Utilities congres: Nieuwe energie voor de industrie

Transcriptie

1 Elektrificatie in de Industrie en uitkomst studie nettarieven en Flexibiliteit Utilities congres: Nieuwe energie voor de industrie 5 oktober 2016 B. den Ouden, Berenschot b.denouden@berenschot.nl

2 Elektrificatie Industrie: vraagstelling Nederlandse industrie nu sterk gedreven door fossiele bronnen vooral voor de (zeer grote) warmtevraag Drie redenen om te kijken naar elektrificatie Verduurzaming Gebruik maken van (momenten van) goedkope stroom Graduele uitfasering aardgas In NL geen laaggeprijsde volcontinue bron (bijv. hydro, nucleair) zoals in veel andere landen met elektrisch gedreven industrie Situatie dus anders: meer per moment, meer gedacht vanuit flex NL industrie (en glastuinbouw) heeft wel flink wat WKK Vraag: kunnen we in Nederland ook elektrificeren uitgaande van de specifieke NL situatie? En hoe?

3

4 Aanleiding: Trend naar meer zonne- en windenergie Bijv. Energieakkoord ( ) Wind op zee: + 3,5 GW Wind op land: + 3,8 GW Zon-PV: + 4 GW 2013: 3,4 GW 12% opgesteld vermogen 2021: 12,2 GW > 30% opgesteld vermogen 2029: 16GW > 40% opgesteld vermogen

5 Aanleiding: Meer flexibiliteit in het energieaanbod 2030 Huidige Elektriciteitsprijs Verschillende scenario s voor toekomstige elektriciteitsprijs (Toekomstige) Gasprijs Urgentie: Trend naar meer variaties in energieprijs Deze trend zet ook door ná

6 Doel Power to Products Inzicht krijgen in businesscases waarin de industrie middels Demand Side Response (DSR) gebruik kan maken van de variaties in de energieprijzen. Potentiele win-win-win situatie: Stabilisatie elektriciteitsnet Betere businesscase duurzame energiebronnen Gunstigere energietarieven voor industrie 6

7 Power to products Binnen de 5 business cases zijn er 3 variaties van DSR uitgewerkt: Mechanische damprecompressie Peak shaving Power to heat 7

8 Mechanische damprecompressie Doel: Restwarmte (stoom) met elektriciteit tot processtoom opwaarderen en daarmee de energievraag te elektrificeren en een efficiëntieslag te maken. Mechanische damprecompressie (MDR) Energie-efficient: COP 7-10: 1 eenheid elektriciteit levert 7-10 eenheden warmte. Afschakelbaar < 1 min, opschakelbaar 1-2 uur; actief stuurbaar DOW 5 cases onderzocht: t/h en barg MDR wordt continue ingezet Voordelen: minder gasverbruik, minder CO2 uitstoot, hogere energieefficiency Conclusie: positieve case Mogelijk vervolg: on site demo 50 t/h, 10 MW 8

9 Peak shaving 2023 Peak Shaving: Vermijden uren met hoge energieprijs Laag Hoog 9

10 Peak shaving vermijden hoge prijzen Doel: chloorproductie afschakelen bij hoge elektra prijzen en daarmee toevoegen van flexibiliteit aan het energiesysteem en het ontlopen van hoge kosten. Case: 2 locaties in NL: Rotterdam en Delfzijl elektriciteitsverbruik op continue basis van tussen de 200 en 250 MWe Theoretisch relatief eenvoudig productie te variëren. Zeer snel afschakelbaar vermogen, < 120 MWe Meeste verdienvermogen op onbalansmarkt. Conclusie: Peak shaving lijkt financieel interessant en levert vergroening productie 10

11 Power to heat potentie in Power to heat: Elektriciteit gebruiken voor warmtevoorziening als: Prijs elektriciteit < gas Laag Hoog 11

12 Power to heat Doel: Gebruik elektrische stoomketel, elektrisch verwarmen proceslucht en verbruik stoomketels om over te schakelen op elektriciteit wanneer dit goedkoper is dan gas. Verschillende cases Verschillende grootten: 3,2 30 MW Verschillende verdienstrategieën onderzocht Conclusie: Geen positieve businesscase, onder andere door structuur berekening nettarieven 12

13 Conclusies Resultaten aangeboden aan topteam energie. Elke bedrijfssituatie is specifiek. Er is geen sprake van one size fits all. Positieve business cases voor flexvermogen in de industrie zijn aanwezig. De industrie kan dienen als regelknop op de flexibele toevoer van duurzame energie. Dit kan in een win-win-win situatie resulteren voor de industrie, elektriciteitsmarkt en producenten van duurzame energie. Kijken naar knelpunten / belemmeringen 13

14 Nettarieven en flexibiliteit pre-visie op onderzoeksresultaten Presentatie voor flex task force overlegtafel, 25 mei 2016 netbeheer Nederland Hoe industrie en tuinbouw met een andere structuur van de nettarieven beter kunnen bijdragen aan de flexibiliteit voor de opvang van duurzame energie. 14

15 Glastuinbouw en power to heat Opslag <100 ºC technisch goed haalbaar en bewezen technologie. Groot warmtepotentieel van lage warmte. Vanuit WKK veel kennis aanwezig. Proactief op het gebied van flexibele inzet naar energie. Glastuinbouw meegenomen in nettarievenstudie. 15

16 Power to heat potentie in Incidenteel Laag Hoog 16

17 Doorkijk naar ná energieakkoord: scenario s 2030 Urgentie aanpassen energie: Aandeel mogelijke flexuren groeit sterk na 2023 Toekomstbestendig maken van energiesysteem Goed voor marktwerking Power to Heat 17

18 Power to heat: Nettarieven Componenten nettarieven onder andere: Gecontracteerd vermogen kw-max Probleem: Kosten nettarieven groeien sterk als er gedurende korte tijd veel elektriciteit wordt verbruikt. 18

19 Gevolg huidige nettarieven: Kosten ten gevolg van power to heat Power to heat: Relatief korte vraag van elektriciteit om pieken in energieaanbod op te vangen. Bij weinig uren, hoge kosten. 19

20 Alternatieve structuren nettarieven Invoering producententarief (tarief per MW gecontracteerd vermogen, zoals dat nu ook voor verbruikers geldt.) - Helpt maar weinig voor dit specifieke probleem - Zeer grote herverdelingseffecten Netbelasting afhankelijke transporttarieven (afhankelijk van belasting in het net) - Kansrijke optie voor flexibele vraag van energie - Weinig herverdelingseffecten - Add-on ten opzichte van huidige systematiek Jaarpiek-systeem - Grote veranderingen ten opzichte van huidige systeem - Mogelijke gaming-effecten Uitbreiding 600-uursregeling ( 600-uursregeling bovenop het normale verbruik) - Geen tijdsprikkel samenvallende pieken - Wel herverdelingseffecten 20

21 Vermogen Power to heat: nettarieven Voorstel: Netbelastings afhankelijke transporttarieven Vraag op momenten met energieoverschot op de markt heeft geen effect op gecontracteerd vermogen en kw-max, dit zijn dus vrijgestelde uren. Geaggregeerde netbelasting Gecontracteerd vermogen X 2 A B Hoge belasting op het net dus geen vrijstelling. Lage belasting (ruimte) op het net, vrijstelling voor benutting van goedkope energie, geen verhoging van kw gecontracteerd of kw-max. Gecontracteerd vermogen X 1 Tijd 21

22 Elektriciteitsprijs onder de gasprijs vooral op momenten van weinig vraag 22

23 Doorkijk naar flexuren per einddatum energieakkoord Flexuren vallen vooral in daluren. Weinig vraag elektriciteitsprijs < gasprijs Veel vraag < gasprijs elektriciteitsprijs Geen flex. optie elektriciteitsprijs > gasprijs 23

24 Advies voor vervolg Keuze voor een statische of dynamische bepaling van vrijgestelde uren bepalen (dan wel eerst statisch, later dynamisch), met hierin in ieder geval meegenomen: Nationale én regionale congestie (eventueel regionaal stoplichtmodel) Trend van day-ahead markt naar intraday en balanceringsmarkt 24

25 Advies voor vervolg nettarieven Invoertraject met alle betrokken partijen wat rekening houdt met: Effecten op de elektriciteitsmarkt Eenvoud en draagvlak voor verandering van kostenstructuur Wensen marktpartijen Regulatorische inbedding Aanpak mogelijke andere belemmeringen.. Studies voor Topsector over belemmeringen (breed qua opties): gaande (Berenschot+andere consultants) 25

26 Electrificatie voor een duurzame industrie! Electrificatie belangrijk voor verduurzaming industrie en glastuinbouw Niet enige optie, wel wezenlijk (+ groen gas, gas/co2 afvang, geothermisch) Belangrijke opties: Peak shaving flex in de industrie (combinatie spot + balancering, etc.) Directe processen (bijv. HF-verhitting): goed maar weinig flex Stoomrecompressie (HT, hoge bedrijfstijd, flex in combinatie gas en/of WKK) Power-to-heat hoge temperatuur of lage temperatuur: veel flex mogelijk - Industrie en glastuinbouw; warmtebuffering belangrijk - Voorlopig nog lage bedrijfstijd, dus afwisselen met gas en/of WKK - Aanpassing nettarieven wenselijk om ingroei te faciliteren - Bedrijfstijd groeit naarmate duurzaam opwekvermogen groeit Waardevol perspectief; meer zicht op krijgen en verder ontwikkelen! Kan er een nieuwe mix komen: electrificatie + (duurzaam)gas-wkk? 26

27 Dank u! Elektrificatie in de Industrie en uitkomst studie nettarieven en Flexibiliteit Utilities congres: Nieuwe energie voor de industrie 5 oktober 2016 B. den Ouden, Berenschot b.denouden@berenschot.nl