Op 3 oktober 2022 heeft het Expertteam Energiesysteem 2050, onder leiding van Pieter Boot en Bert Stuij, een rondetafelgesprek gevoerd met een aantal deskundigen over de flexibiliteit in het energiesysteem. Dit heeft de volgende bevindingen opgeleverd. 

Techniek beschikbaar voor korte- en langetermijn (seizoens) flexibiliteit om vraag en aanbod in balans te houden in een energiesysteem met veel zonne- en windenergie

Een goede basis voor de (technische) flexibiliteitsopties is het rapport “CO2-free flexibility options for the Dutch power system” (Aurora in opdracht van het Ministerie van EZK, oktober 2021). Flexibiliteit, het in balans houden van vraag en aanbod, kan op verschillende manieren gerealiseerd worden:

• Curtailment (het afschakelen van momentaan te veel aan productie).
• Opslag (het momentaan teveel aan productie opslaan voor later gebruik).
• Opslag kan zowel betrekking hebben op korte als lange termijn opslag. Rekening houdend met de seizoensverschillen in de productie van zonne- en windenergie en ook met een langdurige Dunkelflaute, een lange periode zonder wind en/of zon. De Dunkelflaute is daarbij te zien als een stresstest en bepalend voor de behoefte aan regelbaar vermogen, opslag en vraagrespons.
•  De opslag van warmte of koude goedkoper is dan de opslag van elektriciteit of waterstof. Een voorbeeld is de dag-nacht warmtebuffers die Eneco in Utrecht toepast.
• De korte termijn flexibiliteit is goed oplosbaar, wel zijn hier een aantal institutionele belemmeringen.
• Volgens een aantal analyses lijkt de inzet van aardgas met CCS op dit moment goedkoper dan de meeste CO2 vrije flexibiliteitsopties. Ontwikkelingen in sectoren met een grote energievraag, zoals de industrie, gaan wel in de richting van flexibiliteit.
• Sturing van de vraag naar energie, zodat deze meer het productiepatroon volgt. Met de huidige energieprijzen zien de energiebedrijven een sterk groeiende vraag naar mogelijkheden voor deze vorm van energiemanagement van zakelijke afnemers. Het technisch potentieel van vraagsturing is groot.
• Sterke infrastructuur om uitwisseling van vraag en productie te vergemakkelijken.

De bulk van de elektriciteit zal in de toekomst van zonne- en windenergie komen. Een groot deel van deze productiecapaciteit zal op de Noordzee komen. Hiervoor zullen energiehubs nodig zijn die met HVDC en waterstofleidingen met elkaar en met verschillende landen verbonden zijn. De beschikbare rekenmodellen schieten nog tekort omdat het modelleren van de kosten van internationale infrastructuur nu niet mogelijk is. De rekenmodellen zijn geschikt voor het doorrekenen van incrementele groei van de energievraag, niet voor de energietransitie waar we nu voor staan. Daardoor is het nu niet goed mogelijk om te beoordelen of een lange afstand waterstofleiding, tussen noord- en zuid-Europa, zinvol is.
Het grootste deel van de huidige energievraag wordt nu gedekt door aardgas. Het ligt niet voor de hand dat aardgas in die omvang door waterstof wordt vervangen. Bij de omzetting van elektriciteit (uit zon en wind) naar waterstof treedt immers een fors conversieverlies op wat groene waterstof duur maakt, het wordt een premium product. Elektriciteit is veel goedkoper, elektrificatie en vraagsturing zijn de goedkoopste manieren om de energievoorziening te vergroenen. Voor de optimalisatie van de (maatschappelijke)kosten is de verhouding opslagcapaciteit versus productiecapaciteit van belang.

De governance (planning, taakverdeling, marktordening)
Er is veel behoefte aan meer sturing op de flexibiliteit in het energiesysteem. Voor een klimaatneutrale samenleving in 2050 is een CO2 vrije elektriciteitsvoorziening al in 2035 nodig. Het is van belang dit beleidsdoel voor 2035 vast te stellen en er daarna op te gaan sturen. Met als eerste stap een aanname voor het aandeel elektriciteit in de toekomstige energiemix. Een groot aandeel elektriciteit (van zon en wind) is gunstig, ga bijvoorbeeld uit van minimaal 50%. Basispakket voor de aanpak is beprijzing van CO2, ‘vooruitkijkende netten’, verplichtingen en normen voor apparaten (van klein naar groot). Het is belangrijk dat de overheid helder gaat maken welke maatregelen in de gereguleerde markt thuishoren en wat aan de vrije markt kan worden overgelaten.

De elektriciteitsmarkt is hierbij de meest urgente. Wacht niet met een sterkere sturing, voor een aantal oplossingen moeten vergunningenprocedures worden
doorlopen die vele jaren kunnen duren. De klassieke manier van besluitvorming past niet bij een transitie, omdat er van een keten sprake is. Omdat de resterende tijd om de doelstellingen te halen erg krap is, moet de overheid bijvoorbeeld ook op techniek durven te sturen. Door bijvoorbeeld te bepalen waar waterstof geproduceerd moet gaan worden (op zee of bij industriële clusters). Neem daarbij een voorbeeld aan de goede ervaringen met de Routekaarten wind op zee. Pas die systematiek toe op de grootste opties (naast wind op zee: waterstof, groen gas)
Leveringszekerheid wordt nu gezien als iets dat aan de aanbodkant geregeld moet worden, het is ook mogelijk dit voor een (groot) deel aan de vraagkant te gaan regelen. Te denken valt aan het verdelen van het beschikbare piekvermogen over de sectoren of een ‘bandbreedte model’ waarbij de vermogensgrens bij bijvoorbeeld huishoudens variëren in de tijd.

Voor de korte termijn fluctuaties lijkt de marktwerking goed te functioneren. Voor de langere termijn (zoals een Dunkelflaute) moet met opslag, lange termijn contracten en gecontracteerde back up voorkomen worden dat de energieprijzen sterk stijgen. Gecontracteerde back up past bij een energietransitie waarin de exploitatiekosten plaats maken voor kapitaalskosten.

Voor een klimaatneutrale c.q. CO2-vrije energievoorziening is de inzet van groen gas onontbeerlijk. Hier werkt de eis dat hiervoor alleen biogene materialen mogen worden gebruikt belemmerend. Technisch is gebruik van niet-biogeen materiaal al mogelijk. Elektrificatie van de gebouwde omgeving wordt zwaar onderschat. Elektrisch vervoer, warmtepompen en zon op dak gaan snel toenemen. Ook hier gaat de infrastructuur een knelpunt vormen. De noodrem om het elektriciteitsnetwerk stabiel te houden is congestiemanagement. Dat is in de huidige wet- en regelgeving niet geregeld. Sowieso kan met veel slimme ICT in de gebouwde omgeving veel flexibiliteit worden gecreëerd. Het in twee richtingen gebruiken van accucapaciteit van elektrische auto’s kan daarbij een grote rol spelen.

In de gebouwde omgeving ontstaan veel burgerinitiatieven, die moeten een ruimere bewegingsvrijheid krijgen. Gemeenten hebben nu geen prikkels en hebben doorzettingsmacht nodig om wijken (te prikkelen) aardgasvrij te maken. Ook warmtenetten zijn daarbij cruciaal. Gemeenten kunnen een rol spelen in joint ventures voor warmtenetten.

Het Expertteam Energiesysteem neemt de input uit dit en de andere rondetafelgesprekken mee in zijn schets van het toekomstige energiesysteem. De minister van Klimaat en Energie gebruikt deze schets vervolgens voor het plan dat hij volgend jaar presenteert aan de Tweede Kamer. 

Bekijk ook de hoogtepunten uit de andere rondetafelgesprekken; over de toekomst van de energie-infrastructuur, de Nederlandse economie, de internationale omgeving en ontwikkelingen en de wet- en regelgeving.