Gehonoreerde projecten hoofdlijn 1: Hybride energie-infrastructuren en energieopslag

Transcriptie

1 Tender Systeemintegratie 2014 Datum: 17 april 2015 Gehonoreerde projecten hoofdlijn 1: Hybride energie-infrastructuren en energieopslag TES Power to Products PPP-ISPT mevr. A.M.A. Noë Nederland als launching customer for Demand Side Management, vraagflexibilisering door de procesindustrie. De procesindustrie is met medewerkers een belangrijke sector voor de Nederlandse economie. Naast directe en indirecte werkgelegenheid is zij ook een aanjager van innovatie en onderzoek. Verder draagt zij bij aan het Energieakkoord door haar ambities op het gebied van energieefficiency. Maar de procesindustrie kan en wil op dat gebied meer doen. Zij kan een belangrijke bijdrage leveren aan de stabiliteit van ons elektriciteitsnetwerk door duurzame elektriciteit te gebruiken als dat in overvloed beschikbaar is. Dat maakt de realisatie van de afspraken uit het Energieakkoord, 3,8 GW op land en 3,45 GW op zee, totaal 7,25 GW duurzame energie, gemakkelijker. Op zonnige, winderige dagen kan er overvloed zijn omdat het aanbod groter is dan de reguliere vraag zodat de prijs aanzienlijk zal dalen. In die situatie zal het de producenten moeite kosten om de elektriciteit kwijt te raken. Om het elektriciteitsnet in die situatie betrouwbaar en stabiel te houden, zonder forse aanpassingen van het elektriciteitssysteem, zou de productie uit wind en zon moeten worden terug geregeld en zou (deels) verloren gaan, terwijl de marginale kosten verwaarloosbaar zijn. Die aanpassingen kunnen voor een groot deel worden vermeden als de procesindustrie haar enorme energievraag gaat afstemmen op de momenten van een groot aanbod en de overvloedige elektriciteit gaat gebruiken. Dat heet Demand Side Management. Daarvan profiteren alle partijen. De industrie krijgt lagere energiekosten. De eigenaren van de windparken krijgen een betere prijs voor hun elektriciteit, wat een drukkend effect heeft op de benodigde subsidie voor windenergie. De programmaverantwoordelijke partijen en de system operator hebben met lagere kosten te maken voor het balancerend vermogen waardoor indirect hun klanten ook weer profiteren. Kortom alle schakels in de keten (industrie, windparkeigenaren, subsidieverlener en netbeheerders) profiteren hiervan. Bovendien kunnen de hier beproefde systeemoplossingen als exportproduct te gelde gemaakt worden in het buitenland, waar gelijksoortige systeemoplossingen nodig zijn om de uitbreiding van de wind en zon probleemloos in het energiesysteem op te nemen. Een eerste voorzichtige inschatting is dat de procesindustrie met elektrificatie van haar warmtevraag 2-3 GW rendabel kan absorberen, oftewel % van de uitbreiding conform het Energieakkoord, en wel juist op die momenten dat de vraag laag is en windparkeigenaren klanten nodig hebben. Het technisch potentieel is ingeschat op 6 GW. De manier waarop de industrie kan bijdragen aan stabiliteit zal erg afhangen van de mogelijke snelheid waarmee gereageerd kan worden op fluctuaties. Dit aanlokkelijke vergezicht en de daarmee samenhangende business opportunity s vraagt nog wel om wat huiswerk. Demand Side Management op systeemniveau vraagt om vraagflexibilisering door de procesindustrie en hoe dat te doen. De belangrijkste ingrediënten van het project zijn: 1. Business cases. Voor en met de procesindustrie, netbeheerders, energieproducenten en windmolenparkeigenaren werken wij vijf business cases uit inclusief alle voorwaarden die het succes bepalen. 2. Systeemstudie en energie- en prijsscenario s. Deze business cases worden geprojecteerd in verschillende energie- en prijsscenario s voor de periode tot om de mogelijkheden en voorwaarden voor demand side management op systeemniveau uit te werken. 1

2 Beide onderwerpen worden door een groot consortium in dit project uitgewerkt. Dit project is wat het ISPT betreft de eerste fase van een joint industrie program (JIP) gericht op het realiseren van vraagflexibilisering. Het consortium werkt in vijf business cases uit hoe de vraagflexibilisering in de energie-intensieve industrie kan worden gerealiseerd om op die wijze het aanbod van en de vraag naar elektriciteit op elkaar af te stemmen. De business cases kunnen bedrijven vervolgens gebruiken om een investeringsvoorstel uit te werken. De doelstelling uit het Energieakkoord is 7,25 GW wind in Het niet synchroon lopen van aanbod en vraag kan tot grote kosten leiden (garanderen betrouwbare energievoorziening) en lage en onvoorspelbare opbrengsten voor windparkeigenaren. Vraagflexibilisering in de procesindustrie kan een substantiële bijdrage leveren aan netstabiliteit, een betrouwbaar verdienmodel van hernieuwbare energie en lagere subsidiekosten. Het Power2Products project stelt zich tot doel uit te werken hoe demand side management kan worden gerealiseerd, en wordt uitgevoerd door: de PPP-ISPT (penvoerder, administratieve organisatie en business cases), Berenschot (project management, innovatie experts, prijsscenario s en business cases), CE Delft (systeemanalyse en technische analyse), bedrijven (business cases) en energieadviseurs. Eerst geeft het project inzicht in prijs- en marktontwikkelingen in de periode , maakt een staalkaart van technologieën die de industrie kan gebruiken om haar energievraag te flexibiliseren met hun kosten. Vervolgens werkt het consortium in nauwe samenwerking met de bedrijven business cases uit voor demand side management inclusief voorwaarden hoe die te realiseren. Daarna wordt demand side management door de procesindustrie verder uitgewerkt in omvang, organisatie en incentives tegen de achtergrond van de opgestelde prijsscenario s. De laatste fase van het project is het dissemineren van de gecreëerde kennis en is essentieel voor Nederland. Het project Power2Products levert: 1) een model met energie- en prijsscenario s onder ambities van het Energieakkoord; 2) vijf uitgewerkte business cases voor demand side management in de procesindustrie; 3) kosten en andere voorwaarden (organisatorisch, incentives, wet- /regelgeving, etc); 4) de energie-intensieve industrie handvaten hoe zij demand side management kan invullen; 5) disseminatie van alle opgedane kennis. TES Flexibel Energie Rotterdam Deltalinqs dhr. J.G. van t Noordende vantnoordende@deltalinqs.nl Dit project beoogt de potentie voor systeemintegratie van het grootste industriële complex van Nederland, namelijk het haven en industrieel complex (HIC) van Rotterdam, te bepalen gericht op maximalisatie van de afzet van duurzame energie voor Hoeveel duurzame energie kan in Rotterdam geabsorbeerd worden? Er is sprake van onzekerheden in de energietransitie met het aanbod en de afzet van duurzame energie, de prijsontwikkeling, wet en regelgeving, en effecten op het functioneren van het energienet op termijn. In dit project worden de voorwaarden, effecten en de opties voor een flexibel energiesysteem onderzocht, zoals Power to Heat en Power to Gas. Daarnaast wordt de wisselwerking 2

3 met en de robuustheid van het transportnet bepaald dat met deze opties samenhangt. In case studies wordt de haalbaarheid van opties bepaald waarmee flexibiliteit in het energiesysteem mogelijk is voor bijvoorbeeld het vermogen van ca MW (van de nieuw te bouwen windmolens). De projectaanpak bestaat uit zes hoofdactiviteiten: 1. Definiëren van uitgangspunten voor het project 2. Inventarisatie flexibiliteit Haven industrieel cluster 3. Inventarisatie flexibiliteit energienetwerk 4. Ontwikkeling van een integratiemethodiek 5. Case studies 6. Conclusies en disseminatie De resultaten uit de case studies, analyse en inventarisaties worden vertaald naar een systematiek die ook in andere industriële regio s gebruikt kan worden. Daarnaast zal samen met Havenbedrijf een implementatieplan ontwikkeld worden dat onderdeel is van het Deltaplan Energieinfrastructuur. Deltalinqs is penvoerder, projectleider en begunstigde namens de bedrijven in Rotterdam Rijnmond die ook actief meedoen in het project. Daarnaast zijn netbeheerder Stedin, NetbeheerNL, (GTS, Tennet) en het Havenbedrijf Rotterdam betrokken vanwege de ontwikkeling van en effecten op de robuustheid, duurzaamheid en stabiliteit van de energie-infrastructuur. De TU Delft is betrokken voor de ontwikkeling van een systematiek en de wetenschappelijke analyse. De systematiek is een vervolg op eerdere studies die in het HIC zijn uitgevoerd. Het resultaat is een geografische kaart van het havengebied met het potentieel voor de opslag en (extra) afzet van duurzame energie en het transportsysteem. Knelpunten, voorwaarden en opties worden vertaald naar een systematiek en implementatieplan hoe dat te ontsluiten dat ook geschikt is voor andere industriële regio s. In case studies worden met bedrijven de mogelijkheden voor praktijk realisatie onderzocht. De resultaten van deze case studies kunnen aansluitend op dit project door de betrokken bedrijven in praktijk worden gebracht: van cases naar business! Intermediair: TES Ecovat netbalanceringssysteem Ecovat Werk B.V. WENB Consultants dhr. T.J. Bierens twan@wenbconsultants.nl Dit project behelst de realisatie van een collectief netbalanceringsysteem door met hoge snelheid en hoge capaciteit elektrische energie van het net om te zetten in thermische energie en deze voor kortere en langere perioden op te slaan in een Ecovat thermisch opslagvat. Het systeem wordt op economische basis gestuurd door een neuraal lerend netwerk op basis van actuele gegevens en toekomstverwachtingen. TES Flexibele energie infrastructuur Frames Energy Systems B.V. dhr. M. de Zwart finance@frames-group.com In het FLEX-P2G project wordt het fundament gelegd voor de inpassing van robuuste, flexibele en kosteneffectieve power-to-gas technologie in het energiesysteem. Het project richt zich op de ontwikkeling van drie pijlers: i. Efficiënte & low cost waterstofproductie ii. Efficiënte methanisatie iii. Kansrijke business modellen en scenario s voor inpassing in het energiesysteem 3

4 Duurzame energiebronnen hebben veelal een intermitterend karakter. Hierdoor ontstaat er behoefte aan een meer flexibel energiesysteem. Power-to-gas technologie is geïdentificeerd als robuuste oplossing voor de flexibele koppeling van de gas- en elektriciteitsinfrastructuur. Momenteel zijn de kosten van de P2G technologie nog prohibitief voor grootschalige toepassing. Om hernieuwbare energiebronnen van middelgroot formaat (en in de toekomst groot formaat) te kunnen bedienen, zal binnen het FLEX-P2G project door Hydron Energy een low cost & efficiënte water elektrolyse-stack worden ontwikkeld. De systeemintegrator Frames zal deze stack technologie integreren tot een turnkey waterstofproductiesysteem met een representatief vermogen van 50 kw. ECN zal zich richten op het realiseren van een Proof of Concept van haar SorptionEnhanced methanisatieproces voor toepassing in het P2G concept. De Hanzehogeschool zal vanuit haar functie als onderwijsinstelling - met input van een peer group bestaande uit verschillende stakeholders - een onderzoek uitvoeren naar de voor methanisering benodigde CO2 bronnen en stromen, scenario s voor inpassing in het energiesysteem, kansen in de markt en kansrijke business modellen voor P2G technologie zoals ontwikkeld in dit project. De in dit project ontwikkelde technologie zal de blauwdruk vormen voor flexibele P2G technologie welke tegen lagere kosten intermitterende hernieuwbare energiebronnen kan balanceren. De volgende deliverables zijn gedefinieerd: i. PEMWE stack platform voor grote capaciteit H2 productie ii. Geïntegreerd water elektrolyse systeem iii. Proof of concept SEM reactor iv. Marktstudie & systeem integratiescenario s P2G technologie TES Decentrale opslag van alternatieve elektriciteit Elestor B.V. dhr. W. Kout wiebrand.kout@elestor.nl Centrale vraag is hoe de meeste waarde kan worden gecreëerd met de integratie van elektrochemische elektriciteitsopslag in het huidige elektriciteitssysteem. Hiervoor worden modellen die reeds zijn ontwikkeld met bekende elektrochemische opslag technologieën op een slimme manier aan elkaar gekoppeld en aangevuld met de innovatieve waterstof-broom flow batterij voor elektriciteitsopslag. Van alle vormen van elektriciteitsopslag is elektrochemische opslagtechnologie voordelig, het makkelijkst schaalbaar en vrijwel overal te plaatsen. Er zijn diverse toepassingsmogelijkheden, maar een duidelijk zicht op de meest rendabele optie ontbreekt. Het voortduren van deze onduidelijkheid vertraagt grootschalige toepassing van opslagtechnologie en de groei van het aandeel van duurzame energie. Binnen het project wordt een inventarisatie gemaakt naar mogelijke product-markt-combinaties (PMC's), waarbij zal worden gekeken naar 'multi-revenue models'. De geïdentificeerde kansen worden onderworpen aan een gekwantificeerde, modelmatige analyse. Het hiervoor gebruikte model wordt opgebouwd door de bestaande modellen van consortiumpartners TU/e, DNV GL, Elestor en Alliander te koppelen. Hierdoor ontstaat een nieuw en veel fijnmaziger model, waarmee de economische waarde van de mogelijke PMC's kan worden berekend en geoptimaliseerd voor alle 4

5 belanghebbenden. De output van het model wordt in de laatste fase van het project gebruikt voor het sturen van de studie naar de interfaces (hoe wordt de opslag fysiek geïntegreerd in het systeem) en voor een beperkte experimentele validatie van de modelresultaten. Het projectresultaat biedt een overzicht van waar elektriciteitsopslag de meeste waarde creëert middels een technologie agnostisch overzicht van PMC s en een gekwantificeerde drempelwaarde voor de economische haalbaarheid van denkbare PMC s. Dit overzicht biedt houvast voor ontwikkelaars, wet- en regelgevers, investeerders en gebruikers die te maken hebben (of krijgen) met opslagtechnologie. Gehonoreerde projecten in hoofdlijn 2: Keteninteracties TES Vraag en aanbod van flexibiliteit ECN dhr. P. Koutstaal koutstaal@ecn.nl Het project beoogt inzicht te verschaffen in de behoefte aan flexibiliteit van een duurzaam en betrouwbaar energiesysteem in Nederland, alsmede in de opties waarmee in deze behoefte kan worden voorzien en de route waarlangs deze flexibiliteitsopties gerealiseerd kunnen worden. Daarmee draagt het project bij aan de doelstellingen van het programma Systeemintegratie doordat het kennis gaat opleveren over welke systeeminnovaties robuuste onderdelen zijn van een energietransitie die betrouwbaar, betaalbaar en duurzaam is. Als gevolg van de transitie naar een duurzame energievoorziening zal het aandeel van hernieuwbare energiebronnen zoals zon en wind - aanzienlijk toenemen. Het aanbod van zon en wind is echter variabel en onzeker. Hierdoor neemt de behoefte aan flexibiliteit van het energiesysteem toe teneinde de betrouwbaarheid van de energievoorziening te garanderen. Dit roept de vraag op wat de toekomstige behoefte aan flexibiliteit zal zijn, welke opties het beste in deze behoefte kunnen voorzien en hoe deze opties geïmplementeerd kunnen worden. Het onderzoek bestaat uit de volgende drie hoofdfases: 1. Kwantitatieve analyse van de verwachte flexibiliteitsbehoefte van het Nederlandse energiesysteem. Dit zal geschieden door het definiëren van enkele toekomstscenario s en het opstellen van de daarbij behorende vraag- en aanbodprofielen voor energiedragers als elektriciteit, gas en warmte. 2. Economische analyse van flexibiliteitsopties. Op basis van modellen en expertise van de projectdeelnemers zullen de potentiëlen en kosten worden bepaald van een maatschappelijk optimale mix van (robuuste) flexibiliteitsopties. 3. Analyse van knelpunten, barrières en mogelijke oplossingsrichtingen voor de implementatie van robuuste flexibiliteitsopties. Deze laatste fase van het project mondt uit in een zogenaamde routekaart of roadmap voor de implementatie van de geïdentificeerde opties. Het project zal worden uitgevoerd door het Energieonderzoek Centrum Nederland (ECN) in samenwerking met de leden (netwerkbedrijven) en medewerkers van Netbeheer Nederland. Daarnaast leveren GasTerra B.V. en Energie-Nederland een financiële bijdrage aan het onderzoek en nemen zij deel in zowel de stuurgroep als de werkgroepen van het project. 5

6 Het belangrijkste resultaat of eindproduct van het project is een overzicht (rapportage) van de bevindingen en inzichten van het project met betrekking tot (i) de toekomstige behoefte aan flexibiliteit van een meer duurzame, geïntegreerd energiesysteem in Nederland, (ii) de maatschappelijk optimale mix van opties om in deze behoefte te voorzien, en (iii) de routekaart voor de implementatie van deze opties. Deze inzichten zijn van strategisch belang voor zowel de overheid als marktpartijen bij het nemen van allerlei (investerings)beslissingen voor de lange termijn. Intermediair: TES Systeemintegratie van de netwerken voor huishoudelijke warmtevoorziening N.V. Nederlandse Gasunie Ecofys dhr. F. Wiersma Het inzichtelijk maken hoe keuzes voor het invullen van de huishoudelijke warmtevraag binnen de energietransitie doorwerken in de gehele keten (productie, transport, distributie en verbruik) en de kosten van een geïntegreerd energiesysteem. Een nevendoel is het komen tot gedragen resultaten in de samenwerking tussen spelers in deze verschillende delen van het energiesysteem en verschillende energiedragers. De intensieve samenwerking tussen Gasunie, Alliander en TenneT met de kennisinbreng van Ecofys en ECN is daarbij van groot belang. De invulling van de warmtevraag vormt een belangrijke uitdaging binnen de energietransitie, terwijl deze het slechtst is onderzocht. Eerdere studies schetsen primair scenario s voor vraagvermindering. Er is echter geen goed beeld hoe deze warmtevraag kosten-efficiënt kan worden ingevuld rekening houdend met de benodigde capaciteiten in transport- en distributie-infrastructuur. Deze studie beantwoordt de vraag hoe keuzes voor de huishoudelijke warmtevraag binnen de energietransitie doorwerken in de gehele keten (productie, transport, distributie en verbruik) en een geïntegreerd energiesysteem. Er wordt inzichtelijk gemaakt welke rollen de verschillende energiedragers (gas, elektriciteit en warmte) en technologieën hierbij kunnen spelen door helder onderbouwde kwantitatieve resultaten. De benodigde netwerkcapaciteiten, de totale kosten over de keten (woningen, installaties, distributie- en transportnetwerk) en de impact op de flexibiliteitsbehoefte in met name het elektriciteitssysteem worden inzichtelijk gemaakt. Hierbij wordt expliciet aandacht besteed aan de samenwerking tussen en uitwisselbaarheid van de verschillende energie-infrastructuren en de mogelijkheden die lokale (warmte-)opslag of vraagsturing bieden. Ook wordt rekening gehouden met de toenemende bijdrage van fluctuerende opwek van wind- en zonne-energie. Uniek en cruciaal in dit project is de inbreng en gezamenlijke kennisopbouw van de verschillende betrokken netbeheerders, waardoor de resultaten een directe relevantie krijgen. Inzicht wordt verkregen over economisch optimale technologiekeuzes voor de huishoudelijke warmtevoorziening met benodigde pieknetwerkcapaciteiten (elektriciteit, gas, warmte) en kosten over de gehele keten; Keuzes kunnen worden gemaakt uitgegaan van flexibiliteit, interactie van infrastructuren en decentrale technologieën; Onderlinge samenwerking van ketenspelers leidt tot gedragen resultaten en brede bewustwording. 6

7 TES Marktinrichting ter ontsluiting van flexibiliteitsopties CE-Delft dhr. J.S. Hers Het SER Energieakkoord voor Duurzame Groei zet een ambitieus groeipad uit voor ontwikkeling van duurzame energie tot Daarmee wordt ingezet op grootschalige realisatie en integratie van wind en zon-pv. De elektriciteitsproductie van deze middelen wordt gekenmerkt door een fluctuerend karakter en de productie zal variëren met de weersomstandigheden. Ook aan de vraagzijde van de markt zien we ontwikkelingen, in bijvoorbeeld elektrisch vervoer en warmtepompen, die van invloed zijn op de behoefte aan en het aanbod van flexibiliteit. En dit is nog maar het begin: het aandeel duurzame energie zal ook na 2023 moeten blijven groeien wil Nederland (en de rest van de EU) aan de toekomstige klimaatdoelen voldoen. Daarmee mag verwacht worden dat er in toenemende mate behoefte aan stuurbare flexibele middelen voor aanpassing van aanbod van of vraag naar elektriciteit zal ontstaan. Verschillende bestaande en nieuwe toepassingen, centraal en decentraal, voor (tijdelijke extra) vraag en aanbod van elektriciteit kunnen in deze behoefte voorzien. De bestaande kaders voor markt-inrichting en regulering vormen op korte termijn de randvoorwaarden waarbinnen deze flexibiliteits-opties zullen moeten worden gerealiseerd. Op langere termijn kunnen deze kaders worden aangepast waar nodig om de flexibiliteit te ontsluiten en de markt binnen de nieuwe omstandigheden te optimaliseren. Een vrije toegankelijkheid tot een liquide elektriciteitsmarkt en het elektriciteitsnetwerk voor verschillende flexibiliteitsopties vormt de basis voor een robuust bestel van marktinrichting en regelgeving dat leidt tot de effectieve invulling van de toekomstige flexibiliteitsbehoefte tegen minimale maatschappelijke kosten. Verkenning en ontwikkeling van een breed gedragen bestel van marktinrichting en regelgeving voor de elektriciteitsvoorziening ter ontsluiting van flexibiliteit ten behoeve van flexibiliteitsbehoefte. Deze flexibiliteit omvat alle oplossingen (vraagsturing, substitutie, opslag, extra/minder productie) waarmee de vraag naar en aanbod van elektriciteit binnen de eventuele beperkingen van het elektriciteitsnetwerk met elkaar in balans kunnen worden gebracht. Dit voorstel is opgezet naar aanleiding van de analyse ten behoeve van de denktank structurele verandering energiemarkt.1 De analyse blikt vooruit op toenemende flexibiliteitsbehoefte tot 2030 en mogelijkheden om in deze flexibiliteitsbehoefte te voorzien. Onderdeel van de verkenning betrof de bestaande barrières in het huidige kader van marktinrichting en regelgeving voor de elektriciteitsvoorziening. Het voorstel voorziet twee fasen in het project: 1) Analyse markttoegang flexibiliteitsvoorziening Evaluatie van bestaande kaders van marktinrichting en regulering tegen de achtergrond van de toekomstige ontwikkeling van duurzaam vermogen. In beeld brengen van potentiele barrières voor ontsluiting flexibiliteitsopties en benodigde flexibiliteitsproducten. De analyse zal plaatsvinden aan de hand van de verwachtte ontwikkeling van de flexibiliteitsbehoefte. Hiervoor worden gedetailleerde scenario s naar 2030 opgesteld. Mogelijkheden tot flexibiliteitsvoorziening worden geëvalueerd voor verschillende concrete cases van mogelijke flexibiliteitsleveranciers. 7

8 2) Concept ontwerp marktinrichting en regulering Kansrijke opties tot aanpassing en uitbreiding van de bestaande marktmechanismen en regulering worden nader onderzocht en uitgewerkt, met als doel om flexibiliteitsvoorziening efficiënt en kosteneffectief te ontsluiten en te integreren in het bestel. Mogelijkheden tot aanpassing en uitbreiding van bestaande marktinrichting en regulering om de flexibiliteitsvoorziening in Nederland verder te ontsluiten met de bijbehorende ontwikkelings- en implementatietrajecten worden in kaart gebracht binnen de Europese context. Het eerste resultaat van het project is een beschrijving van noodzakelijke producten om evenwicht in vraag en aanbod van elektriciteit te faciliteren en te kunnen waarborgen. Het tweede resultaat is een beschrijving van bestaande voorzieningen (APX Intraday en Day-Ahead markten, en de Onbalanssystematiek) om deze producten te kunnen leveren, barrières voor levering en de benodigde aanpassing van marktinrichting en regulering om levering te ontsluiten. TES Flexibility options insights CE-Delft mevr. M. Verbeek Het projectdoel is de ontwikkeling, validatie en toepassing van een simulatiemodel van de dayahead markt en de onbalansmarkt voor elektriciteit in Nederland dat de flexibiliteitsbehoefte en flexibiliteitsvoorziening in detailniveau kan simuleren. Flexibiliteit betreft alle oplossingen (extra/minder vraag, vraagverschuiving, opslag, extra/minder productie) om de korte termijnbalans tussen vraag en aanbod te handhaven. Voor de denktank structurele verandering energiemarkt analyseerde CE Delft de toenemende flexibiliteitsbehoefte in het komende decennium en mogelijkheden om hierin te voorzien. Om deze nauwkeurig te kwantificeren is er behoefte aan een instrumentarium voor simulatie van inzet van productiemiddelen én vraagsturing met een hoog detailniveau en op verschillende plannings-termijnen (DAM/IDM/BM). Het voorstel voorziet in de ontwikkeling van het flexibiliteitsmodel in zeven fasen. In de eerste fase wordt het simulatiemodel in concept ontwikkeld op basis van bestaande literatuur in het domein van planning en aansturing van elektriciteitsproductiemiddelen. De tweede fase betreft dataverzameling met betrekking tot de technische karakteristieken van het productiepark, productie (planning en realisatie) van intermitterende bronnen zoals wind en zon-pv en tot slot de vraagontwikkeling op uurbasis. De derde en vierde fase omvatten de ontwikkeling van het simulatiemodel en een web-based interface. De vijfde fase betreft validatie op basis van backcasting (simulatie van historische inzet en prijsontwikkeling in Nederland). In de zesde fase zal het model worden toegepast om de flexibiliteitsbehoefte en voorziening op de Nederlandse elektriciteitsmarkten in 2020 en 2023 in beeld te brengen. Het project zal worden afgerond met presentaties van resultaten in de sector, zoals bij de denktank structurele veranderingen energiemarkt en in-house presentaties bij relevante stakeholders in productie en netbeheer en energie-intensieve industrie. is een model van de Nederlandse DAM en BM in Noordwest Europese context dat de flexibiliteitsbehoefte en -voorziening in detail kan simuleren. Ter demonstratie zal het model worden ingezet voor een simulatieanalyse van de Nederlandse elektriciteitsmarkten in 2020 en

9 TES FlexiForFuture Rijks Universiteit Groningen (RUG) Robert-Jan van der Burg Samenvatting De energievoorziening in landen als Nederland is ingericht voor de problemen van de vorige eeuw: grootschalige opwekking van één soort energie, transport over lange afstanden en behoefte aan marktwerking. In de huidige tijd ontstaat juist kleinschalige opwekking en lokaal gebruik. Hierbij staat de behoefte aan systeemintegratie tussen energievormen centraal en evenals investeringen in flexibiliteit (conversie, opslag, verschillende transportvormen, verschuiving van energievraag in tijd en plaats, etc.). Investeringen in flexibiliteit vinden nu maar beperkt plaats. De huidige inrichting van de markt en bijbehorende juridische kaders maken rendabele investeringen in flexibiliteit lastig. Dit wordt enerzijds veroorzaakt door de wettelijke kaders en maatschappelijke inrichting van de energievoorziening en anderzijds door een gebrek aan kennis van de manier waarop flexibiliteit effectief en rendabel geïntegreerd kan worden in het energiesysteem. : (1) het ontwikkelen van een conceptenkader dat het mogelijk maakt om verschillende vormen van flexibiliteit te relateren en te kwantificeren. Als vervolg wordt (2) een integraal flexibiliteitsdienstenmodel ontwikkeld dat flexibiliteit op een effectieve en rendabele manier in de markt kan zetten. Dit draagt er aan bij dat investeringen in flexibiliteit tot stand komen en decentrale duurzame energieproductie effectief en verantwoord plaatsvinden. Dit wordt (3) uitgetest in Entrance, een proeftuin voor energie in Groningen. De focus ligt hierbij op een multi-commodity energiesysteem op wijkniveau. Dit project wordt uitgevoerd door een klein en slagvaardig consortium en is opgebouwd uit 5 werkpakketten: - WP1: Projectmanagement & kennis disseminatie - WP2: Opzetten fysieke testomgeving - WP3: Ontwikkeling theorie en modellering van flexibiliteit. - WP4: Ontwikkeling nieuwe diensten - WP5: Ontwikkeling integraal flexibiliteitsdienstenmodel De primaire taak van de participerende kennisinstellingen is om onderzoek op te zetten en uit te voeren. Het gaat hierbij om zowel fundamenteel onderzoek in WP3 als industrieel onderzoek in WP4 en WP5. De primaire taak van de participerende partijen is om de fysieke testfaciliteit te ontwikkelen en markten voor diensten te realiseren waarin het onderzoek uitgevoerd kan worden. Energiepark Entrance zal gebruikt worden als omgeving waarin de fysieke testomgeving zal worden gecreëerd. Daarnaast is het de taak van de participerende bedrijven om te waken dat het fundamentele en industriële onderzoek zich blijft focussen op voor de praktijk relevante zaken. : Het project leidt tot een algemene theorie van flexibiliteit in het energiesysteem. Tevens wordt een werkende praktijksetting gecreëerd waarin met nieuwe diensten rondom flexibiliteit wordt geëxperimenteerd. Dit resulteert in een integraal flexibiliteitsdienstenmodel waarin een samenhangende verzameling van diensten rondom verschillende vormen van flexibiliteit tot stand komt. 9

10 TES FlexiGrow Hanze Hogeschool Groningen Mevrouw E. Zomerman Project FlexiGrow heeft aansluiting op de programmalijn Hybride Energie-infrastructuren en Energieopslag. FlexiGrow richt zich op energievoorzieningen (componenten) op woning- en wijkniveau, gebaseerd op zowel elektriciteit (warmtepompen) als gas (micro-wkk). Het doel is vast te stellen hoe deze zo efficiënt-ent mogelijk als 1 systeem ingezet kunnen worden. Het analyseren van het energievraagpatroon van de woonwijk van de toekomst is daarbij een onmisbaar middel. Er is veel maatschappelijke discussie over de haalbaarheid van all electric in moderne, energiezuinige woonwijken en grotere schaal zoals stad/regio. Vergelijking met een gemengd systeem met gas en elektriciteit is wenselijk. Die vergelijking is echter lastig omdat het ontbreekt aan praktijkgegevens m.b.t. het energievraag-patroon van een moderne woonwijk. FlexiGrow verzamelt op systematische wijze praktijkmeetdata van een moderne energiezuinige woonwijk. Het betreft woningen die representatief zijn voor de woonwijk van de toekomst. Ze zijn voorzien van warmtepompen (lucht en water) en zonnepanelen. Dataverzameling gebeurt zowel op geaggregeerd (wijkstation, Enexis) als individueel (woningen, EnerGQ) niveau, als bij testomstandig-heden (testopstelling, Hanzehogeschool). In de analyses wordt het effect van extreme weersomstandigheden meegewogen en worden ontwerpcriteria afgeleid. De woonwijk wordt virtueel voorzien van micro-wkk s en ook hiervoor worden ontwerpcriteria bepaald. Analyses en ontwerp worden uitgevoerd door het Kenniscentrum Energie (Hanzehogeschool). De ontwerpcriteria leveren een belangrijke bijdrage aan lopende discussies op het snijvlak van gebieds(her)ontwikkeling, energie-infrastructuur en maatschappelijke acceptatie. Belanghebbenden zoals gemeenten, regionale energiebedrijven, bewoners, woningcorporaties, adviesbureaus en kennisinstellingen krijgen beter inzicht in mogelijke energievoorzieningen van de toekomst. Met de daaraan gerelateerde betrouwbaarheid, betaalbaarheid en duurzaamheid. FlexiGrow levert: Ontwerpcriteria: in welke situatie (schaalgrootte, type woonwijk, demografie) scoort welk systeem maatschappelijk het beste: all electric of gemengd? Model: simuleren van energievraag-patronen in moderne woonwijk. Meetdata t.b.v.: - ijken en optimaliseren van energiesysteem-modellen - ontwikkelen innovatief energiemanagementsystemen & realisatie lager energieverbruik Bijdrage aan maatschappelijke discussies: all electric en/of gemengd? 10