Inventariserende gevoeligheidscheck op technische en economische toekomstverkenningen van de energievoorziening in de industrie
Bert den Ouden Jort van Aken Rutger Bianchi
Eindrapport, 21 januari 2016
Inhoudsopgave
1.
Inleiding en Samenvatting
pag. 3
2.
Leeswijzer en Werkwijze
pag. 5
3.
Blind spots per thema
pag. 7
3.1
Regulatorische ontwikkelingen
3.2
Fuel switch mogelijkheden
3.3
Nationale scenario-ontwikkelingen: implementatiestrategie duurzaamheidscenario’s en beschikbaarheid groen gas
3.4
Besluitvormingsprocessen
3.5
Ontwikkelingen in energieprijzen en brandstofmix
4.
Inventarisatie per studie
pag.14
5.
Bijlage 1
pag.39
2
1. Inleiding en Samenvatting Gasunie Transport Services (GTS) heeft Berenschot gevraagd om een inventariserende bureaustudie uit te voeren naar de belangrijkste gevoeligheden (factoren die de uitkomst bepalen) in technische en economische toekomstverkenningen van de energievoorziening in het marktsegment ‘Industrie’. Daarbij is vooral ook beoogd om nieuwe bepalende factoren op te sporen die tot nu toe onderbelicht blijven (blinde vlekken). Hiertoe heeft Berenschot de belangrijkste toekomstverkenningen bestudeerd en geanalyseerd. Op basis hiervan zijn langs verschillende invalshoeken, de volgende vijf categorieën aan blinde vlekken geïdentificeerd: 1.
Regulatorische ontwikkelingen Enkele regulatorische ontwikkelingen zijn denkbaar door nieuw beleid of buitenlandse voorbeelden. Invoering is niet zeker, maar ook niet ondenkbaar. Aanscherping van klimaatdoelstellingen kan de invoering van deze regels bevorderen; de impact hiervan is in de meeste scenario’s niet meegenomen.
2.
Fuel switch mogelijkheden Een belangrijke switch is die van gas naar elektriciteit. Vooral bij scenario’s met veel duurzame energie wordt dit meegenomen, maar in uiteenlopende mate. Dit kan voor het industriële energieverbruik consequenties hebben; deze zijn echter in de beschouwde scenario’s niet goed gekwantificeerd. Daarnaast kan er een switch zijn van aardolieproducten naar gas, maar deze wordt bijna nergens behandeld.
3.
Nationale scenario-ontwikkelingen De duurzaamheidsscenario’s zijn niet allemaal hetzelfde. Soms treden daarin hoge CO2 prijzen op, soms niet. Dat verschil is terug te voeren op het soort klimaatbeleid: is dit geïntegreerd (gestuurd door hoge CO2 prijs waarna de reductiemaatregelen tot stand komen via marktoptimalisatie), dan wel gefragmenteerd (geen sterke sturing op CO2, gecompenseerd door een mix van specifiek maatregel-gerichte stimuleringsinstrumenten). Afhankelijk daarvan kan de industriële energievraag zich tamelijk verschillend ontwikkelen, maar dit wordt vaak niet aangegeven.
3
Een ander issue in de scenario’s is de beperkte beschikbaarheid van groen gas. In scenario’s met (vrijwel) volledige duurzaamheid in 2050 moet een beperkt volume groen gas verschillende sectoren bedienen. Mede afhankelijk van wel of geen transformatie van de warmtevraag in de gebouwde omgeving (warmtenetten, elektrificatie) kan er dan een krapte aan groen gas ontstaan waardoor dit minder beschikbaar is voor de industrie. Dat wordt in de meeste scenario’s niet duidelijk behandeld. 4.
Besluitvormingsprocessen Vele scenario’s becijferen bepaalde doelstellingen voor duurzaamheid en energiebesparing, meestal zonder dat daarbij duidelijk wordt hoe en waardoor de besluitvorming in de toekomst anders gaat uitpakken dan nu, teneinde dit te verwezenlijken. Dat geldt in het bijzonder voor de doelstellingen voor energiebesparing. Er is een kans dat deze niet worden gehaald, waardoor de energievraag hoger kan uitvallen. Dit blijft in de meeste scenario’s onderbelicht.
5.
Ontwikkelingen in energieprijzen en brandstofmix Uiteraard zijn de energieprijzen moeilijk te voorspellen. De diverse scenario’s gaan hier verschillend mee om. Er is wel een specifiek issue omtrent de toekomst van schaliegas in de VS, wat in één scenario wel specifiek wordt meegenomen met impact voor de Nederlandse industrie, maar in andere scenario’s vrijwel niet. Een andere mogelijke ontwikkeling is het wereldwijd, dan wel nationaal, invoeren van een stringent klimaatbeleid met daardoor een afstappen van kolen als energiedrager. De impact hiervan op de industrie wordt nog niet duidelijk behandeld in de beschouwde scenario’s.
4
2. Leeswijzer en Werkwijze Het rapport vervolgt na de inleiding met een beschouwing van de belangrijkste bevindingen en blind spots van de bestudeerde scenariostudies. Een overzicht van deze studies is te vinden in tabel 1. In het vervolg van dit rapport zal, wanneer er wordt gerefereerd aan een studie, middels een nummer (tabel 1) naar de betreffende studie verwezen worden. In hoofdstuk 4 is een inventarisatie op hoofdpunten per studie te vinden. Tabel 1. Overzicht studies
Studies CE Delft - Economische ontwikkeling energie-intensieve sectoren
Verwijzingsnummer 1
ECN - Nationale energieverkenning 2015
2
CE Delft - Scenario-ontwikkeling energievoorziening 2030
3
PBL & ECN - Naar een schone economie in 2050: routes verkend. Hoe Nederland klimaatneutraal kan worden Greenpeace, EREC, DLR - Energy [R]evolution. A sustainable Netherlands energy outlook
4 5
Urgenda - Nederland 100 procent duurzaam in 2030
6
ECN - Quantifying Flexibility Markets
7
CE Delft - Verkenning functionele energievraag en co2 emissies in 2050
8
Berenschot, CE Delft, Overview - De rol van eindgebruikers in relatie tot systeemintegratie Ecofys - European chemistry for growth. Unlocking a competitive, low carbon and energy efficient future
9
10
IEA - World Energy Outlook 2015
11
Berenschot, CE Delft, ISPT – Power to Products
12
5
Werkwijze
1. Identificatie
2. Classificatie
3. Selectie
4. Inventarisatie
5. Blinde vlekken
1.
Voor deze studie zijn relevante rapporten geïdentificeerd en in een tabel overzichtelijk gemaakt (zie bijlage 1, tabel 1-4)
2.
Relevantie van studies is geclassificeerd door te kijken naar technische en economische inhoud met betrekking tot de energievoorziening, relevant voor het marktsegment Industrie
3.
De tien studies die het meest voldeden zijn geselecteerd, hierbij is geprobeerd een divers aanbod aan studies te selecteren met verschillende uitganspunten (zie bijlage 1, tabel 1)
4.
Binnen de geselecteerde studies is een inventarisatie van relevante informatie met betrekking tot het marktsegment industrie gemaakt. (zie bijlage 2, los document)
5.
Belangrijke discussiepunten en blinde vlekken zijn vervolgens uitgewerkt in het hoofddocument onder de noemer van verschillende thema’s
6.
Het voorlopige eindresultaat is bediscussieerd met het Planbureau voor de Leefomgeving (PBL) voor reflectie en commentaar. De uitkomsten van deze interactie, waarvoor we zeer erkentelijk zijn, zijn verwerkt in de eindrapportage.
6
3. Blind spots per thema 3.1 Regulatorische ontwikkelingen Bepaalde regulatorische ontwikkelingen zijn redelijk plausibel als gevolg van huidig of toekomstig beleid of buitenlandse voorbeelden (4, 5,11). Invoering is niet zeker, maar ook zeker niet ondenkbaar. Aanscherping van klimaatdoelstellingen kan de invoering alsnog sterk bevorderen. De maatregelen komen niet expliciet voor in de “conservatieve” scenario’s (1). Ze kunnen wel verondersteld zijn in de taakstellende backcasting-scenario’s maar worden daarin niet expliciet gemaakt, met uitzondering van het Greenpeace scenario (5). Zulke maatregelen zijn heffingen op restwarmtelozing of een sterke handhaving Wet milieubeheer. a. Heffingen op restwarmtelozing Verschillende Europese landen, met name Denemarken, hebben een heffing op het lozen van industriële restwarmte. In Nederland is dit niet ingevoerd en ook moeilijk bespreekbaar. Invoering kan aan de orde komen door het internationale klimaatakkoord van Parijs hetzij in Europees verband of als nationale maatregel. Zo’n verbod kan grote impact hebben op het industriële gasverbruik, mede afhankelijk van de reactie: Reactie verbod warmtelozing
Rationale
Resultante gasverbruik
Sterkere besparingsmaatregelen gericht op vermijden restwarmtestroom
Vermijden van het ontstaan van restwarmte
Sterk afhankelijk van de genomen maatregel, maar meestal leidend tot daling gasverbruik
Invoering stoomrecompressie
Vermijden lozing restwarmte uit laagwaardige stoom ; alternatief voor WKK
Sterke electrificatie en sterke daling industrieel gasverbruik voor stoomopwekking. Stijging stroomverbruik, mogelijk op basis van gas
Warmtenetten op industriële restwarmte
Vermijden lozing restwarmte
Weinig gevolgen voor gasverbruik in de industrie Daling gasverbruik woningen, gebouwen, tuinbouw
Aanbeveling: kwantitatieve impact van de eerste twee verder onderzoeken .
7
3.1 Regulatorische ontwikkelingen (vervolg) b. Sterke handhaving Wet milieubeheer De Wet milieubeheer verplicht het invoeren van energiebesparingsmaatregelen met een terugverdientijd van maximaal vijf jaar. De handhaving hiervan liet tot voor kort sterk te wensen over. Verscherping van het toezicht is recentelijk echter ingezet en kan verder aan de orde komen door de naleving van klimaatdoelstellingen en -maatregelen in Europees verband. Dit heeft mogelijk een flinke impact op het industriële gasverbruik. Deze maatregel komt niet expliciet voor in de meeste “conservatieve” scenario’s, met uitzondering van de Nationale Energie Verkenning (NEV)(2); waarschijnlijk is het in de andere scenario’s meer impliciet verondersteld. Dat laatste kan ook gelden voor de taakstellende backcasting-scenario’s (1). De maatregel geldt alleen op investeringsmomenten en heeft dus pas effect op de langere termijn. Het effect op het industriële energieverbruik kan divers zijn: •
Uiteraard leiden energiebesparingsmaatregelen standaard tot daling van het energieverbruik, hetzij op gas hetzij op elektriciteit, afhankelijk van de betreffende maatregel.
•
Het is een bekend feit dat veel energiebesparingen in warmte of gas ook wel leiden tot een lichte toename van het elektriciteitsverbruik, de zogenaamde hulpenergie.
•
Daarnaast kunnen door de Wet milieubeheer ook energiebesparingsmaatregelen worden bevorderd die tevens neerkomen op een fuel switch in de vorm van elektrificatie, zoals stoomrecompressie – zie paragraaf 3.2.
•
Tenslotte kan het ook leiden tot het terugploegen van lokaal beschikbare industriële reststromen zoals proceswarmte, biomassa of kunststoffen, om daarmee in een deel van de warmtevraag te voorzien. Mogelijkheden zijn afhankelijk van het industriële proces. Het leidt meestal tot een daling van de gasvraag en een lichte stijging van de elektriciteitsvraag voor hulpenergie.
Aanbeveling: beschouw de daling van het gasverbruik indien alle energiebesparingsmaatregelen met een terugverdientijd binnen de vijf jaar ook daadwerkelijk zouden worden genomen (bijvoorbeeld introductie lineair vanaf nu tot aan 2030), zonder herlocatie van de huidige industrie. Een beknopte verkenning van de impact van de Wet milieubeheer is recent aan bod gekomen in de voortgangsrapportage van het Energieakkoord (SER, Energieakkoord voor duurzame groei Voortgangsrapportage 2015, 2015) . 8
3.2 Fuel switch mogelijkheden Bij de “fuel switch” zijn er twee majeure mogelijke ontwikkelingen: een switch van gas naar elektriciteit (elektrificatie) en een switch van aardolieproducten naar gas a. Een switch van gas naar elektriciteit (elektrificatie) Het grootste deel van de industriële gasconsumptie (inclusief glastuinbouw) wordt verstookt voor de opwekking van warmte (1,2,3,4, 8). Dat is niet de meest energie-efficiënte methode om deze warmte op te wekken. In veel gevallen is energiebesparing mogelijk met warmtepompen of met stoomrecompressie. Dat betekent een substitutie van gas door elektriciteit. Ook een overgang naar andere industriële verhittingsmethoden, zoals infrarood en hoog frequent, heeft dit effect. Daarnaast kan er incidentele power-to-heat op flexibiliteitsbasis optreden op de momenten dat de stroomprijs onder de gasprijs zakt. Uiteraard bestaan deze mogelijkheden al lange tijd en worden deze maar beperkt benut. Er kunnen zich echter omstandigheden voordoen waardoor dit verandert. De belangrijkste omstandigheid is sterke toename van duurzame elektriciteitsopwekking waardoor de gemiddelde stroomprijs kan dalen en ook het CO2-gehalte van elektriciteit als energiedrager daalt. Daardoor worden power-to-heat processen interessanter (5, 12). Zo’n ontwikkeling zou mede in de hand gewerkt kunnen worden door beleid in de elektriciteitssector gericht op het mobiliseren van flexibiliteit Deze ontwikkeling wordt in sommige scenario’s wel meegenomen, maar in andere niet of onvoldoende expliciet. Aanbeveling: deze mogelijkheid nader uitwerken als mogelijke uitkomst van scenario’s met een hoog aandeel duurzame energie. b. Een switch van olieproducten naar gas Er zou een stijging van het gasverbruik optreden als aardolieproducten, zoals benzine en diesel , verdrongen worden door gas. Dit wordt gemotiveerd door reductie van CO2 uitstoot: transport op gas (LNG of CNG) stoot circa 10-20% minder CO2 uit dan transport op (vooral) benzine of diesel; dit is een van de weinig manieren om de CO2-uitstoot van het transport te reduceren (*) en maakt bovendien het voertuig geschikt voor groen gas met veel hogere CO2 reducties. Daarnaast zijn er diverse andere milieuvoordelen (reductie fijnstof, geluid, overige). Met name bij het wegtransport voor het (industriële) bedrijfsleven zou dit kunnen doorzetten omdat in dit segment de elektrificatie geen goed alternatief vormt. Deze ontwikkeling zou ook kunnen worden bevorderd in situaties met een stringent klimaatbeleid of situaties waarbij de rol van olie in de energievoorziening sterk vermindert. Deze ontwikkeling wordt in geen enkel scenario expliciet meegenomen. Aanbeveling: deze mogelijkheid nader uit werken als mogelijke reactie op verhoogde klimaatdoelstellingen. * Volgens CE Delft is er echter geen substantiële reductie van CO2 uitstoot.
9
3.3 Nationale scenario-ontwikkelingen: implementatiestrategie duurzaamheidscenario’s en beschikbaarheid groen gas Bij de scenario’s zijn er twee majeure gevoeligheden die veelal onderbelicht blijven: de verschillende implementatiestrategieën in duurzaamheidsscenario’s, en de eventuele gevolgen van de beperkte beschikbaarheid van groen gas. a. Verschillende duurzaamheidsscenario’s wat betreft implementatiestrategie De duurzaamheidsscenario’s zijn niet allemaal hetzelfde. Soms treden daarin hoge CO 2 prijzen op, soms niet. Dat verschil is terug te voeren op het soort van klimaatbeleid: is dit holistisch (vooral gestuurd door CO2 prijs met daarna de markt om te optimaliseren) dan wel gefragmenteerd (geen sterke sturing op CO2, deels gecompenseerd door een mix van gedetailleerde instrumenten). Afhankelijk daarvan kan de industriële energievraag zich tamelijk verschillend ontwikkelen, maar dit wordt vaak niet aangegeven. We zien deze verschillen qua klimaatbeleid-implementatie wel terug in de scenario’s als zodanig. In het Greenpeace scenario bijvoorbeeld wordt duurzaamheid bereikt met redelijk hoge CO2 –prijzen (5, 11). Maar er zijn ook scenario’s die eenzelfde duurzaamheid projecteren zonder hoge CO2 -prijzen, blijkbaar met andere investeringsmechanismen. Daarnaast kan er ook sprake zijn van een ontwikkeling met veel CCS. Afhankelijk daarvan kan de industriële energievraag zich verschillend ontwikkelen. •
Een scenario met heel veel duurzame energie leidt i.h.a. tot een trend naar elektrificatie, met daling van de gasvraag (3, 5).
•
Een brede ontwikkeling met hoge CO2 prijzen kan leiden tot een verdringing van CO2 -rijke brandstoffen (kolen en aardolie) door gas (inclusief groen gas), vooral door meer gas in de elektriciteitsvoorziening en deels ook in de industrie, inclusief WKK.
•
Een scenario met veel CCS bevordert ontwikkelingen waar CCS gecentraliseerd mogelijk is. Het is denkbaar dat gas-CCS dan een rol gaat spelen in de industrie (4). In dat geval zou het gasverbruik hoger blijven dan in andere scenario’s.
Het is interessant dat de meeste recente scenario’s nu uitgaan van gematigde CO2 -prijzen (tot max. 40- 50 Euro/ton in de scenario’s van CE Delft & Greenpeace (3, 5), terwijl circa acht jaar geleden scenario’s werden gemaakt met veel hogere CO2prijzen. Dit is het bekende verschijnsel dat scenario’s vaak een extrapolatie zijn van huidige ontwikkelingen. Maar juist de afgelopen jaren hebben ons geleerd dat de situatie snel kan veranderen. Verkennen van scenario’s met CCS of hoge CO 2 -prijzen (bijv. 50 100 Euro per ton) kan dus nuttig zijn. •
Aanbeveling: naast de scenario’s geconcentreerd op veel duurzame energie en energiebesparing kan eenzelfde resultaat in termen van CO2 -reductie ook worden bereikt met CCS of een brede ontwikkeling met hoge CO 2 -prijzen. We raden aan om het palet van duurzaamheidsscenario’s te verbreden en de gevolgen voor de industriële energievraag te bestuderen.
10
3.3 Nationale scenario-ontwikkelingen: implementatiestrategie duurzaamheidscenario’s en beschikbaarheid groen gas (vervolg) b. De beperkte beschikbaarheid van groen gas in relatie tot de transformatie van de warmtevraag in de gebouwde omgeving In scenario’s met (vrijwel) volledige duurzaamheid in 2050 moet een beperkt volume groen gas verschillende sectoren bedienen. Mede afhankelijk van wel of geen transformatie van de warmtevraag in de gebouwde omgeving (warmtenetten, elektrificatie) kan er dan een krapte aan groen gas ontstaan waardoor dit minder beschikbaar is voor de industrie. Dat wordt in de meeste scenario’s niet duidelijk behandeld. Er zijn daarin grosso modo twee uiterste toekomsten: •
Er komt een relatief groot volume groen gas op goede voorwaarden beschikbaar en de transformatie van de warmtevraag in de gebouwde omgeving (naar warmte en elektrificatie) slaagt. In dat geval is er een goede beschikbaarheid van groen gas voor de andere sectoren waaronder industrie en de glastuinbouw, waardoor de (groen) gasvraag in deze sectoren redelijk op peil blijft.
•
Er is een relatief laag volume groen gas, of tegen een tamelijk hoge prijs, en de warmtevraag in de gebouwde omgeving blijft ongeveer zoals nu (of met slechts een beperkte overgang naar elektrificatie en warmtenetten). In dat geval zal de gebouwde omgeving een belangrijk deel van het volume aan groen gas blijven claimen. Dat zorgt dan voor krapte op de markt voor groen gas. Dat kan er dan toe leiden dat andere sectoren, waaronder de industrie en de glastuinbouw, op een andere wijze hun grote vraag naar warmte op CO2-vrije wijze willen gaan invullen. Dit kan vervolgens weer verschillende kanten op: •
Een mogelijk groter beroep op elektrificatie met als gevolg een stijging van de elektriciteitsvraag en een daling van de gasvraag
•
Een mogelijk beroep op industriële gas-CCS waardoor de gasvraag in de industrie in stand blijft maar op CCS basis
•
Ook opties als geothermie kunnen aan de orde komen voor invulling van delen van de industriële warmtevraag
Aanbeveling: het is nodig om te verkennen wat de rol wordt van groen gas in de toekomst, zowel qua totaal volume als in relatie tot de ontwikkeling van de totale gasvraag in de gebouwde omgeving. Dat kan mede bepalen in hoeverre de industrie goed toegang heeft tot groen gas op aantrekkelijke voorwaarden, dan wel dat andere alternatieven (elektrificatie, gas met CCS, geothermie) belangrijker worden voor de invulling van de thermische vraag in de industrie alsmede de glastuinbouw.
11
3.4
Besluitvormingsprocessen
Vele scenario’s becijferen bepaalde doelstellingen voor duurzaamheid en energiebesparing, meestal zonder dat daarbij duidelijk wordt hoe en waardoor de besluitvorming in de toekomst anders gaat uitpakken dan nu (3, 5, 6), teneinde dit te verwezenlijken. Dit punt blijft in de meeste scenario’s onderbelicht. Het grote risico is dus dat de geprognotiseerde energiebesparing niet of niet voldoende wordt gerealiseerd. Dit kan een drietal gevolgen hebben. •
Uiteraard kan dit betekenen dat ook de industriële energievraag hoger uitvalt dan berekend.
•
Het kan ook zijn dat de energiebesparing juist faalt in de gebouwde omgeving. In dat geval kan de gebouwde omgeving veel van de groene gasproductie blijven claimen (zie punt 3.3b hiervoor).
•
Tenslotte kan het betekenen dat de verduurzaming als geheel problematisch wordt, omdat de eindvraag naar energie te hoog blijft om deze met duurzame energie te dekken. Daardoor kunnen opties als (industriële) CCS opnieuw in beeld komen, zelfs als die eerder waren afgewezen.
Het optreden van deze situaties is tamelijk plausibel. Doelstellingen voor energiebesparing zijn in het verleden nooit gehaald. In de meeste toekomstscenario’s ontbreekt bovendien het instrumentarium voor het bewerkstelligen van de ambitieuze doelstellingen. Aanbeveling: verken de gevoeligheden van de scenario’s wat betreft consequenties voor het niet halen van de energiebesparingsdoelstellingen. Dat kan verschillende gevolgen hebben voor de industriële energievraag.
12
3.5 Ontwikkelingen in energieprijzen en brandstofmix
Er zijn een aantal basisvariabelen die standaard moeilijk te voorspellen zijn, dit betreft in het bijzonder disruptieve ontwikkelingen of game changers, zoals technologische ontwikkelingen of de mate van mondiaal klimaatbeleid. Deze zijn moeilijk in toekomstprojecties te verwerken, wat inherent is aan de aard van deze variabelen. Bij de energieprijzen en de brandstofmix zijn er twee nog weinig onderzochte majeure gevoeligheden: de toekomst van schaliegas in de VS, en de impact van stringent klimaatbeleid met mogelijke uitfasering van kolen als energiedrager. a. De toekomst van schaliegas in de VS Dit punt wordt in de meeste scenario’s niet als variabele behandeld. Een van de weinige die dit wel heel duidelijk behandelt is CE Delft: zij houden rekening met een sterke daling van de plasticindustrie door de sterke concurrentie van de industrie in de VS door blijvend goedkoop schaliegas (1,2). Het goedkoop blijven van VS-schaliegas wordt echter niet door iedereen onderschreven (1). Als CE Delft gelijk heeft betekent dit een daling van de industriële energievraag in de andere scenario’s, die dit effect tot nu toe niet meenemen. Als de sceptici gelijk krijgen, dan moet juist de vraag in de CE-prognoses opwaarts worden bijgesteld. Tenslotte is er ook nog een mogelijkheid dat in Europa schaliegas tot ontwikkeling komt, maar die kans lijkt tamelijk klein. b. De impact van stringent klimaatbeleid met mogelijke uitfasering van kolen als energiedrager Een andere mogelijke ontwikkeling is het wereldwijd, dan wel nationaal, invoeren van een stringent klimaatbeleid met daardoor een afstappen van kolen als energiedrager; de impact hiervan op de industrie wordt nog niet duidelijk behandeld in de beschouwde scenario’s. De discussie over de inzet van kolen is pas recent ingezet maar zou momentum kunnen krijgen, mede naar aanleiding van het klimaatakkoord van Parijs. Invoering zou kunnen plaatsvinden op mondiale schaal, dan wel nationaal (zie als voorbeeld het beleid in het Verenigd Koninkrijk met de ‘carbon floor’). In veel van de scenario’s is hier nog zo goed als geen rekening mee gehouden. De gevolgen voor de energievraag in de industrie zijn nog niet bestudeerd; dit kan positief zijn voor zowel gas als elektrificatie.
13
3.5 Ontwikkelingen in energieprijzen en brandstofmix (vervolg)
Het maakt daarbij overigens verschil of deze ontwikkeling wereldwijd dan wel nationaal wordt ingezet: een mondiale invoering kan bijvoorbeeld ook gevolgen hebben voor de globale prijsniveaus van energiedragers. Aanbeveling: ga goed om met de variabele van VS schaliegas. Daarnaast raden we aan door te exerceren wat er gebeurt in de industrie bij een stringent klimaatbeleid met een mogelijke uitfasering van kolen .
14
4. Inventarisatie per studie Per bestudeerde studie is er een korte beschrijving en volgt er een opsomming van de belangrijkste bevindingen en discussiepunten.
1)
CE Delft - Economische ontwikkeling energie-intensieve sectoren
2)
ECN - Nationale energieverkenning 2015
3)
CE Delft - Scenario-ontwikkeling energievoorziening 2030
4)
PBL & ECN - Naar een schone economie in 2050: routes verkend. Hoe Nederland klimaatneutraal kan worden
5)
Greenpeace, EREC, DLR - Energy [R]evolution. A sustainable Netherlands energy outlook
6)
Urgenda - Nederland 100 procent duurzaam in 2030
7)
ECN - Quantifying Flexibility Markets
8)
CE Delft - Verkenning functionele energievraag en co2 emissies in 2050
9)
Berenschot, CE Delft, Overview - De rol van eindgebruikers in relatie tot systeemintegratie
10) Ecofys - European chemistry for growth. Unlocking a competitive, low carbon and energy efficient future 11) IEA - World Energy Outlook 2015 12) Berenschot, CE Delft, ISPT – Power to Products
15
1. CE Delft Economische ontwikkeling energie-intensieve sectoren S.M. (Sander) de Bruyn, M.J. (Marnix) Koopman, M. (Marit) van Lieshout, H.J. (Harry) Croezen, M.E. (Martine) Smit Delft, CE Delft, september 2014
De studie heeft door middel van econometrische berekeningen verwachte productievolume, toegevoegde waarde en werkgelegenheid in de industrie berekend voor verschillende periodes in de toekomst tot 2030. De econometrische inschattingen zijn gedaan doormiddel van KLEMS-functies die uitgaan van input factoren die over de tijd kunnen veranderen. (zoals arbeid, kapitaal, diensten, energieverbruik en materiaal.). Groot voordeel hiervan is inzicht in de effecten (elasticiteit) van deze input factoren op de verschillende sectoren. Analyses zijn verrijkt en getoetst d.m.v. interviews in de sector, literatuur analyse en GEM-E3 vergelijking (Europese econometrische voorspellingen). Belangrijkste bevindingen •
Schaliegasrevolutie en ongunstige kostprijsontwikkeling van de petrochemie zorgt ervoor dat er geen herstel tot het productie volume van voor de economische crisis kan plaats vinden voor de petrochemie. Het zelfde geld voor de non-ferro metaalindustrie ( sluiting Zalco en verlies Aldel).
•
Grootste groei zal optreden in de bouwmaterialenindustrie (verwachte aantrekking in bouwproductie na 2015), de papier- en grafische industrie en de transport middelen industrie. De laatste categorie gaat nog wel te maken krijgen met een uitgestelde vervangingsvraag op het moment dat economie weer aantrekt.
•
Voedingsmiddelenindustrie groeit vooral tussen 2020-2025, omdat verondersteld is dat in die periode binnenlandse consumptieve besteding weer aantrekt en wegvallen van Europese landbouwregelingen. Zelfde verwachting voor metaalproducten, machinebouw en elektrotechnische industrie.
•
Aardolie industrie blijft gelijk tot 2020, tussen 2020-2025 daling en groei na 2025 wellicht vanwege competitiviteit ten opzichte van buitenlandse concurrente (hoogwaardige producten)
•
Kunstmestindustrie weinig groeimogelijkheden, met name door hoge aardgasprijzen, geeft concurrentie nadeel.
•
IJzer en staalindustrie, gestage groei door de positionering van Corus en aangekondigde productie-uitbreiding.
•
Glastuinbouw, niet zozeer verhoogde productie als meer waarde uit bestaande activiteiten.
16
Discussiepunten
•
•
•
Disruptieve gebeurtenissen binnen een sector zoals het sluiten van fabrieken kan een zeer grote invloed hebben op de voorspellingen dit is in de non-ferro basis metaal industrie het geval KLEM analyse is snel achterhaald.
•
Scenario is conservatief en laat maar een beperkt beeld zien, wat als er snelle elektrificatie optreedt, Penetratie EV vervoer snel stijgt, emissie rechten handel drastisch veranderd.
1 toekomst verkenning gebaseerd op bestaand beleid tot 2020 en veranderlijke aannames zoals •
Energieprijs voorspellingen volledig gebaseerd op IEA olie import voorspellingen. (hoe representatief voor NL ook i.v.m. kolen prijs door schaliegas)
•
CO2 Prijs voorspellingen onzeker en conservatief.
•
Productie volume en werkgelegenheids- voorspellingen onder andere op basis van bevolkingsgroei, groei bouw en woning voorraad, BBP groei. Dit onder andere op basis van vergrijzing, impact van vluchtelingen zit hier niet in.
•
Voorspelling dat de vraag naar auto’s groeit.
De Metaalproducten, elektrotechnische, machinebouw en transportmiddelenindustrie. Is onder bellicht. Jaarlijkse groeivoeten
2013-2020 2020-2025 2025-2030 Gebruikt voor
Economische groei (groei BBP)
1,50%
1,70%
1,30%
Vraagontwikkeling
Volume Particuliere Consumptie
0,80%
2,30%
1,90%
Vraagontwikkeling
Bedrijfsinvesteringen in gebouwen
2,30%
-1,10%
-1,50%
Vraagontwikkeling
Vol. investeringen in woningen
1,30%
-1,90%
-2,30%
Vraagontwikkeling
•
Schaliegas revolutie in Amerika wordt meegenomen met grote gevolgen voor de petrochemie maar ook IJzer en staalindustrie en Non-ferro basismetaal. Aangezien hierdoor kolen ook stuk goedkoper zijn geworden. De toekomst die hieraan kleeft is uiteraard onzeker. Deze studie gaat uit van stijging van schaliegas winning in de VS.
•
na 2020 een lager tempo te verwachten want vaststaande beleid wordt na 2020 niet doorgetrokken. Deze conclusie is voorbarig en wellicht onlogisch.
17
2.
ECN, PBL, CBS, RVO, Nationale Energieverkenning 2015 Koen Schoots (ECN) en Pieter Hammingh (PBL), Petten 2015
De studie schetst de stand van zaken van de Nederlandse energiehuishouding in een internationale Context het toekomstbeeld in de nationale energieverkenning (NEV) is een weergave van de meest plausibele ontwikkeling, gebaseerd op inzichten tot 1 mei 2015 rond prijzen, markten, technologie en beleid. De NEV maakt projecties voor twee verschillende ‘beleidsvarianten’. Het rapport heeft een zeer breed perspectief, in deze samenvatting worden de belangrijkste economische en technische punten die het marktsegment industrie beïnvloeden behandeld. De studie is een voorziet in een zeer uitgebreide analyse die op realistische wijze de uitvloeiing van huidig beleid weergeeft. Belangrijke technologieën voor de toekomst en het potentieel belang voor klimaatdoelen zijn overzichtelijk gemaakt. Ook is goed inzichtelijk wat de voornemens zijn van de industrie m.b.t. convenanten en vastgesteld beleid. •
Aardgasverbruik neemt af waarschijnlijk zal aardgas voor het einde van het decennium de koppositie verliezen aan olie. Dit komt door de afname van de rol van aardgas in de elektriciteitsproductie en in de warmtevoorziening in de gebouwde omgeving en landbouw. (hernieuwbare energie neemt deze rol grotendeels over)
•
Verbruik van olie blijft stabiel een stijging van het verbruik van olie als grondstof voor onder andere plastics in de chemie compenseert de dalende olievraag door de verkeerssector die het gevolg is van toenemende voertuigefficiëntie.
•
Naar verwachting zal het primaire energieverbruik onder zowel vastgesteld beleid als voorgenomen beleid in de periode 2013 tot 2030 licht dalen met ongeveer 100 Peta joule.
18
Discussiepunten •
Zeer uitgebreide analyse die op realistische wijze de uitvloeiing van huidig beleid weergeeft
•
Voorspeling laad alleen huidig beleid zien tot in de verre toekomst, kans dat dit wijzigt in aanzienlijk.
•
Belangrijke technologieën voor de toekomst en het potentieel belang voor klimaatdoelen zijn overzichtelijk gemaakt
•
Mist meerdere scenario’s waardoor alternatieve toekomsten en implicaties duidelijk worden
•
Uitkomsten rusten zwaar op huidig beleid, impact van veranderingen in emissierechten handel en herdefiniëring van het systeem zijn niet inzichtelijk.
•
Mist uitsplitsing naar sectoren binnen het segment industrie.
•
De energiedragers die niet voor energiedoeleinden worden verbruikt, met name als grondstof in de chemie en kunstmestindustrie, vallen grotendeels buiten de scope van het energiebeleid. Dat geldt ook voor de bunkers van de internationale zee- en luchtvaart. Toch zijn deze posten omvangrijk en relevant voor de mondiale CO2-emissie, de energieboekhouding en voorzieningszekerheid.
•
(moet nog aangevuld worden)
•
Goed inzichtelijk wat de voornemens zijn van de industrie m.b.t. convenanten en vastgesteld beleid.
19
3.
CE Delft & DNV GL – Scenario-ontwikkeling energievoorziening 2030 F.J. (Frans) Rooijers, B.L. (Benno) Schepers, R.J.F. (Rob) van Gerwen, W. (Wim) van der Veen, Delft 2014
Het doel van de studie is het ontwikkelen van een vijftal scenario’s op basis van backcasting. De opzet is een macro-economische benadering van de gehele energievoorziening (elektriciteit, warmte, transport) waarbij is gekeken naar het energetische energieverbruik van de energiebronnen. De eindbeelden verschillen op een drietal hoofdkenmerken: (I) het percentage CO2-recuctie t.o.v. 1990; (II) het aandeel hernieuwbare energie; en (III) de benutting van het decentraal productiepotentieel, en twee aanvullende kenmerken: (IV) de mate van energiebesparing achter de meter; en (V) de omvang van het decentrale productiepotentieel. Belangrijkste bevindingen: • Geeft een brede range aan scenario’s die, alhoewel sommige zo ambitieus zijn dat haalbaarheid niet realistisch lijkt, wel inzicht geven in de implicaties hiervan, o.a. op de industrie. • In ‘extreme’ scenario’s (D/E) zijn er ingrijpende structuurveranderingen. In scenario E zijn raffinaderijen niet levensvatbaar. Dit heeft ook grote impact op de vraag naar HT- warmte. • Scenario’s met veel duurzame energie (D/E) leiden tot hoge mate van elektrificatie.
Scenario A B C D E BAU
CO2- Aandeel reductie HE 40% 40% 55% 100% 100% 24%
25% 25% 25% 25% 100% 18%
Decentraal potentieel 100% <25% 100% <25% 100% 100%
Energiebesparing Omvang achter de meter decentraal de meter potentieel Midden Laag Midden Hoog Hoog Laag
Laag Laag Laag Laag Hoog Laag
Kenmerken eindbeelden
• Finale elektriciteitsvraag stijgt in alle scenario’s door (een bepaalde mate van) substitutie van aardgas voor LT- en HT-warmte en benzine/diesel door elektriciteit. • Aardgas zal naar verwachting een belangrijke rol blijven spelen om de vraag en aanbod van warmte en elektriciteit aan elkaar te koppelen. Zal niet altijd aardgas zijn maar ook groen gas (E)
20
Discussiepunten •
Voor de brandstof- en CO2-prijzen is gebruik gemaakt van één enkel pad voor de toekomstige prijsontwikkelingen (afkomstig van het BPL, Wijngaart, 2014). Deze inputparameter is sterk afhankelijk van achterliggende aannames. Diverse prijspaden (hoog, laag of midden) zijn niet meegenomen.
•
Er is geen duidelijke uitsplitsing van sectoren in de industrie.
•
Omdat de warmtevraag in Nederland al jaren min of meer constant is, wordt voor de functionele vraag naar HT-warmte (in de industrie) voor processen aangenomen dat de vraag in 2030 gelijk is aan die van 2012. Dit geldt ook voor LT-warmte
•
De studie is zoals aangegeven niet uitgevoerd als een optimalisatiestudie. Er heeft (dus) geen optimalisatie plaatsgevonden van bv. de inzet van demand response, energieopslag en WKK, maar er zijn aannames (op basis van experts en stakeholdersessie) gedaan over de invulling hiervan.
21
4.
PBL & ECN – Naar een schone economie in 2050: routes verkend. Hoe Nederland klimaatneutraal kan worden Jan Ros, Robert Koelmeijer, Hans Elzenga ,Jeroen Peters (allen PBL), Michiel Hekkenberg (ECN), Peter Bosch (TNO), Den Haag 2011
Dit rapport verkent verschillende routes naar verschillende eindbeeld voor 2050, waarbij wordt uitgegaan van een emissiereductie van 80% in 2050 (t.o.v. 1990). In de analyse wordt de methodiek van backcasting gevolgd. Vanuit een gewenste kwaliteit op lange termijn wordt terug geredeneerd naar stappen die nu gezet moeten worden. Belangrijkste bevindingen: •
•
De belangrijkste bouwstenen voor een schone economie zijn: (I) vermindering van de energievraag; (II) inzet van biomassa; (III) afvang en opslag van CO2; en (IV) elektriciteitsproductie zonder CO2-emissies in combinatie met elektrificatie bij energiegebruikers. Het niet inzetten van één van deze bouwstenen vergt het uiterste van de andere drie. Bio-energie heeft noodzakelijkerwijs een groot aandeel. Er is echter grote onzekerheid over het toekomstige duurzame mondiale aanbod van biomassa.
•
In het referentiescenario worden geen drastische wijzigingen verondersteld van de economische structuur in Nederland. Nederland zal een energie-intensieve industriehouden en de handel zal vooral op Europa georiënteerd blijven
•
CO2-afvang bij grote industriële installaties en centrales wordt van groot belang geacht voor de realisatie van een schone energievoorziening.
•
Voor afgevangen CO2 uit industriële bronnen is de opslagcapaciteit in Nederland op zee wellicht net toereikend. Voor CO2 bij nieuwe centrales is extra capaciteit nodig
•
Elektrisch/waterstof rijden kan vraag naar benzine en diesel drastisch doen afnemen. Voor benzinefractie zal er nauwelijks meer afzet zijn
22
Discussiepunten •
Er wordt uitgegaan van een jaarlijkse economische groei van 1,7% tot 2020; na 2020 neemt die groei af tot 1,3% (arbeidsproductiviteit neemt nog wel toe, beroepsbevolking daalt na 2020).
•
In het eindbeeld voor 2050 ligt het energiegebruik in de industrie bijna 15% hoger dan in 2011 bij autonome ontwikkelingen, maar 30% lager in geval van maximale besparingsopties.
•
Het totale besparingspotentieel m.b.t. efficiëntieverbetering en in productieprocessen- en ketens wordt ‘ruw ingeschat’ op 1.5% per jaar tot 2050.
•
Het belang van bepaalde technieken voor het realiseren van een schone economie in Nederland wordt niet absoluut en kwantitatief ingeschat. Wel wordt het relatieve belang gegeven van technieken voor een schoon energiesysteem t.o.v. andere technieken.
•
M.b.t elektrisch rijden in 2050 wordt een grote slag om arm genomen. Er wordt gesteld dat huidige aanpak geen garantie geeft dat 2050 niet te vroeg komt om het potentieel van elektrisch rijden te kunnen benutten.
•
Toekomstige kosten van technieken en brandstofprijzen zijn gebaseerd op Energy Technology Perspectives 2010 van het IEA. Deze gegevens kunnen zijn wellicht niet meer up-to-date.
•
WKK’s zijn buiten beschouwing gelaten als energiebesparingsmaatregel in de industrie. Deze opties is wel onderdeel van de integrale analyses.
•
Aardgas blijft de belangrijkste energiebron voor warmte in de industrie biomassa soms al toegepast alternatief.
•
De mogelijke baten van een schone energievoorziening zijn niet meegerekend, evenmin als CO2-emissierechten.
23
5.
Greenpeace International, Energy [r]evolution. A sustainable Netherlands outlook Teske, Rainer Hinrich-Rahlwes, Joris Wijnhoven, Thomas Pregger, Sonja Simon, Tobias Naegler, Marlene O’Sullivan. 2013
De studie geeft een route beschrijving voor het fundamenteel veranderen van de energievoorziening in Nederland om het klimaat te beschermen. Er worden stappen beschreven voor het uitfaseren van fossiele brandstoffen en CO2 emissies te reduceren terwijl energie zekerheid behouden blijft. Verschillende energie efficiëntie maatregelen voor industrie, huishoudens, bedrijven en diensten als mede transport worden beschreven. In de studie wordt een energie [r]evolutie scenario beschreven met tal van voorstellen voor milde tot radicale veranderingen in het energiesysteem. Gaat uit van extreem beleid wat goed laat zien wat we als Nederland zouden “kunnen”, als we het echt willen. De studie geeft een krachtige visie op emissierechten met een uitwerking hiervan. De filosofie van de studie is om gebruik van fossiele brandstoffen te belasten om een meer directe relatie te leggen tussen kosten en vervuiling. Ook wordt het systeem als geheel meegenomen en worden energie verhoudingen in de wereld inzichtelijk gemaakt.
24
Discussiepunten •
De impact van de maatregelen zoals in het [R]evolution scenario laten niet goed zien hoe dit uitwerkt in concurrentie voor/nadelen van de industrie in verhoudingen op de wereld markt.
•
Gaat uit van een zeer sterke efficiëntie/besparings- slag in alle sectoren maar hoe wordt niet gespecificeerd (gaat uit van technologische ontwikkelingen maar definieert deze niet verder)
•
Te weinig diepgang om haalbaarheid en gevolgen voor sectoren goed in te kunnen schatten.
•
Assumpties voor aflopende operationele en onderhoudskosten van wind op land en op zee zijn zeer ambitieus.
•
Het scenario wordt vergeleken met internationaal beleid en voorspellingen van de world energy outlook 2011 in een referentie scenario. Dus geen Nederlands specifieke vergelijking m.b.t. beleid.
25
6.
Urgenda – Nederland 100% duurzaam in 2030 2014
Het doel van dit rapport is om een visie te geven op een volledig duurzame energievoorziening in Nederland in 2030, en welke stappen daarvoor nodig zijn. In het rapport wordt uitgegaan van zo’n 50% energiebesparing in twintig jaar over alle sectoren. Er is een apart hoofdstuk besteed aan de energietransitie voor de industrie. Het rapport is getalsmatig onderbouwd met doorrekeningen van het Energietransitiemodel van Quintel Intelligence. Belangrijke bevindingen: •
Net zoals de studie van Greenpeace gaat de studie uit van een normatief uitgangspunt. De realisatie van het voorgestelde scenario is niet zeker, maar het geeft wel een beeld van wat er nodig zou zijn om tot 100% duurzame energievoorziening te komen in 2030.
26
Discussiepunten •
De aangedragen technische/procesmatige suggesties om te komen een duurzame energiehuishouding voor verschillende industrieën zijn erg beknopt beschreven, niet kwantitatief onderbouwd.
•
Er wordt uitgegaan van een besparingstempo van 2% per jaar.
•
In het model is niet opgenomen dat de industrie zelf veel duurzame energie kan gaan opwekken. Naarmate fossiele energie duurder wordt, zullen meer bedrijven overstappen naar duurzame opwekking.
27
7.
ECN en TenneT - Quantifying flexibility markets Delft 2014
In deze studie wordt onderzocht hoe een toenemend aandeel van duurzame elektriciteitsproductie in Nederland de vraag naar flexibiliteit beïnvloed in het elektriciteitssysteem en hoe markten voor flexibiliteit zich zullen ontwikkelen. In dat kader worden de verwachte toekomstige ontwikkelingen in de elektriciteitsmarkt in Nederland en Europa geanalyseerd voor het jaar 2017 en 2023. In de analyse van flexibiliteit wordt een onderscheidt gemaakt tussen aan de ene kant variabiliteit afkomstig van windenergie op basis van de verwachte windenergieproductie, en aan de andere kant de toenemende vraag naar balancering in de intraday en balanceringsmarkt vanwege forecasts errors van windenergie. Belangrijkste bevindingen: 1.
Een toename van duurzame energie in Noordwest Europa benodigd flexibele elektriciteitsopwekking om variabele productie te accommoderen.
2.
Prijsniveau en prijsvolatiliteit van elektriciteit stijgt met een toenemend aandeel van duurzame energie in de productiemix in 2023
3.
Bij toename van windenergie in Nederland zal de vraag op de intraday en balanceringsmarkt doen stijgen
4.
De toenemende vraag op de intraday markt duwt de prijzen omhoog, waardoor additionele waarde wordt gecreëerd voor conventionele elektriciteitsproductie.
5.
De businesscase voor flexibiliteitvoorziening op de intraday markt door gascentrales en opslag is positief.
6.
Een efficiënte en transparante intraday markt zal helpen om toenemende niveaus van duurzame energie te accommoderen op een kosteneffectieve manier.
28
Discussiepunten •
De achterliggende brandstofprijzen voor 2023 zijn vrij hoog.
•
Grote vraagontwikkeling - Economische groei -
Elektrificatie op termijn
-
Nederland gaat veel exporteren
•
Er wordt aangenomen dat alle onbalans van wind als volume op de intraday markt verhandeld wordt.
•
Pricing van day-ahead en intraday in 2023 in de gebruikte modelrun is aan de hoge kant.
•
Hoewel niet specifiek onderwerp van de studie, blijft de rol van de industrie, mede door een gebrek aan gegevens, vrij oppervlakkig beschreven.
29
8.
CE Delft – Verkenning functionele energievraag en CO2-emissies tot 2050 G.E.A. (Geert) Warringa, F.J. (Frans) Rooijers, Delft 2015
In opdracht van RLI (en in het kader van het RLI Energieadvies 2050: Kansrijke routes naar een volledig duurzame energievoorziening) heeft CE Delft onderzocht hoe de energievraag en CO2-uitstoot zich tot 2050 t.o.v. 1990 gaan ontwikkelen uitgesplitst naar bron en de vier functies: licht en apparaten, transport en mobiliteit, hoge- en lage temperatuur warmte. Deze trend is voor de functies nog niet specifiek in kaart gebracht. Uitgangspunten voor de ontwikkeling zijn het Energy (R)evolution Scenario (Greenpeace en EREC, 2013) en het IEA ETP scenario (IEA, 2015). In beide scenario’s worden wel weergegeven hoe de energievraag en CO2-uitstoot zich kunnen gaan ontwikkelen, maar een specifieke indeling naar de vier functies ontbreekt. Omdat IEA geen scenario voor Nederland heeft ontwikkeld is een nationale vertaling gemaakt naar Nederland op basis van een vertaling van representatieve trends op EU-niveau. Belangrijkste bevindingen •
De resultaten laten een sterke tot zeer sterke reductie zien in de primaire vraag in het Energy (R)evolution Scenario (naar 1.500 PJ); de totale Nederlandse primaire energievraag in het IEA-scenario is vergelijkbaar met 1990 (naar 2.220 PJ).
•
De functie licht en apparaten wordt in beide scenario uitkomsten zowel ingezet in de industrie als de gebouwde omgeving en de landbouw, terwijl motorbrandstoffen alleen worden ingezet in de transportsector.
•
HT-warmte wordt exclusief ingezet in de industrie, terwijl LT-warmte voornamelijk in de gebouwde omgeving en de landbouw wordt ingezet. De HT-vraag is in het Energy (R)evolution Scenario 210 PJ en in het IEA-scenario 530 PJ. Deze wordt in het IEA-scenario nog voor een groot deel voorzien door fossiele bronnen, terwijl dit voor het Energy (R)evolution Scenario onder de 20% ligt.
30
Discussiepunten •
Economische ontwikkelingen (brandstof- en CO2- prijzen) en bijbehorende implicaties worden niet beschreven
•
Er wordt gesteld dat de finale energievraag in de industrie in 2050 15-20% lager ligt dan in 2012.
•
De LT- en HT-warmtevraag is lager in 2050 dan nu het geval is
•
De vraag naar olieproducten is uitgefaseerd tussen 20302040 (Energy (R)evolution Scenario).
•
De studie maakt geen uitsplitsing naar sectoren in het marktsegment industrie.
31
9.
De rol van eindgebruikers in relatie tot systeemintegratie Berenschot/CE Delft/Overview, 2015
Het rapport zicht op de toekomstige rol van de eindgebruiker in het energiesysteem. Een belangrijke deel van het rapport betreft de vraagstelling op welke manier de flexibiliteit van het energiegebruik bij eindgebruikers van energie kan worden vergroot, zowel op de korte als lange termijn. In de studie wordt onderscheidt gemaakt naar drie sectoren in het energiesysteem: de industrie, de utiliteitssector/MKB en de huishoudelijke sector en daarnaast wordt elektrisch rijden ook meegenomen. Voorts wordt voor ieder segment de rol van relevante Decision Making Units (DMU’s) bestudeerd. Het rapport levert de bouwstenen voor de roadmap vraagflexibilieit en richt zich op een set wenselijke acties die leiden tot een actievere betrokkenheid van de eindgebruiker in het totale energiesysteem. Belangrijkste bevindingen:
1.
Volatiliteit wordt groter op de elektriciteitsmarkt naarmate er meer duurzaam wordt ingevoed. Er vind een verschuiving van de pieken op de dag plaats.
2.
De gemiddelde elektriciteitsprijzen in Duitsland liggen lager door een hoger aandeel duurzaam en kolen
3.
In alle scenario’s valt de elektriciteitsprijs voor een groot aantal uren onder de gasprijs. Dit benadrukt het potentieel voor demand side management bij de (industriële) eindgebruiker.
4.
De industrie kent verschillende technische opties om te flexibiliseren: •
Power to Products
•
Power to Cold
•
E-boilers, weerstandsverwarming
•
Stoomrecompressie, HT-warmtepomp
32
Discussiepunten •
Onderbouwing van cijfers is niet altijd te vinden in de literatuur vanwege nieuwheid onderwerpen
•
Veel onderwerpen die aan bod komen zijn alleen op hoofdlijnen uitgewerkt.
•
Er is geen kwantitatieve schatting van het daadwerkelijke potentieel van verschillende flexibiliteit opties
•
De meeste uitgangspunten in de studie zijn gebaseerd op de meningen van experts
•
De studie biedt vooral inzicht in de (APX) wholesale day-ahead elektriciteitsmarkt, niet de gasmarkt of warmte.
•
Uit de scenario’s zijn wholesale day-ahead prijsreeksen gedestilleerd. Voorspellingen van de onbalansmarkt zijn echter niet meegenomen.
•
In de gebruikte scenario’s is flexibiliteit niet meegenomen, waardoor nul-prijzen ontstaan.
33
10. Ecofys – European chemistry for growth. Unlocking a competitive, low carbon and energy efficient future 2013 Het doel van de studie is om kwantitatief en kwalitatief bewijs te leveren van de beschikbare opties en het potentieel voor de Europese chemische industrie om een bijdrage te leveren aan de Europese lange termijn doelstellingen m.b.t. de vermindering van broeikasgassen. Er wordt gefocust op emissiereductie binnen de sector zelf alsook binnen andere sectoren via chemische producten, en er wordt gekeken naar de kansen die daarin voor de chemie liggen. Op basis van de analyses van een aantal scenario’s die de huidige en verwachte ontwikkelingen rondom beleid, de markten en technologieën weergeven, bevat de studie een aantal beleidsaanbevelingen.
Belangrijkste bevindingen: •
Producten van de chemische industrie kunnen een significante bijdrage leveren aan energie-efficiency verbeteringen en emissiereductie in alle sectoren.
•
De concurrentiepositie en groei van de chemische industrie loop schade op bij geïsoleerd (globaal) klimaat- en energiebeleid.
•
Gefragmenteerd beleid en een geïsoleerde EU aanpak verminderd het potentieel van de chemische industrie voor energie efficiency- en broeikasgasoplossingen.
•
Een grotere vermindering van broeikasgassen is technisch mogelijk, door het koolstofvrij maken van de energie-industrie en CCS in de chemische sector. De barrières hiervoor worden voornamelijk worden met name buiten de invloedssfeer van de industrie gezien.
34
Discussiepunten •
In de gehanteerde scenario’s worden vrij ver uiteenlopende aannames gehanteerd, waardoor de scenario-uitkomsten worden gekenmerkt door een erg grote bandbreedte waarin ontwikkelingen zich kunnen gaan voordoen.
•
De studie richt zich niet specifiek op Nederland, maar omdat de chemische industrie een groot deel van de Nederlandse industrie vertegenwoordigt zijn de uitkomsten, hoewel niet één op één te vertalen, mogelijk wel interessant.
•
In de studie wordt de impact van schaliegaswinning (en goedkope kolen) niet zwaar meegenomen in de scenario’s, en de impact hiervan voor de industrie.
35
11. IEA – World Energy Outlook op hoofdpunten 2015
•
De wereldwijde energievraag groeit in alle WEO scenario’s echter de snelheid waarmee en de mate waarin broeikasgassen deze groei volgen hangt sterk af van overheidsbeleid.
•
Fossiele brandstof subsidies waren rond de 490 miljard dollar in 2014, dit zou 610 miljard dollar zijn geweest zonder hervormingen sinds 2009. Een transitie in de energiesector is gaande in grote delen van de wereld.
•
De grootste energievraag groei van recente decaden is aan het afvlakken; kolen gebruik in China bereikt een plateau, door stabilisering van de economie en daling van de kolenvraag in de industrie.
•
•
The wereldwijde vraag naar elektriciteit verhoogt naar meer dan 70% in 2040, er is een gecoördineerde inspanning gaande om milieu gevolgen van elektriciteitsopwekking te verminderen.
De nieuwe beleidsscenario’s van WEO-2015, wordt door de voorzichtige implementatie van nieuw aangekondigd beleid, waaronder energiesector onderdelen van de klimaatafspraken, onderbouwd door grotere adoptie van CO2 arme technologieën en verhoogde energie efficiëntie.
•
Ondanks de positieve vooruitgang zal dit niet genoeg zijn om het 2 graden Celsius doel te behalen.
•
Lage olie prijzen verijzen daadkrachtiger beleidsingrijpen om de energie sector transformatie vast te kunnen houden.
•
Energie handels relaties blijven herschreven worden met Azië, met een finale uitkomst van 80% regionale handel in kolen, 75% voor olie en 60% voor gas in 2040.
De energiesector kan in alle landen meer doen om broeikasgassen te beperken en te verminderen.
•
De totale energiesector investering loopt in totaal op tot 68 triljoen dollar tussen 2015 en 2040, waarvan 37% in de olie en gas toevoer, 29% in elektriciteit en 32% in uitgebruikers efficientie.
OPEC ’s besluiten om productie targets vast te houden heeft er voor gezorgd dat niet OPEC producenten in de front linie van de markt herbalancering komen.
•
De korte investeringscyclus van de VS “tight oil” en de capaciteit om snel te reageren op prijssignalen, veranderd de manier waarop de oliemarkt opereert.
•
•
•
De olie markt is op onbekend terrein met een wel voorziene markt en lagere prijzen. Producenten hebben operationele en investeringsplannen verminderd.
36
11. IEA – World Energy Outlook op hoofdpunten (vervolg) 2015
•
De verwachting van lage olie prijzen voor een langere periode kan niet uitgesloten worden.
•
Lagere prijzen stimuleren olie gebruik en vervagen de kansen voor efficiëntie investeringen en omschakeling naar alternatieve brandstoffen.
•
De druk die blijvende lage olieprijzen op de fiscale balans legt van belangrijke OPEC producent, maakt het “lage olie prijs scenario” minder waarschijnlijk naarmate deze verder de toekomst in gaat.
Aandeel van wereldwijde verplichte efficiëntie regulering van finaal energieverbruik
37
12.
Berenschot, CE Delft, ISPT - Power to Products
2015
In de studie is onderzocht op welke wijze (technisch, operationeel, organisatorisch) en tegen welke kosten, opbrengsten en voorwaarden de procesindustrie haar elektriciteitsvaag kan flexibiliseren, i.e. door meer duurzame elektriciteit te gebruiken als dat in overvloed beschikbaars is en minder te gebruiken op momenten dat het aanbod laag is. Dit is gedaan aan de hand van case studies bij vijf grote ondernemingen in de Nederlandse procesindustrie. De achtergrond van de studie is dat dat het aanbod van duurzame energie in de komende jaren groter zal worden door de komst van meer fluctuerend productievermogen tot 2023. Belangrijkste bevindingen: •
Uitkomsten verschillen per bedrijfssituatie en zijn afhankelijk van factoren als investeringshoogte, bedrijfstijd en volatiliteit.
•
Het economisch potentieel voor flexibiliteit in de procesindustrie is op dit moment (2015) beperkt. Oorzaken zijn een beperkte flexibiliteitsbehoefte, en de vergoeding die hiervoor in combinatie met de bedrijfstijd vooralsnog onvoldoende is om de investeringen te dekken. Dit geldt met name voor Power to Heat (te weinig lage elektriciteitsprijzen)
•
Power-to-product opties die gebaseerd zijn op flexibiliteit door het vermijden van hoge piekprijzen lijken een goede business case te hebben. Projecten gebaseerd op elektrificatie met conversie-efficiëntie boven 100% (stoomrecompressie) kunnen uit bij groter aantal elektriciteits- en gasprijzen, waardoor daar wel kansen liggen.
•
De behoefte aan flexvermorgen is in de periode tot 2023 beperkt. De vraag naar flexvermogen zal in 2023 ca. 1 GWe zijn. Richting 2030 zijn er meer kansen voor flexvermogen door een versneld groeiend aanbod van duurzame elektriciteit.
•
Elektriciteitsprijzen worden in de toekomst volatieler, zowel in de goedkope uren als in de dure uren en de vraag naar goedkope elektriciteit in de industrie heeft direct invloed op de prijs.
38
Discussiepunten •
Het betreft een onderzoek naar (slechts) vijf specifieke businesscases in enkele industriële sectoren.
•
Toekomstscenario's voor de onbalansmarkt zijn niet uitgewerkt. Omdat flexvermogen zowel op de day-ahead als onbalansmarkt kan worden verhandeld is hier, zoals aangegeven in de studie, wel behoefte aan.
•
Voor de onbalansmarkt in de 2023 scenario’s is er alleen gekeken naar de werkelijke getallen voor 2014, vanwege het ontbreken van prijsscenario’s voor de onbalansmarkt in 2023
•
Uit de studie blijkt dat de huidige tariefstructuur een mogelijke belemmering is om te komen tot meer (vraag) flexibiliteit in de industrie. Een nadere uitwerking van dit vraagstuk ontbreekt.
•
De (toekomstige) maatschappelijke waarde van het flexvermogen dat de industrie kan leveren in relatie tot andere aanbieders van flexibiliteit is niet onderzocht.
39
Bijlage 1 Overzicht studies
40
Overzicht geïnventariseerde studies Tabel 1. Bestudeerd
Jaar publicatie
Richtjaar
CE Delft - Economische ontwikkeling energie-intensieve sectoren
2014
2013-2030
ECN - Nationale energieverkenning 2015
2015
2030/2050
CE Delft - Scenario-ontwikkeling energievoorziening 2030
2014
2030
PBL & ECN - Naar een schone economie in 2050: routes verkend. Hoe Nederland klimaatneutraal kan worden
2011
2050
Greenpeace, EREC, DLR - Energy [R]evolution. A sustainable Netherlands energy outlook
2013
2050
Urgenda - Nederland 100 procent duurzaam in 2030
2014
2030
ECN - Quantifying Flexibility Markets
2014
2023
CE Delft - Verkenning functionele energievraag en co2 emissies in 2050
2014
2030
Berenschot - De rol van eindgebruikers in relatie tot systeemintegratie
2015
2030
Ecofys - European chemistry for growth. Unlocking a competitive, low carbon and energy efficient future
2013
2030/2050
IEA - World Energy Outlook 2015
2015
2040
Berenschot, CE Delft, ISPT - Power to Products
2015
2023/2030
41
Overzicht overige studies Tabel 2. Overige studies
Jaar publicatie
Richtjaar
ECN - R&D plan 2016 Energiebesparing in de Industrie. Van onderzoek naar innovatie
2015
tot 2017
ECN - Quick scan mogelijke aanvullende maatregelen emissiereductie 2020 ten behoeve van Urgenda Klimaatzaak
2015
2020
onbekend
nee
ECN - Industriële energiebesparing vanuit bedrijfsperspectief
2015
n.v.t.
DNV GL - Routekaart doorbraakproject Energie en ICT
2014
n.v.t.
Berenschot - De rol van eindgebruikers in relatie tot systeemintegratie
2014
2030
CATO2 Public opinions co2 mitigation options netherlands
2014
Ecofys - Een evaluatie van open warmtenetten
2015
2030 geen specifiek jaartal
Hier Opgewekt - Lokale energie monitor; resultaten en impact
2015
2018
CE Delft - Optimale inzet biomassa voor industrieële energietoepassing
2014
2030
Power Matching City Partners - Kosten-baten analyse praktische flexibiliteit van de warmtepomp, micro-WKK en elektrisch vervoer
2015
2030
ECN - Doorbreek de lock-in van het energiebeleid voor de zware industrie
2013
geen specifiek jaartal
Ecofys - Verkenning ondergronds ruimtevraag voor energie in het kader van het Programma Bodem en Ondergrond
2015
2030/2050
AgentschapNL - Voorbeeldprojecten Duurzame Warmte
42
Overzicht overige studies Tabel 3. Overige studies
Jaar publicatie
Richtjaar
DNV GL - Systeemintegratie Eindrapport Perceel 3 Hybride Infrastructuren
2015
2030
ISPT Kennis- en innovatieagenda 2016-2019 De rol van de industrie in de energie transitie
2015
20162019/2025
ECN - Systeemintegratie Eindrapport Perceel 1 Mix Fossiel Duurzaam
2015
2030/2050
TNO - Naar een toekomstbestendig energiesysteem voor nederland
2013
2030/2050
Berenschot - Routekaart Chemie 2012-2030
2012
2030
CE Delft - Verschuivingen Energiebelasting. Verkenning effecten
2015
2023
geen specifiek jaartal 2050 geen specifiek jaartal geen specifiek jaartal
IF - Kansen voor diepe geothermie bij industriële processen
2014
Ecofys - Critical materials for the transition to a 100%sustainable energy future
2014
Ecorys - Juridische en economische obstakels voor volledige transparantie brandstoffenmix
2014
CEPS - Composition and Drivers of Energy Prices and Costs in Energy-Intensive Industries
2014
ECN en PBL - EU-doelen klimaat en energie 2030: Impact op Nederland
2015
2030
ENTSO-E Scenario outlook end adequacy forecast 2013-2030
2013
2030
Greenpeace/DLR - Greenpeace Energy [R]evolution report
2015
2050
43
Overzicht overige studies Tabel 4. Overige studies D. Saygin (PhD study) Assessing industrial energy use and CO2 emissions Opportunities for energy efficiency, biomass and CCS European Commission - Energy Trends to 2050 IEA - Energy Technology Perspectives 2015. Mobilising Innovation to Accelerate Climate Action CE Delft en DNV GL - Toekomst WKK en warmtevoorziening industrie en glastuinbouw
Jaar publicatie
Richtjaar
2013
2040
2015
2050
2015
2050
2014
2030
44
