Laat betrouwbare energievoorziening niet afhangen van buitenland

Robert Kleiburg: Zorg dat de Nederlandse energievoorziening snel flexibel wordt

Door de toename van het aandeel duurzame energie zal de behoefte aan flexibiliteit toenemen. Dat is één van de conclusies van het FLEXNET project van de Topsector Energie. ECN verwacht dat de vraag naar flexibiliteit in het elektriciteitssysteem zal verdubbelen tussen nu en 2030, en tussen 2030 en 2050 zal verdrievoudigen. Het systeem moet langdurige perioden met weinig opwek uit zon en wind kunnen opvangen, en ook grote variaties per uur van vraag en aanbod. Zo zal bijvoorbeeld de maximale dagelijkse ramp-up toenemen van 3.0 GW/uur in 2015 naar 6.3 GW/uur in 2023. De maximale ramp-down zal naar verwachting nog sterker toenemen: van 3.1 GW/uur in 2015 naar 8.6 GW/uur in 2023. Dat vergt nogal wat van het elektriciteits-systeem, zeker als de capaciteit van gasgestookte elektriciteitsproductie afneemt in onze ambitie om "van gas los" te komen.

 

Begin februari heeft Tennet haar "flexibility roadmap" gepubliceerd, dat als doel heeft om "barrières te verwijderen zodat bestaand en nieuw flexibiliteits-potentieel kan bijdragen aan het elektriciteits-systeem".

 

De roadmap laat zich als volgt omschrijven:

1.       Conventionele centrale en decentrale opwek (door kolen en gas) vormen tot pakweg 2030 de belangrijkste vorm van flexibiliteit, maar deze neemt snel af naarmate het energiesysteem de-carboniseert.

2.       De niet-conventionele flexibiliteit komt nu met name uit het buitenland via de interconnectoren. Door gestage netuitbreidingen zoals via NordLink en Cobra zullen deze interconnectoren rond 2030 de belangrijkste bron van flexibiliteit worden.

3.       Er is nu een beperkt maar snel groeiend aandeel voor "demand response" in de industrie en de tuinbouwsector, daarna ook decentraal.

4.       De overige flexibiliteitsopties zoals "renewable generation flex" en energieopslag gaan vanaf nu een klein deel van de flexibiliteitsbehoefte invullen maar worden vanaf 2030 significant.

5.       Het vraagteken geeft aan dat er voor de periode 2035-2050 nog een hele grote uitdaging ligt en er een list moet worden verzonnen om het systeem in balans te houden.


De dominantie van de interconnectoren als belangrijke bron van flexibiliteit is ook zichtbaar in onderstaande figuur. Met 10 GW aan interconnectoren is deze veel groter dan de eerstvolgende flexibliteits-opties. Elektrische boilers hebben een potentieel van 3 GW en waterstofelectrolyse met een potentieel van 2 GW aan afregelbaar vermogen. Elektrische auto's, flexibele warmtepompen en Compressed Air Energy Storage leveren elk minder dan 1 GW aan flexibiliteit.

Ik wil hier twee kanttekeningen bij plaatsen. Ten eerste is het nog maar de vraag of het verzwaren van de interconnectoren leidt tot meer beschikbare flexibiliteit voor Nederland. Er is een correlatie in de productie van duurzame energie in de Noord-West Europese markten voor wat betreft zon-PV maar ook bij wind energie doordat hoge- of lagedrukgebieden zich vaak uitstrekken boven een groot gedeelte van Noordwest-Europa. Ook de vraag naar elektriciteit volgt tussen buurlanden een vergelijkbaar patroon - we staan ongeveer op dezelfde tijd op, gaan op ongeveer dezelfde tijd slapen en als Nederlanders weekend vieren, dan doen onze buurlanden dat ook. Daarbij komt nog dat Duitsland vóór ligt op Nederland in haar "Energiewende" en daarbij gebruik maakt van de flexibiliteit bij haar buurlanden om overschotten weg te zetten en tekorten aan te vullen. Duitsland exporteerde in 2017 meer dan 50 TWh zien, drie keer meer als tien jaar geleden, zie onderstaande figuur. Dit is de helft van de Nederlandse elektriciteitsvraag is. Het zou zo maar kunnen dat Duitsland juist flexibiliteit onttrekt uit Nederland.

 

De vraag is dus in hoeverre de transportcapaciteit op deze interconnectoren beschikbaar is voor het leveren van flexibiliteit aan Nederland. Tennet heeft in oktober 2017 aangekondigd om haar regel- en noodvermogen vanaf 2018 geheel in Nederland te contracteren, daar waar eerder een deel van de noodvermogen-behoefte werd gecontracteerd bij buurlanden. Als toelichting stelt Tennet: "Uit analyse is gebleken dat de beschikbaarheid van cross-border transportcapaciteit niet voldoende garantie meer biedt dat dit Noodvermogen ook daadwerkelijk in Nederland ingezet kan worden." Voorzichtigheid is dus geboden.

Flexibiliteit in industrie en glastuinbouw niet inperken maar uitbreiden door het stimuleren van energieopslag

Ten tweede is er in Nederland een trend gaande die juist leidt tot een afname van flexibiliteit. In Nederland staat zo'n 3 GW aan opgesteld WKK vermogen (Warmte Kracht Koppeling) in de industrie en de glastuinbouw. Deze gasgestookte decentrale eenheden leveren zowel warmte als elektriciteit met een hoog rendement van zo'n 90% omdat de restwarmte die vrijkomt bij elektriciteitsproductie wordt benut. De industrie heeft te maken met verouderde WKK's die moeten voldoen aan steeds strengere emissie eisen. Dit leidt ertoe dat de WKK's veelal worden vervangen door gasgestookte boilers, waarbij de elektriciteitsvraag wordt ingevuld door levering vanuit het net. Aannemende dat deze additionele elektriciteitsvraag vooralsnog grotendeels wordt ingevuld door gasgestookte centrales met een omzettingsrendement van zo'n 55%, leidt dit juist tot een toename van het gasverbruik! De brief van Minister Wiebes met een oproep aan de industrie om op korte termijn te stoppen met het gebruik van Gronings gas zou dus juist kunnen leiden tot een toename van de gasvraag en een afname van de beschikbare flexibiliteit. Dan gaan we met de energietransitie de verkeerde kant op.

 

De betrouwbaarheid van onze energievoorziening is zo belangrijk dat we niet afhankelijk zouden moeten willen zijn van het buitenland. Dat betekent concreet dat er in het klimaatakkoord maatregelen moeten worden voorbereid waarbij een integrale aanpak nodig is. In de brief die Minister Wiebes op 23 februari over het klimaatakkoord wordt een lans gebroken voor zo'n integrale aanpak: "De oplossingen in de gebouwde omgeving kunnen niet meer los gezien worden van die in de elektriciteitsopwekking, terwijl ook tot nog toe losstaande industriële processen ineens elkaars klant of leverancier worden via een gezamenlijke infrastructuur. Dit Klimaatakkoord vraagt om intensieve sector-overschrijdende interactie op de terreinen van warmte-uitwisseling, elektriciteitsopwekking, energieopslag, infrastructuur en circulaire stromen."

 

Dé uitdaging in de energietransitie is dat we enerzijds van het (laag calorisch) gas af willen dat ons nu veel flexibiliteit verschaft, en anderzijds dat we ons moeten voorbereiden op een toekomst met veel zon en wind die deze flexibiliteit juist zo hard nodig heeft. We moeten de flexibiliteit die we nu hebben in de industrie en de glastuinbouw niet inperken maar juist uitbreiden, bijvoorbeeld door energieopslag te stimuleren en ons energiegebruik flexibel te maken.

Robert Kleiburg is oprichter van Recoy, dat zich specialiseert in het reduceren van energiekosten door gebruik te maken van flexibiliteit. Daarvoor was hij verantwoordelijk voor ECN Duurzaam en bij Shell onder meer verantwoordelijk voor strategie en planning van Shell Renewables & Hydrogen. Op Twitter is hij actief onder @RobertKleiburg