Uitdagingen en opportuniteiten in een smart grid omgeving Een zoektocht naar flexibiliteit? 13/10/2015 Helena Gerard
Inhoud Inhoud Deel I Deel II Deel III Deel IV EnergyVille Uitdagingen in onze huidige elektriciteitsvoorziening Opportuniteiten: business cases voor flexibiliteit Conclusies 2
Inleiding EnergyVille EnergyVille: Toegepast Onderzoekscentrum voor Energie Technologie Samenwerking tussen onderzoeksinstellingen VITO en imec en Academisch instituut KUL Doel om alle expertise met betrekking tot energie te bundelen Zowel fundamenteel onderzoek als begeleiding industrie voor de energiesector Ambitie om tot de top 5 van de Europese energie-onderzoeksinstituten te behoren 3
Inhoud Inhoud Deel I Deel II Deel III Deel IV EnergyVille Uitdagingen in onze huidige elektriciteitsvoorziening Opportuniteiten: business cases voor flexibiliteit Conclusies 4
Uitdagingen in onze huidige elektriciteitsvoorziening Europese context EU 202020 Doelstellingen 20% minder CO2 uitstoot 20% minder energieverbruik 20% totale energieverbruik uit hernieuwbare energie 5
Uitdagingen in onze huidige elektriciteitsvoorziening Europese context systeem onder druk? Toename wind- en zonne-energie Toename elektrificatie transport Toename variabiliteit net Toename volatiliteit energieprijzen Daling rendabiliteit gas- en steenkoolcentrales 6
Uitdagingen in onze huidige elektriciteitsvoorziening Elektriciteitsvoorziening in het verleden traditionele productie traditionele consumptie = 7
Uitdagingen in onze huidige elektriciteitsvoorziening Elektriciteitsvoorziening vandaag traditionele productie hernieuwbare productie traditionele consumptie + = 8
Uitdagingen in onze huidige elektriciteitsvoorziening Elektriciteitsvoorziening vandaag /MWh Vraag Aanbod Marktprijs HE Nucleair Steenkool CCGT Gasturbine Diesel 9
Uitdagingen in onze huidige elektriciteitsvoorziening Elektriciteitsvoorziening vandaag /MWh Vraag Aanbod Oude Marktprijs Nieuwe Marktprijs HE Nucleair Steenkool CCGT Gasturbine Diesel Toename hernieuwbare energie duwt conventionele centrales uit de markt Op momenten dat er veel hernieuwbare productie is, is er een neerwaartse druk op de prijzen (negatieve prijzen mogelijk) 10
Uitdagingen in onze huidige elektriciteitsvoorziening Elektriciteitsvoorziening vandaag /MWh Nieuwe marktprijs bij weinig beschikbare capaciteit HE Vraag Aanbod Nieuwe Marktprijs HE Nucleair Steenkool CCGT Gasturbine Diesel Wind- en zonne-energie zijn niet altijd beschikbaar Op momenten dat er weinig hernieuwbare productie is, is er een opwaartse druk op de prijzen 11
Ratio urprofiel Belpex/Baseload Uitdagingen in onze huidige elektriciteitsvoorziening Elektriciteitsvoorziening vandaag 1,6 1,4 Evolutie uurprofiel Belpex (September) 1,2 1 0,8 0,6 0,4 0,2 2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013 2014 0 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 Uur De toename van hernieuwbare energie heeft geleid tot een vlakker prijsprofiel 12
Uitdagingen in onze huidige elektriciteitsvoorziening Uitdagingen in de praktijk 1.Gascentrales zijn niet meer rendabel Gascentrales zijn de meest veelzijdige en flexibele traditionele productiecentrales, maar duurder dan kernenergie en kolencentrales De toename van hernieuwbare energie leidt tot minder gebruiksuren voor gascentrales In België en Nederland worden belangrijke gascentrales gesloten (Electrabel, EON, EDF Luminus) Bevoorradingszekerheid komt onder druk Oplossingen: o.a. strategische reserve 13
Uitdagingen in onze huidige elektriciteitsvoorziening Bevoorradingszekerheid onder spanning? 14
Uitdagingen in onze huidige elektriciteitsvoorziening Bevoorradingszekerheid 15
1 GW Uitdagingen in onze huidige elektriciteitsvoorziening Bevoorradingszekerheid 61.5h 16
Uitdagingen in onze huidige elektriciteitsvoorziening Uitdagingen in de praktijk 2. Hernieuwbare productie is niet afgestemd op consumptie en kan leiden tot negatieve prijzen op de day-ahead markt en de onbalansmarkt Voorbeeld 1: Zondag 16 juni 2013 (day-ahead markt) Zondag en zachte temperaturen: laag elektriciteitsverbruik Hoge voorspelde productie niet-flexibele productie-eenheden in Duitsland, Frankrijk en België (nucleair, waterkracht, wind, zon) Interconnecties met Nederland verzadigd Sterk negatieve baseloadprijzen in Frankrijk en België (-40,99 /MWh) en licht negatieve baseloadprijzen in Duitsland (-3,33 /MWh), normale prijzen in Nederland (+36,16 /MWh) 17
Uitdagingen in onze huidige elektriciteitsvoorziening Uitdagingen in de praktijk Voorbeeld 2: Zondag 16 juni 2013 (onbalansmarkt) Een vakantieweekend in België Mei 2012, Pinksterweekend Meeste bedrijven gesloten Perfecte weersomstandigheden Felle zon, heerlijk briesje eindigde bijna in stroomuitval Piek productie van zonne-en windenergie Vrijwel geen economische activiteit Bijna stroomuitval Frankrijk aanvaardt uiteindelijke de overtollige energie België betaalt Frankrijk 18 / MWh! 18
Uitdagingen in onze huidige elektriciteitsvoorziening Uitdagingen in de praktijk 3. Hernieuwbare productie is volatiel en kan leiden tot grotere onevenwichten op de onbalansmarkt Voorbeeld van 17 juni 2013: overschatte PV productie en onderschatte consumptie leidt tot grote onevenwichtigheden 19
Uitdagingen in onze huidige elektriciteitsvoorziening Een smart elektriciteitssysteem in de toekomst? traditionele productie hernieuwbare productie traditionele consumptie flexibele consumptie + = + 20
Uitdagingen in onze huidige elektriciteitsvoorziening Van actuele uitdaging naar opportuniteit De Standaard (17/10/2014): Relatieve energiekosten 21
Inhoud Inhoud Deel I Deel II Deel III Deel IV EnergyVille Uitdagingen in onze huidige elektriciteitsvoorziening Opportuniteiten: business cases voor flexibiliteit Conclusies 22
Opportuniteiten: Business cases voor flexibiliteit De 3 puzzelstukken tot succes Flexibiliteit Is er flexibiliteit aanwezig? Business Case Heeft de flexibiliteit een waarde op de markt? Technologie Is de technologie/infrastructuur die nodig is om de flexibiliteit uit te baten beschikbaar? 23
Opportuniteiten: business cases voor flexibiliteit Flexibiliteit: Demand Response Audit Doel: de beschikbare flexibiliteit op een systematische manier in kaart brengen met als doel de flexibiliteit te valoriseren en te exploiteren Wat is het verschil tussen het hoogste en het laagste vermogen? Hoe lang kan het vermogen aan/afgeschakeld worden? Hoe ver kan de flexibiliteit worden verschoven in de tijd? Hoe snel is de flexibiliteit beschikbaar? Op welke uren is de flexibiliteit beschikbaar? Hoe vaak is de flexibiliteit beschikbaar? Is de flexibiliteit symmetrisch? Locatie van de flexibiliteit? Controleerbaarheid van de activering? 24
Opportuniteiten: business cases voor flexibiliteit Overzicht In het verleden Energie bedrijf Industrie KMO Kleine afnemer Elektrische wagen 25
Opportuniteiten: business cases voor flexibiliteit Overzicht Vandaag Energie bedrijf Industrie KMO Kleine afnemer Elektrische wagen 26
Opportuniteiten: business cases voor flexibiliteit Overzicht In de toekomst Energie bedrijf Industrie KMO Kleine afnemer Elektrische wagen 27
Opportuniteiten: business cases voor flexibiliteit BC 1: Contract optimalisatie Principe: optimalisatie van het energiecontract door het inzetten van flexibiliteit in functie van de voorkomende elektriciteitstarieven Opportuniteiten: Energiecomponent: optimaal gebruik maken van verschil dag en nacht tarief verschuiving consumptie binnen dalen piekuren structurele daling consumptie (zonnepanelen, ) Capaciteitsvergoeding: reduceren van piekverbruik ifv de vermogenscomponent KWh KW 0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 h 1 3 6 9 12 13 15 18 21 24 27 30 28
Opportuniteiten: business cases voor flexibiliteit BC 1: Contract optimalisatie Toekomstmogelijkheden Vehicle2grid TOU, CPP en andere progressieve tariefstructuren Capaciteitsvergoeding in het distributietarief van residentiele consumenten Uitrol smart meters Contract optimalisatie is vandaag al mogelijk voor zowel KMO als industrie Contract optimalisatie is laagdrempelig Mogelijkheden om contract te optimaliseren in volle ontwikkeling 29
Opportuniteiten: business cases voor flexibiliteit BC 2: Toegang groothandelsmarkt Principe: flexibiliteit inzetten in functie van de elektriciteitsprijs op de groothandelsmarkt Hoge prijsfase: consumptie verminderen of lokale productie inzetten Lage prijsfase: consumeren Energie consumptie Energieprijs Toegang tot groothandelsmarkt in het verleden voornamelijk voor grote verbruikers Evolutie naar prijsformules op basis van de day-ahead markt voor kleinere verbruikers 30
Opportuniteiten: business cases voor flexibiliteit BC 3: Portfolio management Principe: coördinatie van consumptie/productie om de afwijking van de prognose te minimaliseren en onbalanskosten te voorkomen productie consumptie 31
Opportuniteiten: business cases voor flexibiliteit BC 3: Portfolio management Principe: coördinatie van consumptie/productie om de afwijking van de prognose te minimaliseren en onbalanskosten te voorkomen productie consumptie onbalans 32
Opportuniteiten: business cases voor flexibiliteit BC 3: Portfolio management Principe: coördinatie van consumptie/productie om de afwijking van de prognose te minimaliseren en onbalanskosten te voorkomen productie consumptie onbalans 33
Opportuniteiten: business cases voor flexibiliteit BC 4: Reserves productie consumptie onbalans Total system imbalance 34
Opportuniteiten: business cases voor flexibiliteit BC 4: Reserves productie consumptie onbalans Total system imbalance 35
Opportuniteiten: business cases voor flexibiliteit BC 3 & 4: Portfolio management en reserves Toekomstmogelijkheden Energiebedrijven maken vaker gebruik van kleinere volumes voor portfolio management evolutie naar flexibiliteitsmarkt? In het verleden werden reserves vooral aangeboden door energiebedrijven en grote verbruikers aan de TNB Voordeel grote verbruikers: rechtstreekse aansluiting op het Elia-net Reserveproducten in volle ontwikkeling: voorbeeld R3DP (gemiddelde opbrengst van 3,38 /MW/u) Nieuwe rol in de markt: aggregator maakt o.a. deelname van kleinere verbruikers aan reservemarkt eenvoudiger 36
Opportuniteiten: Business cases voor flexibiliteit BC 5: Andere netdiensten (TNB) Principe: flexibiliteit inzetten om o.a. de pieken in consumptie te minimaliseren en/of congestie te beperken 37
Opportuniteiten: Business cases voor flexibiliteit BC 5: Andere netdiensten (TNB) Principe: flexibiliteit inzetten om o.a. de pieken in consumptie te minimaliseren en/of congestie te beperken 38
Opportuniteiten: Business cases voor flexibiliteit BC 6: Lokale netdiensten Principe: flexibiliteit inzetten om de pieken in consumptie te minimaliseren en/of lokale congestie te beperken 39
Opportuniteiten: Business cases voor flexibiliteit BC 6: Lokale netdiensten Principe: flexibiliteit inzetten om de pieken in consumptie te minimaliseren en/of lokale congestie te beperken 40
Opportuniteiten: business cases voor flexibiliteit Overzicht In de toekomst Energie bedrijf Industrie KMO Kleine afnemer Elektrische wagen 41
Inhoud Inhoud Deel I Deel II Deel III Deel IV EnergyVille Uitdagingen in onze huidige elektriciteitsvoorziening Opportuniteiten: business cases voor flexibiliteit Conclusies 42
Conclusies Conclusies Flexibiliteit is het sleutelwoord voor het energiesysteem van de toekomst Markt van flexibiliteit is een opkomende markt met nieuwe marktspelers en nieuwe marktproducten Business cases voor flexibiliteit niet langer exclusief voor grootverbruikers Rendabiliteit business cases zal toenemen als de nood aan flexibiliteit toeneemt Analyse flexibiliteitspotentieel in de eerste plaats interessant voor bedrijven met relatief hoge energiekost Belangrijk om afweging te maken tussen efficiëntie en flexibiliteit Nieuwe uitdagingen gaan gepaard met nieuwe opportuniteiten! 43
Helena Gerard Senior Researcher E-market Energy Technology VITO NV Boeretang 200 2400 Mol tel. +32 14 33 59 63 helena.gerard@vito.be helena.gerard@energyville.be