Hoe flexibiliteit en vraagsturing ons toekomstig energiesysteem gaan vormen

Tijdens de inspiratiesessie ‘Energiesturing in de praktijk’ nam Bob Prinsen, associate director bij adviesbureau Guidehouse, ons mee in de toekomst. Hij zoomde in op de verduurzaming van de elektriciteitsmarkt en benadrukte de cruciale rol van flexibiliteit en vraagsturing in het energieverbruik. Guidehouse is een internationaal adviesbureau. In Europa richt het zich op de verduurzaming van bedrijven, beleid om verduurzaming mogelijk te maken en de ontwikkeling van duurzame energie en energie-infrastructuur.

Dit artikel in het kort:

• In 2050 spelen zonnepanelen en wind op zee de hoofdrollen in onze energievoorziening.
• In 2023 deden zich twee opvallende ontwikkelingen voor. Het volledige jaar bleven de energieprijzen hoog. En tegelijkertijd hadden we nog nooit zoveel uur met negatieve energieprijzen.
• De energieprijzen op de markt schommelende dus sterk. Om die de baas te zijn, is flexibiliteit in verbruik een must.
• De energietransitie kent veel uitdagingen én kansen. Enerzijds zorgt het voor een overvol energienet. Anderzijds is het nu makkelijker om groepstransport te realiseren via energiehubs.

Bob ging voortvarend van start met drie highlights over ons energiesysteem in 2050. Afkomstig uit een onderzoek van Netbeheer Nederland:

1. De aanbodkant kent ambitieuze doelen, met name als we onze energie grotendeels in eigen land willen opwekken. Het aandeel zonne-energie blijft groeien en ook wind op zee wordt immens belangrijk.
2. Waterstofcentrales nemen een centrale plek in en kunnen gascentrales vervangen door energie op een duurzame, gecontroleerde manier op te wekken. Nu al wordt onderzocht hoe de productie van waterstof kan worden afgestemd met elektriciteitsproductie door offshore windparken.
3. De vraag naar elektriciteit groeit tot 2050 naar verwachting met +260 procent ten opzichte van 2019. Tegelijkertijd wordt de rol van aardgas in onze energievoorziening nihil. Deze ontwikkelingen gaan uiteraard niet vanzelf. De nodige strubbelingen liggen ons nog te wachten. Hierover later meer.

Bob deelde twee opvallende veranderingen in 2023 met ons. Ten eerste bleven de prijzen op de day-ahead markt in heel 2023 aanhoudend hoog. Tachtig procent van de tijd lagen de prijzen boven de € 75,- per MWh. Ten tweede nam het aantal uur met negatieve energieprijzen sterk toe. Van 1 januari tot en met 7 augustus 2023 waren er in totaal 201 uren met negatieve prijzen, een aanzienlijke stijging ten opzichte van 70 uur in dezelfde periode het jaar ervoor (meer details vind je in de grafiek hieronder).

Gelukkig is er een oplossing om de volatiliteit op de energiemarkt te verminderen: flexibiliteit aanbrengen in het energieverbruik.

Sturen op de elektriciteitsvraag via flexibiliteit

Bij flexibel elektriciteitsverbruik stuur je op het vergroten van de elektriciteitsvraag zodra er een overschot aan energie is (of lage prijzen). Of het verkleinen van de vraag als er zich tekorten voordoen (of hoge prijzen). Dit voorkomt dat elektriciteitsprijzen de pan uitrijzen en houdt tegelijkertijd het energienet in balans.

Flexibiliteit is een effectieve oplossing voor momenten dat door een tekort aan elektriciteit onbalans op het energienet dreigt te ontstaan. Het betekent dat bedrijven afschakelen als niet aan de energievraag voldaan kan worden.

Vereisten voor vooruitgang

De stijgende vraag naar elektriciteit en de benodigde flexibiliteit stellen hoge eisen aan de landelijke en regionale netbeheerders. Om een beeld te geven: tot 2030 moet één op de drie straten worden opengebroken om het netwerk aan te pakken. In het overgrote deel van Nederland zijn er op korte termijn versterkingen van het elektriciteitsnet nodig.

Flexibiliteit in het energieverbruik kan verlichting bieden voor de taken van netbeheerders. Maar er kan ook een tegenovergesteld effect optreden. Bob gaf aan: ‘Wanneer prijsprikkels worden ingezet om te sturen op de vraag dan kan dit juist transportschaarste in de hand werken.’ Immers, lage prijzen vergroten de vraag naar stroom en daarmee ook het risico op netcongestie.

Bob lichtte twee soorten beleid voor de energietransitie toe.

Beleid op Europees en nationaal niveau om vraag en aanbod te verduurzamen

Een voorbeeld is de Renewable Energy Directive III. Dit is beleid dat doelt op 42,5% duurzame energie in Europa in 2030. Op nationaal niveau vertaalt dit zich bijvoorbeeld naar wind op zee. Het doel: 21 GW vermogen aan Hollandse wind rond 2030 met een mogelijke doorgroei tot wel 70 GW. Ter bevordering van verduurzaming zijn er subsidies, zoals het Europese Innovation Fund en de landelijke SDE++.

Beleid om netcongestie tegen te gaan

Dit is urgent. Want voor een groot deel van Nederland is geen transportcapaciteit beschikbaar, geeft Bob aan. Daarom is er een Landelijk Programma Netcongestie met het doel om het energienet uit te breiden, beter te benutten en flexibel te benutten. Ook zijn er initiatieven als alternatieve contractvormen zoals groepstransportovereenkomsten.

In onderstaande landkaart zie je waar in Nederland netcongestie zich voordoet. Rood betekent dat het energienet in dat gebied vol is.

Belemmeringen voor het flexibel gebruik van het netwerk zijn er genoeg. Gelukkig buigt de Autoriteit Consument & Markt (ACM) zich over het invoeren van gereduceerde netbeheertarieven om flexibele afname te stimuleren. Tip: als sector of bedrijf is dit hét moment om kritisch naar die tariefstructuur te kijken en deze mening te delen met netbeheerders en de ACM.

Uitdagingen en kansen in de energietransitie

De energietransitie is een complex proces. Aan de ene kant belemmert het investeringen in verduurzaming, kan niet ieder bedrijf de processen aanpassen voor flexibel energieverbruik en zijn aanpassingen kostbaar. Aan de andere kant liggen er ook kansen. Gezien de urgentie is het nu bijvoorbeeld een goed moment om groepstransport te realiseren via energiehubs. Ook kunnen bedrijven de energiekosten verlagen door maximaal gebruik te maken van momenten waarop de energieprijzen laag zijn.