Net voor de toekomst

Transcriptie

1 Net voor de toekomst Frans Rooijers directeur CE Delft CE Delft Onafhankelijk onderzoek en advies sinds 1978 Energie, Transport en Grondstoffen Economische, technische en beleidsmatige expertise 45 medewerkers Opdrachtgevers: Overheden (EU, nationaal, provincies, gemeenten) bedrijven, brancheorganisaties en NGO s Enkele publicaties: - Net voor de Toekomst Netbeheer NL - Energiescenario s 2030 Netbeheer NL - Denktank Energiemarkt diverse marktpartijen - MKBA Slimme Netten ministerie EZ - Klimaatneutrale gebouwde omgeving - GasTerra 2 1

2 Belangrijkste ontwikkelingen nu-2030 EU: Forse reductie CO 2 -emissie Verhogen aandeel hernieuwbare energie Beperking winning Nederlands aardgas Techniek + kosten Actieve burger 35-50% t.o.v non-ets klimaatneutraal in 2050 Vooral elektriciteit via SDE+ maar ook groengas en warmte Onzekerheid Voldoende aardgas N, Rusland, etc lagere inkomsten Staat ICT, LED, zonpv snel goedkoper eigen opwekking Met grote effecten voor alle spelers, eerst elektriciteit, straks ook gas 3 Toelichting op de effecten Lijn van mijn verhaal: 1. Lage temperatuur warmtevraag (uitgebreid) 2. Hoge temperatuur warmtevraag 3. Transport 4. Elektriciteit (uitgebreid) 5. Netten voor de toekomst 6. Conclusies 4 2

3 Energievraag Exclusief lucht/zeevaart LT-warmte = lage temperatuur warmte HT-warmte = hoge temperatuur warmte 5 1a. LT-Warmte: op weg naar klimaatneutraal Klimaatneutraal wordt leidend Kan technisch op vele verschillende manieren Kostprijs, locatiekenmerken en persoonlijke voorkeuren bepalen mix Essentieel is CO 2 -sturing, generiek (met vergelijkbaar effect) Energiebelasting >> CO 2 gerelateerde belasting, of CO 2 -plafond, gestaag aflopend naar nul, of Verplicht aandeel hernieuwbare bronnen, tot 100%, of Verduurzaming kan hard gaan als beleid de techniek ondersteunt Energie wordt duurder >> energietoeslag voor laagste inkomens? 6 3

4 1b. LT-Warmte: Niet alleen volume, ook capaciteit Warmtevraag circa GW in winterpiek Substitutie door elektrische warmtepomp levert forse extra E-vraag En elektriciteitspiek (nu 18 GW) feb-12 4-feb-12 6-feb-12 8-feb feb uur 12 uur 1 uur 7 1c. LT Lage Temperatuur Warmtemarkt Vier technieken om in vraag te voorzien: nu Energiebesparing (isolatie, ventilatie) (aard)gas CV > 90% Elektriciteit: warmtepomp 1-2% Verderling functionele LT-warmtevraag (2030) 10% 50% Warmtelevering (groot- en kleinschalig) 5-8% Reductie verbruik van m 3 (1970) naar m 3 (2014) door isolatie en zuinigere CV s (vooral HR-ketel) Uitdaging: hoe verwarmen we gebouwde omgeving zonder aardgas? 30% 10% Industrie Huishoudens Landbouw Utiliteit 8 4

5 1d. LT-warmte: eindbeeld zonder CO 2 Besparingen schil gebouwen is 1 e stap: Warmtevraag 25% lager 9 1e. LT-Warmte: Energiebesparing Ervaringen: Meer met minder - Blok voor blok - Energiebelasting ++ Nul op de meter Niet overal mogelijk Verplicht label B Bij mutaties (beide combinatie van besparing en schone energie) Besparing door gedragsverandering, isolatie en ventilatiemaatregelen 10 5

6 1f. Warmtelevering optimaal in helft van gebieden Hoe kunnen warmtenetten gerealiseerd worden? Verantwoordelijkheid gemeenten Hoge energiebelasting op CO 2? Verplichting tot warmteaansluiting? Verbod elektrisch/olie/gasverwarming? LD-gasnet zal daar niet nodig zijn, gas blijft rol spelen op MD-niveau Piekcapaciteit van het gas ook voor warmtelevering Grote risico s zolang de warmtenetten moeten concurreren met het goedkope aardgas 11 1g. LT-Warmte: Elektrische warmtepomp Technisch-economisch: - Nog (te) duur - Netverzwaring nodig Hoe kan markt beter werken: - Energiebelasting gelijk aan die op gas Aardgas Elektriciteit ct/m 3 /GJ /ton CO2 ct/kwh /GJ /ton CO ,11 6, ,96 33, Kennisontwikkeling installateurs 12 6

7 1h. LT-Warmte: Aardgas en groengas Technisch-economisch: - Groengas kan aardgas zonder technische problemen vervangen - Kosten groengas circa 3 keer zo hoog als van aardgas (commodity) - Hybride warmtepomp is volgende slag in efficiencyverbetering Hoe kan markt beter werken: - Incentive voor vervangen aardgas door groengas, door Hogere SDE+, of Energiebelasting op CO 2 -inhoud, of Verplicht aandeel groengas 13 1i. LT-Warmte: nieuwe marktmodellen nodig Grootschalige warmtelevering: - Stadsverwarming op basis van restwarmte, AVI s en geothermie - Monopolie met klantbescherming - Goedkoper dan gas Kleinschalige warmtelevering - In concurrentie met groengas/schone elektriciteit - O.a. Concept Mijn Warmte Kosten en tarieven gasnetten Kosten en tarieven elektriciteitsnetten 14 7

8 2a. Hoge Temperatuur (HT) Warmtevraag Ongeveer 20% energievraag wordt gebruikt voor HT-warmte in de industrie Energiebesparing gaat langzaam, maar grote veranderingen mogelijk Opbouw functionele HT-warmtevraag (2030) PJ >1.000 C C C C C b. HT-warmtemarkt: op weg naar duurzame economie Ontwikkelingen Forse CO 2 -reductie mogelijk door: Procesvernieuwing Aardgas in combinatie met CCS Gebruik van biomassa Hergebruik grondstoffen Warmtekracht verdwijnt geleidelijk Substitutie door elektriciteit Vraaguitval CO 2 - en stoomnetten nodig in industriële gebieden Circulaire & Biobased Economy wordt drijfveer 16 8

9 3. Transport - Zuinige auto s op korte termijn - Niet altijd de auto, ook fiets en OV (meer mensen wonen in de stad) - Meer vliegen - Personenvervoer: elektrisch en waterstof - Vrachtvervoer: waterstof, (bio)lng - Grootste uitdaging voor netbeheerders is elektrisch vervoer, vooral lokaal en snelladen regionaal Kracht & Licht - Elektriciteitsmarkt Toenemend aandeel zon en windenergie, maar nu nog vooral kolen en aardgas (90%) Elektriciteit vraag neemt toe >> netverzwaring + smart - Warmtepompen en elektrisch vervoer Verschuiving van exploitatiekosten naar kapitaalkosten - Variabele kosten nemen af - Bedrijfstijden conventionele centrales neemt af - Nieuwe investeringen onzeker 18 9

10 4a.Productiekosten elektriciteit Kostenoverzicht van productie van MWh met steenkool, gas, biomassa, wind, zon Directe kosten Nu 200 Euro/MWh environmental CO2 fuel maintenance SDE+ voor onrendabele top 50 fixed 0 Coal standard Coal CCS Coal 50% biomass Coal 50% biomass CCS Nuclear CCGT Gas CHP Biomass Wind, on shore Wind, off shore solar PV solar CHP 19 4a.Productiekosten elektriciteit Directe kosten + indirecte kosten + CO 2 50/ton, toekomst uur i.p.v voor conventionele centrales Kostprijsverlaging zon PV en wind op zee uur per jaar uur per jaar 200 Euro/MWh 150 environmental 100 CO2 50 fuel 0 maintenance Coal standard Coal CCS Coal 50% biomass Coal 50% biomass CCS Nuclear CCGT Gas CHP Biomass Wind, on shore Wind, off shore solar PV solar CHP fixed 20 10

11 4b. Elektriciteit: Groei fluctuerend HE-vermogen Duitsland, december 2012: SER-Akkoord: groei HE = Hernieuwbare Energie Wind tot 11 GW in 2023 Facilitering groei zon >> 5 GW Ook in NL situaties te voorzien in 2020 met: Veel HE-productie, weinig vraag Weinig HE-productie, veel vraag Behoefte aan flexibiliteit 21 4c. Grote behoefte aan flex Residuale vraagpatroon gaat sterk veranderen 22 11

12 4d. Verschillende soorten Flex-behoeften Levering Absorptie zeer lage residuele vraag Ramp behoefte bij zeer lage residuele vraag Vraagreductie/extra productie bij lage HE-productie 2. Balanshandhaving Sterke toename forecast errors 3. Netcongestie LS belasting MS/HS Piekbelasting 23 4e. Verschillende soorten Flex Behoeften: - Bij lage residuale vraag > ramp - Oplossen Forecast errors > balanshandhaving - Bij/afschakelen bij regionale congestie - Extra vraag bij overproductie zon en wind overschot 400 Power to heat Mogelijke oplossingen: - Power to heat, products, gas P2X - Opslag (batterijen, vliegwiel, etc) - Vraagsturing (DSM) - Flexibele centrales /MW h GW pompaccumulatie PSW DSM (diverse opties) Waterstof Power to gas tekort /MW h pompaccumulatie PSW DSM (diverse opties) Kolencentrale repowering Flexibele WKK GW 24 12

13 5a. Netten voor de toekomst Elektriciteit wordt belangrijker - LS-net wordt zwaarder (elektrisch vervoer en warmtepomp) - Markt voor flexibiliteit is nodig >> Variabele leveringstarieven? Nettarieven differentiëren naar tijd? Of oranje stoplicht? Gas verdwijnt uit groot deel gebouwde omgeving - Middendruk gasnetten blijven relevant (pieken) - Lage druknetten verdwijnen in helft gebieden Blijven in sub-urbane gebieden en stedelijke kern Kortere afschrijvingstermijnen? Aardgas wordt groengas, daarnaast ook biogasnetten Warmtelevering wordt dominant in gebouwde omgeving - Warmteaansluiting in plaats van gasaansluiting (stedelijk) - Niet overal grote netten (WKO, urbaan) NIEUW: CO 2 - en stoomnetten in industriële gebieden 25 5b. Lokale elektriciteitsnetten - Aansluiting 3x35A = 24 kwe, lage gelijktijdigheid - Wijkniveau 1,25 1,5 kwe per aansluiting - Invoeding zonpv - 10 panelen = 2 kwe, zeer hoge gelijktijdigheid - Extra afname elektrische warmtepomp - Piek wp 2 kwe, maar bijstook 5 kwe, hoge gelijktijdigheid - Extra afname elektrische auto - Piek 4 tot 11 kwe, lage gelijktijdigheid >> 1 kwe tussen 18-19u - Gemiddeld voorlopig geen probleem - Wel in specifieke gebieden: - Vinexwijken: veel zonpv, elektrische auto én warmtepomp - Kantoorlocaties met veel lease-auto s + elektrische stimulans 26 13

14 5c. Netten voor de toekomst Nu straks Energiedragers Energiedragers Bronnen LT-warmte > 95% gas Gas ~ 25% Warmte ~ 50% Elektriciteit ~25% HT-warmte 70% gas Gas Elektriciteit Transport Benzine/diesel Waterstofgas Biofuels Elektriciteit Groengas-biomassa WKO, geothermie, zon Biomassa, aardgasccs Elektriciteit Biomassa Kracht/Licht Elektriciteit Elektriciteit Eigen productie Zon, wind, biomassa 27 5d. Energiemarkt van de toekomst - Elektriciteitsmarkt - Programma Verantwoordelijkheid is sterk mechanisme - Behoefte aan toegang flex-opties - Inclusief lokale kenmerken - Aanpassing nettarieven - Warmtemarkt - Aardgas gaat verdwijnen uit kleinverbruik - Warmtelevering wordt dominant, klein en groot - Open warmte hoofdinfrastructuur, moeilijk op consumentenniveau - Stoomnetten - Gasmarkt - Invoeding groengas en biogasnetten 28 14

15 6. Conclusies - Energievraag groeit niet meer automatisch mee met economie - Energiedragers: Elektriciteit neemt sterk toe, gas neemt af - Substituties Elektriciteit voor warmtevraag en voor vervoer Warmtelevering voor lage temperatuur warmtevraag Gas voor pieken, minder voor volumes - Energiebronnen: zon, wind, geothermie en biomassa - Energie wordt duurder, vooral vaste lasten door kapitaal - Dynamiek nu vooral elektriciteitsmarkt, gas/warmtemarkt komt - Distributie verandert: Lage druk gasnetten verdwijnen in helft gebieden Elektriciteitsnetten worden zwaarder, lokale congestie, tarieven, flex Wie zorgt voor warmtenetten? En CO 2? 29 Net voor de Toekomst Frans Rooijers CE Delft Oude Delft HH Delft [email protected] Publicaties: - Energiescenario s 2030 Netbeheer NL - Denktank Energiemarkt diverse marktpartijen - MKBA Slimme Netten ministerie EZ - Klimaatneutrale gebouwde omgeving - GasTerra 30 15