Het behalen van de ambities rond de uitrol van hernieuwbare energie vereist een grote toename van flexibiliteit die door de markt moet worden geleverd. De business case voor investeringen in flexibiliteit is in 2019 echter verder afgenomen, waardoor de benodigde investeringen niet of niet op tijd zullen worden genomen om de doelen uit het Klimaatakkoord te kunnen halen.
In het afgelopen decennium is het aandeel wind- en zonne-energie in de Nederlandse elektriciteitsmix verviervoudigd: van 3,4% in 2010 naar 13,7% in 2019. Omdat deze bronnen weersafhankelijk zijn en daarmee variabel en minder goed voorspelbaar, wordt over het algemeen aangenomen dat de prijsvolatiliteit toeneemt. Is dat al merkbaar?
Onderstaand figuur geeft de prijsontwikkeling op de Nederlandse onbalansmarkt voor de duurste en goedkoopste 100-1.000 uren sinds 2010. Als elektriciteitsproducent kon je in 2019 €151/MWh betaald krijgen voor de duurste 1.000 uren, mits je de pieken weet te benutten die ontstaan als er een tekort aan stroom op het net is en er dus opregelend vermogen nodig is. Op andere momenten is er te veel elektriciteit op het net en is er behoefte aan afregelend vermogen. In 2019 waren er 1.296 kwartieren (=324 uren, 13,5 dagen, 3,7% van de tijd) met negatieve onbalansprijzen: als je de stroom afneemt op die momenten kon je als grootverbruiker over het gehele jaar 2019 €15/MWh betaald krijgen. De goedkoopste 1.000 uren konden nog steeds ingekocht worden tegen gemiddeld negatieve prijzen en leverden €6/MWh op over heel 2019. Dit was het laagste niveau sinds 2010 en was maar liefst 8 keer minder dan in 2015.
Sinds 2010 is de prijsvolatiliteit tot 2013 toegenomen en daarna weer afgenomen, ondanks de toename van wind- en zonne-energie over die periode. Een belangrijke reden is dat steeds meer bedrijven flexibel zijn gaan opereren. Nederland heeft een sterke en ondernemende tuinbouwsector die flexibiliteit heeft gecreëerd door te investeren in gasmotoren (WKK) in combinatie met warmte-opslag. Dit stelt hen in staat om elektriciteitsproductie los te koppelen van hun warmtevraag, waardoor ze op momenten met hoge stroomprijzen hun warmte kunnen produceren en elektriciteit aan het net terug kunnen leveren. Ook de industrie zet steeds meer in op energieflexibiliteit, waarmee ze waarde creëren door hun kosten te reduceren en de opbrengsten van stroomproductie te maximaliseren. Net als op vele andere markten lijkt er op de onbalansmarkt sprake van wat economen aanduiden met een ‘varkenscyclus’: door de prijsvolatiliteit gingen bedrijven investeren in energieflexibiliteit (bijv. WKK’s en warmteopslag tanks), hierdoor steeg het aanbod van flexibiliteit, nam de volatiliteit weer af, en verslechterde de business case voor flexibele assets.
“Op de onbalansmarkt is sprake van een ‘varkenscyclus”
Dit wordt nog versterkt door de trend naar klimaat-neutrale glastuinbouw, tuinders zetten hun WKK’s in de mottenballen of verkopen ze om hun CO2 footprint te verlagen, waardoor de glastuinbouw minder flexibiliteit kan leveren. De prijsontwikkeling op de door TenneT beheerde reservemarkten laat een vergelijkbaar beeld zijn. Hierdoor staan investeringen in flexibele assets onder druk.
In het komende decennium zal er een versnelling plaatsvinden in de uitrol van wind- en zonne-energie. In de komende twee jaar zal de productie van zonne- en windenergie in Nederland bijna verdubbelen ten opzichte van 2019. In het klimaatakkoord wordt gestreefd naar het opschalen van de elektriciteitsproductie uit hernieuwbare bronnen tot 84 TWh, waarvan 49 TWh wind op zee (circa 11,5 GW) en 35 TWh ‘hernieuwbaar op land’’. Hiermee zal het aandeel hernieuwbaar in de Nederlandse elektriciteitsvoorziening uitkomen op 70%. Tegelijkertijd zullen de kolencentrales sluiten en zullen gasgestookte eenheden die nu veel flexibiliteit leveren, steeds meer ‘base load’ gaan opereren, juist nu we deze flexibiliteit zo hard nodig gaan hebben.
“Kolen- en gascentrales kunnen steeds minder ingezet worden als base load”
Het klimaatakkoord onderkent dat het systeem veel flexibeler moet worden om grootschalige inpassing van hernieuwbare elektriciteitsproductie uit wind en zon in te passen, zonder dat dit ten koste gaat van onze leveringszekerheid van 99,9988%. Een randvoorwaarde voor het winstgevend kunnen investeren in een stabiele, subsidievrije uitrol van wind- en zonne-energie is dat er voldoende zekerheid is over de lange termijn vraagontwikkeling en flexibiliteit van de vraag. Dat zal via de markt worden gerealiseerd, waarbij wordt gesteld dat technologieneutraliteit het uitgangspunt is.
Volgens het klimaatakkoord is in 2030 CO2-vrije regelbare productie nodig van 17 TWh en niet CO2-vrije productie van 27 TWh, uitgaande van een elektriciteitsvraag van 125-150 TWh in 2030. Richting 2050 is ter invulling van de lange termijn flexibiliteit (meer dan 48 uur) naar schatting 15 tot 17 GW regelbare capaciteit nodig bij een gemiddeld weerjaar en in een extreem weerjaar een aantal GW meer. Ter vergelijking: de hoogste elektriciteitsvraag in Nederland over de afgelopen 12 maanden bedroeg 18,8 GW! Deze lange termijn flexibiliteit kan worden geleverd door langdurige demand side response uit bijvoorbeeld hybride systemen, interconnectie, grootschalige opslag en regelbare productie die op de lange termijn CO2-vrij dient te zijn via flexibele kerncentrales, biomassa, conventionele centrales met Carbon Capture & Storage en waterstof (blauw en groen).
“Flexibele technologieën spoedig extra ondersteunen via de SDE++”
De huidige prijsvolatiliteit alleen is niet voldoende om de benodigde investeringen vlot te trekken. Misschien dat via de vernieuwde SDE++ flexibele en schone vormen van elektriciteitsconsumptie zoals e-boilers, warmtepompen en hopelijk ook elektrolysers voor het produceren van groene waterstof kunnen worden gestimuleerd. Of dit voldoende is om in 10 jaar tijd de benodigde 17 TWh aan lange termijn flexibiliteit te creëren is echter nog maar zeer de vraag. Het zal miljarden aan investeringen vergen, niet alleen bij de eindgebruiker, maar ook bij de netbedrijven, waarbij alleen al de besluitvorming jaren kan duren. Het verdient aanbeveling om hier zo spoedig mogelijk werk van te maken door flexibele technologieën extra te ondersteunen via de SDE++.