PERCEEL 4: DE ROL VAN EINDGEBRUIKERS IN RELATIE TOT SYSTEEMINTEGRATIE

Transcriptie

1 PERCEEL 4: DE ROL VAN EINDGEBRUIKERS IN RELATIE TOT SYSTEEMINTEGRATIE Mogelijkheden om flexibiliteit van energiegebruikers optimaal te ontwikkelen en te benutten 1

2 Inhoudsopgave Opzet rapportage 1. Visie: het is 2030 en. 2. Verwachte marktdrivers 3. Verwachte technologietoepassingen 4. Gedrag van DMU s 5. Opties en systeemwaarde 6. Knelpunten en oplossingen 2

3 Scoping Tot aan de aansluiting met een net/infrastructuur Vertrekkend vanuit de toekomstige volatiliteit van electriciteit Internationaal Nederland Rijksoverheid / ACM Eindverbruik van energie Regulator Industrie, MKB-utiliteit, huishoudens DE, BE, FR, UK, NO Buitenlandse E-markten Elektriciteitswet Systeem-, meet-, informatiecodes Interconnectiemarkt TenneT Gaswet Warmtewet Decentrale productie Centrale E- productie Transport Distributie Wereldmarkt kolen, olie, CO 2 div. NL elektriciteitsmarkten OTC, DAM, IDM, BM APX, TenneT TenneT Netbeheerders (9) Leverancier Meetverantwoordelijke E; PVpartijen L: ca 60; PV: 30 ca 15 Elektriciteits vraag Warmtevraag Handelaren, Brokers Aggregator Eindgebruiker Koudevraag Leverancier gas Vervoer ca 60 Buitenlandse gasmarkten (LNG/pijpl.) RU, NO, etc. NL gaswinning NAM/gasgebouw NL gasmarkten ICE Endex/ GasTerra Transport Gasunie Transport Services Shipper ca 100 Distributie Netbeheerders Warmtenet Lokale warmte- /koude markt Andere eindebruikers Gebiedsgeorienteerd 3

4 1 Scenario

5 Scenario

6 Trends en ontwikkelingen 2015: op weg naar realistische scenario s Industrie MKB Huishoudens De grotere duizend bedrijven dekken samen 80% van het energiegebruik van alle industriële bedrijven Penetratie eigen opwekking WKK: onzekerheden WKK volumes en flexibilisering Toepassing flexibiliteitsopties bij secundaire systemen Groen gas uit zuiveringsslib, stortplaatsen en uit allerlei groenten-, fruit-, plantsoen- en tuinafval. Een toenemende klantvraag naar all electric -oplossingen binnen de context van een gebouw. Warmte- en koudenetten met buffers op bedrijventerreinen Voor een aantal klassen utiliteitsbouw wordt de koudevraag belangrijker dan warmtevraag. Buffers en hybride energiesystemen ( dual sourcing ) Afname rol van (aard)gas voor door CO 2 -reductiedoelstellingen maar ook met prijsontwikkeling en energiebesparing Hoge penetratie van eigen opwekking via (BI)PV maar blijft wel low interest onderwerp Hoge penetratie van warmtepompen Energiezuinige apparatuur gaat zorgen voor energieconsumptie die stabiliseert Geleidelijk gaat aardgas uitgefaseerd geworden 6

7 2 Verwachte marktdrivers 7

8 Overzicht scenario s 8

9 Gemiddelde (day-ahead) prijzen 2013: Nederland vs. Duitsland Lagere gemiddelde prijzen in Duitsland door hoger aandeel duurzaam en kolen Volatiliteit in Duitsland groter dan in Nederland door hoger aandeel intermitterende bronnen 9

10 Bt 7 kranenmodel > 1 jaar LT capaciteitsplanning Q1/4 Seizoensplanning 5/7 dgn Week/weekend 24 hrs Dag /nacht 1 hrs Balancering 0,25 hrs Fijnbalancering < 1 sec Frequentiebalancering 10

11 In scenario s tot 2030 Lagere prijzen en groeiende volatiliteit De meeste scenario s met meer duurzame opwekking laten lagere gemiddelde prijzen zien en een groter aantal uren met een nulprijs. Ook de volatiliteit groeit in de meeste scenario s t.o.v situatie. 11

12 In scenario s tot 2030 Verschuiving van (piek)plateau op een gemiddelde dag Het dagplateau wat we nu nog kennen en zichtbaar is in 2013 zal in de toekomst waarschijnlijk verdwijnen. De verschillende scenario s laten consequent zien dat de ochtendpiek eerder op de dag voorkomt. 12

13 Bt 7 kranenmodel > 1 jaar LT capaciteitsplanning Q1/4 Seizoensplanning 5/7 dgn Week/weekend 24 hrs Dag /nacht 1 hrs Balancering 0,25 hrs Fijnbalancering < 1 sec Frequentiebalancering 13

14 In scenario s tot 2030 Potentieel voor opvangen van overschotten Power to heat 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 eindgebruiker. 14

15 3 Verwachte technologiemogelijkheden 15 1

16 Staalkaart DMU procesindustrie kent 34 opties Veel technologie is commercieel beschikbaar (TRL8-9) Niet iedere technologie is geschikt voor elke kraan Sommige technologieën horen als bouwblokken bij elkaar Vooral passend bij hybride concepten Weinig bijval voor all electric concepten 16

17 Staalkaart DMU Industrie wordt verder gedetailleerd uitgewerkt in het P2P project Staalkaart bespreken 17

18 DMU procesindustrie wijst 4 opties aan met technisch en economisch potentieel 1. Power to Products 2. Power to Cold 3. Power to Heat: E-boilers, weerstandsverwarming 4. Power to Heat: Stoomrecompressie, HT-warmtepomp 18

19 Staalkaart DMU MKB/utiliteit kent 22 opties Behoorlijk positieve inschatting technisch en economisch potentieel Buffers, hybride energiesystemen ( dual sourcing ) en all electric - systemen vergroten het flexibiliteitsaanbod, maar het is nu niet duidelijk hoe ver dit zal gaan Er bestaat nu reeds een klantvraag naar all electric -oplossingen Grotendeels marktrijpe techniek (TRL 9), maar innovaties verwacht op deelgebieden zoals thermische opslag (PCM, slurries) 19

20 DMU MKB/utiliteit wijzen 5 opties aan met technisch en economisch potentieel 1. Sturen van apparatuur 2. Warmte gerelateerde opties 3. Decentrale opwekking 4. Gebiedsgerelateerde opties 5. Electrisch vervoer 20

21 Staalkaart DMU Huishoudens bevat 33 opties In deze tabel is ook de inschatting van technisch en economisch potentieel opgenomen Groepering Optie Technisch potentieel Economisch potentieel Energiebesparing Energiebesparing (generiek) Hoog Gemiddeld Technisch potentieel lager en economisch potentieel onduidelijk Sturen van energie verbruikende apparatuur Energiezuinige apparatuur aanschaffen Verschuiven gebruik apparatuur die niet gebonden is aan specifiek moment Gemiddeld Beperkt Gestuurde regeling (slimme) warmtepompen / airconditioners Gestuurde regeling (slimme) close-in boilers Gestuurde regeling (slimme) was drogers Gestuurde regeling (slimme) vriezers Gestuurde regeling (slimme) koelkasten Gestuurde regeling (slimme) vaatwassers Gestuurde regeling (slimme) wasmachines Meeste economisch potentieel rond stuurbare elektrische warmtepompen, elektrisch vervoer, Warmte-gerelateerde opties Decentrale opwekking Warmtepompen i.c.m. opslag Gemiddeld Gemiddeld Hybride warmtepomp als brug tussen gas en elektriciteitssysteem Houtkachel Warmteopslagcapaciteit woning sterk verhogen met PCM s of opvolgers daarvan Nieuwe innovatieve elektrische verwarmingssystemen: infrarood, glasverwarming Elektrisch koken Micro-WKK inclusief met thermische opslag Gemiddeld Gemiddeld Micro-WKK Afstemming oriëntatie van zon-pv systemen Er is een trend richting elektrificatie. Warmtenetten gevoed vanuit duurzame bronnen blijven kansrijk. Afschakelen van PV systemen Gebiedsgerichte opties Windenergie Slimme gemeenschap (sturing apparaten binnen postcode), lokaal sturen/produceren/opslaan Uitwisselen van energie tussen consumenten in wijk WKO - Warmte Koude Opslag Lokale warmtenetten Hoog Gemiddeld Elektrisch vervoer Slimme sturing elektrische auto's Hoog Gemiddeld Elektrische auto ook als leverende unit (Vehicle2Grid) De rol van aardgas in de woningbouw zal afnemen. Kansen voor hybride warmtepomp Gebruik (vervangbare) accu van de EV als opslagsysteem (stationair) Power2gas opslag: potentie waterstofauto Overig Thuiswerken Gemiddeld Beperkt Verkeersmodaliteiten-overstijgend reisadvies op grote schaal Herkomst relatie van energie (bewustwording) i.c.m. avatar/persuasive technology 21

22 DMU Huishoudens wijst 5 opties aan met technisch en economisch potentieel In deze tabel is ook de inschatting van technisch en economisch potentieel opgenomen Groepering Optie Technisch Economisch potentieel potentieel Energiebesparing Energiebesparing (generiek) Hoog Gemiddeld Sturen van energie verbruikende apparatuur Energiezuinige apparatuur aanschaffen Verschuiven gebruik apparatuur die niet gebonden is aan specifiek moment Gemiddeld Beperkt Gestuurde regeling (slimme) warmtepompen / airconditioners Gestuurde regeling (slimme) close-in boilers Gestuurde regeling (slimme) was drogers Gestuurde regeling (slimme) vriezers 1. Sturen van apparatuur 2. Warmte gerelateerde opties Warmte-gerelateerde opties Decentrale opwekking Gestuurde regeling (slimme) koelkasten Gestuurde regeling (slimme) vaatwassers Gestuurde regeling (slimme) wasmachines Warmtepompen i.c.m. opslag Gemiddeld Gemiddeld Hybride warmtepomp als brug tussen gas en elektriciteitssysteem Houtkachel Warmteopslagcapaciteit woning sterk verhogen met PCM s of opvolgers daarvan Nieuwe innovatieve elektrische verwarmingssystemen: infrarood, glasverwarming Elektrisch koken Micro-WKK inclusief met thermische opslag Gemiddeld Gemiddeld Micro-WKK Afstemming oriëntatie van zon-pv systemen Afschakelen van PV systemen Windenergie 3. Decentrale opwekking 4. Gebiedsgerelateerde opties 5. Electrisch vervoer Gebiedsgerichte opties Slimme gemeenschap (sturing apparaten binnen postcode), lokaal sturen/produceren/opslaan Hoog Gemiddeld Uitwisselen van energie tussen consumenten in wijk WKO - Warmte Koude Opslag Lokale warmtenetten Elektrisch vervoer Slimme sturing elektrische auto's Hoog Gemiddeld Elektrische auto ook als leverende unit (Vehicle2Grid) Gebruik (vervangbare) accu van de EV als opslagsysteem (stationair) Power2gas opslag: potentie waterstofauto Overig Thuiswerken Gemiddeld Beperkt Verkeersmodaliteiten-overstijgend reisadvies op grote schaal Herkomst relatie van energie (bewustwording) i.c.m. avatar/persuasive technology 22

23 Andere technologische innovaties ICT: IT communicatieprotocol om aansturing van assets makkelijk te maken Bv de PowerMatcher TM ondersteund door de Flexible Power Alliance ICT: Automatische systemen voor ontzorgen van switchen op basis van spark spread (algorithmen) Zie glastuinbouw ICT: Serious gaming wordt wel als een potentiële mogelijkheid gezien om belangstelling en participatie te bevorderen: Persuasive Technology 23

24 4 Gedrag van DMU s

25 Zakelijk of particulier? Zakelijk particulier Decision Making Units en investeringsgedrag Productie of alleen woon/kantoor? Productie Woon/kantoor Collectief Energiegebruik >25% totale kostprijs? Eigenaar = gebruiker? Eigen opwekking? Ja Nee Ja Nee Ja Nee Eigen opwekking? Energiegebruik > 10% totale kostprijs? Eigen opwekking? Eigen opwekking? Bewonersgroep met opwekking Bewonersgroep zonder opwekking Ja Nee Ja Nee Ja Nee Ja Nee Heavy user (>25%) met opwekking Heavy user (>25%) zonder opwekking Eigen opwekking? Eigen opwekking? Woon/kantoor met opwekking - eigenaar Woon/kantoor zonder opwekking - eigenaar Woon/kantoor met opwekking - huurder Woon/kantoor zonder opwekking - huurder Ja Nee Ja Nee Huishoudens Medium user (10-25%) met opwekking Medium user (10-25%) zonder opwekking Light user (<10%) met opwekking Light user (<10%) zonder opwekking Industrie MKB Verschillende DMU s hechten op andere manier waarde aan beslissingsfactoren. Deze waarden bepalen het investeringsgedrag van partijen in de industrie, MKB en huishoudens. Factoren als eigenaarschap en eigen opwekking spelen hierbij een rol. Collectief of individueel? Individueel Eigen opwekking? Ja Nee Huishouden met opwekking Huishouden zonder opwekking 25

26 DMU s MKB/utiliteit Wasserijen Grote groep: bouwbedrijven, machinefabrieken garagebedrijven etc Ziekenhuizen Kantoren (deel) Scholen Groothandels e.d. Kantoren (bulk) Retailsegment Supermarkten, Winkels

27 Verschillende beslissingsfactoren Op technisch, economisch en sociaal gebied Categorie Sub aspect Factor Technisch/fysiek Inpasbaarheid Compatibiliteit technologie met bestaande energiehuishouding/systemen Economisch Ruimte/esthetisch TRL Bedrijfseconomisch aanschaf Ruimte voor plaatsing/footprint Mooi design/vorm/kleur/textuur Robuustheid technologie Bruto investeringsbedrag Netto investeringsbedrag (incl subsidie) ROI (op basis van factoren gebruik en onderhoud); verwachting van uptime Risicoanalyse Duurzaamheidsdoelen: MJA-MEE targets of andere doelen Bedrijfseconomisch gebruik Werkelijke kosten/ baten MTBF/MTTR Aan/afschakelbaar Sociaal Individueel Kennisniveau technieken Perceptie op kosten en baten Vuistregels op investeringsbeslissingen Risico perceptie Institutioneel Reductie onafhankelijkheid suppliers Lange termijn onafhankelijkheid Bijdrage maatschappij Collectief Peer pressure mate waarin anderen het ook doen 27

28 DMU s in de industrie Onderscheid tussen heavy en medium users Bedrijfseconomisch gebruik - werkelijke kosten/baten Technology Readiness Level - robuustheid techniek Bedrijfseconomisch aanschaf - bruto/netto Inpasbaarheid - compatibiliteit met huidige Individuele gedragsaspecten - kennisniveau, Institutionele gedragsaspecten - onafhankelijkheid, Sociale gedragsaspecten - 'peer pressure' Ruimte/esthetiek - ruimte voor plaatsing, Heavy users (>25%) Medium users (<25%) Zowel bedrijfseconomisch gebruik als de robuustheid van de technologie zijn belangrijk, voornamelijk voor de zogenaamde heavy users. Bij de medium users wordt de compatibiliteit van de technologie met bestaande energiesystemen hoger gewaardeerd 28

29 DMU s in het MKB Onderscheid tussen light en medium users en alleen woon/kantoor Medium users Light users Alleen woon/kantoor Bedrijfseconomisch gebruik - werkelijke kosten/baten Bedrijfseconomisch aanschaf - bruto/netto Technology Readiness Level - robuustheid techniek Individuele gedragsaspecten - kennisniveau, Inpasbaarheid - compatibiliteit met huidige Sociale gedragsaspecten - 'peer pressure' Institutionele gedragsaspecten - onafhankelijkheid, Ruimte/esthetiek - ruimte voor plaatsing, Hoe hoger het aandeel van energiekosten op het totaal, hoe belangrijker de bedrijfseconomische factoren worden. Wanneer het gaat om kleinere energiegebruikers, worden sociale gedragsaspecten, zoals peer pressure, steeds belangrijker. 29

30 DMU s in huishoudens Onderscheid tussen collectief en individueel Collectief huishouden (bewonersgroep) Individueel huishouden Individuele gedragsaspecten - kennisniveau, Ruimte/esthetiek - ruimte voor plaatsing, Inpasbaarheid - compatibiliteit met huidige Sociale gedragsaspecten - 'peer pressure' Technology Readiness Level - robuustheid techniek Bedrijfseconomisch aanschaf - bruto/netto Bedrijfseconomisch gebruik - werkelijke Institutionele gedragsaspecten - onafhankelijkheid, In dit segment valt op dat factoren zoals kennisniveau en perceptie op kosten en baten, voornamelijk voor het individuele huishouden van belang zijn. Gedrag van een huishouden wordt niet zozeer gedreven door daadwerkelijke kosten en baten, maar op de perceptie van de gebruiker hiervan. 30

31 Zelfopwekken (prosumer) Huishoudens betrokkenheid bij een duurzame energievoorziening groter factoren zoals compatibiliteit en werkelijke kosten/baten belangrijker perceptie kosten/baten realistischer: actiever bezig houden met monitoring en besparing Zakelijke DMU s; nauwelijks verandering weging factoren 31

32 Meest complexe DMU s zijn utiliteits/cooperatie gerelateerde DMU s 0,00 2,00 4,00 6,00 8,00 10,00 Eigenaar Woningcorporatie Vereniging van Eigenaren Multi-stakeholder DMU Scheiding eigenaargebruiker zit vernieuwing in de weg Projectontwikkelaar Eindgebruiker Investeerder/ hypotheekverstrekker Aannemer (onderdeel ontwerpteam) Architect (onderdeel ontwerpteam Overheid Investeringsbedrag ROI Leverbaarheid Duurzaamheidsdoel Esthetiek Gebruikskosten Uptime systeem Leverbetrwb, energie Degeneratie systeem Servicebaarheid MTTR MTBF Onafh, service Verdere sociale innovaties nodig hoe hierin slim te acteren zowel voor BIPV als flexopties 32

33 5 Kansrijke opties en systeemwaarde 33

34 13 kansrijke opties Industrie MKB Huishoudens 1. Power to Products 2. Power to Cold 3. Power to Heat: E- boilers, weerstandsverwarm-ing 4. Power to Heat: Stoomrecompressie, HTwarmtepomp 1. Warmte-/koudegerelateerde opties 2. Sturen van energie verbruikende apparatuur: 3. Decentrale opwek opties: gestuurde opwek uit microwkk, fuel cell, zon- PV, optimaliseren converter 4. Gebiedsgerichte opties 5. Elektrische opslag opties, zelfstandig of in auto s 1. Sturen van apparatuur 2. Warmte gerelateerde opties 3. Decentrale opwekking 4. Gebiedsgerelateerde opties 34

35 Hybride warmte-opties (elektrische boilers naas conv.; gas-warmtepomp; hybride warmtepomp;) Elke optie is omschreven in 8 kenmerken Potentieel Tijdschaal Beschikbaarheid Potentieel van elektrische warmwater boilers: op basis van glastuinbouw, de warmtevraag van de glastuinbouw is ca 100 PJ met een temperatuur tot 100ºC. De bulk van deze warmtevraag zit echter in herfst, winter, lente, en in de zomer is het potentieel voor elektrische boilers gering. Variërend van enkele uren tot enkele dagen Warmte opties in de regel niet van toepassing in de zomer. De hybride configuratie betekent dat de richting waarin flexibiliteit geboden wordt, afhangt van het momentale prijsregime (DAM/IBM/BM). Bij lage prijzen is er mogelijkheid tot afregelen E-vaag. Bij hoge prijzen is er mogelijkheid tot opregelen E-vraag. Gegeven traagheid van thermische systeem is de beschikbaarheid daarnaast groot. Waarde eindgebruiker De financiële waarde wordt volledig bepaald door tariefstructuur. Bij een beperkt deel van de MKB/utiliteit bedrijven zal het vanuit MVO-oogpunt waarde hebben dat bijvoorbeeld lokaal of regionaal opgewekte energie gebruikt wordt. Voor alle groepen eindgebruikers die niet actief met het energieonderwerp bezig zijn, is het van belang dat de gebruiker er niets van merkt (maar wel een voordeel mee behaalt). Waarde systeem Kansen Belemmeringen Biedt door het volledige switchover een zeer hoge mate van flexibiliteit, alhoewel een hybride warmtepomp-oplossing elektrisch kleiner gedimensioneerd is dan full electric. Draagt bij aan opheffen congestie op het lokale netvlak, en is ook op landelijk niveau significant. (vraagrespons bij dure elektriciteit) Potentieel is relatief voordelig te ontsluiten, de warmte/koude opties hebben een centraal besturingssysteem dat moet worden aangepast. Nieuwbouw en grootschalige renovatie biedt de meeste kansen. Penetratie van hybride technieken nu nog laag, implementatie in bestaande utiliteitsbouw niet altijd mogelijk. Financiele incentive zal significant moeten zijn. TRL meestal 9 Opmerkingen Beperkingen van potentieel voor accommodatie zomerse pieken (zon-pv) 35

36 Diensten innovaties: Hoe dieper in de core hoe lastiger te organiseren Kantoor/ woonfunctie Secundaire Core processen Harvard Methode van Onderhandelen Getting to Yes / Win-Win-model 1 Inhoud Nieuwe diensteninnovaties ontstaan om vanuit energiebeheer voor derden omhoog te klimmen naar de secundaire en zelfs primaire bedrijfsprocessen Bij de DMU heavy users is het zeer lastig om in de core tot vernieuwingen te komen Akzo Nobel: Energie is niet onze core maar close tot the core Vanaf light users is dat eerder opportuun No agreement 5 BATNA Best Alternative Towards No Agreement Relatie Belangen 2 Standpunten Elkaars (DMU) belangen kennen is cruciaal, wegkomen van standpunten Objectieve criteria Making the cake bigger Exploren Creëeren van alternatieven Groeiend wederzijds wantrouwen 3 Gezamelijke en tegenstrijdige belangen 36

37 Diensteninnovatie: Geslaagd core voorbeeld utiliteitsbouw Voorbeeld Kunsthal Rotterdam - Eneco Vanuit energiebeheer via comfortbeheer naar beheer condities collectie Nauwere toleranties, betere mogelijkheden tot huren van topschilderijen, betere exposities meer inkomsten Isoleren van restaurant waardoor avondopenstelling mogelijk was, meer inkomsten 37

38 6 Knelpunten en oplossingen

39 Ruimte voor doenk - projecten Doenken is het combineren van denken en doen: experimenteren, het wordt toch anders dan dat je van te voren kunt bedenken Studies vallen in de categorie denken, juist slim gaan bewegen mbv co-creation Redundantie, snelle iteratieslagen en scrummanagement organiseren Extra aandacht voor de peer gedragscomponent. Het gaat niet om no1 maar om no2 en no3! 39

40 40

41 41

42 Appendix 42

43 Detaillering 13 kansrijke opties Energiebesparing is altijd verstandig Industrie MKB Huishoudens 1. Power to Products 2. Power to Heat: E- boilers, weerstandsverwarm-ing 3. Power to Heat: Stoomrecompressie, HTwarmtepomp 4. Power to Cold 1. Warmte-/koudegerelateerde opties 2. Decentrale opwek opties: gestuurde opwek uit microwkk, fuel cell, zon- PV, optimaliseren converter 3. Sturen van energie verbruikende apparatuur 4. Gebiedsgerichte opties 5. Elektrische opslag opties, zelfstandig of in auto s 1. Sturen van apparatuur 2. Warmte gerelateerde opties 3. Decentrale opwekking 4. Gebiedsgerelateerde opties 43

44 1: Industrie: power tot products 44

45 2: Industrie: power tot heat 45

46 3: Industrie: power tot heat 46

47 4: Industrie: power to cold 47

48 5a: MKB: warmte koude gerelateerde opties 48

49 5b: MKB: hybride warmteopties 49

50 6: MKB: decentrale opwekopties 50

51 7: MKB: sturen apparatuur 51

52 8: MKB: sturen apparatuur 52

53 9: MKB: electrische opslag 53

54 10: HH: Sturen apparatuur 54

55 11a: HH: elec warmtepomp 55

56 11b: HH: hybride warmtepomp 56

57 12 HH: decentrale opwekking 57

58 13: HH :Wijkniveau 58