een zeer hoge factuur van elektriciteit en voornamelijk gas voorgeschoteld krijgen. Dit terwijl deze periode de meest essentiële periode is om over energie te kunnen beschikken. Het particulier verbruik neemt immers drastisch (met een factor 4)94 toe tijdens de koude en donkere maanden van het jaar. Het is een risico dat uiteraard zwaarder dreigt voor de minder begoede gezinnen. De mogelijkheid om vaste voorschotten te betalen moet blijven bestaan voor de consument om betalingsmoeilijkheden in de winter te voorkomen. Innovatieve tarriefformules; Door de invoering van slimme meters kunnen verbruikers ook in real time op de hoogte gehouden worden van de energieprijzen. In theorie kan dat ook zonder slimme meter, maar het verbinden van het eigenlijke verbruik met de op dat moment gangbare prijs is effectiever voor de gedragsverandering. De slimme meters creëren mogelijkheden voor de innovatieve tariefformules. Eén van de mogelijkheden is TOU-tarifering (cf. supra). Een andere mogelijkheid is Critical Peak Pricing (CPP) waarbij verbruikers op de hoogte worden gehouden van een vaste blok van uren gedurende dewelke een hogere prijs zal gehanteerd worden de volgende dag.95 Budgetmeter overbodig; De slimme meter kan ook de budgetmeter vervangen. Hierdoor wordt de budgetmeter overbodig. Nu is het zo dat bij afnemers die bij de netbeheerder een betalingsachterstand opbouwen een budgetmeter geplaatst wordt. Dit vergt in het huidige systeem een installatie ter plaatse van een nieuwe meter. Wanneer in de slimme meter een prepaymentfunctie is voorzien, zou deze van op afstand geactiveerd kunnen worden. De slimme meter kan dan bij niet-betaling slechts een minimaal niveau aan stroom voorzien terwijl bij betaling een activatie zeer snel en efficiënt kan gebeuren. De ervaringen met slimme meters in Italië bevestigen dit.96 Hier kunnen wel veiligheidsrisico’s ontstaan en dient bekeken te worden hoe problemen met de binneninstallatie vermeden kunnen worden. Zo kan men bij een desactivatie van de gaslevering (via een slimme gasmeter) het gasfornuis vergeten af te sluiten waardoor er bij een activatie een veiligheidsrisico ontstaat. Een andere bedenking is dat er een vermoeden be-

93

OESO, 2011. Electricity: renewables and smart grids. DAF/COMP(2010)10. P. 201 OIVO (Onderzoeks- en Informatiecentrum van de Verbruikersorganisaties ), 2010. Standpunt slimme meters voor gas en elektriciteit Online beschikbaar op: http://www.crioc.be/index.php?mode=document&id_doc=4977&lang=nl 95 OESO, 2011. Electricity: renewables and smart grids. DAF/COMP(2010)10 96 OESO, 2011. Electricity: renewables and smart grids. DAF/COMP(2010)10 94

57


staat dat (vooral zwakke) gebruikers in geval van betalingsmoeilijkheden makkelijker op afstand kunnen afgesloten worden wat tot verdoken armoede kan leiden. Koppeling met decentrale opwekkingseenheden; Via de koppeling van de slimme meter op decentrale opwekkingseenheden zoals PV installaties, windmolens en WKK-installaties ontstaat er een meer gedetailleerd inzicht in financiële gevolgen van de eigen opwekking van energie door de consument. Bevordering van de implementatie van een slim net De slimme meter kan instaan voor een hogere betrouwbaarheid en voorzieningszekerheid. De netbeheerder kan de voorzieningszekerheid beter waarborgen door de productie van de leveranciers en het verbruik door de eindgebruiker beter op elkaar af te stemmen. Hierdoor wordt het energienet stabieler mede door de snellere en betere detectie en analyse van storingen. Er zouden minder storingen plaatsvinden en de storingen zouden korter van duur zijn.

3.2.

Potentiële nadelen en aandachtspunten van de slimme meter

Niet iedereen is overtuigd van de noodzaak van een volledige uitrol van slimme meters. Heel wat kritische stemmen hebben hun bedenkingen en kanttekeningen bekend gemaakt. Vooral de volledige uitrol gaat volgens sommigen te ver. Echter, om het maximale potentieel uit de slimme meters te halen wordt er vaak vanuit gegaan dat een volledige uitrol zal plaatsvinden. Zo zou de volledige uitrol het beheer van het elektriciteitsnet kunnen optimaliseren. De vaste kosten (zoals bv. communicatie en databeheer) kunnen ook over een breder doelgroep gespreid worden bij een volledige uitrol. Hieronder wordt een aantal belangrijke discussiepunten in het debat rond de uitrol van slimme meters opgelijst. Kostprijs slimme meters Slimme meters brengen heel wat kosten met zich mee en de vraag stelt zich wie de kosten zal dragen. Vaak wordt ten onrechte enkel verwezen naar de aanschafprijs van de hardware van de meter. Er zijn echter verschillende kostencomponenten die in rekening moeten gebracht worden: o De aankoop en installatie van de meter; o Inrichten van de communicatie-infrastructuur; o Inrichten van datacentra; o Project roll-out. Wat de kosten voor de transmissie van gegevens en de communicatie-infrastructuur betreft, heeft een gebruiker in een aantal scenario‟s altijd een computer nodig om zijn

58


verbruik te kunnen vergelijken. Vele gezinnen, met name de kansarmen, hebben echter geen internetaansluiting of een computer ter beschikking. Verder kan het investeren in „slimme toestellen‟ (cf. supra) die kunnen interageren met een slimme meter mee als een kost beschouwd worden. Huishoudelijke toestellen laten aansturen door een slimme meter is enkel weggelegd voor kapitaalkrachtige consumenten. Niet iedereen heeft het financiële draagvlak om in dergelijke toestellen te investeren waardoor het nut van het installeren van een slimme meter of het invoeren van innovatieve tarieven in sommige gevallen in twijfel kan getrokken worden. Het kan niet de bedoeling zijn om thuis te zitten en te wachten op de juiste prijssignalen om de toestellen manueel aan- of af te schakelen. Bestaande toestellen slim gebruiken zou mogelijk moeten zijn door een goedkoop en eenvoudig toestel te ontwikkelen die zonder te veel kost en moeite de toestellen kan sturen. De slimme meters hebben bovendien een kortere levensduur dan de analoge meters. De op dit moment bekende slimme meters hebben een voorziene levensduur van 15 tot 20 jaar.97 Andere bronnen spreken van een kortere levensduur in de orde van 10 jaar.98 Meestal wordt in de KBA echter een levensduur van 15 jaar genomen.99 De klassieke elektromechanische meters hebben een levensduur van 25 tot 40 jaar.100 De opportuniteitskosten van slimme meters verdienen ook aandacht. Het budget dat wordt voorspeld voor de uitrol van slimme meters komt neer op ongeveer 1 miljard Euro101. De vraag die zich dan stelt is of het geld niet efficiënter kan besteed worden. Er zijn andere maatregelen die meer energiebesparing zouden kunnen opleveren voor dezelfde investering. Men denkt dan aan dakisolatie, dubbele beglazing, enz. Slimme meters hebben echter niet enkel als doel om energiebesparing te realiseren en moeten ook een slim net ondersteunen. Een evaluatie waar men alle doelen voor ogen houdt is hier gepast en gewenst. Energiebesparing De cijfers die worden voorgelegd met betrekking tot de besparing dankzij de slimme meter zijn zeer uiteenlopend. Besparingen kunnen gaan van 1,5 tot 10% en zelfs 15%102. Het is van groot belang om een sensitiviteitsanalyse uit te voeren bij de KBA

97

Volgens sommigen kan de levensduur nog korter zijn (5 jaar) door de snelle evolutie van de cryptografische methodes.

98

Onderzoeks- en Informatiecentrum van de Verbruikersorganisaties, 06 2010. OIVO Standpunt slimme meters voor gas en elektriciteit. Online beschikbaar op: http://www.crioc.be/index.php?mode=document&id_doc=4977&lang=n 99 G. Deconinck, 2007. An evaluation of communication means for smart metering in Flanders. KUL. 100 Commissie voor Woonbeleid, Stedelijk Beleid en Energie. Vergadering van 28/01/2010. Vraag om uitleg van de heer Peter Reekmans tot mevrouw Freya Van den Bossche, Vlaams minister van Energie, Wonen, Steden en Sociale Economie, over slimme elektriciteitsmeters en de kosten. 101 Zie ViA rondetafel „de consument en de slimme energiemeter‟ 05 10 2010 102 Bob Gilligan, 2011. Rising electricity bills: Will smart meters help consumers? Euractiv. Online beschikbaar op: http://www.euractiv.com/en/food/rising-electricity-bills-smart-meters-help-consumers-news502921 EN Mededeling van de Europese Commissie: "Slimme netten: van innovatie naar implementatie", p. 4. Zie: http://ec.europa.eu/energy/gas_electricity/smartgrids/smartgrids_en.htm

59


om na te gaan hoe sterk de resultaten wijziging in functie van de veronderstelde energiebesparing. In de discussie rond energiebesparing rond slimme meters wordt vaak uitsluitend rekening gehouden met de situatie bij huishoudens. Dit terwijl het elektriciteitsverbruik bij huishoudens in 2008 slechts 24% van het totaal bedroeg.103 Het is interessant na te gaan of KMO’s geen grotere potentieel hebben dan gezinnen aangezien het verbruik daar meestal veel hoger ligt. Tevens krijgen proefprojecten bij KMO‟s en bedrijven minder aandacht hoewel ook daar interessante inzichten kunnen bekomen worden. Volgende elementen verdienen aandacht wanneer men wenst na te gaan hoeveel er bespaard kan worden door de invoering van de slimme meter:

De mate waarin verbruikers bewust worden gemaakt van hun consumptie. Helaas zijn er echter nog weinig tot geen studies en ervaringen die kunnen aantonen dat slimme meters dit daadwerkelijk kunnen bereiken. De slimme meters die meestal worden geïnstalleerd bieden minimale functionaliteiten (bijv. roll-out in Italië) aan de consument en houden slechts in dat de meter op afstand kan uitgelezen worden104. Zulke basis slimme meters bieden geen additionele voordeel voor de consument. Gevreesd wordt dat de energierekening door de invoering van slimme meters, in tegenstelling tot de algemene verwachting, zal stijgen in plaats van te dalen voor de huishoudelijke eindgebruiker. Het soort feedback dat de gebruiker krijgt. Een studie105 dat begeleid werd door de Radboud Universiteit Nijmegen in Nederland heeft aangetoond dat gedragsaanpassingen sterk afhangen van het soort feedback dat de verbruiker krijgt. Na een psychologische beschrijving van menselijk gedrag en hoe deze kan veranderen komt de studie tot interessante bevindingen. De besparing bedroeg gemiddeld 9% voor stroom en 14% voor gas wanneer de verbruikers van gepaste feedback werden voorzien (inclusief display). Wanneer enkel een slimme meter werd geïnstalleerd zonder display bedroegen de besparingen „slechts‟ 3% voor stroom en 2% voor gas. Bovendien waren meer huishoudens in de feedback-groep succesvol in het besparen dan huishoudens in de controlegroep.106 De meter op zich is dus niet voldoende maar de data moet omgezet worden in feedback die voldoet aan de eisen van aandacht, frequentie, begrijpelijkheid en de relatie met een standaard.

103

IEA Statistics. Zie: http://www.iea.org/stats/electricitydata.asp?COUNTRY_CODE=BE

104

Bob Gilligan, 2011. Rising electricity bills: Will smart meters help consumers? Euractiv. Online beschikbaar op: http://www.euractiv.com/en/food/rising-electricity-bills-smart-meters-help-consumers-news502921 105 Gedurende 3 maanden kregen 18 Nederlandse huishoudens via een aan de slimme meter gekoppeld en goed zichtbaar elektronisch display, continu feedback over hun energieverbruik. Een controlegroep van eveneens 18 huishoudens kregen alleen een slimme meter, maar dan zonder display. Beide groepen kregen energiebesparingadvies en werden gevraagd wekelijks de meterstanden op te nemen. Beide groepen kregen energiebesparingadvies en werden gevraagd wekelijks de meterstanden op te nemen. (zie: L. Firet, 2010. „The social psychology behind the impact of feedback on energy consumption‟, UCPartners.) 106 Namelijk 81% versus 47% voor stroom en 100% versus 65% voor gas.

60


Feedback, in de vorm van een display, heeft echter een hogere kost waardoor het evenwicht tussen kosten en baten verschoven wordt. De vrijwilligheid bij de deelname aan experimenten en proefprojecten. Praktijkexperimenten worden vaak uitgevoerd op basis van vrijwilligheid bij betrokken consumenten. Deze groep mensen is vaak niet representatief voor een volledig land. De resultaten zijn, ook omwille van de vrijwilligheid, eveneens vaak een overschatting van de werkelijkheid. De vertaling van praktijkexperimenten naar algemene en gemiddelde percentages dient dus voorzichtig te gebeuren met de nodige nuancering.107 Een studie van Oxxio in Nederland108 toont aan dat de houding die men inneemt ten opzichte van (het treffen van) energiebesparende maatregelen de belangrijkste voorspeller is van energiebesparend gedrag. Het uitdovingseffect van besparingen. Sommige studies geven aan dat het energiebesparingseffect op langere termijn kan uitdoven. Zo constateerden onderzoekers van de TU Delft dat een energiebesparing na 4 maanden van 7,8 % niet kon worden behouden op langere termijn.109 Alternatieve besparingsmaatregelen. Sommige studies tonen aan dat men liever in energiebesparende maatregelen investeert dan dat men zijn gedrag bijstuurt. Daarenboven zijn er voor mensen die wensen geïnformeerd te worden over hun elektriciteitsverbruik alternatieven zoals toestellen die op de meter worden aangesloten en het verbruik eender waar in de woning kunnen tonen. De kostprijs van dergelijke toestellen zou ongeveer 100 € bedragen. Er bestaan ook kleine apparaten die kunnen aangesloten worden op een toestel om het verbruik daarvan te registreren. Volgens een aantal Duitse studies110 bedraagt het jaarvoordeel ten gevolge van de energiebesparing voor de consument 9 tot 50 euro. Daar tegenover staat een kost van 35 tot 100 euro aan kosten voor het installeren van de slimme meter vermeerderd met jaarlijkse servicekosten van 60 tot 240 euro van netbeheerders en providers. De verschillende verbruiksprofielen. Er zou ook een analyse moeten uitgevoerd worden van de impact van de meter op de verschillende verbruiksprofielen. Het spreekt voor zich dat kleinere verbruikers een veel kleinere potentieel in energiebesparing hebben dan de grotere verbruikers. Het eigen verbruik. De slimme meter verbruikt zelf energie. Hetzelfde geldt voor het verzamelen, opslaan en ter beschikking stellen van de meetgegevens. Niet enkel de slimme meter zelf, maar ook de displays en bijhorende computers en communicatieapparatuur verbruiken stroom voor zoverre ze niet reeds gebruikt worden KEMA, 2010. Intelligente meters in Nederland; herziene financiële analyse en adviezen voor beleid. Bijlage C. 108 Zie: http://www.energieraad.nl/newsitem.asp?pageid=31635 109 E-ster, 09/09/2010. Smart Meters alleen besparen niet veel energie. Zie: http://www.ester.be/over%20E-ster/index.cfm?id=62&newsNr=81 110 Milieu Magazine, nr. 4, mei 2011, jaargang 22. „Smart grids: smart money‟. Innovatie & techniek. p. 2426 107

61


voor ander toepassingen. De energieconsumptie van de elektronica en de noodzakelijke datacenters moet mee in beschouwing genomen worden. De betrokkenheid van de eindgebruiker. De confrontatie van de eindgebruiker met de meetgegevens zou een gedragswijziging kunnen realiseren. Sommige critici merken echter op dat via de digitalisering van de markt de eindgebruiker juist dreigt minder in contact te komen met de elektriciteitsmarkt. Er is namelijk geen noodzaak meer om de meter uit te lezen, de factuur komt elektronisch en de betaling gebeurt vaak via domiciliëring. Het omgekeerde is echter ook mogelijk. Door de sensibilisering kan de consument zich meer betrokken voelen met de elektriciteitsmarkt. Het effect van dynamische prijssignalen. Het gebruik van dynamische prijssignalen (bv. TOU-tarifering) zou een effectief middel zijn om een bijsturing van het gedrag te realiseren. Velen betwijfelen de effectiviteit van innovatieve tarieven. Zo werd vanaf 1 januari 2007 het elektriciteitsverbruik tijdens de daguren van het weekend ook geregistreerd op de teller die het verbruik tijdens de daluren weergeeft. Deze maatregel werd ingevoerd omdat de gemiddelde productiekost tijdens de daluren lager is doordat de duurdere piekcentrales dan niet moeten worden ingezet. Op verzoek van de VREG heeft Synergrid een analyse gemaakt van de impact van de invoering van het weekendtarief. Een van de conclusies was dat het gedragseffect beperkt bleef tot 2 à 3%. Een gedifferentieerde tariefregeling brengt dus niet noodzakelijk een grote gedragswijziging teweeg. Het gebruik van innovatieve tarieven brengt ook andere bedenkingen met zich mee (cf. infra). Complexe tariefstructuren Het gedrag van de verbruiker zou wijzigen door hem of haar te confronteren met de meetgegevens. Een gedragswijziging (=besparing van energiegebruik) kan versterkt worden door prijssignalen. Als gevolg van hoge prijzen tijdens de piek kan de verbruiker zijn consumptie reduceren of verschuiven in de tijd. Dit heeft als bijkomende voordeel dat de piekcapaciteit niet verder dient uitgebreid te worden en dat de kostenefficiëntere productie kan aangewend worden111. Men kan dus door gebruik te maken van innovatieve tariefformules het gedrag sturen en een meer gebalanceerde belasting van het productiepark bekomen. Het sturend vermogen van energieprijzen wordt door sommigen betwijfeld (cf. supra). Wanneer de prijzen continu wijzigen in functie van de marktverhoudingen kan de verbruiker het als te complex ervaren en verlangen naar een vaste prijs. Klachten kunnen ontstaan doordat men van mening is dat men thuis moet blijven om de meter of display in het oog te houden om beslissingen over hun consumptie te kunnen nemen. Bovendien kunnen de lage inkomens huishouden slachtoffer worden van de nieuwe prijsstrategieën omdat ze niet in staat zijn om te investeren of hun gedrag aan te passen. Ze kunnen ook niet investeren in de zogenaamde nieuwe „intelligente‟ toestellen - die in functie van de prijs kunnen aan- of afschakelen - terwijl ze genoodzaakt zijn stroom af

111

De zogenaamde „piek centrales‟ hebben hogere draaikosten (brandstof) dan de „base load centrales‟.

62


te nemen tijdens de piekmomenten.112 Daarenboven kan de eindverbruiker met een slimme meter kiezen voor gedifferentieerde tariefplannen. Uit de GSM-markt blijkt echter dat een overvloed aan tariefplannen de markt voor de consument onoverzichtelijk en onbegrijpelijk maakt. Tot slot dient opgemerkt te worden dat dynamische of TOU prijszetting niet noodzakelijk een reductie van het verbruik met zich mee brengt aangezien het verbruik van consumenten buiten de piekperiode sterker kan toenemen dan de reductie van dezelfde consumenten tijdens de piekperiode. Privacy- en veiligheidsaspecten In het debat rond slimme meters heeft de mogelijke inbreuk op de privacy van de consument in andere landen (bv. Nederland) voor heel wat tegengas gezorgd. De meetgegevens kunnen de privacy van de consument schaden en zijn op diverse wijzen vatbaar voor misbruik. De gedragspatronen die via de meetdata zichtbaar worden, komen in de handen van de netbeheerders en de energiebedrijven. Het is niet duidelijk hoe lang die informatie mag of moet vastgehouden worden en of die verspreid mag worden naar andere instanties. Er is nood aan duidelijke afspraken voor de distributienetbeheerders wat wel en niet mag met meetgegevens. Standaardisatie op Europees niveau (cf. infra) zou hier een oplossing op kunnen bieden. Privacy krijgt heel wat aandacht op Europees niveau. De „privacy by design‟ benadering113 is volgens de Europese Smart Grids Task Force noodzakelijk om een breed draagvlak en een hoge acceptatiegraad te creëren bij de consument. De gegevens die energiebedrijven via het internet zouden kunnen beschikbaar stellen aan de consumenten zijn vatbaar voor hackers die de gegevens zouden kunnen doorsturen aan inbrekers. De veiligheid van de consument kan zo in gedrang komen. Op basis van de gegevens zou men kunnen afleiden wanneer mensen aan- en afwezig zijn en wat voor toestellen er beschikbaar zijn. Leveranciers of netbeheerders kunnen ook misbruik maken van het aan- en afschakelen van toestellen. Tevens zou de invloed van virussen op de ICT laag van de slimme meter en de veiligheid met betrekking tot het op afstand activeren en desactiveren van de stroomvoorziening (vooral gas, cf. infra) onderzocht moeten worden. De slimme meter heeft wel als voordeel dat, in geval van een ongeluk, de netbeheerders van buitenaf en op afstand het gas of de elektriciteit kunnen afsluiten. Veiligheid en privacy van de consument m.b.t. de data zijn noodzakelijk om een brede acceptatiegraad voor slimme meters te bekomen. De privacy en veiligheidsaspecten van de slimme meters heeft in Nederland voor heel wat discussies gezorgd. Het gevolg is dat men nu de slimme meter alleen op vrijwillige basis mag installeren. Daarenboven wordt de informatie die naar de netbeheerder verstuurd wordt drastisch beperkt, worden gegevens minder lang bewaard en is de beveiligingseis opgeschroefd naar bankstandaarden.

Studie uitgevoerd door de Britse regulator Ofgem, zie: Joint ANEC/BEUC position paper on „smart energy systems for empowered consumers‟. 113 Privacy by design is een benadering waarbij privacy en data bescherming is ontworpen in systemen die met de informatie werken van bij de start van de ontwikkeling. 112

63


Enige nuancering in het privacy-debat is op zijn plaats aangezien de Vlaming minder gehecht zou zijn aan het privacy-aspect. Op de vraag van de VREG of men „het feit dat het energiebedrijf bijna op elk moment van de dag weet hoeveel energie er verbruikt wordt‟ een inbreuk vindt op de privacy antwoordt 86% van de bevraagde gezinnen er geen probleem mee heeft dat het energiebedrijf over deze gegevens beschikt. Binnen het debat wordt ook melding gemaakt van de vergelijking met de loyaliteitskaarten van supermarkten en andere bedrijven. Op die manier beschikken de bedrijven eveneens over heel wat gegevens van de klanten terwijl de klant dat niet ervaart als een inbreuk op zijn privacy. Visie slimme netten eerst, dan slimme meters? Het is noodzakelijk dat er eerst een visie op slimme netten is alvorens slimme meters geplaatst worden. Het Europese initiatief SmartGrids Platform (cf. supra) is in navolging van deze behoefte opgericht. De slimme meters dienen te voldoen aan de vereisten van een slim net en niet omgekeerd. Men kan geen grote investeringen in slimme meters rechtvaardigen als er geen zekerheid rond het toekomstige net bestaat. Investeren in slimme meters brengt hoge kosten mee met als gevolg dat slimme meters niet zomaar vervangen kunnen worden in functie van het dynamische elektriciteitsnet. Zo ontstaat de noodzaak om voldoende rekening te houden met de onzekerheidsdimensie en onomkeerbaarheidsdimensie van de investeringen in slimme meters en moeten de beslissingen goed onderbouwd zijn. Alle meters vervangen of segmentering? Slimme meters zijn nodig als ondersteuning van een slim net. Ze zijn een middel maar geen doel op zich. De vraag is of het wel verstandig (en economisch verantwoord) is om bij elke verbruiker een slimme meter te installeren. Het energiebesparingspotentieel is kleiner voor kleine verbruikers. De mogelijkheid tot actieve vraagsturing is bij kleine verbruikers namelijk veel beperkter en de kosten bedragen soms meer dan de slimme meter alleen. Zo zouden ook „slimme‟ toestellen moeten aangeschaft worden terwijl niet alle consumenten de middelen hiervoor ter beschikking hebben. Deze stelling wordt door sommigen genuanceerd door te verwijzen naar het feit dat afschakeling ook mogelijk is zonder de aanschaf van „slimme‟ toestellen. De afschakeling zou namelijk ook kunnen plaatsvinden door te werken op basis van elektrische circuits en zekeringen. Een gesegmenteerde aanpak van de uitrol kan soelaas bieden. De studie van Capgemini uitgevoerd voor Brugel toont aan dat er een aantal segmenten een positief business case overhouden114. Een gesegmenteerde uitrol waar men start met de uitrol binnen de segmenten met het meest positieve resultaat kan dus een waardevol alternatief zijn voor de volledige uitrol. Hierbij dient men wel in gedachte te houden dat de voordelen die hieraan verbonden zijn kunnen teniet gedaan worden door het wegvallen van de schaalvoordelen. Bovendien kan ook gekozen worden om de vereiste functionaliteiten van de slimme meters per segment in te delen. Ook hier verdient het wegval-

114

Studie van de prioritaire functionaliteiten van intelligente tellers in de Brusselse (energie) distiributiemarkt. Capgemini Consulting. Zo komen bijvoorbeeld in het scenario „advanced‟ onder andere de grote residentiële verbruikers en kleine ondernemingen met een aparte teller zonder verlichte AMR als positieve segmenten uit de studie.

64


len van schaalvoordelen alsook de toegenomen ICT-complexiteit en de daarbij horende kosten de nodige aandacht. Een ander voorbeeld van segmentatie is de Duitse aanpak. In Duitsland werd ervoor gekozen om voorlopig enkel bij nieuwe gebouwen en gebouwen met een grote renovatie de verplichting om een slimme meter te installeren op te leggen. De werking van een slim net zou ook gegarandeerd kunnen worden door te meten op wijkniveau wat een beperktere uitrol en een vereenvoudiging van de dataverwerking met zich meebrengt. De voorspellingsmodellen, noodzakelijk voor de afstemming van de decentrale productie en afname, worden door de netbeheerder uitgemiddeld per wijk. Diepgaander onderzoek zou moeten uitwijzen of het meten op wijkniveau maatschappelijk efficiënter is. Infrax zou onderzoeken of en hoe een slim net kan gebouwd worden door slimme meters enkel te plaatsen op strategische plaatsen.115 Mattheus-effect Het kostenplaatje van de slimme meter is nog niet volledig duidelijk. Daarenboven kunnen de nevenkosten, zoals de kosten voor de diensten, ook op de consument afgewenteld worden. De kosten dreigen door de consument gedragen te worden terwijl vooral de netbeheerder, de toestelproducent of de industrie zouden genieten van de baten (zoals fraudedetectie). De netbeheerders zullen in de huidige regelgeving investeren in de slimme meters en tegelijk hun kosten verhalen op de consument via de distributienettarieven waardoor de kost stijgt voor de eindafnemer. Aangezien het nettarief kWh gebonden is (voor lage spanning) kan er bij een energiebesparing (minder geaggregeerde kWh) een verhoging in de tarieven ontstaan om het verlies aan inkomsten bij de netbeheerder te compenseren, waardoor een steeds kleinere groep moet opdraaien voor steeds meer kosten. De vaste kosten voor de kleine verbruiker zullen op deze manier toenemen. De sociaal zwakkeren zijn minder in staat tot energiebesparingen en dreigen zo de kosten te dragen van de meer welvarende consumenten. Deze laatste groep heeft wel de middelen hebben om te investeren in „slimme toestellen‟, een display, een elektrische wagen, energiediensten, etc. en kan zelfs zijn eigen stroom (gedeeltelijk) produceren. Gezien de relatief lage energiebesparingen die mogelijk zijn door de slimme meter (cf. supra) dient het potentiële Mattheus-effect enigszins genuanceerd te worden.

Peak shaving en intelligente toestellen Peak shaving is de verschuiving van de elektriciteitsconsumptie in tijd. Dit zou gerealiseerd kunnen worden door Demand Side Managment (DSM) waar slimme toestellen een grote rol kunnen spelen. Een analyse van het belastingsprofiel van de toestellen is nodig om na te gaan of ze wel kunnen voldoen aan de verwachtingen. De huishoudtoestellen kunnen ingedeeld worden in drie groepen. De autonome toestellen, de „ondemand‟ toestellen en de tijdsvariabele toestellen. De eerste groep toestellen functioneert automatisch zoals koelkasten, diepvriezers, circulatiepompen etc. De twee groep wordt meestal ingeschakeld op het moment dat ze nodig zijn. Voorbeelden zijn verlichCommissie voor Woonbeleid, Stedelijk Beleid en Energie. Vergadering van 28/01/2010. Vraag om uitleg van de heer Peter Reekmans tot mevrouw Freya Van den Bossche, Vlaams minister van Energie, Wonen, Steden en Sociale Economie, over slimme elektriciteitsmeters en de kosten 115

65


ting, koken, TV, etc. De derde groep - de tijdsvariabele toestellen - zijn toestellen die op flexibele tijdstippen kunnen ingeschakeld worden zoals wasmachines, drogers, vaatwassers, etc. Deze laatste groep zou het grootste potentieel hebben om gestuurd te worden via Demand Side Management maar slechtst een zeer klein aandeel hebben binnen de gemiddelde totale elektriciteitsverbruik. De autonome toestellen alsook verlichting hebben daarenboven een groot potentieel voor energie-efficiëntie zoals het gebruik van A++ toestellen of LED verlichting.116 De vervangingen door efficiëntere toestellen brengen wel extra kosten met zich mee. Zoals vermeld kunnen subsidies voor energie-efficiënte aankopen een interessant alternatief voor het gebruik van slimme meters blijken (cf. supra). Er moet overigens een grondige analyse uitgevoerd worden over welke sectoren (industrie, dienstensector en huishouden) de pieken veroorzaken en het vermogen dat die sectoren vereisen. Hierbij dienen ook de doelstellingen van peak-shaving en de verschillende kosten om via alternatieve scenario‟s tot het gewenste resultaat te komen onderzocht te worden. Enkel dan kan blijken of het gebruik van slimme meters voor de realisatie van peak-shaving een gegrond argument is of niet. We verwijzen hier nogmaals naar de beperkte verschuiving ten gevolge van de invoering van het weekendtarief (cf. supra). Het project LINEAR van VITO tracht na te gaan in hoeverre een slim net actief kan inspelen via DSM. Naast de technische haalbaarheid van peak shaving d.m.v. slimme toestellen zijn er ook bedenkingen op sociaal-financieel vlak. Huishoudelijke toestellen laten aansturen door een slimme meter is enkel weggelegd voor kapitaalkrachtige consumenten. Niet iedereen heeft het financiële draagvlak om in dergelijke toestellen te investeren waardoor het nut van het installeren van een slimme meter of het invoeren van innovatieve tarieven in sommige gevallen in twijfel kan getrokken worden. Bestaande toestellen slim gebruiken zou mogelijk moeten zijn door een goedkope en eenvoudige manier te ontwikkelen die zonder te veel kosten en moeite de toestellen kan sturen. De rol van de elektrische wagen Het gebruik van elektrische wagens als buffer voor opslag (batterij) wordt vaak als middel voor peak shaving naar voor geschoven. Er bestaat de mogelijkheid om elektriciteit aan te kopen wanneer de prijzen laag zijn en op te slagen in de autobatterijen en weer te verkopen wanneer de prijzen het hoogst zijn. Volgens een CREG studie117 kan de elektrische wagen op lange termijn een gunstig effect hebben op de elektriciteitsprijs. Als het opladen van de wagens op een intelligente manier beheerd zou worden kan de overdimensionering van de autobatterij gebruikt worden voor arbitragedoeleinden waardoor het prijsniveau en/of de prijsvolatiliteit kan dalen bij een grootschalige introductie van elektrische wagens. Wanneer echter de wagens enkel opgeladen worden voor rijdoeleinden, zal de prijs wellicht stijgen. De gunstige effecten op de elektriciteitsprijs zijn echter enkel van toepassing als twee voorwaarden vervuld zijn. Ten eerste is een uitgebreid netwerk van slimme oplaadpunten nodig waar de wagen kan

116

Zie: Parr Mike, Smart meters - a European viewpoint. PWR. Online beschikbaar op:

http://www.metering.com/node/17736 117 CREG, 2010. De mogelijke impact van de elektrische auto op het Belgische elektriciteitssysteem.

66


laden en ontladen. Ten tweede moeten marktmechanismen ontstaan waardoor de marktspeler zijn energie kan handelen.118 Er wordt echter verwacht dat het gebruik van elektrische wagens net de piekvraag zal doen toenemen door de grote gelijktijdigheid.119 Een andere opmerking bij het gebruik van elektrische wagens als buffer is dat het open ontladen van de batterij extra kosten met zich meebrengt aangezien dit de levensduur van de batterij aanzienlijk zal doen dalen en de batterij een van de duurste componenten van een elektrische wagens is. Daarenboven zullen elektrische wagens een beperkte rol spelen in het wagenpark. Er wordt voorspeld dat in 2020 slechts 5% à 20% van de wagens elektrisch aangedreven zullen zijn.120 Standaardisatie van slimme meters De Europese commissie heeft een mandaat (M441) uitgegeven aan de Europese organisaties voor standaardisatie CEN, CENELEC en ETSI om een Europese standaard voor de interoperabiliteit van slimme meters te bekomen. De eerste resultaten worden tegen eind 2012 verwacht.121 Hoewel standaardisatie van de slimme meters gunstig geacht wordt omwille van de harmonisatie, heerst er ook een vrees dat een vroege standaardisatie negatieve effecten kan hebben op de ontwikkeling van de markt. Aangezien het hier een technologische innovatieve markt betreft waar vele ontwikkelingen zich zullen voordoen zou standaardisatie in het voordeel kunnen spelen van de eerste spelers op de markt. Innovaties of alternatieven zouden gediscrimineerd kunnen worden omdat ze dan niet onder de standaard vallen. De standaarden zouden daarom genoeg flexibiliteit moeten voorzien. Hiermee moet rekening gehouden worden bij het opstellen van de standaarden, en moet worden nagegaan of de gestandaardiseerde technologie rijp genoeg is om een maximaal gebruik van toekomstige technologische opportuniteiten mogelijk te maken. De privacy-aspecten moeten ook geïntegreerd worden in de standaarden (privacy by design, cf. supra). Investeren in slimme meters brengt hoge kosten mee met als gevolg dat slimme meters niet zomaar vervangen kunnen worden in functie van het dynamische elektriciteitsnet. Zo ontstaat de noodzaak om voldoende rekening te houden met de onzekerheidsdimensie en onomkeerbaarheidsdimensie van de investeringen in slimme meters en moeten de beslissingen goed onderbouwd zijn.

118

Er moet op de Belpex DAM een bepaald type bieding mogelijk zijn, namelijk „energie-biedingen‟ , waarbij de marktspeler kan bepalen om een bepaald volume energie te kopen of te verkopen tegen de laagste of hoogste prijs(verandering) van de volgende dag. 119 ANEC/BEUC, Smart Energy systems for Empowered Consumers. 2010 120 “De voorspelde marktaandelen van elektrische voertuigen, puur elektrisch of elektrische via een plug-in hybride onder de nieuw verkochte wagens in 2020 schommelen tussen 5 en 20%.” Uitdagingen voor elektrische mobiliteit. Gezamelijke nota van de BBL, Argus en ViA. September 2010. 121 Mededeling van de Europese Commissie: "Slimme netten: van innovatie naar implementatie". Zie: http://ec.europa.eu/energy/gas_electricity/smartgrids/smartgrids_en.htm

67


4.

De uitrol van de slimme meters

Europese richtlijn Punt 2 van bijlage 1 van de Europese Elektriciteitsrichtlijn (2009/72/EG) stelt dat de lidstaten ervoor zullen zorgen dat er slimme metersystemen ingevoerd zullen worden die de actieve participatie van de consumenten aan de markt voor levering van elektriciteit zullen ondersteunen. Vooraleer dergelijke metersystemen zullen ingevoerd worden kan er een lange termijn kosten-baten analyse voor de markt en de individuele consument uitgevoerd worden of kan nagegaan worden welke vorm van slim meten economisch haalbaar is en welke termijn haalbaar is voor de distributie ervan. De kosten-batenanalyse is niet verplicht maar de Europese richtlijn stelt dat wanneer de kosten-batenanalyse niet plaatsvindt eveneens 80% van alle afnemers een slimme meter moet hebben in 2020. 122 Als een lidstaat wel een kosten-batenanalyse uitvoert, moeten in 2020 80% van de afnemers waarvoor er een positieve analyse is bekomen een slimme meter hebben. Tegenwoordig zouden 10% van de Europeanen een slimme meter in huis hebben. Voor een Europese uitrol van de slimme meters gaat men bij de Europese Commissie uit van een bedrag van 40 miljard Euro. De kosten verbonden aan slimme meters zouden 15% bedragen van de totale kosten voor de realisatie van slimme netten in Europa.123 Het zouden vooral de onderzoeksinstellingen en fabrikanten van digitale meet- en regelapparatuur en software die belangrijkste pleitbezorgers zijn voor een uitrol van de slimme meters. Een groot deel van de budgeten voor de ontwikkeling van slimme netten komt terecht bij de producenten van slimme sensoren en apparaten.124 Slimme meters in de EU en elders In Europa en elders in de wereld werden al een aantal projecten van massale plaatsing van slimme elektriciteitsmeters opgestart en uitgevoerd. Deadlines of streefdata voor de volledige uitrol van slimme elektriciteitsmeters werden reeds vastgelegd in Frankrijk, Ierland, Verenigd Koninkrijk, Italië, Nederland, Noorwegen, Denemarken, Finland, Zweden en Spanje.125 In Zweden en Italië is de penetratiegraad van slimme meters vrijwel 100%. In Italië voert Enel een investering van 2 miljard Euro uit om alle Italianen te voorzien van slimme meters in vijf jaar. Dit is de grootste uitrol in Europa. De uitrol zou tegen 2012 rond moeten zijn. De beslissing voor een volledige uitrol in Italië kwam van de monopolist (Enel) alvorens de markt geliberaliseerd was. De regulator, de overheid en andere marktspelers hadden weinig tot geen invloed op de vereisten waar de slimme meter aan moest voldoen. De voornaamste motivatie van Enel was niet de introductie van variabele prijzen (TOU-tarieven) maar het wegwerken van fraude.126 Enel verwach-

122

http://ec.europa.eu/energy/gas_electricity/interpretative_notes/doc/implementation_notes/2010_01_21_r etail_markets.pdf , p. 10 en 11 123 Mededeling van de Europese Commissie: "Slimme netten: van innovatie naar implementatie", p. 4. Zie: http://ec.europa.eu/energy/gas_electricity/smartgrids/smartgrids_en.htm 124 Milieu Magazine, nr. 4, mei 2011, jaargang 22. Smart grids: smart money. Innovatie & techniek. p. 2426 125 Capgemini, 2009. From Policy to Implementation: The status of Europe‟s Smart Metering Market. 126 OESO, 2011. Electricity: renewables and smart grids. DAF/COMP(2010)10

68


te naast de grote winsten uit het reduceren van fraude verder ook grote winsten in onder andere nieuwe klantendiensten.127 De kosten van het invoeren van 30 miljoen slimme meters in Italië worden door Enel geschat op 2,1 miljard Euro terwijl de jaarlijkse besparing door het gebruik van de slimme meters op 500 miljoen Euro wordt geraamd.128 Enel voorspelt dat de verbruikspiek zal dalen met 5% dankzij het toenemende bewustzijn bij de klant en de prijssignalen. Verder hebben de distributienetbeheerders een reductie van 5% gerealiseerd in hun jaarlijkse beheerskosten van de meters.129 Alle huishoudens in Italië hebben ook een beperking in consumptie vastgelegd in hun contract met een typische plafondwaarde van 3 kW.130 Enel zou ook starten met de installatie van 13 miljoen meters in Spanje.131 In Spanje is een overheidsgestuurde uitrol voorzien dat wettelijk afgerond moet zijn in 2018.132 In Zweden is de uitrol van slimme meters afgerond in juli 2009.133 Het land heeft een bedrag van 1,5 miljard Euro uitgeschreven voor de ontwikkeling van slimme netten. De verplichting van de Zweedse overheid naar de netbeheerders toe om maandelijks de meters uit te lezen van alle gebruikers tegen 2009, stimuleerde de uitrol van slimme meters. De wet werd reeds goedgekeurd in 2003.134 Bij de vrijwel 100% uitrol in Zweden en Italië hebben zich geen problemen voorgedaan met de acceptatie van de slimme meter.135 De meters in de twee landen zijn echter meestal geïnstalleerd met als doel een maandelijkse uitlezing van de meter vanop afstand.136 Er is dus sprake van meters met minimale functionaliteiten. Noorwegen heeft een programma vastgelegd dat een volledige uitrol van slimme meters tegen 2016 zal uitvoeren.137 Frankrijk bereidt eveneens een grootschalige uitrol voor. De netbeheerder voor elektriciteit (ERDF) implementeert 300.000 slimme meters in een pilootproject gebaseerd op een geavanceerd communicatieprotocol Linky. Als het pilootproject een succes blijkt te zijn, zal ERDF al zijn 35 miljoen meters vervangen door een Linky slimme meter tussen 2012 en 2016.138 In Duitsland, moeten sinds 1 januari 2010 alle nieuwe gebouwen en gebouwen die een grondige renovatie ondergaan voorzien zijn van een slimme meter.139 Het land voorziet een marktgedreven grootschalige uitrol tegen 2016. De acceptatie van slimme meters is niet verplicht en het initiatief ligt bij de markt. Er wordt een energiebesparing 127

Van Gerwen, R., et al., 2006. Smart Metering. KEMA, Nederland. Online: www.heliointernational.org/projects/SmartMetering.Paper.pdf 128 ViWTA, decentrale energievoorziening onder lokaal beheer. Appendix 16, p.199. 129 Livio Gallo, directeur van Enel‟s infrastructuur en netwerk divisie. 03 2011. Zie: http://www.euractiv.com/en/food/rising-electricity-bills-smart-meters-help-consumers-news-502921 130 OESO, 2011. Electricity: renewables and smart grids. DAF/COMP(2010)10 131 Euractiv, 10 maart 2011. Rising electricity bills: Will smart meters help consumers? Online beschikbaar op: http://www.euractiv.com/en/food/rising-electricity-bills-smart-meters-help-consumers-news-502921 132 KEMA, 2010. Intelligente meters in Nederland; herziene financiële analyse en adviezen voor beleid. 133 Ibid. 134 Van Gerwen, R., et al., 2006. Smart Metering. KEMA, Nederland. Online: www.heliointernational.org/projects/SmartMetering.Paper.pdf 135 Informatienota VREG: „Overzichtsnota relevante projecten/onderzoek/ervaringen slimme meters en slimme netten‟. 07 april 2011. 136 Capgemini, 2009. From Policy to Implementation: The status of Europe‟s Smart Metering Market. 137 OESO, 2011. Electricity: renewables and smart grids. DAF/COMP(2010)10 138 IEA, 2011. Technology Roadmap Smart Grids. Zie: www.iea.org/papers/2011/smartgrids_roadmap.pdf 139 Wissner, 2011. The smart grid – a saucerful of secrets? Applied Energy.

69


van 5 à 10% verwacht.140 Omdat de KBA analyse in Nederland een positief resultaat opleverde, concludeert het ministerie dat Nederland verplicht is om in 2020 bij minimaal 80% van de huishoudens slimme meters te plaatsen. Alleen bij onverwachte ontwikkelingen die aanleiding geven om de evaluatie te herzien, hoeft Nederland niet over te gaan tot grootschalige uitrol van slimme meters. Op 30 maart 2011 maakte de overheid in het VK plannen bekend voor de nationale uitrol van slimme meters. De Department of Energy and Climate Change (DECC) maakte haar strategie bekend om 53 miljoen slimme meters te installeren in 30 miljoen gebouwen in het Verenigd Koninkrijk. In totaal zou het project een netto baat van 7,3 miljard pond met zich meebrengen in de komende 20 jaar. Tegen 2020 zou een gemiddelde consument (beiden elektriciteit en gas) ongeveer 23 pond jaarlijks besparen op zijn energiefactuur als gevolg van de slimme meter. De uitrol wordt verwacht te starten in het begin van 2014 en zou afgerond moeten zijn in 2019.141 Figuur 7 geeft een weergave van de penetratiegraden van slimme meters in een aantal Europese landen. Figuur 9: Uitrol slimme meters; penetratiegraad eind 2010

Bron: Eurelectric 2011142

Wat de functionaliteiten van de slimme meter betreft, is er in grote lijnen wel overeenkomst tussen de eisen van de verschillende landen. Er is echter minder consensus tussen de landen over het belang van een display in de woning. Zo is dat bijvoorbeeld in het Verenigd Koninkrijk een belangrijke punt van aandacht geweest terwijl er in Zweden geen belang aan werd gehecht.143 Een recente studie van Capgemini (2009)144 onderzocht de status van het reguleringen implementatieproces van alle lidstaten van de Europese Unie, samen met Noorwegen, Zwitserland en een aantal voormalige sovjetlanden. Volgens de studie kunnen de landen ingedeeld worden in vier groepen. De vier groepen komen overeen met de kwadranten van de matrix in figuur 7. De matrix kijkt zowel naar de reguleringsactiviteiten (verticale as) alsook naar de implementatieactiviteiten (horizontale as). Het eerste kwadrant of groep landen is de ‘Regulatory Push’ groep. In deze landen zijn de regulators zeer stimulerend in de uitrol van slimme meters terwijl de markt nog niet is ingegaan op de stimulansen of niet wenst te investeren in slimme meters. De tweede

140 KEMA, 141

2010. Intelligente meters in Nederland; herziene financiële analyse en adviezen voor beleid. Persmededeling van DECC op 30 maart 2011. DECC lays foundations for smart meters rollout. Online op: http://www.decc.gov.uk/en/content/cms/news/pn11_032/pn11_032.aspx 142 Eurelectric 2011. Regulation for Smart Grids . p. 22 143 144

KEMA, 2010. Intelligente meters in Nederland; herziene financiële analyse en adviezen voor beleid. Capgemini, 2009. From Policy to Implementation: The status of Europe‟s Smart Metering Market.

70


groep, de ‘Nothing Happening’ groep, bestaat uit landen waar geen of minimale stimulansen vanuit de regulators bestaan en de markt ook niet investeert in slimme meters. De derde groep, de ‘Utility Push’ landen, bestaat uit landen waar de markt (netbeheerders) sterk actief is met de implementatie van de uitrol van slimme meters zonder de steun van de reguleringsinstanties. De laatste groep, de ‘Full Swing’ groep, bestaat uit landen waar de regulators de implementatie van slimme meters sterk stimuleren en de markt zich aanpast om aan de regulering te voldoen door een uitgebreide implementatie van de slimme meters. De indeling van de verschillende landen binnen de groepen kan teruggevonden worden in onderstaande figuur. Figuur 10: Regulatie versus implementatie met betrekking tot slimme meters

Ook buiten de EU wordt er geïnvesteerd in slimme meters. Landen zoals Japan, Australië, Canada, Nieuw-Zeeland en de Verenigde Staten hebben projecten lopen die betrekking hebben op slimme meters. In de VS speelt vooral Californië de sleutelrol in de ontwikkeling van toepassingen van slimme netten en slimme meters. De uitrol van slimme meters in Californië zou geïmplementeerd moeten zijn tegen 2011.145 Het betreft slimme meters met een meting op uurbasis. In Californië is de nood vooral ontstaan omdat men de betrouwbaarheid van de netten wou verbeteren door de piekvraag te reduceren. In de zomer komen de netten onder grote druk te staan bij de piekvraag die vooral te wijten is aan het toenemende gebruik van airconditioning. DSM vereist 145

OESO, 2011. Electricity: renewables and smart grids. DAF/COMP(2010)10

71


slimme meters en zou een (gedeeltelijke) oplossing kunnen bieden om de piek te reduceren.146 In de VS zouden reeds 4 miljoen slimme meters geïnstalleerd zijn tegen een kost van ongeveer 2 miljard USD. De totale kosten van de slimme meter, inclusief de sensors, communicatie, software, etc. zouden neerkomen op 500 USD per meter in de VS.147 De kostprijs van de aanschaf van een slimme elektriciteitsmeter kan sterk variëren naar gelang het land van implementatie148. De prijsverschillen zijn voor een stuk te verklaren door het verschil in vereiste functionaliteiten en de beschikbare technologie. In Italië zou de kost van een slimme elektriciteitsmeter €70149 bedragen terwijl in Canada bedragen in de orde van €450 vermeld worden. In het VK zou een slimme meter dan weer een investering van €193 vereisen terwijl in Zweden een slimme meter €220 kost. In Californië bedragen de kosten, afhankelijk van het type, tussen de €213 en de €357. Wat de slimme gasmeter betreft, hadden buiten Italië, nog geen Europese landen een uitrol van de slimme gasmeter gepland eind 2009.150 Voor de uitrol van slimme elektriciteitsmeters in België zijn er potentiële problemen die eigen zijn aan de Belgische netten en beperkingen kunnen meebrengen.151 Op het vlak van de aansluiting is het zo dat in België de hoofdschakelaar zich vóór de meter bevindt waardoor communicatie niet mogelijk is als de schakelaar is geopend. In het buitenland staat de zekering meestal vóór de meter en de schakelaar erna. Op het vlak van het net zijn de meeste meters die tegenwoordig op de markt gebruikt worden ontwikkeld voor netten van 400V (meeste Europese netten zijn 400V netten) terwijl België beschikt over driefasige netten van 230V zonder nulleider. Deze specifieke eigenschappen kunnen gevolgen hebben inzake prijsvorming en beschikbaarheid van meters. Slimme meters in Vlaanderen In Vlaanderen zijn reeds proefprojecten met slimme meters aan de gang (cf. infra, kader). Een beslissing over een eventuele volledige uitrol in Vlaanderen hangt af van het resultaat van de kostenbaten-analyse (cf. infra). Naast de kostenbanten-analyse is tevens een debat noodzakelijk over de impact van de slimme meters op de marktwerking en de consumenten. Terzake heeft de VREG een informatienota opgesteld over de „marktrollen en datastromen bij de introductie van slimme meters‟.152

146

Van Gerwen, R., et al., 2006. Smart Metering. KEMA, Nederland. Euractiv, 10 maart 2011. Rising electricity bills: Will smart meters help consumers? Online beschikbaar op: http://www.euractiv.com/en/food/rising-electricity-bills-smart-meters-help-consumers-news-502921 148 Van Gorp Michel, Unizo-studiedienst. 04 2010. Slimme netten en slimme meters voor energieke KMO‟s. 149 Waarvan 10% voor de communicatie zou zijn. (ViWTA, decentrale energievoorziening onder lokaal beheer.) 150 ERGEG, mei 2009. Status review on smart metering. 151 Brugel, 2009. Advies met betrekking tot de invoering van „smart metering‟ in het Brussels Hoofdstedelijk Gewest. 152 Zie hiervoor: www.slimmemeters.be (rollen in de markt). 147

72


Proefprojecten slimme meters In april 2010 is Eandis in Leest en Hombeek begonnen met een proefproject met 4200 slimme meters. Inmiddels zijn de proof of concept projecten in Leest en Hombeek reeds afgewerkt en start Eandis met 10 pilootprojecten over heel Vlaanderen. Daarnaast werden door Infrax ook 300 slimme meters geplaatst in Infrax-gebied. De bedoeling van dit eerste proefproject is om enerzijds de verschillende technologieën via dewelke de meetgegevens kunnen doorgestuurd worden te testen, en anderzijds om via het doorlopen van een leerproces een tweede, grootschaliger proefproject op te zetten in 2012 met de plaatsing van 50.000 slimme meters verspreid over Vlaanderen. Tijdens deze tweede fase willen de distributienetbeheerders een zo breed mogelijke testdomein handhaven naar zowel gebieden als gebruikers toe. De slimme meters zullen getest worden in zowel landelijke als stedelijke gebieden, in appartementsgebouwen, studentenhuizen alsook in sociale woningen. Volgens Eandis is het eerste proefproject positief geëvalueerd en blijkt de ontwikkelde technologie succesvol te zijn.153 De resultaten van het pilootproject moeten een beter inzicht geven in de technische mogelijkheden en kosten en baten van slimme meters. De proefprojecten zullen input generen voor de Kosten-Baten analyse die in de loop van dit jaar zal uitgevoerd worden (cf. infra). Op basis hiervan zou een beslissing over de verdere uitrol van slimme meters worden genomen, rekening houdend met het belang van de consument, met name kostprijs, gerealiseerde energiebesparing, invloed op gedrag, bruikbaarheid van de informatie, verbetering van de dienstverlening, bescherming van de privacy en sociale bescherming, en daarnaast de mate waarin de slimme meter de inpassing van decentrale productie bevordert. Voor de verdere uitrol van slimme meters vanaf 2014 is voor het Eandis-gebied een bedrag van 1,5 miljard Euro voorzien.154 Dat bedrag zal doorgerekend worden in het nettarief aan de verbruikers. Een volledige invoering in Vlaanderen betreft 2,6 miljoen elektriciteitsmeters bij huishoudens en 500.000 bij KMO‟s en 1,5 miljoen gasmeters bij huishoudens en 800.000 bij KMO‟s.155 Infrax onderzoekt nog hoe een slim net kan worden gebouwd door enkel slimme meters te plaatsen op strategische plaatsen.156

5.

Kosten-Baten analyse slimme meter

De Europese Derde Elektriciteits- en Gasrichtlijn (cf. supra) bepaalt dat er in elke lidstaat vóór 3 september 2012 een economische evaluatie moet gebeuren van de kosten en baten van slimme meters voor de markt en de individuele consument op lange termijn. Indien de kostenbatenanalyse niet plaatsvindt moeten in 2020 80% van alle af153

De Standaard, 24 03 2011. Vlaanderen krijgt 50.000 slimme energiemeters. De Standaard, 24 03 2011. Vlaanderen krijgt 50.000 slimme energiemeters. 155 Van Gorp Michel, Unizo-studiedienst. 04 2010. Slimme netten en slimme meters voor energieke KMO‟s. 156 Commissie voor Woonbeleid, Stedelijk Beleid en Energie. Vergadering van 28/01/2010. Vraag om uitleg van de heer Peter Reekmans tot mevrouw Freya Van den Bossche, Vlaams minister van Energie, W onen, Steden en Sociale Economie, over slimme elektriciteitsmeters en de kosten 154

73


nemers een slimme meter hebben. Indien een lidstaat wel een kostenbatenanalyse uitvoert, moeten in 2020 80% van de afnemers waarvoor er een positieve analyse is bekomen een slimme meter hebben. In theorie kan een lidstaat vrijgesteld worden van de uitrol van slimme meters als er een negatieve economische evaluatie resulteert uit de KBA. Andere maatregelen uit het derde energiepakket kunnen indirect de lidstaat toch verplichten de toepassing van slimme meetsystemen uit te voeren. Voorbeelden van dergelijke maatregelen zijn het recht om snel van leverancier te veranderen, binnen de 6 weken na in kennisstelling van de leverancier een definitieve eindafrekening ontvangen, betere informatie over het daadwerkelijk elektriciteitsverbruik en de kosten daarvan, etc. Aan dergelijke eisen zal moeilijk voldaan worden zonder het gebruik van slimme meetsystemen. Er is in Vlaanderen nog geen beslissing genomen over de veralgemeende plaatsing of eventuele modaliteiten van slimme elektriciteits- en aardgasmeters (cf. infra) en ook geen verplichting om slimme meters in te voeren. De netbeheerder kunnen zelf initiatieven nemen met als gevolg dat de ontwikkelingen in de verschillende netgebieden kunnen verschillen.

5.1.

KEMA KBA 2008 voor Vlaanderen.

De VREG heeft in 2008 al een model laten ontwikkelen om de kosten en baten van een eventuele invoering van slimme meters voor elektriciteit en gas in Vlaanderen te kunnen inschatten. Dit model werd opgesteld door de firma KEMA. Dezelfde onderneming heeft de kostenbaten analyse ook uitgevoerd in Nederland en in Duitsland. In samenwerking met de marktpartijen die deelnamen aan de studie Marktmodel van de VREG, werden een aantal mogelijke scenario's voor de invoering van slimme meters bestudeerd in het model. Het model gaat uit van een macro-economische benadering, maar de impact op de verschillende belanghebbenden (netbeheerders, Elia/Fluxys, energieproducenten, energieleveranciers, verbruikers en overheid) kan ook onderzocht worden. De resultaten van de analyse samen met de eerste conclusies zijn gebundeld in een rapport dat beschikbaar is op de VREG-website.157 De methode alsook de resultaten zullen hier kort besproken worden. In de offerte-aanvraag van de VREG werden volgende kosten vermeld om meegenomen te worden in het model: kosten van de meters en van de communicatie-infrastructuur; kosten van datasystemen; operationele kosten; kosten van klanten-contact-centra (“call centers”); factureringskosten; overige cost-to-serve; En de volgende baten: 157

Zie: http://www.vreg.be/kosten-batenanalyse

74


energiebesparing; lagere kosten van meteropname; operationele baten ten gevolge van het sneller beschikbaar zijn van meterstanden (bijvoorbeeld bij een verhuizing of een leverancierswissel); reductie van fraude; snellere reconciliatie; elektriciteitsproductie (mogelijk lagere investeringskosten en/of productiekosten); mogelijkheden openbare dienstverplichtingen (minimale levering, budgetmeter, afsluiten); mogelijkheden voor asset management; mogelijkheden van monitoring van het net (spanningskwaliteit, stroomuitval); Deze kosten en baten werden vertaald naar 16 Kosten- en Batenbladen (KB‟s) welke samen met de parameters, tijdreeksen, projectalternatieven en actoren-matrix de structuur van het model vormen. Door wijzigingen toe te staan in de parameters kon ook een gevoeligheidsdiagram bekomen worden. De verschillende kosten- en batenposten in het financieel model worden in onderstaande tabel weergegeven. De niet continue nummering van de KB-posten is het gevolg van het selecteren en consolideren van KB-posten uit een lange lijst van het initiële model. Tabel 5: de verschillende kosten- en batenposten in het financieel model van KEMA

Bron: KEMA, 2008.

De basisfuncties die weerhouden zijn in de KEMA studie komen van de lijst van WT4 (cf. supra). De oplijsting van de functies kan teruggevonden worden in bijlage 1 van dit document. Wat de communicatie betreft, werden verschillende scenario‟s (projectalternatieven) beschouwd in de studie. Aangezien volgens KEMA de meest gangbare communicatietechnologieën tegenwoordig GPRS, PLC en internet zijn, werden deze mogelijkheden alsook enkele combinaties beoordeeld in de studie. Er werd gekeken naar 80% PLC gecombineerd met 20% GPRS (referentiescenario), alleen PLC, alleen GPRS en 80% PLC gecombineerd met 20% internet. Alleen PLC bleek het goedkoopste te zijn.

75


Wat de besparingen van het energieverbruik betreft, is men in de studie ervan uit gegaan dat de besparingen ten gevolge van de terugkoppeling door de slimme meter zowel voor elektriciteit als voor gas 1,5% bedraagt. De kosten voor de slimme elektriciteitsmeter werden geschat op €66,10 per meter en de installatiekosten op €64,00 per installatie. De kosten voor de slimme gasmeters werden geschat op €87,50 en de installatiekosten per installatie op €54,00. In de studie wordt verondersteld dat de levensduur van een slimme meter (zowel elektriciteit als gas) en de transitiesnelheid respectievelijk 15 en 5 jaar bedragen. De conclusie van de studie was dat de netto contante waarde (NCW) van het gehele project negatief uitkomt op -389 miljoen Euro. De grootste positieve bijdrage zou geleverd worden door de snellere detectie van fraude (390 M€) en de grootste kostencomponent zou het inrichten van datasystemen voor onder andere datacollectie en datamanagement (-540 mio €) zijn. De kosten zouden vooral gedragen worden door de netbeheerder (-1.194 mio €) terwijl de afnemer er het best uitkomt (besparing van 819 mio €). Hier werd echter geen rekening gehouden met de terugkoppeling van de kosten naar de verschillende partijen. De gevoeligheidsanalyse toont de wijziging van het resultaat in functie van de wijziging in een parameter. Uit de studie blijkt dat vooral de parameters percentage fraude, percentage besparing door terugkoppeling, investering datasystemen en reductie fraude door slimme meters gevoelig te zijn en een grote invloed te hebben op het resultaat. Het resultaat blijft echter altijd negatief en lager dan 280 mio €. Bij de projectalternatieven bleek dat enkel het installeren van een display in de woonkamer en het exclusief gebruiken van PLC voor de data-infrastructuur een gunstig effect hebben op het resultaat zouden met respectievelijk -254 mio € en -337 mio € als eindresultaat. Bij de KEMA-studie zijn er een groot aantal onzekerheden die een grote impact hebben op het resultaat zoals blijkt uit de gevoeligheidsanalyse. Het is van groot belang om op een juiste manier om te gaan met de grote onzekerheden van een aantal parameters. In eerste instantie zou men moeten trachten de onzekerheden te reduceren door via onderzoek meer zekerheid te verkrijgen. Indien dit niet mogelijk zou zijn of indien beslissingen genomen moeten worden alvorens dergelijke studies kunnen uitgevoerd worden, zal men via uitgebreide sensitiviteitsanalyses moeten nagaan in hoeverre de onzekerheden een gunstige of ongunstige impact zullen hebben op het resultaat. Het voorzorgsprincipe zou dan gehanteerd moeten worden. Uitstel door gebrek aan zekerheid kan echter ook voor een passieve houding zorgen waar beslissingen die noodzakelijk zijn voor een verdere ontwikkeling niet genomen worden. Gaat men de verouderde manuele meters vervangen door nieuwe slimme meters of eerder nieuwe manuele meters in afwachting voor meer zekerheid? KBA studies uitrol slimme meters in Brussels Gewest Volledigheidshalve vermelden we hier enkele KBA studies uitgevoerd voor het Brussels Gewest. KEMA voerde ook op vraag van Belgacom een kosten-batenanalyse uit

76


over de invoering van slimme meters in het Brussels Gewest. Het resultaat was een negatieve business case met een tekort van 170 mio Euro over 20 jaar.158 Het negatieve resultaat voor Brussel werd bevestigd door een recentere studie uitgevoerd door Capgemini.159 In deze studie werden onderstaande vier scenario‟s onderzocht (tabel 6). De tweede rij geeft een beschrijving van het scenario en de derde rij toont de resultaten van de business case. Tabel 6: Onderzochte scenario’s Capgemini studie Brugel 160

5.2.

Actualisering van de KBA door KEMA

Aan de hand van de lopende proefprojecten en gegevens uit binnen- en buitenland zal een nieuwe en gedetailleerde KBA worden uitgevoerd door KEMA in samenwerking met de VREG en andere marktpartijen. Het resultaat (verwacht november 2011) van deze analyse zal bepalend zijn voor de eventuele (al dan niet volledige) uitrol van slimme meters in Vlaanderen. Voor de herziene analyse van KEMA zijn twee werkpakketten voorzien (WP1 en WP2). De input voor de update van het model zal komen van een klankbordgroep161 bestaande uit leveranciers en netbeheerders. WP1 zal opgeleverd worden in juli en bestaat uit een herziening van het model en de inputparameters van de hierboven vernoemde studie. Naast de herziening van het model houdt WP1 ook het financieel waarderen van de verschillende communicatietechnieken162 en de evaluatie van het effect van real-time163 metering in. In WP2 wordt gekeken naar de uitrol en de segmentering van verbruikersgroepen. Wat de uitrol betreft, wordt nagegaan of een gedwongen of vrijwillige uitrol nagestreefd zou moeten worden en of een 100% uitrol haalbaar, aanvaardbaar en noodzakelijk is. Bij de segmentering wordt niet

Brugel, 2009. Advies met betrekking tot de invoering van „smart metering‟ in het Brussels Hoofdstedelijk Gewest. 159 Studie van de prioritaire functionaliteiten van intelligente tellers in de Brusselse (energie) distiributiemarkt. Capgemini Consulting. 160 Ibid. 161 De klankbordgroep komt samen op 11 april 2011 en 10 juni 2011. 162 PLC variant van Eandis en kabeltelevisie van Infrax. 163 In de real time scenario in de 2008 werd geen rekening gehouden met de baten van real-time meting. Real-time uitlezing zou wel een zeer belangrijke functie zijn binnen smart grids in de toekomst. In de nieuwe studie zal nagegaan worden of real-time uitlezing financiële voordelen voor slimme netten meebrengt. 158

77


enkel gekeken naar de verbruikscategorie (jaarverbruik in kWh) maar ook naar het aansluitvermogen, tarifering (enkel of dubbel164), prosumenten en diensten (PEV, warmtepomp, budgetmeter, etc.).165 Bij de segmentering zou – indien segmentering naar verbruik of capaciteit gewenst zou blijken – rekening gehouden moeten worden met verhuizingen. Voor de beslissing over een grootschalige invoer van slimme meters blijken volgende criteria van cruciaal belang166: het belang van de consument, met name kostprijs, gerealiseerde energiebesparing, invloed op gedrag, bruikbaarheid van de informatie, verbetering van de dienstverlening, bescherming van de privacy en sociale bescherming, en daarnaast de mate waarin de slimme meter de inpassing van decentrale productie bevordert. Bij een invoering van slimme meters zal de wetgeving de principes van de werking van deze meters en de functionaliteiten die de slimme meters minimaal dienen aan te kunnen moeten vastleggen. Tevens zullen ook de doelstellingen van deze meters (o.a. effecten op niveau frequentie van facturatie, tijdslijn voor uitrol intelligente meters en slimme netten, …) moeten worden vastgelegd.167

5.3.

Kosten-batenanalyses in Europa

Er zijn in een aantal Europese landen kosten-batenanalyses uitgevoerd rond de uitrol van slimme meters. Onderstaande tabel is overgenomen uit de KEMA studie voor de Nederlandse uitrol van slimme meters in 2010 en geeft een overzicht van een aantal uitgevoerde KBA‟s en de daarbij horende assumpties en resultaten. Tabel 7: overzicht uitgevoerde KBA’s met de gebruikte veronderstellingen en resultaten168 Vlaanderen

Nederland

Verenigd Koninkrijk

Jaar Uitvoerende partij

2008 KEMA

2010 KEMA

2009 DECC

Uitroltijd

5 jaar

10 jaar

Horizon KBA

20 jaar

50 jaar

Percentage energiebesparing

1,5% E en G

3,2 % E 3,7 % G

(7,5-9) jaar + (2,5-4) jaar pilot Uitroltijd + 20 jaar 1,5-4% E 1,3-4% G

Zweden 2002 St. Energimyndighet 5 jaar 15 jaar 1-2% E (geen G)

164

Het is niet duidelijk of in de studie rekening zal worden gehouden met de innovatieve tarieven zoals TOU-prijszetting. 165 Presentatie KEMA 11 april 2011. Beleidsplatform slimme meters VREG. 166 Vraag om uitleg van de heer Peter Reekmans tot mevrouw Freya Van den Bossche, Vlaams minister van Energie, Wonen, Steden en Sociale Economie, over slimme elektriciteitsmeters en de kosten. Commissie voor Woonbeleid, Stedelijk Beleid en Energie. Vergadering van 28/01/2010. 167 Schriftelijke vraag van Vlaams volksvertegenwoordiger Lydia Peeters aan mevrouw Ingrid Lieten, viceminister-president van de Vlaamse Regering, Vlaams minister van Innovatie, Overheidsinvesteringen, Media en Armoedebestrijding over de vzw Vlaams Smart Grid Platform, 22 september 2010. 168 KEMA, 2010. Intelligente meters in Nederland; herziene financiële analyse en adviezen voor beleid. p. 88

78


NCW

-389 mio EUR

(gemiddeld voor verschillende types afnemers)

(scenario afh.)

770 mio EUR

2.850-4.490 mio EUR (scenario

60 mio EUR per jaar

afh.)

De meeste studies geven een positief eindbalans. De vraag is echter of er wel altijd rekening gehouden wordt met alle kritische kanttekeningen (cf. supra). De resultaten zijn ook sterk afhankelijke van de gemaakte assumpties. De aanpassing van bepaalde parameters kan een grote impact hebben op het resultaat. Een illustratie: zoals reeds vermeld is er geen verplichting tot acceptatie van een slimme meter van kracht in Nederland. In de referentiesituatie van de Nederlandse studie door KEMA gaat men ervan uit dat 2% van de populatie een slimme meter weigert. Bij de sensitiviteitsanalyse blijkt dat als dit percentage zal opgetrokken worden tot 20%, de NCW van het volledige project gereduceerd zal worden tot quasi 0 EUR.

6.

Discussiepunten beleid slimme meters

[nog aan te vullen …]

79


Bijlage 1 Lijst van basisfuncties van de slimme elektriciteits- en gasmeters KEMA studie 2008 (WT4)

80


81


meting van elektriciteitsafname en -injectie; meting van (temperatuur-gecorrigeerde) gasafname; doorsturen van meterstand (meetregisters) op aanvraag; periodiek doorsturen van de meterstand (meetregisters) opslaan van meterstanden en/of belastingscurve; op afstand uitschakelen/inschakelen en aanpassen van het vermogen van de elektriciteitslevering; op afstand collectief begrenzen of afschakelen van meters; uitschakelen/inschakelen van de gaslevering; registreren van het verbruik in verschillende tariefperiodes; op afstand aanpassen van tarieven/tariefperiodes; op afstand firmware upgrades, programmeren of toevoegen van nieuwe functies aan de meter; op aanvraag doorsturen van een diagnose spanningskwaliteit/toestand („power quality‟) en spanningsniveau; automatisch doorsturen van fraudealarm; communicatie met andere meters (gasmeter, watermeter) mogelijk via de elektriciteitsmeter; prepaid functie, de meter kan worden gebruikt als budgetmeter; display op de meter; lokale poort ten behoeve van externe display. Er wordt overigens nog opgemerkt dat binnen de huidige regelgeving niet alle functies toegepast kunnen worden. Een voorbeeld hiervan betreft het op afstand afschakelen of begrenzen van meters. Van de optionele functies (zie WT4) zullen alleen de externe display of real-time en ondemand beschikbaarheid van kwartierwaarden in één van de scenario‟s voorkomen.

82

Informatieve nota v2. Slimme netten en slimme meters X X Nota SERV-secretariaat_slimmenettenslimmemeters_v2.docx2

Recommend Documents