0 Batterijen, toekomst of zijn er alternatieven? Stroomversnelling, een traject naar een nieuwe Vlaamse Energievisie Living Tomorrow, 2016-06-16 Wereldwijd geïnstalleerde opslagcapaciteit (MW) 2 1
0 Mogelijke rollen voor batterijen in het netwerk 3 Batterijen kunnen verschillende diensten leveren Diensten aan prosumenten Ondersteunende diensten Netwerkdiensten Dienstenvoor de integratie van hernieuwbare energie Lokale consumptie van lokale productie Optimalisatie energiekosten Back-up power Spanningscontrole Frequency Containment Reserves Frequency Restoration Reserve Replacement Reserves Black-startdienst Eilandwerking Oplossen van netwerkcongestie Uitstel van netwerkinvesteringen Back-up power onderstation Optimalisatie energie-inkomsten Integratie van hernieuwbare energie 4 2
0 Diensten voor integratie van hernieuwbare energie 5 Doelstellingen Identificeren van de toegevoegde waarde van energieopslag bij een windpark Welke technologie is het best geschikt voor welke diensten? Kennis en ervaring opdoen met optimale controle en levensduur van opslag in deze applicatie Evalueren van leveranciers Verifiëren van verouderingsmodellen Demonstreren van functionaliteit en rentabiliteit 6 3
0 Toegevoegde waarde van opslag bij een windpark Minder afwijking t.o.v. de voorspelling Hetzelfde resultaat kan bereikt worden door het combineren van windparken op verschillende plaatsen Dempen van vermogenschommelingen Er is geen commerciële markt voor deze dienst Hoge vermogens verouderen de batterijen sneller Energie goedkoop aankopen en duur verkopen Weinig opportuniteiten (2x per dag) Klein verschil tussen hoge en lage prijzen (< 20/MWh) Energieverlies in de batterij 7 Frequency containment reserve (FCR) Bron: Vestas 8 4
0 Integratie van hernieuwbare energie conclusies Diensten voor integratie van hernieuwbare energie zijn niet rendabel FCR dienst is de enige rendabele dienst Hiervoor is de batterij overgedimensioneerd Te lage frequentie gedurende 15 komt zelden voor (2%) zodat de batterij weinig gebruikt wordt Als de batterij ook gebruikt wordt bij te hoge frequentie, is dit in totaal minder rendabel Het rendement van de batterij is ondermaats doordat ze steeds in standby gehouden wordt 9 Netwerkdiensten Smart Region Pellworm 10 5
0 Doelstellingen Ontwikkelen en demonstreren van een modeloplossing voor regio s met hernieuwbare energie, flexibele vraag en opslag Simulatieenanalysevan de controlestrategieenhet bedrijfsmodelvan opslagin combinatiemet hernieuwbare energie Installatie en demonstratie van een Li-ion batterij en een flow-batterij Verifiëren van de gesimuleerde controlestrategiëen 11 Geëvalueerde bedrijfsmodellen Bedrijfsmodel BM1: deelname aan meerdere markten Inzetten van hernieuwbare energiebronnen en opslagsystemen op verschillende energiemarkten: Day-ahead en intraday markt Reserve markt BM2: ondersteuning van het lokale netwerk BM3: integratie van hernieuwbare energie Opvangen van mogelijke overbelasting Spanningsondersteuning Leveren van hernieuwbare energie aan lokale gebruikers Balanceren van productie en vraag om zo energie-import te minimaliseren BM4: multifunctionele operatie Combinatie van BM1, BM2 en BM3 12 6
0 Simulatieresultaten (BM1 & BM4) Jaarlijkse bijdrage aan de opbrengst [k /j] Bijkomende winst door het slim combineren van opslag en hernieuwbare energiebronnen 13 Break-even investeringskosten voor batterijen 14 7
0 Netdiensten - conclusies Zowel met lithium-batterijen als met flow-batterijen kunnen er bijkomende inkomsten verworven worden(vooralop de FCR markt) Opslag ondersteunt de rendabiliteit van wind en PV Het leveren van netdiensten is niet rendabel Enkelhet inzettenvan de batterijenop de FCR markt is rendabel en de lithium-batterijen zijn hiervoormeergeschiktdande flow-batterijendoor hun hoger vermogen en rendement 15 Ondersteunende diensten AES Zeeland 16 8
0 Batterijopslag vs gascentrales Generatie, ook als dat niet rendabel is Standby kosten Standby emissies Reactietijd van minuten Geen standby kosten Geen standby emissies Reactietijd van seconden 17 Snelle afschatting van rendabiliteit (DNV GL) 1MW / 0,5MWh Li-ion system Investeringskosten 200k voor de batterijen 150k voor de omvormers Netto opbrengst: 3000 / week Terugverdientijd van 2,3 jaar Niet meegenomen Marktrisico s Andere kosten(gebouw) 18 9
0 Ondersteunende diensten conclusies Zorgvooreenregulatoirkaderdatopslagtoelaatom mee te spelen in de markt van ondersteunende diensten Definieerde marktop basis van diensten, nietop basis van technologieën Neem opslagop in de netwerkcodes alsmogelijke leverancier van ondersteunende diensten Waardeer de hogere performantie van batterijen 19 Diensten aan prosumenten PV zelf-consumptie 20 10
0 Diensten aan prosumenten PV zelf-consumptie 21 Verlagen van de injectiepiek 22 11
0 Klassiek melkveebedrijf Karakteristieken Verbruik bedrijf: 50000 kwh per jaar PV productie: 50000 kwh per jaar Veronderstelling: batterij van 20kWh 23 Opbrengst van de batterij Zonder batterij Verbruik 50MWh Productie PV 50MWh Overschot 35MWh Tekort 36MWh Met batterij (20kWh) Verbruik 50MWh Productie PV 50MWh Overschot 35MWh Tekort 36MWh Injectie 28MWh Aankoop 29MWh Energiekost: 6582 per jaar Energiekost: 5279 per jaar Energiekost: 0,2/kWh; injectietarief: 0,02/kWh 24 12
0 Prijsevolutie van batterijsystemen 25 Uitdagingen voor de grootschalige integratie van batterijen in het elektriciteitsnet Technische uitdagingen Hoge kosten van batterijen (en omvormers ) Totaal rendement nog te laag Standaardisatie van interfaces en protocols Uitdagingen op het gebied van markten Voor sommige diensten bestaan er geen efficiënte markten Markten zijn complex en niet geharmoniseerd (EU) Onzekerheid over toekomstige marktomstandigheden Geen ondersteuning voor het combineren van diensten 26 13
0 Uitdagingen voor de grootschalige integratie van batterijen in het elektriciteitsnet Uitdagingen op het gebied van regulering Opslag is niet gedefinieerd in de regulering Onzekerheid over wie opslag mag bezitten Standaarden en reguleringen zijn niet geharmoniseerd Uitdagingen op het gebied van de publieke opinie Lokale besturen en brandweer hebben geen ervaring met batterijen Klanten zijn bezorgd over slimme meters en privacy 27 Conclusies Batterijsystemen zijn momenteel rendabel in zeer specifieke situaties (FCR, KMO ) De rol van batterijen (en andere bronnen van flexibiliteit) in het net zal groeien Er zijn nog een aantal hinderpalen voor de grootschalige introductie van batterijsystemen Als de markt groeit zullen er specifieke technologieën ontwikkeld worden 28 14