Netwerken voor Duurzame Stroom

Netwerken voor Duurzame Stroom

Notitie opgesteld voor: Workshop 26 januari 2012 TenneT - Natuur & Milieu

Delft, 18 januari 2012

Opgesteld door: F.J. (Frans) Rooijers M. (Mart) Bles

1

Inleiding Natuur & Milieu en TenneT zijn het project Netwerken voor Duurzame Stroom gestart. Dit hebben zij gedaan omdat zij een gezamenlijk belang hebben bij de ontwikkeling van een slim en robuust elektriciteitsnet, dat zorgt voor effectieve integratie van - op den duur - 100% duurzame elektriciteit. Productie van elektriciteit uit hernieuwbare bronnen is niet langer een hobby van de milieubeweging. Wereldwijd wordt op dit moment de helft van het nieuwe vermogen gerealiseerd met hernieuwbare bronnen (IPCC Special Report on Renawable Energy SSREN; de meest recente data hebben betrekking op 2009). De verwachting van het IPCC is dat de wereldwijde energievraag die met hernieuwbare bronnen wordt gedekt, kan groeien van 13 nu naar 77% (meest optimistisch) in 2050. Het begint langzamerhand een heuse industrie te worden. De Europese Commissie heeft vastgelegd dat in 2020 minstens 14% van de Nederlandse energie uit hernieuwbare bronnen moet komen. Dat betekent 35% elektriciteit uit hernieuwbare bronnen; bij elkaar ongeveer 50 TWh. Dat is bijna het dubbele van het huishoudelijke elektriciteitsverbruik. Dit zal in Nederland uit diverse bronnen gaan komen: − lokaal: zonPV en wind − regionaal: wind en bio-WK − landelijk: biomassa-bijstook en wind op zee. Het elektriciteitsnet zal de opkomst van elektriciteit uit hernieuwbare bronnen mogelijk maken. Maar zijn netbeheerders wel op tijd klaar om het aanbod van lokale, kleinschalige stroomproductie en grootschalige windparken in het elektriciteitssysteem in te passen? Op lokaal niveau leidt de opkomst van nieuwe energiebedrijven/initiatieven ertoe dat talloze huizen en buurten stroom gaan leveren aan zichzelf en aan het lokale elektriciteitsnet: consumenten worden straks pro-sumenten, die zowel leveren als afnemen. Dit gaat gepaard met een hoger lokaal stroomverbruik, doordat auto’s met verbrandingsmotoren worden vervangen door elektrische auto’s en CV-installaties door warmtepompen. Op nationaal niveau is er de noodzaak van het ontsluiten van het grote potentieel aan wind op zee, waarvoor de stroomkabels eigenlijk nu al moeten worden gelegd. Elektriciteit stroomt in de toekomst niet meer vanzelfsprekend van grote (fossiele) energiecentrales naar eindverbruikers. Er komt meer en meer dynamiek en flexibiliteit in het elektriciteitssysteem, zowel aan de aanbod- als aan de vraagkant. Eindverbruikers ‘ademen mee’ met het flexibele aanbod uit hernieuwbare bronnen, bijvoorbeeld door batterijen van elektrische auto’s op te laden als het hard waait. Op dit moment is ons net ontworpen op centrale energieproductie en distributie van de elektriciteit naar de verbruikers. Om bovengenoemde flexibiliteit aan te kunnen zijn ingrijpende wijzingen nodig in ons net; het distributienet wordt een handelsnet waarin zowel productie als verbruik elkaar wederzijds beïnvloeden.

Wat moet er gebeuren aan ons elektriciteitsnet om optimale benutting van lokaal, regionaal, nationaal en internationaal opgewekte stroom uit hernieuwbare bronnen nu en in de toekomst mogelijk te maken? Wat is de rol van netbeheerders, producenten, overheden en ngo’s daarin? Waar kunnen deze partijen samen optrekken?

2

18-1-2012

3.655.1 - Netwerken voor Duurzame Stroom

Deze vragen staan centraal tijdens de tweede workshop in het kader van Netwerken voor Duurzame Stroom, een gezamenlijk project van TenneT en Natuur & Milieu. In deze notitie wordt in drie stappen (lokaal, regionaal, nationaal) met concrete casussen geschetst wat er kan en moet gebeuren om hernieuwbare energie een dominante rol te kunnen laten spelen. Een probleem bij het schetsen van deze casussen is dat er geen eenduidig beeld bestaat van de energievoorziening van 2050. Zelfs als hernieuwbare energie een dominante rol gaat spelen in die energievoorziening, dan kan dat zowel extreem lokaal als extreem (inter)nationaal zijn, of een mix daarvan1.

2

Lokaal Relevante parameters die bepalend zijn bij de discussie over inpassing van hernieuwbare energiebronnen op lokaal niveau zijn: − groei van de elektriciteitsvraag − ontwikkeling van elektrisch vervoer − verspreiding van elektrische warmtepompen − groeisnelheid van zonPV en windenergie − ontwikkeling van opslagsystemen − ontwikkeling van slimme netten − ontplooiing van lokale initiatieven − beleid van de nationale overheid.

Groei van de elektriciteitsvraag De vraag naar elektriciteit (kWh-en) groeit nog steeds. Aan de ene kant neemt de vraag af door efficiënte verlichting en koelkasten, maar aan de andere kant ontstaat een nieuwe vraag door nieuwe apparaten (routers, smart phone, tablet-PC, airconditioning). De gemiddelde vermogensvraag (kW) van huishoudens zal hierdoor waarschijnlijk niet erg veranderen. Wat wel een grote invloed heeft op die vermogensvraag, is de opkomst van elektrisch vervoer en warmtepompen.

Elektrisch vervoer Elektrische auto’s en hybrides kunnen zorgen voor een fors lager brandstofverbruik en CO2-emissie. Het gevolg is echter dat het elektriciteitsverbruik fors toeneemt. Een auto die 18.000 kilometer rijdt gebruikt ongeveer 1.200 liter benzine, of als het een elektrische auto betreft ongeveer 3.000 kWh. Bij een verwachte penetratie van 1 miljoen elektrische auto’s in 2025 betekent dat een toename in het elektriciteitsverbruik van 3 TWh (10 PJe). Afhankelijk van de wijze van opladen (langzaam tijdens nacht of snelladen tijdens piekmomenten) kan dat lokaal tot forse vermogenspieken leiden. Een ander belangrijk aspect is dat de batterijen in elektrische auto’s kunnen ondersteunen bij het reduceren van onbalans. De hybride auto kan bovendien op piekmomenten als lokale productie-eenheid functioneren (Green Campus van de TU-Delft).

1

3

18-1-2012

Daarnaast is het ook mogelijk dat niet-hernieuwbare bronnen gaan voldoen aan de stringente CO2-doelen, bijvoorbeeld met CO2-afvang en –opslag of met kernenergie. Dat laten we hier echter buiten beschouwing.


Elektrische warmtepompen In nieuwbouwwoningen, maar ook in nieuwe utiliteitsgebouwen, zijn elektrische warmtepompen een aantrekkelijke manier om de vraag naar primaire brandstof te verlagen. Er moet echter wel rekening gehouden worden met de hoge additionele vermogensvraag. Voor het elektriciteitsnet zijn de momenten van extreme kou het meest kritisch: dan worden gelijktijdig vele bijverwarmingen ingeschakeld en kan in een wijk met veel warmtepompen een grote vermogenspiek ontstaan. Anderzijds kunnen warmtepompen ook een rol spelen bij het verminderen van onbalans: doordat het warmtecomfort nauwelijks afneemt bij kleine verschuivingen in inschakeling, kunnen momentane vraag- of aanbodpieken opgevangen worden door warmtepompen tijdelijk in- of uit te schakelen.

Groeisnelheid zonPV Lokale opwek van elektriciteit heeft een grote invloed op het ontwerp van lokale elektriciteitsnetten. Deze moeten rekening houden met het terugleveren van energie aan het laagspanningsnet, en met veranderde vermogensvragen. Hoe groot die invloed is, hangt af van de mate waarin zonnepanelen de Nederlandse daken veroveren. ECN schat in haar ‘optiedocument’ dat de elektriciteitsproductie van zonnecellen in 2020 tussen de 1 en 8 PJ (0,3–2,2 TWh) zal bedragen. Om de bovengrens te halen, is een groei van 30% per jaar tot 2020 nodig . Deze groei is in de afgelopen vier jaar bij lange na niet gehaald. De kostprijzen van zonne-energiesystemen zijn de laatste tijd echter sterk gedaald. De prijs van een systeem ligt nu rond € 2 tot € 2,5/Wp, terwijl in 2008 nog verwacht werd dat dergelijke prijzen pas in de periode tussen 2015 en 2022 zouden ontstaan (zie Figuur 1). Dit betekent dat nu reeds netpariteit bereikt is: de productieprijs van zonnepanelen komt overeen met de elektriciteitsprijs voor kleinverbruikers (inclusief energiebelasting nu € 0,22 per kWh). Vanaf nu is het ook mogelijk om zonder subsidie zonnecellen bij kleinverbruikers toe te passen en zal een flinke schaalsprong mogelijk zijn. Daarnaast is een ontwikkeling gaande waarbij consumenten zonnepanelen ‘leasen’ van grotere marktpartijen. Consumenten stellen hun dak ter beschikking van een partij die de panelen plaatst, maar hoeven daarvoor geen initiële investeringen te doen. In plaats daarvan betalen zij de panelen in termijnen terug via de energierekening. Figuur 1

Kostprijsontwikkeling van PV-systemen, bij ‘Progress Ratio’ (PR) en ‘Growth Ratio’ (GR)

Progress Ratio (PR) = factor voor kostenverhouding bij verdubbeling van cumulatieve productie. Growth Ratio (GR) = de groei van de wereldwijde productie. Bron: Montfoort, 2008.

4

18-1-2012


Op de lange termijn is het potentieel van zonPV, en dus de invloed op het lokale netwerk, nog stukken groter. Een snelle inschatting van het potentieel kan als volgt berekend worden. Stel dat alle woningen een PVoppervlak hebben van 15 m2 dan zou de totale elektriciteitsproductie bij 7,5 miljoen woningen jaarlijks circa 8 a 9 TWh opleveren, bij de huidige efficiëntie van zonnepanelen2. Aangezien de efficiëntie nog zal toenemen zal ook bij een zelfde oppervlak de elektriciteitsproductie toenemen. Thans is de efficiëntie 8-16%. In 2015 kan deze naar schatting 10 tot 20% zijn en in 2030 circa 15 tot 25% (Holland Solar). Daarnaast kan dit oppervlak/zonne-energieproductie ook bij utiliteit worden bereikt. Verder zijn er nog mogelijkheden voor het plaatsen van zonne-energie langs snelwegen of andere grote ruimtes (stallen). Al deze factoren meegewogen, is een elektriciteitsproductie van 15 TWh in 2050 haalbaar.

Kleine windturbines Kleine windturbines die particulieren op hun eigen grond kunnen plaatsen, worden vaak genoemd als kansrijke optie voor lokale opwek. In praktijk blijken de opbrengsten van deze turbines echter sterk tegen te vallen. Uit effectmetingen op een windrijke testlocatie in Zeeland blijken slechts lage productiecijfers. Van schokkend laag (Turby en EnergyBall) tot beperkt (2.200 kWh per jaar voor een turbine van € 20.000). De kostprijsverlaging per kWh verloopt veel minder sterk dan voor zonneenergie. De verwachting is dan ook dat het aantal kleine windturbines in Nederland niet sterk zal groeien.

Opslagsystemen Er vinden veel technische ontwikkelingen plaats op het gebied van accu’s. Gedreven door de snelle verspreiding van mobiele telefoons profiteert nu ook de elektrische auto van deze ontwikkelingen, en wordt de opslagcapaciteit van accu’s steeds groter. Hierdoor ontstaan mogelijkheden om een lokaal overschot aan elektriciteit op te slaan in accu’s. Deze energie kan weer ingezet worden op momenten van piekvraag, of als het aanbod van nietstuurbaar vermogen laag is. Een andere techniek van opslag is het gebruik van warmtebuffers: overtollige elektriciteit wordt dan gebruikt voor de productie van warmte met elektrische warmtepompen of boilers. Een nadeel van deze techniek is dat conversie terug naar elektriciteit dan niet meer mogelijk is.

2

5

18-1-2012

Als vuistregel geldt dat 1 m² aan zonnepanelen (circa 100 Wp) per jaar rond de 80 kWh aan elektriciteit leveren (Nederlandse situatie).


Slimme netten Op dit moment is het elektriciteitsnet gericht op het distribueren van elektriciteit van grote centrales naar alle gebruikers. De netbeheerders zorgen constant dat er voldoende elektriciteit geproduceerd wordt om aan de vraag te voldoen en zij handhaven de kwaliteit van de elektriciteit (goede spanning). Met de komst van decentrale elektriciteitsproductie zal dat lastiger worden omdat zonPV en windenergie een grillig karakter hebben. Om dit op te vangen, is er behoefte aan het koppelen van de lokale elektriciteitsvraag aan de lokale elektriciteitsproductie. Dat kan met slimme netten, waarin enerzijds informatie-uitwisseling plaatsvindt over momentane vraag en productie, en anderzijds sturings- op prijssignalen gestuurd kunnen worden waarmee de vraag wordt beïnvloed (bijvoorbeeld door het in- of uitschakelen van warmtepompen, of het opladen van accu’s in elektrische voertuigen). Medio dit jaar starten in Nederland tien ‘proeftuinen’ voor Slimme Netten, waarin netbeheerders, universiteiten, installateurs, en gemeenten gezamenlijk praktijkervaring opdoen met slimme netten.

Lokale initiatieven Veel partijen proberen nu burgers te interesseren voor plaatsing van systemen voor hernieuwbare energie. Het bekendste voorbeeld is Urgenda met de actie “Wij willen zon”. Deze actie, waarin Urgenda hoge kortingen op de aanschaf van zonnepanelen bedong door ze collectief in te kopen, was een daverend succes. Daarnaast komen er steeds meer kleine ondernemers die nieuwe systemen aanleggen bij particulieren en bedrijven, en worden nieuwe lokale energiebedrijven opgericht door gemeenten die hun klimaatambities willen concretiseren, of door burgers die gezamenlijk hun energie willen produceren. De mate waarin dit soort lokale initiatieven zich ontwikkelt, heeft invloed op de hoeveelheid lokaal geproduceerde energie, en daarmee op de benodigde netaanpassingen.

Beleid van de nationale overheid De ontwikkeling van lokale hernieuwbare energieopwekking wordt niet alleen beïnvloed door technologische ontwikkelingen en lokale initiatiefnemers, maar ook door het energiebeleid van de nationale overheid. Een invloedrijke beleidsmaatregel is de mogelijkheid tot ‘salderen’. Dat wil zeggen dat verbruikers per jaar tot 5.000 kWh van hun eigen geproduceerde elektriciteit mogen terug leveren aan het net. Hierdoor kunnen zij elektriciteit die zij over hebben gedurende momenten van lage vraag terug leveren aan het net voor dezelfde prijs als waarvoor zij elektriciteit afnemen als de productie van hun windmolen of zonnepaneel achterblijft bij de vraag. Het voordeel voor de elektriciteitsverbruiker is dat elke kWh € 0,22 waard is, in plaats van dat zij in tijden van overschot slechts de groothandelsprijs ontvangen. Door de relatief lage grens van 5.000 kWh is de regeling vooral gericht op consumenten. Een initiatief van Uneto-VNI, FME en DE Koepel probeert de grens voor salderen te verhogen naar 50.000 kWh zodat ook kleine bedrijven en vereniging van eigenaren hiervan kunnen profiteren. Ook wordt geprobeerd voor coöperaties van energiegebruikers de grens van 50.000 kWh te laten gelden zodat ruim tien huishoudens op een goede plek hun gezamenlijke windmolen of zonnecellen kunnen plaatsen. Begin december heeft de Tweede Kamer het voorstel (ingediend door PvdA) afgestemd. De meerderheid van de Kamer wil niet op deze manier subsidie geven aan lokale initiatieven.

6

18-1-2012


Gevolgen voor de elektriciteitsnetten De verwachting is dat hernieuwbare energie op lokaal niveau vooral van zonPV zal komen. Bij elkaar kan het om een fors volume gaan in 2050, maar door de snelle groei van de afgelopen tijd kunnen er in specifieke gebieden al eerder situaties ontstaan waarbij de productie groter is dan de lokale vraag. De elektriciteitsnetten zullen geschikt moeten worden voor het opslaan (in auto’s?) of anderszins absorberen van de productie aan zonne-elektriciteit die tijdens een mooie zomerdag veel groter kan worden dan de lokale vraag. De elektriciteitsnetten zullen zwaarder en slimmer moeten worden. Dat betekent meer transformatoren in de wijk en informatie- en schakelpanelen bij de gebruikers. Niemand is gebaat bij problemen en afkoppeling van het net als er in sommige lokale netten overbelasting zou ontstaan. Netbeheerders hebben baat bij ontwikkeling van slimme netten zodat zij door middel van opslagmiddelen en vraagsturing een betere afstemming tussen vraag en aanbod kunnen bewerkstelligen. Voor pro-sumenten is het voordeel dat zij weten dat zij hun lokaal geproduceerde elektriciteit altijd kwijt kunnen op het net. Hiervoor is het wel noodzakelijk dat technische concepten ontwikkeld worden voor informatieverwerking en sturingssignalen, en dat nieuwe tariefsystemen worden ontwikkeld om het gedrag van de energiegebruikers te veranderen. Aanpassing van de regelgeving is daarvoor nodig.

Rol van de verschillende partijen De vraag is welke invloed de verschillende partijen hebben op het succes van zonPV. De aandacht is nu vooral gericht op het vergroten van de aanleg van PV-systemen. Daar zijn (tijdelijk) stimuleringsregelingen voor denkbaar, maar de overheid heeft op dit moment weinig geld en bovendien niet de wil om dit soort technieken te stimuleren. Het voorkomen van problemen is daarna het meest relevant. Het is belangrijk te beseffen dat deze problemen zich sneller kunnen voordoen dan we nu verwachten op basis van de beperkte hoeveelheid zonPV. Zeker nu het moment van netpariteit bereikt is, kan de groei van zonPV sterk toenemen, en is het belang tijdig in te spelen op potentiële problemen. Toepassing van slimme vraagsturing vergt een discussie over de rol van de netbeheerders daarbij (bijvoorbeeld als facilitator, of juist als stuurder), en een acceptatie van de toepassing van meer ICT in de energienetwerken en bij de huishoudens thuis. Zowel de netbeheerders als de milieuorganisaties hebben belang bij een soepele introductie van zonPV en daarom zal nu al gewerkt moeten worden aan slimme inpassing.

7

18-1-2012

Stelling L1:

De sterk gedaalde prijzen van zonPV geven al op korte termijn lokale problemen in het net.

Stelling L2:

Slimme netten zijn snel nodig om zonder problemen zon en wind in de laagspanningsnetten te kunnen inpassen.

Stelling L3:

Slimme netten worden pas effectief als energiegebruikers een forse financiële prikkel krijgen om hun gebruik te verschuiven als dat nodig is omdat er te veel of te weinig zon is.

Stelling L4:

Als milieuorganisaties veel zonPV willen, zullen ze samen met projectontwikkelaars, gemeenten, energiebedrijven op lokaal niveau de optimale energiehuishouding moeten helpen realiseren.


3

Regionale productie Relevante parameters die bepalend zijn bij de discussie over inpassing van hernieuwbare energiebronnen op regionaal niveau zijn: − ontwikkeling van windenergie − ontwikkeling van het aantal bio-WK-installaties − opstart van nieuwe energiebedrijven − beleid van de nationale overheid.

Windenergie Op dit moment maakt windenergie een revival door. De combinatie van een daling in kostprijs en stimulatie via de SDE+ subsidie maakt dat het interessant is voor boeren om grote windturbines te bouwen, alleen of gezamenlijk (Windunie). Ook andere partijen zoals energiebedrijven (Nuon, Greenchoice), projectontwikkelaars (Raedthuys) en nutsbedrijven (HVC) hebben inmiddels deze vorm van elektriciteitsproductie serieus opgepakt. Windparken worden aangesloten op het middenspanningsnet maar hebben door hun omvang en lage lokale vraag al snel invloed op het hoogspanningsnet. Het succes van windenergie wordt in sterke mate veroorzaakt door de verbeterde balans van kosten en baten. Door de schaalvergroting dalen de kosten steeds verder (nu 8 €ct per kWh, exclusief netkosten, BTW en energiebelasting) terwijl de kosten voor fossiele opwekmogelijkheden steeds verder oplopen omdat zij moeten betalen voor de CO2-emissie. Een belangrijke faalfactor is de weerstand bij omwonenden tegen nieuwe windparken. Het bekendste voorbeeld is het park bij Urk, maar ook de recente plannen in Oost-Drenthe stuiten op veel weerstand bij de lokale bevolking. Door het niet-stuurbare karakter van windenergie, kunnen problemen op het net ontstaan als een periode van harde wind samenvalt met een lage elektriciteitsvraag. Zowel in Duitsland als in Engeland zijn recent momenten geweest waarbij er bij de combinatie van harde wind en lage vraag, een negatieve prijs ontstond voor elektriciteitsproductie, oftewel windturbines werden betaald uit de wind gedraaid. Op termijn, als het potentieel van 6.300 MWe (circa 15 TWh) in Nederlands is gerealiseerd, zullen slimme netten en opslagmogelijkheden nodig zijn om pieken in windvermogen die samenvallen met een lage vraag goed te kunnen opvangen.

Bio-WK De agrarische sector is zeer actief om veel nieuwe vergistingsinstallaties met groengasproductie of WK te installeren. De afgelopen jaren hebben glastuinders in het Westland vele kleine WK-installaties geplaatst die samen evenveel vermogen hebben als een nieuwe centrale. Dit heeft de tuinders veel geld opgebracht op piekmomenten. Dit vermogen wordt nu met aardgas gestookt, maar de wens van de glastuinders is om op biogas of groen gas te gaan draaien. Momenteel wordt deze ontwikkeling geremd de daling in

8

18-1-2012


elektriciteitsprijzen als gevolg van overschot aan productiecapaciteit. De verwachting is dat biomassa vooral in groen gas zal worden omgezet en dat de productie van elektriciteit met bio-WK-installaties zal afnemen.

Nieuwe energiebedrijven Na de verkoop van hun lokale en regionale energiebedrijven door de gemeentelijke en provinciale overheden, stimuleren ze nieuwe lokale/ regionale energiebedrijven die vooral energiebesparing en hernieuwbare energie moeten ontwikkelen. Flevoland werkt op dit moment een plan uit, HVC, gegroeid vanuit de afvalverwerking, is al breed actief. Nieuw is dat netbeheerders als Enexis en Alliander zich begeven op het terrein van regionale productie van hernieuwbare energie.

Beleid nationale overheid Voor de ontwikkeling van hernieuwbare energie op regionaal niveau is met name de SDE+-regeling relevant. De nieuwe SDE+-regeling stimuleert de onrendabele top van (onder andere) wind op land en bio-WK installaties, en blijft in ieder geval tot 2015 gehandhaafd. In een Green Deal (oktober 2011) tussen de minister en de energiesector is afgesproken dat er vanaf 2015 een verplichting komt voor een minimaal aandeel hernieuwbare elektriciteit die door de energieleveranciers wordt verkocht. Omdat de 50 TWh aan hernieuwbare elektriciteit die nodig is om de Europese doelstellingen te halen in Nederland geproduceerd moet worden3, zou een systeem van in Nederland verhandelbare groenrechten onderdeel van de leveranciersverplichting kunnen zijn, waardoor een breed scala aan lokale partijen gestimuleerd wordt elektriciteit uit hernieuwbare bronnen te gaan produceren en de rechten te verkopen aan de energieleveranciers. De kans bestaat wel dat de Nederlandse overheid meer hernieuwbare energie met bijvoorbeeld groen gas wil produceren en minder met elektriciteit.

Gevolgen voor de elektriciteitsnetten De verwachting is dat hernieuwbare energie op regionaal niveau vooral van wind en in mindere mate van bio-WK zal komen. De gevolgen voor het elektriciteitsnet zijn niet evenredig over Nederland verdeeld, maar zijn vooral groot op die plaatsen waar goede windlocaties zijn. Dat zijn tevens vaak plaatsen waar het elektriciteitsnet nauwelijks ontwikkeld is doordat er weinig lokale energievraag is. Doordat het aanbod van wind-elektriciteit tijdens windrijke periodes de regionale vraag ruimschoots kan overschrijden, zullen de elektriciteitsnetten geschikt moeten worden voor doorleveren van de elektriciteit naar andere regio’s of anderszins absorberen van de productie aan wind-elektriciteit (inschakelbaar vermogen bij bedrijven en instellingen). Dit kan zelfs effect hebben op het landelijke elektriciteitsnet zoals nu al zichtbaar

3

9

18-1-2012

Voor de Europese richtlijn telt import van elektriciteit uit buitenlandse hernieuwbare bronnen niet mee.


is in Duitsland. Indien weinig vraagsturing mogelijk is en opslagcapaciteit onvoldoende is, moeten conventionele centrales afschakelen, of windturbines uit de wind worden gedraaid om het elektriciteitsnet stabiel te houden.

Rol van de verschillende partijen De vraag is welke invloed de verschillende partijen op het succes van windenergie kunnen hebben. De aandacht is nu vooral gericht op het vervangen van kleinere, oude windturbines door grote windturbines. Hierbij wordt sterk rekening gehouden met ruimtelijke inpassing, door koppeling van nieuwe parken aan bestaande infrastructuur (niet de elektrische maar de infrastructuur van wegen, kanalen en spoorlijnen). Daarnaast zijn er ook grootschalige projecten (meer dan 100 MWe) in ontwikkeling waar de koppeling aan de weginfrastructuur minder relevant is (bijvoorbeeld project Oost-Drenthe). De netbeheerders zullen de komende tijd meer planmatig windprojecten moeten gaan aansluiten. Doordat het tegenwoordig vaak collectieve projecten betreft, is dit eenvoudiger uit te voeren dan in het verleden, waarin steeds weer afzonderlijke turbines moesten worden aangesloten. Door de politieke keuze om een betere ruimtelijke inpassing te bereiken wordt de inpassing in de elektriciteitsnetten ook beter te plannen. De netbeheerders én de milieuorganisaties hebben beide belang bij een soepele inpassing van grote windturbines en windparken in het landschap en in het elektriciteitsnetwerk. Daarom zal nu al gewerkt moeten worden aan oplossingen voor die situaties dat er een teveel is aan wind-elektriciteit.

4

Stelling R1:

Windenergie wordt in de komende jaren de belangrijkste hernieuwbare energiebron, gemeten in TWh, in Nederland.

Stelling R2:

Slimme netten zijn snel nodig om wind zonder problemen in het elektriciteitsnet te kunnen inpassen.

Stelling R3:

Milieuorganisaties zouden zich naast de ruimtelijke inpassing ook moeten richten op inpassing van windenergie in het elektriciteitsnet.

Centrale productie Relevante parameters die bepalend zijn bij de discussie over inpassing van hernieuwbare energiebronnen op nationaal niveau zijn: − uitbreiding van biomassa bijstook in kolencentrales − ontwikkeling van biomassa gestookte centrales − uitbreiding van windenergie op zee − beleid van de nationale en Europese overheid.

Biomassa bijstook Op dit moment is het bijstoken van biomassa in kolencentrales de belangrijkste bron van hernieuwbare elektriciteit in Nederland. In plaats van kolen wordt tot 40% biomassa gestookt. Enerzijds is het een efficiënte manier om energie uit biomassa te krijgen, anderzijds is er veel weerstand tegen deze toepassing van biomassa, omdat deze beter voor hoogwaardige toepassingen (bijvoorbeeld als grondstof voor de chemische industrie, of voor de productie van transportbrandstoffen) kan worden gebruikt. Op dit moment is deze vorm van hernieuwbare elektriciteit het goedkoopst, maar door de sterk groeiende

10

18-1-2012


vraag naar biomassa voor diverse toepassingen (biofuels, biochemie, groen gas) en de eisen aan duurzaamheid (geen concurrentie met voedsel en geen aantasting van de biodiversiteit) zullen de kosten van deze hernieuwbare bron van elektriciteit gaan stijgen. Voor de inpassing van hernieuwbare elektriciteit in het net heeft een centrale met biomassa bijstook geen andere eigenschappen dan een kolencentrale zonder bijstook.

Biomassa gestookte centrales In principe is het mogelijk om een thermische elektriciteitscentrale voor 100% op biomassa te stoken. Dit kan bijvoorbeeld door eerst de biomassa te vergassen en daarna het gas in een STEG (met een hoog rendement) om te zetten in elektriciteit. Het kan ook door een specifieke ketel te ontwerpen voor de verbranding van biomassa. Dit laatste gebeurt al wel op kleine schaal (tot 50 MWe, bijvoorbeeld de houtcentrale in Cuijk) maar kan in principe ook op grotere schaal. Voor de inpassing in het elektriciteitsnet heeft een dergelijke centrale geen andere eigenschappen dan een huidige gas- of kolencentrale.

Windenergie op zee Dit is de meest veelbelovende vorm van hernieuwbare elektriciteit voor Nederland, maar waarschijnlijk pas op de langere termijn (na 2020). Er zijn ideeën (onder andere van ECF – European Climate Foundation) om in de Noordzee een uitgestrekt park van windturbines te gaan realiseren in de ordegrootte van 60.000 MWe (200 TWh per jaar, verdeeld over de omliggende landen). Momenteel zijn de kosten van wind op zee nog hoger dan die van wind op land, maar de verwachting is dat deze na uitontwikkeling kan concurreren met elektriciteit uit fossiele bronnen (7 à 8 €ct per kWh). Voor het aanleggen en beheren van een elektriciteitsinfrastructuur op zee schat TenneT een investering tussen de € 2,4 tot 3,2 miljard, voor de eerste 6.000 MW windenergie op zee.

11

18-1-2012


Beleid overheid Welke hernieuwbare energiebronnen worden gebruikt is met de SDE+-regeling sterk afhankelijk van de extra kosten die deze vergen ten opzichte van fossiele brandstoffen. Biomassa-bijstook kent de laagste kosten, maar is uitgesloten van de SDE+-regeling. De huidige biomassa-bijstook wordt nog ondersteund door de oude MEP-subsidie, die binnenkort afloopt. Als opvolger is vorig jaar een Green Deal gesloten tussen het Rijk en de energiebedrijven om een systeem van verplichting voor een oplopend percentage hernieuwbare bronnen te ontwikkelen. Het is dan aan de energiebedrijven om de bronnen in te zetten die de goedkoopste elektriciteit opleveren. Zonder richtlijnen vanuit Europa zouden er geen grote hoeveelheden hernieuwbare bronnen worden ingezet.

Gevolgen voor de elektriciteitsnetten Op nationaal niveau speelt vooral de invoeding van windenergie in het nationale net. Elektriciteit uit biomassa levert geen nieuwe uitdagingen op, het is goed regelbaar en vindt plaats op locaties die nu al ontsloten zijn of worden door het landelijke hoogspanningsnet. De windparken zullen aangesloten moeten worden op het hoogspanningsnet. Daarbij gaat het om kabels van zeelocaties naar het vaste land, maar ook om extra lijnen op het land. Indien, zoals ECF voorspiegelt, grote hoeveelheden wind op zee worden ontwikkeld tegen 2050, zal Nederland voor een deel functioneren als doorvoerland van windelektriciteit naar Duitsland en verder. Nieuwe hoogspanningslijnen op het vaste land zijn daarbij noodzakelijk. Het Nederlandse hoogspanningsnet gaat dan nog nadrukkelijker dan nu functioneren als onderdeel van het Europese hoogspanningsnet. Het is dan belangrijk dat die nieuwe lijnen worden gezien als onlosmakelijk onderdeel van de Europese elektriciteitsvoorziening en dat niet alleen naar lokale behoeftes wordt gekeken. Dit zal een lastig punt worden met grote gevaren voor NIMBY-procedures. Daarnaast zal het ook op landelijk niveau van belang zijn dat de elektriciteitsvraag maximaal beïnvloed kan worden, zodat zo min mogelijk opslag nodig is in windrijke periodes, en zo weinig mogelijk back-up vermogen windluwe periodes. Slimme netten op lokaal/middenspanningsniveau zijn ook van belang voor de centrale productie van elektriciteit uit hernieuwbare bronnen. Zonder slimme netten zullen forse extra investeringen in kabels, lijnen, transformatoren en flexibel vermogen nodig zijn.

Rol van de verschillende partijen Op dit moment zijn de netbeheerders niet verantwoordelijk voor het elektriciteitsnet op zee. Voor een optimale ontsluiting van het potentieel op de Noordzee zal ook een optimaal net met eventuele opslagfaciliteiten moeten worden ontwikkeld. Nu al zullen milieuorganisaties en netbeheerders na moeten denken hoe grote hoeveelheden elektriciteit van de Noordzee aan land gaan komen. Netbeheerders hebben steun van milieuorganisaties nodig om ruimte te creëren voor die nieuwe netten, vooral daar waar ze aan land komen. De milieuorganisaties en netbeheerders kunnen gezamenlijk helder hun visie gaan neerzetten dat voor een elektriciteitsvoorziening die gebaseerd zal worden op hernieuwbare bronnen zowel lokale als centrale productietechnieken nodig zijn, dat een uitgebreider net met meer transformatoren en hoogspanningslijnen onvermijdelijk is en dat slimme netten de kosten kunnen beperken.

12

18-1-2012


5

Stelling C1:

Milieuorganisaties en netbeheerders zullen nu al gezamenlijk moeten nadenken over het aan land brengen van grote hoeveelheden elektriciteit van de Noordzee.

Stelling C2:

Milieuorganisaties en netbeheerders kunnen met het uitdragen van een gezamenlijke visie de acceptatie van extra investeringen in een eigentijds elektriciteitsnet vergemakkelijken.

Stelling C3:

Het landelijke hoogspanningsnet dient de landelijke elektriciteitsvoorziening, maar moet ook geschikt zijn om als onderdeel van het Europese hoogspanningsnet Europese centra van opwekking, opslag en gebruik van duurzame stroom met elkaar te verbinden. Hoogspanningslijnen in Nederland zullen niet altijd voor Nederlands gebruik zijn.

Stelling C4:

Bij ontwikkeling en inpassing van duurzame elektriciteitsproductie moet uit efficiëntieoverwegingen rekening worden gehouden met optimalisatie van het gehele systeem (productie en transport).

Tot slot Hernieuwbare energiebronnen op alle schaalniveaus zullen een onderdeel uitmaken van een duurzame elektriciteitsvoorziening. Naast de hogere kostprijs per kWh zal ook de acceptatie van een veranderend elektriciteitsnet een cruciale factor zijn bij het ontwikkelen van een duurzame energievoorziening. Het elektriciteitsnetwerk van huisaansluiting tot hoogspanningsstation zal anders gaan functioneren dan het huidige elektriciteitsnetwerk: − meer intelligentie (informatie- en schakelpanelen in huis) − andere tariefstructuren • meer hoge en lage tarieven, afhankelijk van tijd en plaats − zwaardere kabels in de grond − meer transformatorstations − het net verandert van een distributienet (1 richting) in een handelsnet (2 richtingen) − verschuiving van partijen die elektriciteit produceren • huishoudens • boeren • lokale energiebedrijven • projectontwikkelaars − Verschuiving naar ander productietechnieken, met verminderde regelbaarheid • zonPV (alleen overdag, vooral als de zon schijnt) • windturbines (afhankelijk van de wind) • biomassa (niet zo ingrijpend voor gebruikers) − Meer hoogspanningslijnen • ontsluiten windparken op land en vooral op zee • Europees transportnet. Deze noodzakelijke wijzigingen vergen dat partijen die belang hebben bij een goed functionerende, hernieuwbare elektriciteitsvoorziening gezamenlijk optrekken om de hobbels die zullen ontstaan zo makkelijk mogelijk genomen kunnen worden. De stellingen die hiervoor zijn opgenomen zijn bedoeld om helder te krijgen waar de gezamenlijke belangen zitten en waar gezamenlijk kan worden opgetrokken.

13

18-1-2012


Netwerken voor Duurzame Stroom

Recommend Documents