Ernst van Zuijlen
Workshop kostenreductie offshore wind 22 Januari 2015
Programma / agenda 14.00 – 14.05
Welkom en toelichting rollen TKI en SER
Rob Weterings (SER)
Voorstelrondje 14.05 – 14.15
Toelichting doel workshop
Ernst van Zuijlen (TKI WoZ)
14.15 – 14.35
Terugblik vorige keer
Arjan Mast (TKI WoZ)
Factsheet en relaties
Bob Prinsen (Ecofys)
14.35 – 14.45
Historische LCoE ontwikkeling
Jasper Voormolen (Student UU)
15.00 – 17.00
Presentatie PvA kostenreductie 40%
Ernst van Zuijlen
Voorbeelden van kostenreducties tot 2020
Bob Prinsen
Napraten
22 januari 2015
TKI WoZ – SER Workshop kostenreductie
2
Doel van 2e workshop • • • • •
Transparantie Terugkoppeling 1e workshop Factsheet (afspraken) Relaties en toetsing door marktpartijen Kostenreductie: 4 lagen benadering – R&D, Windpark, Markt, Systeem – Voorbeelden en effecten – Discussie over interpretatie Energie‐akkoord
22 januari 2015
TKI WoZ – SER Workshop kostenreductie
3
Cost Reduction Objective Levelised costs offshore wind at € 100 / MWh 174
2010 Relative share
40%
100
22 januari 2015
TKI WoZ ‐ SER Workshop kostenreductie
PM 1% 2% 22% 10% 4% 12% 15% 35%
4
Wat niet ‐> WEL vandaag • Discussie over 40% (gepland: voorjaar 2015) – – – – –
Hoe verhoudt 40% zich met de staffel: 14,5…..12,5 40% t.o.v. 2010 of t.o.v. 2015? Startpunt 17,5? Netinpassing door TenneT vult deel van 40% in? CE model versus Stiftung
• Historische ontwikkeling
22 januari 2015
TKI WoZ – SER Workshop kostenreductie
5
Programma / agenda 14.00 – 14.05
Welkom en toelichting rollen TKI en SER
Rob Weterings (SER)
Voorstelrondje 14.05 – 14.15
Toelichting doel workshop
Ernst van Zuijlen (TKI WoZ)
14.15 – 14.35
Terugblik vorige keer
Arjan Mast (TKI WoZ)
Factsheet en relaties
Bob Prinsen (Ecofys)
14.35 – 14.45
Historische LCoE ontwikkeling
Jasper Voormolen (Student UU)
15.00 – 17.00
Presentatie PvA kostenreductie 40%
Ernst van Zuijlen
Voorbeelden van kostenreducties tot 2020
Bob Prinsen
Napraten
22 januari 2015
TKI WoZ – SER Workshop kostenreductie
6
Arjan Mast – TKI Wind op Zee Bob Prinsen ‐ Ecofys SER Workshop Voorbeelden kostenreductie 2020 22‐01‐2015
Afspraken en acties • Terugblik 1e workshop
22 januari 2015
TKI WoZ ‐ SER Workshop kostenreductie
8
Recap: Gevoeligheden op een rij
22 januari 2015
TKI WoZ ‐ SER Workshop kostenreductie
9
Onzekerheden kostenniveau Recap: Door combinatie van onzekerheden kan kostenniveau uitwaaieren Spreiding om initiële kostenniveau berekening verwacht Niet alle onzekerheden zullen één richting opwerken Scenario waarin een aantal kansrijke upsides zich verwezenlijken
124 EUR / MWh 119 EUR / MWh ECN Basisbedrag (24/12/2014) SDE => LCoE ~ ‐5%
W
ak e
W
TG W
W
TG
ty pe
LCOE
Met gebruik van: • Annuiteitenaflossing • WTG CAPEX – 10% • 7 MW WTG • Upside windsnelheid
162 157 152 147 142 137 132 127 122 117
CA PE at ef X fe er ct di s ep B Av te el er gi um ag e W w F in d D eb sp t ee in d te re st ra te
• • • •
22 januari 2015
TKI WoZ ‐ SER Workshop kostenreductie
10
Programma / agenda 14.00 – 14.05
Welkom en toelichting rollen TKI en SER
Rob Weterings (SER)
Voorstelrondje 14.05 – 14.15
Toelichting doel workshop
Ernst van Zuijlen (TKI WoZ)
14.15 – 14.35
Terugblik vorige keer
Arjan Mast (TKI WoZ)
Factsheet en relaties
Bob Prinsen (Ecofys)
14.35 – 14.45
Historische LCoE ontwikkeling
Jasper Voormolen (Student UU)
15.00 – 17.00
Presentatie PvA kostenreductie 40%
Ernst van Zuijlen
Voorbeelden van kostenreducties tot 2020
Bob Prinsen
Napraten
22 januari 2015
TKI WoZ – SER Workshop kostenreductie
11
Factsheet ‐ aannamen Monopiles Water diepte – monopile gewicht voor 5 MW WTG Unit rates
Monopile weight [t]
1400
Primary steel monopile, € per ton Primary steel transition piece, € per ton
1200 1000 800
FID 2010 FID 2015 2.450
1.940
3.750
3.638
8.000
7.760
600
Secondary steel, € per ton
400 200 0 15
20
25
30
35
Water depth [m]
22 januari 2015
TKI WoZ ‐ SER Workshop kostenreductie
12
Factsheet ‐ aannamen WTG leveringskosten
Windturbine type 3 MW 112 meter
Financial close 2010 4.2 miljoen €
Financial close 2015 3.8 miljoen €
5 MW 126 meter
7.7 miljoen €
N/A
5 MW 139 meter
N/A
6.8 miljoen €
7 MW 164 meter
N/A
9.5 miljoen €
~1.5 M€/MW ‐> ~1.3 M€/MW
22 januari 2015
TKI WoZ ‐ SER Workshop kostenreductie
13
Factsheet ‐ aannamen Opbrengst Gemiddelde windsnelheid – vollasturen voor 5 MW WTG
22 januari 2015
TKI WoZ ‐ SER Workshop kostenreductie
14
Factsheet ‐ aannamen Parkbekabeling Kentallen parkbekabeling Leveringskosten 33 kV kabel
400 €/m
Leveringskosten 66 kV kabel (ten opzichte van 33 kV)
~+15%
Installatiekosten excl. weersvertraging, (de)mobilisatie
250 €/m
Installatiekosten incl. weersvertraging, (de)mobilisatie
400 €/m
22 januari 2015
TKI WoZ ‐ SER Workshop kostenreductie
15
Factsheet ‐ aannamen Financiering & verzekering Financiering
Aandeel vreemd vermogen Aandeel eigen vermogen Rente op lening Rendementseis op eigenvermogen Termijn van lening Levensduur van project Aflossing
70% 30% 5.5% 14.7% 15 20 Annuïteiten
Verzekeringen en contingency Bouwverzekering (CAR), als percentage CAPEX
1.3%
Operationele schadeverzekering, als percentage CAPEX
1.2%
Business interruption (bedrijfsvoering), als percentage inkomsten over 18 maanden Contingency (onvoorziene kosten), als percentage CAPEX
1.0%
22 januari 2015
TKI WoZ ‐ SER Workshop kostenreductie
10% 16
Programma / agenda 14.00 – 14.05
Welkom en toelichting rollen TKI en SER
Rob Weterings (SER)
Voorstelrondje 14.05 – 14.15
Toelichting doel workshop
Ernst van Zuijlen (TKI WoZ)
14.15 – 14.35
Terugblik vorige keer
Arjan Mast (TKI WoZ)
Factsheet en relaties
Bob Prinsen (Ecofys)
14.35 – 14.45
Historische LCoE ontwikkeling
Jasper Voormolen (Student UU)
15.00 – 17.00
Presentatie PvA kostenreductie 40%
Ernst van Zuijlen
Voorbeelden van kostenreducties tot 2020
Bob Prinsen
Napraten
22 januari 2015
TKI WoZ – SER Workshop kostenreductie
17
Scriptie: Historische kosten ontwikkeling van offshore wind energie
Jasper Voormolen
[email protected] Energy Science Universiteit Utrecht
LCOE ontwikkeling Afhankelijk van ontwikkeling van: • CAPEX, Capaciteitsfactor, Financieringskosten en OPEX 300
250
LCOE (€/MWh)
200
150
100
50
0 2000
2002
2004
2006
2008
2010
2012
2014
2016
CAPEX ontwikkeling • Invloed van: – Locatie (verder en dieper) – Grondstofprijzen (staal, koper en olie) 8,0
7,0
CAPEX (M€/MW)
6,0
5,0
aangepaste CAPEX 4,0
originele capex 3,0
2,0
1,0
0,0 2000
2002
2004
2006
2008
2010
2012
2014
2016
LCOE ontwikkeling Ontwikkeling belangrijkste factoren: 8,0
CAPEX
7,0
M€/MW
6,0 5,0 4,0 3,0 2,0 1,0 0,0 2000
2002
2004
2006
2008
2010
2012
2014
2016
55%
Capaciteitsfactor
50% 45% 40% 35% 30% 25%
2013
2011
2009
2007
2005
2003
2001
20%
LCOE ontwikkeling 300
Denemarken 250
LCOE (€/MWh)
Verenigd Koninkrijk Duitsland
200
Belgie 150
Nederland 100
50 2000
Zweden
2002
2004
2006
2008
• Grote stijging Capaciteitsfactor Denemarken (2001 – 2013) • Gebruik turbines met steeds grotere rotor diameter
2010
2012
2014
2016
United Kingdom
Denmark
Year
2004
2014
2001
2013
LCOE (€2014/MWh)1
110
200
90
100
CAPEX (M€2014/MW)2
2,0
4,2
1,5
3,0
WACC (%)1
12
13,4
7,4
8,9
Wind speed at hub height (m/s)2
9,6
9,1
Capacity factor (%)2
35
39
25
50
Power Density (W/m2) 2
440
380
440
320
1
:calculated based on assumptions, 2: data from literature
Conclusies • CAPEX: – Locatie en grondstof prijzen verklaren deel van CAPEX stijging
• LCOE: – LCOE vooral gestegen door CAPEX – Stijging capaciteitsfactor gevolg rotor diameter – Grote verschillen tussen de landen bij LCOE ontwikkeling
Programma / agenda 14.00 – 14.05
Welkom en toelichting rollen TKI en SER Voorstelrondje
Rob Weterings (SER)
14.05 – 14.15
Toelichting doel workshop
Ernst van Zuijlen (TKI WoZ)
14.15 – 14.35
Terugblik vorige keer Factsheet en relaties
Arjan Mast (TKI WoZ) Bob Prinsen (Ecofys)
14.35 – 14.45
Historische LCoE ontwikkeling
15.00 – 17.00
Presentatie PvA kostenreductie 40% Voorbeelden van kostenreducties tot 2020
Jasper Voormolen (Student UU) Ernst van Zuijlen Bob Prinsen
Afsluiting met borreltje / napraten
22 januari 2015
TKI WoZ – SER Workshop kostenreductie
24
Component
Market
Demonstration
Cost Reduction is key
Windpark
System
22 januari 2015
TKI WoZ ‐ SER Workshop kostenreductie
25
Component
Market
Demonstration
Support structures
Windpark
System
• Smart scour protection (erosion protection) • Slip joint (no grout, no transition piece)
22 januari 2015
TKI WoZ ‐ SER Workshop kostenreductie
26
Component
Market
Demonstration
New turbine types
Windpark
System
22 januari 2015
TKI WoZ ‐ SER Workshop kostenreductie
27
Verdere kosten reducties Component
Windpark
Market
System
Component
Windpark
Market
System
Component
Windpark
Market
Demonstration
System
Component
Windpark
Market
Demonstration
System
Component
Windpark
Market
Demonstration
TKI WoZ – SER Workshop kostenreductie
Market
System
Demonstration
22 januari 2015
Windpark
Demonstration
Front loading Decommisioning Reserve Account Demonstratie ‐> Competitie Nieuwe grotere turbines + Lagere turbine kosten Lager rendement eigen vermogen Standaardisatie (“Dong aanpak”) Improved turbine control
Demonstration
• • • • • • • •
Component
System
28
Component
Market
Demonstration
Technische innovaties I
Windpark
System
•
Advanced control optimisation – Dempen bewegingen toren – Individual Pitch control – Extreme event control
•
Alternative foundation connection designs – Slip‐joint – Bolted connection
• Alternatieven grout verbinding monopile • Reductie supply cost & installatieduur • Slip‐joint LCoE ‐1% • Bolted LCoE: ‐3%
•
Alternative foundation designs – Gravity based foundation
• GBF: alternatief jackets • Diep water, grotere WTGs • Reductie supply & installatie cost • GBF LCoE ‐2%
22 januari 2015
• Geïntegreerd ontwerp • Reductie gewicht WTGs & funderingen, en downtime • LCoE ‐5%
TKI WoZ ‐ SER Workshop kostenreductie
29
Component
Market
Demonstration
Technische innovaties II
Windpark
System
•
Dynamic power management – Max. capaciteit E‐infra enkel kortstondig benut – Dmv. dynamisch beheersen vermogen kunnen kosten e‐infra bespaard worden
• Reductie supply kosten E‐ infra • LCoE: ‐1%
•
Floating LiDAR – Boei met LiDAR meetsysteem – Betaalbaar alternatief offshore meetmast
• Reductie supply cost t.o.v. meetmast • LCoE: ‐1%
22 januari 2015
TKI WoZ ‐ SER Workshop kostenreductie
30
Component
Windpark
Market
Front‐loading subsidie • • •
System
Hoge kosten van kapitaal: timing groot effect Inspelen hoge discontofactor kan kostprijs verlagen Kanttekeningen: – Vermijden “investeringssubsidie” – Interactie met voorwaarden lening – Bedrag na front‐loading voldoende hoog zijn
100%
Demonstration
Systeem
Resultaat Werksessies Waardering deelnemers Positief met kanttekeningen
Kostenreductie ‐8% LCoE
120% 92% 60%
22 januari 2015
TKI WoZ ‐ SER Workshop kostenreductie
31
•
Windpark
Market
Demonstration
Systeem: Decommissioning reserve account
Component
System
Decommissioning reserve account – Opbouw reserve account voor start operations – Alternatieven denkbaar: verwijderen, later opbouwen, garantstelling – Doorgerekend voorbeeld: verwijderen reserve‐account – Tijdwaarde van geld: discontovoet ontwikkelaar hoger dan rente op reserve‐account
Resultaat Werksessies Waardering enquête Positief
Kostenreductie ‐2% LCoE
Eerste decommissioning van offshore windpark:
Yttre Stengrund, Zweden
22 januari 2015
TKI WoZ ‐ SER Workshop kostenreductie
32
Component
Market
Demonstration
Co‐location
Windpark
System
• Contractual separation • Benefits from “Dutch” scheme
Regular wind farm
Demo facility TenneT Substation
Unique opportunity
Proven technology (TRL ≥ 9) Testing and demonstration (TRL ≥ 5)
22 januari 2015
TKI WoZ ‐ SER Workshop kostenreductie
33
Component
Market
Demonstration
Where?
Windpark
System
22 januari 2015
TKI WoZ ‐ SER Workshop kostenreductie
34
Component
Market
Demonstration
Or……?
Windpark
System
22 januari 2015
TKI WoZ ‐ SER Workshop kostenreductie
35
Waar leidt dit toe
22 januari 2015
TKI WoZ ‐ SER Workshop kostenreductie
36
Prognosis Cost reduction UK
Bron: The Crown Estate – Offshore Wind Cost Reduction Pathways Study
Het krachtenspel • De investeerders zitten ertussenin
22 januari 2015
TKI WoZ – SER Workshop kostenreductie
38
Interpretatie Energie Akkoord (SDE!) FID 2010 2011 2012 2013 2014 2015 2016 2017 2018 2019
Reductie NWEA €/MWh opmerkingen ECN/EZ 175 geen projecten 175 175 geen projecten 170 175 geen projecten 165 Gemini / 175 Luchterduinen 160 150 15% TenneT + opt. beleid ca. 150 145 5 120 140 5 R&D 117 135 5 R&D 113 130 5 R&D 110 125 5 R&D 106
22 januari 2015
Reductie €/MWh 5 5 5 5 5 + 6 15% 3.5 3.5 3.5 3.5
TKI WoZ – SER Workshop kostenreductie
opmerkingen R&D? R&D? R&D? R&D? R&D? + energieakkoord TenneT + opt. beleid R&D R&D R&D R&D
39
Interpretatie Energie Akkoord (SDE!) FID 2010 2011 2012 2013 2014 2015 2016 2017 2018 2019
Reductie NWEA €/MWh opmerkingen ECN/EZ 175 geen projecten 175 175 geen projecten 170 175 geen projecten 165 Gemini / 175 Luchterduinen 160 150 15% TenneT + opt. beleid ca. 150 145 5 120 140 5 R&D 117 135 5 R&D 113 130 5 R&D 110 125 5 R&D 106
Reductie €/MWh 5 5 5 5 5 + 6 15% 3.5 3.5 3.5 3.5
opmerkingen R&D? R&D? R&D? R&D? R&D? + energieakkoord TenneT + opt. beleid R&D R&D R&D R&D
• NWEA: Internationaal concurrerend ???? • ECN / EZ afslag of van onder opgebouwd ???? • Gemiddeld of elk jaar?????/ Locatie specifiek????? 22 januari 2015
TKI WoZ – SER Workshop kostenreductie
40
Support niveau’s EU • Duitsland, EEG 2014: – 154 €/MWh, 12 jaar – 194 €/MWh, 8 jaar – Daarna: 39 €/MWh • Engeland, DECC 2014: – 195 €/MWh (155 GBP/MWh) • Denemarken, Anholt (operational 2013) – 141 €/MWh • België, ELIA 2014 – Green certificate (premium), 90‐107 €/MWh 22 januari 2015
TKI WoZ ‐ SER Workshop kostenreductie
41
Interpretatie Energie Akkoord Interpretatie Energieakkoord 200 180 160 140 120 100 NWEA 80 ECN/EZ 60 40 20 0 2009
22 januari 2015
2011
2013
2015
2017
2019
TKI WoZ – SER Workshop kostenreductie
2021
2023
2025
42
www.tki‐windopzee.nl
