RIB 153 Update netcongestie
Tekst van het document
Efficiëntie
Een zoutwaterbatterij gebruikt water met verschillende zoutconcentraties om elektriciteit op te slaan. Qua opbouw lijkt een zoutwaterbatterij op een flowbatterij, maar het werkingsprincipe is anders. Tijdens het opladen wordt verdund zout water in een membraancel gescheiden in zoet water en geconcentreerd zoutwater, met behulp van elektriciteit. Tijdens het ontladen worden de twee stromen weer gecombineerd tot verdund zout water, waarbij energie vrij komt. 20
Doorlooptijd Ruimtelijke impact
Veiligheidsaspecten
Enkele kilowatten 1-100 kWh 2 uur en meer Alle niveaus Mogelijk te realiseren Duurder dan lithium-ion, geen betrouwbare kostenschatting beschikbaar. 80-90%, afhankelijk van laadsnelheid 1-2 jaar als techniek eenmaal beschikbaar is Geen betrouwbare cijfers, maar fors groter ruimtebeslag dan lithium-ion. Geen, bevat enkel zout water.
Waar is het toepasbaar? Voorlopig zijn er nog geen toepassingen van zoutwaterbatterijen. De techniek moet zich nog aanzienlijk verder ontwikkelen om goed in te kunnen schatten welke rol zoutwaterbatterijen kunnen vervullen.
https://aquabattery.nl/product-aquabattery/
Nationaal Programma Regionale Energiestrategie - Opslag van elektriciteit - versie 23 december 2022
Introductie Thuisbatterij
Overzicht
Elektriciteitssysteem Grote batterij
Gridbatterijen
Voorbeeld
Verdieping Innovatie
Ga terug
Tijdelijke conversie
Compressed air
Knelpunten Zoutwaterbatterijen zijn nog sterk in ontwikkeling en alleen nog als proefinstallaties op zeer kleine schaal verkrijgbaar. De technologie zal nog verder ontwikkeld moeten worden om een goed zicht te krijgen of kosten, performance en betrouwbaarheid. De energiedichtheid van zoutwaterbatterijen is erg laag, daardoor is het ruimtebeslag fors. Dit maakt de batterijen ruimtelijk lastig in te passen.
Vehicle-to-grid
Figuur 7 – Zoutwaterbatterij van AquaBattery met 1 kW/7 kWh21
23
Vehicle-to-grid (V2G) is een techniek waarbij elektrische voertuigen elektriciteit terug kunnen leveren aan het net. Tijdelijke tekorten aan elektriciteit kunnen aangevuld worden door de batterij van heel veel voertuigen een beetje te ontladen, waardoor er grote vermogens beschikbaar komen. Dit kan pieken in de dagelijkse stroomvraag helpen opvangen.
De batterij in een auto is een lithium-ion batterij en dus vergelijkbaar met de thuisbatterij, maar wel met een veel grotere capaciteit. Het potentieel van V2G is dan ook enorm: 1 miljoen auto’s met een batterij van 50 kWh hebben gezamenlijk een capaciteit van 50 GWh. Deze auto’s staan niet allemaal tegelijkertijd aan de laadpaal en willen niet allemaal hun batterij volledig legen, desalniettemin is de potentie groot. Twee andere grote voordelen van V2G zijn: • De meerkosten zijn beperkt: de voertuigen en de laadpalen worden sowieso al neergezet en het kost weinig extra om ze V2G-ready te maken. • V2G vraagt geen extra ruimte. Een mogelijk nadeel van V2G is dat de batterij van de auto sneller kan slijten.
Er zijn reeds vele succesvolle pilots geweest met V2G, maar het is nog lang geen standaard oplossing. De meeste bestaande voertuigen en laadpalen zijn nog niet geschikt voor V2G, maar steeds meer nieuwe voertuigen zijn dat wel. Naast de techniek ontbreekt het aan gestandaardiseerde protocollen om te communiceren tussen energieleverancier, netbeheerder, laadpaal en voertuig.
21
https://aquabattery.nl/product-aquabattery/
Nationaal Programma Regionale Energiestrategie - Opslag van elektriciteit - versie 23 december 2022
Introductie Thuisbatterij
Overzicht
Elektriciteitssysteem Grote batterij
Gridbatterijen
Verdieping Innovatie
Ga terug
Tijdelijke conversie
24
Compressed air
7. Tijdelijke conversie (Waterstof) Wat is het? Duurzame elektriciteit kan worden omgezet in groene waterstof met elektrolyse en vervolgens worden opgeslagen. Op momenten van grote vraag naar elektriciteit, wordt de waterstof omgezet naar elektriciteit met een waterstofcentrale of brandstofcel. Waterstof kan worden opgeslagen in zoutcavernes, lege gasvelden of bovengrondse opslagtanks. Gasunie werkt aan een landelijk hogedruknet voor waterstof (de ‘waterstofbackbone’) dat de grote industrieclusters verbindt met een opslaginstallatie in zoutcavernes. • Opslag van waterstof kent nagenoeg geen verlies van vermogen en is van vrijwel onbeperkte omvang. Dit maakt waterstof een gunstige toepassing voor energieopslag voor langere tijdseenheden. Echter gaat bij de conversie van elektriciteit naar waterstof en vervolgens weer naar elektriciteit wel veel energie verloren, het proces heeft een laag ketenrendement (~40%).
Kenmerken Waterstof kan op verschillende manieren worden opgeslagen: • Als gas, in zoutcavernes: In Nederland is opslag van waterstof mogelijk in zoutcavernes in Groningen en Noord-Drenthe, zie ook figuur 11. In Nederland is de totale capaciteit voor waterstof opslag in zoutcavernes in 2030 tussen de 0,125 tot 0,45 TWh. In 2050 zal dit tussen de 1 en 30 TWh liggen. 22 1 zoutcaverne kan daarmee in theorie in de jaarlijkse elektriciteitsvraag van zo’n 80.000 Nederlandse huishoudens kunnen voorzien. • Als gas, in lege olie- of gasvelden: Een recente studie van de NAM concludeert dat ondergrondse waterstofopslag in leeg geproduceerde gasvelden mogelijk is. 23 • Als gas, in tanks: Waterstof kan onder hoge druk worden opgeslagen in bovengrondse tanks. Dit is erg duur, maar het voordeel is dat er geen verbinding met een waterstofnetwerk nodig is. • Als vloeistof, in tanks: Waterstof kan onder druk vloeibaar worden gemaakt en opgeslagen worden in cryogene tanks. Het vloeibaar maken van waterstof is echter erg energie-intensief. Deze vorm van opslag is daarom alleen interessant als waterstof vloeibaar wordt ingezet, bijvoorbeeld in de transport- of ruimtevaartsector.
Criterium Vermogen
1 MW – 10 GW
Capaciteit per zoutcaverne
0,125 tot 0,25 TWh22
Tijdsduur ontladen op vol vermogen
Enkele dagen tot enkele maanden
Toepasbaarheid op schaalniveau
Middenspanningsnet hoogspanningsnet
Technische realisatie voor 2030
Zeker te realiseren
Investeringskosten
24
Efficiëntie
~40%
Doorlooptijd
2-5 jaar bij bestaande caverne, >5 jaar als nieuwe caverne nodig is
Ruimtelijke impact
7 m2/MWh
Veiligheidsaspecten
Mogelijk risico op bodemdaling, seismiciteit of lekkage van waterstof ondergronds met bijbehorend brand- en explosierisico
22
Ondergrondse Energieopslag in Nederland 2030 – 2050 - TNO
23
https://www.nam.nl/energy-transition/feasibility-of-hydrogen-storage-in-empty-gas-fields/_ jcr_content/par/textimage.stream/1662481130000/eff8cfacfcc4fa4a482a71fc21df39f4429ca03d/white-paper-hydrogen-storage-finalnl.pdf
24
We kiezen er hier voor om bewust geen getal te noemen voor de investeringskosten voor waterstofopslag. Deze liggen namelijk veel lager dan bij andere technieken. Daardoor zou de (onterechte) indruk kunnen ontstaan dat het goedkoop is om elektriciteit op te slaan in waterstof, terwijl dat door de hoge energieverliezen zeker niet het geval is.
Nationaal Programma Regionale Energiestrategie - Opslag van elektriciteit - versie 23 december 2022
Introductie Thuisbatterij
Overzicht
Elektriciteitssysteem Grote batterij
Gridbatterijen
Verdieping Innovatie
Ga terug
Tijdelijke conversie
Waar is het toepasbaar? Tijdelijke conversie van waterstof is voornamelijk interessant voor seizoensopslag. Als er genoeg waterstof is opgeslagen, dan is het geen probleem om via brandstofcellen een week of een maand lang elektriciteit te leveren. Elektrolyse is overal mogelijk, maar transport van waterstof met buisleidingen is goedkoper dan transport van elektriciteit met hoogspanningskabels. Elektrolyse kan dus het best zo dicht mogelijk bij de opwek van elektriciteit plaats vinden, zodat het net niet verzwaard hoeft te worden voor de elektrolysers. De elektrolysers of brandstofcellen kunnen overal staan, maar in stedelijk gebied is benutting van de restwarmte wellicht mogelijk. Voor transport van waterstof is het gewenst dat er een aansluiting is op een waterstofnetwerk, om waterstof door Nederland te transporteren.
25
Compressed air
Voorbeeld Hoe zit het met andere moleculen? Energie kan ook in andere moleculen dan waterstof worden opgeslagen. Deze moleculen bestaan uit waterstof en nog een ander element, bijvoorbeeld stikstof (bij ammoniak) of koolstof (bij methanol, methaan, mierenzuur en vele andere moleculen). De waterstof wordt na elektrolyse in een chemisch proces verbonden met het andere element. Er is dus een extra installatie nodig voor deze omzetting en het kost ook extra energie. Het is dus efficiënter om waterstof direct te gebruiken als dit mogelijk is. Het voordeel van de andere moleculen is echter dat ze vaak eenvoudiger op te slaan zijn dan waterstof, wat een voordeel is voor toepassingen waarin veel energie in een beperkte ruimte moet worden opgeslagen, zoals in vliegtuigen of schepen.
1.
Water wordt gesplitst door elektrolyse met groene stroom. Hierbij ontstaan zuurstof en waterstof.
H₂0 2.
0₂
H₂
Zuurstof (O2)
Waterstof (H2)
Waterstof wordt opgeslagen, dit kan zowel onder- als bovengronds.
Figuur 8 – Duurzame elektriciteitsopslag in waterstof.
Nationaal Programma Regionale Energiestrategie - Opslag van elektriciteit - versie 23 december 2022
Introductie Thuisbatterij
Elektriciteitssysteem Grote batterij
Overzicht
Gridbatterijen
Verdieping Innovatie
Ga terug
Tijdelijke conversie
26
Compressed air
Knelpunten Het omzetten van duurzame elektriciteit in waterstof en weer terug kent een laag rendement. Waterstofopslag kan daarom het beste ingezet worden voor momenten dat er langere tijd geen of niet genoeg duurzame energie voorradig is. Bij langdurige tekorten kan met behulp van brandstofcellen relatief eenvoudig veel elektriciteit geproduceerd worden. Ondergrondse opslag van moleculen zoals waterstof staat momenteel in de kinderschoenen en vergt aanpassing in de Mijnbouwwet. Momenteel is opslag in zoutcavernes nog niet voorhanden, maar naar verwachting is er in 2026 een zoutcaverne gereed25, tegen die tijd is ook het eerste stuk van de backbone gereed26. Daarnaast kent de opslag van waterstof onder de grond mogelijke risico’s zoals, bodemdaling, seismiciteit of lekkage van waterstof ondergronds. Opslag in tanks is echter relatief veel duurder dan in zoutcavernes.
25
https://www.hystock.nl/
26
https://www.gasunie.nl/expertise/waterstof/de-ontwikkeling-van-het-waterstofnetwerk-nederland
Nationaal Programma Regionale Energiestrategie - Opslag van elektriciteit - versie 23 december 2022
Introductie Thuisbatterij
Overzicht
Elektriciteitssysteem Grote batterij
Gridbatterijen
Verdieping Innovatie
Ga terug
Tijdelijke conversie
27
Compressed air
8. Compressed Air Energy Storage Wat is het? Bij Compressed Air Energy Storage (CAES, in het Nederlands persluchtopslag) wordt lucht met een elektrisch aangedreven compressor gecomprimeerd en onder hoge druk in grote ondergrondse ruimtes gepompt, vaak lege zoutcavernes. Vervolgens kan er weer elektriciteit opgewekt worden door de lucht te laten uitzetten. De lucht wordt dan opgewarmd en door een turbine geleid die een generator aandrijft. Er zijn twee manieren om dit te doen: 1. Diabatic CAES (D-CAES). Hierbij wordt de lucht opgewarmd met een externe verwarmingsbron, namelijk het verbranden van fossiele brandstoffen. In de toekomst is de verwarming ook mogelijk met verbranding van groene waterstof of elektriciteit. 2. Advanced adiabatic CAES (AA-CAES). Hierbij wordt de warmte die ontstaat bij compressie opgeslagen en weer gebruikt om later de lucht op te warmen voor de opwek van elektriciteit. Dit maakt het proces efficiënter en voorkomt verwarmen met fossiele brandstoffen. Wereldwijd zijn er een aantal commercieel operatieve CAES-installaties actief. Recent is er veel interesse voor A-CAES door het toegenomen aanbod van duurzame energie, onder andere in China, Canada en de Verenigde Staten. 27 In Nederland wordt
Kenmerken
Waar is het toepasbaar? Voor CAES-installaties zijn ondergrondse ruimtes zoals lege gasvelden of zoutcavernes nodig. Zoutcavernes zijn het meest geschikt, omdat lege gasvelden te groot zijn voor een CAES installatie. TNO heeft uitgerekend dat in Nederland zo’n 321 zoutcavernes potentieel geschikt zijn voor CAES, vooral in het noorden en het oosten van het land, zoals te zien in figuur 11. 30 De totale opslagcapaciteit van CAES voor deze 321 zoutcavernes is zo’n 0,58 TWh. Door de specifieke ligging van de zoutcavernes moet aandacht geschonken worden aan een goede verbinding met de bestaande elektriciteitsinfrastructuur.
Criterium Vermogen
100-300 MW
Capaciteit per installatie
400 – 4000 MWh
Tijdsduur ontladen op vol vermogen
6 tot 12 uur
Toepasbaarheid op schaalniveau
Hoogspanningsnet
Technische realisatie voor 2030
Zeker te realiseren
Investeringskosten
150 €/kWh 29
Efficiëntie
D-CAES: 60% AA-CAES: 70%30
Doorlooptijd
2-5 jaar bij bestaande caverne, >5 jaar als nieuwe caverne nodig is
Ruimtelijke impact
11 m2/MWh
Veiligheidsaspecten
Kans op verzakking van de bodem en seismische activiteiten
er momenteel gewerkt aan een D-CAES installatie (320 MW/34 GWh) in Groningen waarbij de lucht wordt verwarmd door verbranding van groene waterstof. 28
27
https://www.hydrostor.ca/
28
https://correenergystorage.nl/
29
https://www.epri.com/research/products/1021939
30
https://tinyurl.com/288cz25d
Nationaal Programma Regionale Energiestrategie - Opslag van elektriciteit - versie 23 december 2022
Introductie Thuisbatterij
Overzicht
Elektriciteitssysteem Grote batterij
Gridbatterijen
Verdieping Innovatie
Ga terug
Tijdelijke conversie
Voorbeeld Elektriciteitsnetwerk
Lucht
Elektriciteitsvraag
Ventilatie Temperatuur controlesysteem en opslag
Motor
Compressed air
Knelpunten
Elektriciteitsaanbod
caverne druk controlesysteem (optioneel)
28
Compressor
Expansie systeem
Voor efficiënter en duurzamer gebruik van CAES zal AA-CAES verder ontwikkeld moeten worden. Voor D-CAES zijn nauwelijks verbeteringen mogelijk en de techniek is minder rendabel dan AA-CAES. De beschikbare zoutcavernes zouden daarom het beste ingezet kunnen worden voor doorontwikkelde AA-CAES installaties.
Generator
CAES concurreert in ruimtegebruik met waterstof, wat ook opgeslagen kan worden in zoutcavernes. Vermoedelijk heeft CAES een ondergeschikte rol in nationale energievoorziening, aangezien alternatieve vormen van flexibele opslag (zoals opslag van waterstof) een beter technisch economisch potentieel hebben. 32 Compressed air
Bij gebruik van zoutcavernes zijn er risico’s voor het verzakken van de bodem en seismische activiteiten rondom zoutcavernes. Over opslag van gas in zoutcavernes is veel bekend, maar er is minder bekend over het opslaan van gecomprimeerde lucht. Hiervoor is meer praktijkervaring van belang.
Figuur 11 – Bestaande zoutcavernes en theoretisch potentiële locaties voor zoutcavernes op land. Het blauwe gebied op de kaart geeft aan waar zoutstructuren voorkomen, in praktijk zal het niet mogelijk zijn
Zoutcaverne
om dit gehele gebied te exploiteren. 31
CAES is een oplossing voor middellange termijn opslag: van ca. 4 uur tot een week. In die functie kan CAES helpen om overschotten en tekorten over de dag te vereffenen, maar ook om langere perioden van aanhoudend tekort (dunkelflaute) of aanhoudend overschot (storm) te overbruggen.
31
Figuur 122 – Illustratie van een CAES installatie.
https://www.nlog.nl/sites/default/files/2021-10/tno2021_r11125_finalreport_opvis_20_technisch_rapport.pdf
Nationaal Programma Regionale Energiestrategie - Opslag van elektriciteit - versie 23 december 2022
Introductie
Elektriciteitssysteem
Overzicht
Verdieping
Ga terug
29
9. Overige technieken Inleiding
Liquid Air Energy Storage
In dit hoofdstuk volgen drie technieken die ook elektriciteit kunnen opslaan, maar minder ver gevorderd zijn dan de voorgaande technieken.
Wat is het?
Kenmerken Criterium
Bij Liquid Air Energy Storage (LAES) wordt elektriciteit gebruikt om lucht (of pure stikstof) te koelen naar vloeibare vorm. Dit gebeurt bij -195˚C, LAES wordt daarom ook wel Cryogenic Energy Storage (CES) genoemd. Om de opgeslagen energie terug te winnen wordt de vloeibare lucht verdampt met warme omgevingslucht. De druk die hierbij ontstaat kan vervolgens een turbine aandrijven om elektriciteit op te wekken. Op deze manier heeft het systeem een efficiëntie van ~45%. Wanneer bij verdamping gebruik wordt gemaakt van verwarmde lucht, neemt de efficiëntie toe tot 70%. De techniek is echter alleen CO2 emissie vrij als het verwarmen van de lucht met duurzame energie wordt gedaan. De efficiëntie van LAES kan nog iets hoger liggen door deze te combineren met een koudeterugwinningssysteem, waardoor koude geleverd kan worden aan omliggende industrie32, 33 LAES
Vermogen
100 – 300 MW 35
Capaciteit
600 – 10.000+ MWh36
Tijdsduur ontladen op vol vermogen
6 uur en langer
Toepasbaarheid op schaalniveau
Hoogspanningsnet
Technische realisatie voor 2030
Vermoedelijk te realiseren
Investeringskosten
300 – 600 €/kWh36
Efficiëntie
70 - 80% 34
Doorlooptijd
2-5 jaar
Ruimtelijke impact
16 m2/MWh 36
Veiligheidsaspecten
Ontvlammings- en explosiegevaar van zuurstof in extreem gekoelde lucht, maar vergeleken met vloeibaar aardgas is dit risico een stuk kleiner.37
installaties hebben een levensduur van 40 jaar met weinig tot geen achteruitgang en onderhoud. 34
32
Dit is op de meeste locaties niet mogelijk en het vermogen van LAES is vaak (veel) hoger dan de nabijgelegen koudevraag, waardoor slechts een deel van de koude benut kan worden.
33
Damak, Leducq, Hoang, Negro & Delahaye, 2020. Liquid Air Energy Storage (LAES) as a large-scale storage technology for renewable energy integration – A review of investigation studies and near perspectives of LAES. International Journal of Refrigeration, 110, 208-218.
34
https://highviewpower.com/technology/
35
Vecchi et al., 2021 Liquid air energy storage (LAES): A review on technology state-of-the-art, integration pathways and future perspectives - ScienceDirect
36
https://networks.online/gas/understanding-assets/
37
Högberg & Tholander, 2018. Evaluation of liquid air as an energy storage alternative. Stockholm, KTH
Nationaal Programma Regionale Energiestrategie - Opslag van elektriciteit - versie 23 december 2022
Introductie
Elektriciteitssysteem
Overzicht
Verdieping
Ga terug
30
Waar is het toepasbaar? Voor de plaatsing van LAES installaties is er ruimte nodig (zo’n 4000 m2), maar de plaatsing kent geen specifieke geografische eisen. De responstijd van LAES is ongeveer een minuut. Vervolgens kan de energie voor een aantal uur tot een week opgeslagen worden. In die functie kan LAES helpen om overschotten en tekorten over de dag te vereffenen, maar ook om langere perioden van aanhoudend tekort of aanhoudend overschot te overbruggen.
Voorbeeld
Opslag restwarmte
Overvloedige duurzame energie in
Samenpersing van lucht naar vloeistof
Zuivering
Koeling
Liquid air energy storage
Stroomterugwinsysteem d.m.v. expansie
Opslag restkoude
Lucht in
Figuur 14 – Schematische weergave van LAES techniek.
Stroom uit
Lucht uit
Knelpunten Momenteel zijn er pas enkele installaties actief en is er daardoor nog geringe praktijkervaring. LAES maakt wel gebruik van bestaande technieken en materialen, waardoor grootschalige inzet vermoedelijk snel kan plaatsvinden.
Figuur 13 – ontwerp van een LAES installatie in ontwikkeling door Highview Power in Carrington (UK) Bron: Highview Power
Nationaal Programma Regionale Energiestrategie - Opslag van elektriciteit - versie 23 december 2022
Introductie
Elektriciteitssysteem
O-PAC (en valmeren)
Overzicht
Een andere mogelijkheid voor opslag met waterkracht in Nederland is met kunstmatig valmeren. Hiervoor dient een groot meer van tientallen meters diep aangelegd te worden in bijvoorbeeld de zee, met daaromheen een dijk. Het water in het valmeer ligt lager dan het omliggende water. Energie kan opgeslagen worden door water uit het valmeer te pompen naar het naastgelegen hogere water. Bij een tekort kan vervolgens dit water door turbines stromen in het lager gelegen valmeer.
Ga terug
Kenmerken O-PAC38
Wat is het? Energie kan worden opgeslagen door water in een reservoir omhoog te pompen op het moment dat er een overschot aan elektriciteit is. Er kan elektriciteit worden opgewekt door het water vervolgens door een turbine naar beneden te laten stromen. Hoe groter het hoogteverschil tussen de waterstanden, hoe meer energie er opgewekt kan worden. In Nederland is er weinig hoogteverschil, maar kan er wel gebruik worden gemaakt van diepte. Bij een ondergrondse pompaccumulatiecentrale (O-PAC) wordt er gebruik gemaakt van een spaarbekken dat circa 1400 meter onder de grond ligt.
Verdieping
Waar is het toepasbaar? Criterium
Vermogen
1,4 GW
Capaciteit
8,4 GWh
Tijdsduur ontladen op vol vermogen
6 uur
Toepasbaarheid op schaalniveau
Hoogspanningsnet
Technische realisatie voor 2030
Ja, mits start in 2023
Investeringskosten
41€/MWh
Efficiëntie
80%
Doorlooptijd
>5 jaar
Ruimtelijke impact
Ruimte voor waterreservoir bovengronds, verder met name impact in de ondergrond
Veiligheidsaspecten
31
Niet elke ondergrond is geschikt vanwege verzakking
We leggen hier de focus op O-PAC, aangezien de investering en ruimtelijk impact van een valmeer groter zijn dan van O-PAC. Daarnaast zijn de plannen voor O-PAC verder uitwerkt en is de realisatie van O-PAC aannemelijker dan van een valmeer.
38
https://o-pac.nl/
39
https://www.topsectorenergie.nl/sites/default/files/uploads/Algemeen/Validatie%20O-PAC%20-%20gedeeltelijke%20eindrapportage.pdf
40
https://www.delta21.nl/
In Nederland zijn plannen voor een O-PAC in een oude mijnschacht in Zuid-Limburg met een vermogen van 1,4 GW en een opslagcapaciteit van 8,4 GWh. 39 Hiermee kan er genoeg energie worden opgeslagen om ongeveer 6 uur lang op vol vermogen te leveren. Deze centrale is vooral geschikt voor het opvangen van fluctuaties tussen vraag en aanbod binnen een dag. Het is niet geschikt voor seizoensopslag, aangezien dit niet economisch rendabel is. Naar verwachting is een O-PAC alleen in Zuid-Limburg mogelijk, vanwege de bodemsoort. Meer onderzoek naar de bodem en geologie is nodig om te bepalen wat de lokale impact is van O-PAC, ook voor eventuele andere locaties voor O-PAC. Het idee van Delta21 voor een tientallen meters diep valmeer bij het Haringvliet betreft een geïnstalleerd vermogen van 1.8 GW. Het gecreëerde meer van ongeveer 20 km2 kan 12 uur achtereen energie leveren. De geschatte realisatie kosten van Delta21 bedragen 3.7 miljard euro.40 O-PAC en valmeren zijn oplossingen voor middellange termijn opslag: van ca. 4 uur tot een week. In die functie kunnen ze helpen om overschotten en tekorten over de dag te vereffenen, maar ook om langere perioden van aanhoudend tekort (dunkelflaute) of aanhoudend overschot (storm) te overbruggen.
Nationaal Programma Regionale Energiestrategie - Opslag van elektriciteit - versie 23 december 2022
Introductie
Elektriciteitssysteem
Voorbeeld
Overzicht
Verdieping
Ga terug
32
Knelpunten Van zowel O-PAC als valmeren zijn er geen gerealiseerde pilots of commercieel actieve installaties. Wel zijn er talloze vergelijkbare voorbeelden van stuwmeren in de bergen; een reguliere pompaccumulatiecentrale. De kans op kostenoverschrijding is aanzienlijk bij deze projecten, aangezien het gaat om complexe en grootschalige installaties in de ondergrond. De kosten voor O-PAC in Zuid-Limburg worden nu ingeschat op €1.8 miljard, maar het risico op onvoorziene ontwikkelingen met hogere kosten als gevolg is aanwezig. Meer onderzoek is nodig om inzicht te krijgen in de effecten op bodem en ondergrond voor zowel O-PAC als valmeren.
1,400m
Ventilatieschacht
Waterschacht
Transportschacht
Vanwege het grote voorziene vermogen (1,4 GW) is het mogelijk dat er forse uitbreidingen van het elektriciteitsnet nodig zijn richting Zuid-Limburg. Lagergelegen reservoir Pomp
Figuur 15 – Schematische weergaven van O-PAC.
Nationaal Programma Regionale Energiestrategie - Opslag van elektriciteit - versie 23 december 2022
Introductie
Elektriciteitssysteem
Vliegwielen
Overzicht
Ga terug
Kenmerken
Wat is het? Een vliegwiel is een wiel met grote massa die energie opslaat in rotatie-energie. Vliegwielen kennen vele toepassingen in het dagelijks leven, bijvoorbeeld in automotoren, om de trillingen van de motor te dempen. Vliegwielen kunnen ook gebruikt worden voor energieopslag voor uitsluitend korte duur. Het vliegwiel wordt met een elektromotor aangedreven en op grote snelheid gebracht. De rotatie-energie in het vliegwiel kan later omgezet worden in elektriciteit, door het vliegwiel af te remmen met de elektromotor, die ook als generator kan werken. Vliegwielen hebben een levensduur van 20 jaar en hebben weinig onderhoud nodig.41
Verdieping
Waar is het toepasbaar? Het opslaan van energie in vliegwielen is voornamelijk voor korte tijdsschalen, aangezien ze relatief weinig energie kunnen opslaan. Dit komt door de beperkte omvang van het wiel. Het rendement is daarentegen wel weer erg hoog.
Criterium Vermogen
1 MW45
Capaciteit
30 kWh
Tijdsduur ontladen op vol vermogen
Enkele minuten
Toepasbaarheid op schaalniveau
Laagspanningsnet
Technische realisatie voor 2030
Zeker te realiseren
Investeringskosten
200 – 250 €/kWh 42 afhankelijk van het materiaal
Efficiëntie
92%
Doorlooptijd
1-2 jaar
Ruimtelijke impact
533 m2 per MWh
Veiligheidsaspecten
Veilig en haast geruisloos
41
https://www.s4energy.nl/includes/PDF/Flyer_KINEXT.pdf
42
https://www.pv-magazine.com/2021/06/21/concrete-flywheel-storage-system-for-residential-pv/
33
Vliegwielen zijn daarnaast goed toepasbaar bij processen die veel vermogen in een korte tijd vragen, mede door de snelle reactietijd van het vliegwiel. Dit betreft met name netbalancering en het uitvlakken van pieken van industriële installaties met een hevig fluctuerende vraag. Bijvoorbeeld bij havenkranen kan het gebruik van een vliegwiel leiden tot een kleinere aansluiting op het elektriciteitsnet.
Toekomstige toepassingen Vliegwielen zijn een volwassen technologie, waar geen grote verbeteringen meer te verwachten zijn. Combinaties van vliegwielen met batterijen zijn mogelijk om zowel grote vermogens te leveren als ook opslag van energie voor langere tijd.
Nationaal Programma Regionale Energiestrategie - Opslag van elektriciteit - versie 23 december 2022
Introductie
Elektriciteitssysteem
Overzicht
Verdieping
Ga terug
34
Voorbeeld
Luchtledige kamer Ontlading
Vliegwiel massa
Lading Vacuümpomp Omvormer
Generator motor Kogellager
Figuur 16 – KINEXT Vliegwiel van S4 Energy BV.
Figuur 17 – Schematische weergave werking van een vliegwiel.
Bron: S4 Energy BV
Het vliegwiel is ongeveer 16 m2 .
Knelpunten Voor langdurige opslag van (duurzame) energie zijn vliegwielen niet geschikt.43 De inzet van vliegwielen zal daarom beperkt blijven voor energieopslag van enkele minuten voor specifieke toepassingen.
43
https://www.wattisduurzaam.nl/7722/energie-opslaan/kort-snel/energieopslag-almelo-vliegwiel-1-megawatt/
Nationaal Programma Regionale Energiestrategie - Opslag van elektriciteit - versie 23 december 2022
Introductie
Elektriciteitssysteem
Overzicht
Verdieping
35
Factsheet Opslag van elektriciteit
Nationaal Programma
Deze factsheet is een publicatie van het Nationaal Programma RES, en is ontwikkeld in samenwerking met CE Delft. Versie 23 december 2022
www.regionale-energiestrategie.nl
Ontwerp Studio Duel, Den Haag
Nationaal Programma Regionale Energiestrategie - Opslag van elektriciteit - versie 23 december 2022
Onze visie op elektriciteitsopslag
Inhoud 1. Het doel van deze visie
2. Doelen van elektriciteitsopslag
3. De impact van batterijen op transportschaarste
4. De thuisbatterij
5. De buurtbatterij
6. Grootschalige opslag
Inleiding De energietransitie brengt de ontwikkeling van decentrale duurzame opwek en elektrificatie in een stroomversnelling. Maar de opwek van elektriciteit via wind of zon is sterk afhankelijk van het weer. Hier door ontstaan aan de ene kant piekmomenten in opwek maar aan de andere kant is elektriciteit niet altijd onbeperkt beschikbaar. Bovendien neemt de kans op transportschaarste op het elektriciteits net toe door de groeiende behoefte aan transportcapaciteit. Deze ontwikkelingen vragen om meer flexibiliteit in het energiesys teem. Opslag van elektriciteit in de vorm van batterijen is een manier om aan deze vraag te voldoen. Daarmee is dit een onmisbare schakel in het energiesysteem van de toekomst. Belangrijk hierbij is dat deze opslag onder de juiste voorwaarden en binnen wettelijke kaders wordt aangesloten, zodat we transportschaarste op het elektriciteits net niet verergeren.
1. Het doel van deze visie Gezien de snelle ontwikkelingen en groeiende vraag naar transport capaciteit voor elektriciteitsopslag, vindt Enexis het belangrijk om snel te handelen vanuit goed doordachte uitgangspunten. Die uitgangspunten staan in dit document.
2. Doelen van elektriciteitsopslag Elektriciteitsopslag heeft meerdere doelen: eter benutten van eigen netaansluiting en meer gebruikmaken B van eigen opgewekte energie Balanceren van vraag en aanbod erminderen van transportschaarste en oplossen van knelpunten V op het elektriciteitsnet Handelen op energiemarkten Bieden van strategische voorraden voor leveringszekerheid
3. De impact van batterijen op transportschaarste Het elektriciteitssysteem moet elke dag in balans zijn. Die balans is gebaseerd op de voorspellingen van de dag daarvoor, hoeveel vraag en aanbod van elektriciteit er wordt verwacht. Op de dag zelf moet altijd bijgestuurd worden, doordat het aanbod aan elektriciteit uit wind en zon afhankelijk is van het weer en omdat het elektriciteits verbruik nooit perfect te voorspellen is. Deze zogeheten balance ringsacties worden tijdens de dag gestuurd via de onbalansmarkt en omvatten zowel opregelen als afregelen van vraag en aanbod. Het op- en afregelen hoeft niet in lijn te zijn met de capaciteit op het elektriciteitsnet, soms werkt dit zelfs tegengesteld. Dit kan daardoor ook transportschaarste veroorzaken (overbelasting). Een voorbeeld In de gebouwde omgeving zien we een hoger verbruik in de avond. Als het op zee harder waait dan voorspeld, zorgen balanceringsacties ervoor dat - ook in de gebouwde omgeving- het verbruik omhoog gaat en vraag en aanbod in balans is. De inzet van batterijen bij deze balanceringsacties kan zorgen voor lokale transportschaarste. Dit geldt voor alle schaalniveaus: of het nu gaat om een thuisbatterij of grootschalige batterijopslag.
Elektriciteitsopslag – de toepassingen en specificaties Onderstaande tabel geeft een overzicht van de verschillende toepassingen voor batterijopslag en bijbehorende specificaties. We hebben de informatie overgenomen uit de RES-factsheet Opslag van elektriciteit (2022) en de Routekaart Energieopslag (2023). Specificatie/ toepassing
Thuisbatterij
Buurtbatterij
Grootschalig Bij opwekker / verbruiker
(Stand-alone) gridbatterij
Vermogen
2 - 10 kW
0,3 - 3 MW
0,3 - 10 MW
5 - 1000+ MW
Capaciteit
2 - 40 kWh
0,3 - 12 MWh
0,3 - 40 MWh
0,6 - 1000+ MWh
Tijdsduur ontladen
1-4 uur
1-4 uur
1-4 uur
2-4 uur
Netvlak
LS (achter de meter)
LS/MS
MS/HS
MS/HS
Investeringskosten (systeem)
700-1200 €/kWh + 500 - 1000 € installatiekosten
Ca. 700 €/kWh
500 €/kWh (stationair, > 1 MW) tot 700 €/ kWh (mobiel)
380 €/kWh (voor gridbatterij van 60 MW, 240 MWh)
Doorlooptijd
< 1 jaar
1-2 jaar
1-2 jaar
1-2 jaar
Ruimtelijke impact (afhankelijk van vermogen en capaciteit)
< 1 m2
< 25 m2/MWh
30-80 m2/MWh
Ca. 25m2/MWh
4. De thuisbatterij Betekenis en toepassing Een thuisbatterij is een klein opslagsysteem (2-10 kWh) dat bij huishoudens en kleine bedrijven achter de bestaande elektrici teitsmeter wordt geplaatst. De thuisbatterij heeft voldoende capaciteit om een paar uur per dag te overbruggen.
Relevante wet- en regelgeving Salderingsregeling: via de salderingsregeling kunnen huishoudens en kleine bedrijven zelfgeproduceerde elektriciteit terugleveren aan het elektriciteitsnet en wegstrepen tegen hun eigen verbruik. De regeling geeft zonnepaneelbezitters geen prikkel om de energie die ze opwekken zelf te gebruiken, en daarmee het elektriciteitsnet efficiënter te gebruiken. De salderingsregeling wordt naar verwachting vanaf 2025 afgebouwd. Dat maakt opslag van opgewekte energie aantrekkelijker voor huishoudens en kleine bedrijven. Huidige inzet en potentieel Eind 2021 stonden er 1.351 batterijen in Nederlandse particuliere woningen. Door de hoge kosten en lange terugverdientijd maken nog weinig huishoudens en kleine bedrijven gebruik van thuisbatterijen. De terugverdientijd van batterijsystemen is ongeveer gelijk aan de levensduur van de componenten. Een onderzoek naar de wijziging in de tariefstructuur kan de businesscase voor thuisbatterijen verbeteren en de opmars ervan versnellen. Afhankelijk van de precieze inzet en financiële prikkels kan een thuisbatterij een wisselende impact hebben. Het blijkt dat de toegevoegde waarde van thuisbatterijen voor het ontlasten van het elektriciteitsnet onzeker is.
Thuisbatterijen kunnen transportschaarste zelfs verergeren als ze op de onbalansmarkt worden ingezet en wanneer de batterij oplaadt tijdens piekmomenten in afname door andere gebruikers. De thuisbatterij kan pieken verlagen door op te laden tijdens zonuren en te ontladen buiten de piekmomenten. Dit voorkomt dat omvormers van zonnepanelen uitvallen door te veel lokale opwek. De thuisbatterij moet dan wel groot genoeg zijn om deze pieken op te vangen. Ook kan de thuisbatterij transportschaarste voor afname van energie verminderen. Maar thuisbatterijen zijn vaak niet groot genoeg om de piek af te vangen. In de praktijk blijkt, afhankelijk van de gekozen laadstrategie, dat de batterij al vol zit vóór de piek op het net wordt bereikt. Een te hoge netspanning door het gebruik van zonnepanelen komt steeds vaker voor. Dit effect is ook te verwachten door verbruik (te lage spanning) van onder andere batterijen. Bij zonnepanelen wordt het probleem aangepakt met autonome sturing (uitschakeling van omvormers bij overspanning). Autonome sturing kan ook een oplossing zijn bij verbruiksapparaten zoals thuisbatterijen.
Bevindingen: D e thuisbatterij kán het net ontlasten bij een juiste inzet. Maar met het huidige beleid en de huidige prikkels hebben thuisbatterijen een negatief effect op de schaarsteproblematiek, omdat de batterijen vaak reageren op landelijke prikkels. En als de batterijen sturen op het vergroten van eigen verbruik, hebben ze niet voldoende opslagcapaciteit om de hoogste pieken te verlagen, zelfs als de batterij wordt ingesteld om het eigen gebruik te verhogen. O ok zonder saldering heeft de thuisbatterij geen goede businesscase. Hierdoor blijft de adoptiegraad voorlopig beperkt. Voor de meeste huishoudens is er nog weinig aanleiding om een thuisbatterij aan te schaffen. Dit komt doordat de salderingsregeling pas vanaf 2025 wordt afgebouwd en er voor particulieren geen subsidie is. Ook als de salderingsregeling verdwijnt, blijft het lastig om de kosten van een thuisbatterij terug te verdienen. W ettelijk moet worden verplicht dat thuisbatterijen op afstand aangestuurd kunnen worden. Bij een toename van thuisbatterijen (in combinatie met de toename van laadpalen, warmtepompen en zonnepanelen) kan de impact op het net aanzienlijk zijn en is het belangrijk dat de netbeheerder het vermogen van thuisbatterijen in nood kan beperken. Op deze manier kunnen we stroomuitval voorkomen. Een gestandaardiseerd communicatieprotocol is essentieel bij deze stap.
A utonome sturing van apparaten (beveiliging) helpt om de spannings problematiek te beperken. Dit moet verder onderzocht worden, maar kan bijdragen aan vermindering van congestieproblematiek.
Onze visie E nexis pleit voor het stellen van voorwaarden aan de thuisbatterijen (en andere flexibele assets) zodat we deze kunnen aansturen als noodmaatregel. Hiervoor ondernemen de netbeheerders op verschillende vlakken (o.a. juridisch en technisch) actie. Hiervoor is het wenselijk dat er een goede inrichting en borging van de registratieplicht komt voor thuisbatterijen. Hierdoor wordt inzichtelijk waar thuisbatterijen in het net zijn aangesloten. Enexis is groot voorstander van het afschaffen van de salderings regeling. Door deze regeling hebben zonnepaneelbezitters geen prikkel om hun opwekte energie zelf te gebruiken. Afschaffing versterkt ook de businesscase van batterijen.
Enexis is alléén voor subsidiering van de thuisbatterij als er
randvoorwaarden zijn ingevuld: de introductie van de nieuwe structuur voor nettarieven, de instelling van de noodmaatregel en afschaffing salderingsregeling. Deze randvoorwaarden voorkomen dat de thuisbatterij de congestieproblematiek verergert.
5. De buurtbatterij Betekenis en toepassing Een buurtbatterij is een batterij die lokaal wordt gebruikt in een woonwijk of op een bedrijventerrein (ook wel bedrijfsbuurtbatterij) om het zelfverbruik van de opgewekte energie te vergroten. De buurtbatterij is aangesloten op het elektriciteitsnet en buurtbewoners en/of bedrijven zijn administratief gekoppeld aan de batterij. Hierdoor wordt opgewekte zonnestroom opgeslagen. Zo kan de buurt of het bedrijventerrein de batterij gebruiken om zelfopgewekte stroom op te slaan en later te gebruiken. Een buurtbatterij wordt collectief ingezet en is eigendom van lokale partijen en/of buurtbewoners. De buurtbatterij wordt niet ingezet voor landelijke balancerings diensten, maar kan eventueel wel worden ingezet op de day-ahead markt (elektriciteitsprijzen). Dit onderscheidt de buurtbatterij van grootschalige batterijopslag, in combinatie met de lokale toepassing en collectief eigendom. Het vermogen van een buurtbatterij hangt af van de lokale positionering en of deze op het laagspanningsnet of middenspanningsnet wordt aangesloten (0,3 - 3 megawatt).
Relevante wet- en regelgeving Energiebelasting: batterijen met een grootverbruikersaansluiting (> 3 x 80 ampère) zijn per 1 januari 2022 vrijgesteld van ‘dubbele’ energiebelasting. Dubbele energiebelasting komt voor wanneer elektriciteit van het elektriciteitsnet wordt afgenomen, opgeslagen en later weer teruggeleverd aan het elektriciteitsnet. In dit geval is de afgenomen elektriciteit belast met energiebelasting en is de teruggeleverde elektriciteit vrijgesteld. Netcode elektriciteit: de netbeheerder kan capaciteitsbeperkings contracten (CBC’s) aanbieden aan buurtbatterijen in het kader van congestiemanagement. Op deze manier kan een buurtbatterij bijdragen aan congestiemanagement op het bovenliggende middenspanningsnet. Daarnaast wordt er regelgeving ontwikkeld voor alternatieve transport rechten (ATR’s). Op deze manier kunnen buurtbatterijen worden aangesloten op het elektriciteitsnet met specifieke afspraken over de toegang tot het net. Bijvoorbeeld enkel op de momenten dat er voldoende netcapaciteit beschikbaar is. Huidige inzet en potentieel Het aantal buurtbatterijprojecten is op dit moment nog beperkt, onder andere vanwege de ongunstige businesscase. Bestaande buurtbatterijprojecten krijgen op dit moment vaak een vorm van projectsubsidie voor innovatie of onderzoek.
Deze projecten zijn vaak samenwerkingsverbanden tussen projectontwikkelaars, energiecoöperaties, batterijleveranciers, netbeheerders en andere technisch specialisten. De opbrengsten en exploitatie van buurtbatterijen zijn nog onzeker door hoge aanschafkosten, onzekerheid over de ontwikkeling van elektriciteitsprijzen en doordat saldering over meerdere aansluitingen niet mogelijk is.
Buurtbatterijen kunnen, behalve voor het vergroten van zelfgebruik, ook ingezet worden voor lokale congestiedoelen en voor lokale afstemming van vraag en aanbod. Het voordeel van de buurtbatterij ten opzichte van de thuisbatterij is dat deze centraal aangestuurd kan worden om het vergroten van zelfgebruik en congestiedoelen te behalen. Ondanks de hogere kosten kunnen zakelijke klanten ervoor kiezen om een bedrijfsbuurbatterij te plaatsen, zodat zij (verder) kunnen elektrificeren of verduurzamen. De keuze is ook afhankelijk van de doorlooptijden van een
netverzwaring in vergelijking met het plaatsen van een batterij. We zien op het bedrijventerreinen het aantal samenwerkingen in de vorm van energiehubs met batterijen toenemen. Deze samenwerkingen bieden een oplossing voor lokale transportschaarste.
Onze bevindingen: B uurtbatterijen zijn nog niet rendabel, waardoor ze nog niet veel in het straatbeeld te zien zijn. Door afschaffing van de salderingsregeling zal de interesse in buurtbatterijen waarschijnlijk groeien, net als voor thuisbatterijen, zoals we in het buitenland ook zien. Het risico op transportschaarste wordt kleiner als buurtbewoners en bedrijven de buurtbatterij alleen inzetten voor lokale toepassing en het zelfverbruik vergroten. B uurtbatterijen kunnen een deel van de oplossing zijn voor bedrijventerreinen die meer transportcapaciteit nodig hebben. De netbeheerders zijn bezig met de ontwikkeling van groepscontracten (groeps-TO) voor energiehubs. Veel bedrijventerreinen verenigen zich en overwegen om samen een batterij te plaatsen, zodat ze vraag en aanbod optimaal af kunnen stemmen. Daardoor hoeven zij in sommige gevallen geen grotere aansluiting aan te vragen. V ooral in gebouwde omgeving is inpassen buurtbatterij lastig. De ruimte is in de gebouwde omgeving schaars en dit vormt een extra belemmering voor de toepassing van de relatief grote buurtbatterij.
Onze visie Enexis ondersteunt subsidiering van buurtbatterijen alleen als de batterij wordt ingezet voor lokale doelen (in lijn met de gestelde voorwaarden). De verwachting is dat subsidies op buurtbatterijen de businesscase en efficiënt netgebruik stimuleren. De verbete ring van de businesscase van batterijen hoort thuis in de subsidieregelingen en niet in de nettarieven. Enexis wil data delen over het betreffende netdeel, zodat de buurtbatterij kan worden ingezet voor het lokale net. Welke data nodig is, hangt af van hoe de batterij wordt aangestuurd en/of welke subsidieregeling wordt toegepast. Om batterijen beter op bedrijventerreinen in te passen, werken de netbeheerders, samen met landelijke overheid en marktpartij en aan contracten met alternatieve transportrechten en groep stransportovereenkomsten.
6. Grootschalige batterijopslag Betekenis en toepassing Bij grootschalige batterijopslag kan de capaciteit variëren van 0,3-1000+ megawatt. Lithium-ionbatterijen worden het meest gebruikt en zijn geschikt om korte periodes te overbruggen. Binnen grootschalige opslag onderscheiden we drie soorten batterijen: 1. S tand-alone gridbatterij: deze batterijen zijn direct op het net aangesloten om te handelen op de verschillende elektriciteitsmarkten en voor het balanceren van het elektriciteitsnet. Ze kunnen ook worden ingezet om transportschaarste te verminderen. 2. Batterij bij een zonne- en/of windpark: batterijen bij opwek worden vaak gebruikt voor systeembalans, in combinatie met slimme opslag van zonneen/of windenergie o m hoge pieken achter de aansluiting te verlagen (ook wel peakshaving genoemd) d e opslag van overschotten o m te profiteren van hogere energieprijzen 3. Batterij bij bedrijf/verbruiker: de grootschalige batterij die ingezet wordt achter de meter van een verbruiker kan waarde toevoegen op veel markten. Denk aan de verhoging van eigen gebruik van duurzame opwek, peak shaving om te groeien binnen de huidige aansluitwaarde, profijt van goedkope energietarieven en balanceringsdiensten.
Relevante wet- en regelgeving Netcode elektriciteit: de netbeheerder kan capaciteitsbeperkings contracten (CBC’s) aanbieden in het kader van congestiemanagement. Op deze manier kan een grootschalige batterij bijdragen aan congestiemanagement. Daarnaast wordt er regelgeving ontwikkeld voor alternatieve transportrechten (ATR’s). Op deze manier kunnen grootschalige batterijen worden aangesloten op het net met specifieke afspraken over de toegang tot het net. Bijvoorbeeld enkel op de momenten dat er voldoende netcapaciteit beschikbaar is. EU-richtlijn 2019-944: de netbeheerder kan een batterij als een ‘volledig geïntegreerd netwerkcomponent’ (FINC) in eigendom en beheer hebben, als toezichthouder ACM dit toestaat. Deze mag dan niet worden ingezet voor andere doelen dan efficiënt netbeheer.
Huidige inzet en potentieel TenneT verwacht dat er in 2030 9 gigawatt aan batterijcapaciteit aangesloten is op het hoogspanningsnet om het systeem efficiënt in balans te houden. Een belangrijk punt hierbij is dat er ook locaties zijn aangewezen, zodat de batterijen geplaatst worden waar ze de meeste waarde toevoegen. Dit is vooral in gebieden met veel duurzame opwek en relatief weinig afname. De standalone-gridbatterij is vanwege de schaalgrootte als eerste rendabel en dus eerder rendabel dan buurtbatterijen en batterijen bij zonneparken. De batterijen moeten slim aangestuurd worden, zodat ze efficiënt in het net passen en beperkte impact op het net hebben. In oktober 2023 heeft het kabinet aangekondigd dat het ruim € 400 miljoen beschikbaar stelt voor het
gebruik van batterijen bij grote zonneparken op land en daken. Hierdoor kan opgewekte duurzame elektriciteit beter benut worden, omdat het nu mogelijk is om uitgesteld te leveren. Naar verwachting kan met deze subsidie 160 tot 330 megawatt aan batterijvermogen geïnstalleerd worden. Het aantal aanvragen voor grootschalige opslag is aanzienlijk en blijft stijgen. Hierdoor hebben de netbeheerders een inpassingskader voor grootschalige batterijen ontwikkeld. Hierin is opgenomen dat batterijen netneutraal ingezet moeten worden en in welke gebieden de inzet niet leidt tot aanvullende voorwaarden of beperkingen.
Onze visie Onze bevindingen: E en batterij voor grootschalige opslag kan alleen rendabel geëxploiteerd worden als deze voor meerdere doelen wordt ingezet. Dit is een dienst van de markt: het inzetten van de batterij voor andere diensten dan netcongestie valt niet binnen de activiteiten van de regionale netbeheerder. Het risico hiervan is dat de batterij niet altijd in het belang van lokale netcongestie wordt ingezet. D e capaciteit, het vermogen en de manier waarop beschikbare batterijen worden ingezet, lossen knelpunten op het elektriciteitsnet (transportschaarste voor afname) niet op. Daarnaast hebben batterijen onvoldoende capaciteit om de gehele piek af te dekken, doordat de batterij al vol raakt voordat de piek is bereikt (transportschaarste voor opwek). D e netbeheerders wijzen gebieden aan waar netcapaciteit zo ruim beschikbaar is, dat batterijen kunnen worden aangesloten zonder dat dit leidt tot schaarste. Dit doen ze vanuit het inpassingskader voor grootschalige batterijen. Maar in deze tijd van grootschalige transportschaarste zijn er nog niet veel van deze locaties aanwezig in het verzorgingsgebied van Enexis.
Enexis plaatst en beheert zelf geen grootschalige opslag als de markt deze dienst aanbiedt. Voor een rendabele inzet moet de batterij ook ingezet worden om andere diensten te leveren. Enexis vindt de inzet van batterijen als ‘volledig geïntegreerd net werkcomponent’ te duur en ziet congestiemanagementdiensten vanuit de markt als betere oplossing. Nettarieven moeten kostenreflectief zijn en efficiënt netgebruik stimuleren. Op deze manier worden flexibele assets gefaciliteerd en niet ontmoedigd. De basis van de tarieven ligt in het kosten veroorzakingsprincipe en hebben niet tot doel de businesscase van batterijen te verbeteren. Enexis sluit grootschalige opslag alleen aan als het de transport schaarste niet verergert. Dit kan als de batterij-exploitant en de netbeheerder afspraken maken over de beperking van de batterij tijdens piekmomenten op het net. Deze afspraken nemen zij op in contractvormen met alternatieve transportrechten of in de CBC’s. Gridbatterijen voor landelijke diensten moeten zo hoog mogelijk in het net aangesloten worden, omdat de impact hier kleiner is dan op lagere netdelen. TenneT en de regionale netbeheerders moeten hierover nauwkeurig afstemmen. Wordt grootschalige opslag toch aangesloten op middenspanningsnetten, dan moet dat met TenneT afgestemd worden, omdat de inzet voor balancering voor problemen kan zorgen rondom congestie en andersom.
Goede coördinatie is essentieel en kan plaatsvinden via GOPACS.