Programma zon op dak en netinpassingen 2022-2026

Laden gebeurt niet per se op dezelfde momenten als er overdag door zon op dak wordt opgewekt. Wij gaan onderzoeken of optimalisatie hiervan mogelijk is. Door bijvoorbeeld te sturen in het moment waarop elektrische voertuigen geladen worden. Het laadgedrag verschilt per bedrijf, en daarmee verschillen per bedrijf de mogelijkheden om zon en laden te combineren. Via deze pilot aanpak onderzoeken wij bij enkele locaties de mogelijkheden en ondersteunen wij richting realisatie. Als een optimalisatie beperkt mogelijk is, onderzoeken wij of batterijen het verschil in tijd tussen opwek en gebruik kunnen overbruggen. Wij kijken daarbij naar de balanceringsmarkten waarop batterijen actief (in de winter en in de zomer) moeten zijn om rendabel te kunnen zijn en de mogelijkheid tot uitgestelde levering nemen wij daarin mee. Daarnaast onderzoeken wij of Hernieuwbare Brandstof Eenheden (HBE’s) de business case haalbaar kunnen maken. Onderzoek & pilots maatschappelijk/gemeentelijk vastgoed Binnen het traject van solar carports, wordt in een uitgebreid haalbaarheidsonderzoek onderzocht, welke solar carports locaties achter de meter kunnen invoeden bij gemeentelijk vastgoedlocaties. Deze locaties zijn o.a. zwembaden, sportlocaties en parkeergarages. Andere onderzoeksvragen zijn, de haalbaarheid van batterijen en op welke manier zij een bijdrage leveren aan terugdringen van netcongestie.

De intentie om deze onderzoeksvragen op te pakken, is eerder benoemd in de MPUV 2022 van VGU. Ook worden de mogelijkheden binnen het huidige energiecontract en financiering onderzocht, eventueel de inzet van gemeentelijke middelen en de noodzaak van externe subsidies. O.a. op basis van het onderzoek wordt beoordeeld of het project gerealiseerd gaat worden via een pilot en het desbetreffende Utrechts Planproces. Onderzoek & pilot voor wonen-vve’s Grote VvE’s hebben last van netcongestie en kunnen met een grootverbruikaansluiting niet terugleveren. Tegelijkertijd neemt de laadbehoefte ook onder VvE’s toe en wordt er geladen in de desbetreffende parkeergarages. Maar in het combineren van zon en laden liggen een aantal uitdagingen. Laden gebeurt niet per se op dezelfde momenten als er overdag door zon op dak wordt opgewekt. Wij gaan binnen een pilot met een haalbaarheidsstudie onderzoeken of optimalisatie hiervan mogelijk is. Door bijvoorbeeld te sturen in het moment waarop

Meer Zon, minder netcapaciteit, hoe doen we dat? |

24/29

elektrische voertuigen geladen worden, en/of tijdelijk opslag mogelijk en financieel haalbaar is. Ook ondersteunen wij in de verdere realisatie door te ondersteunen in subsidieaanvragen. 3.3.3. ●

Collectieve oplossingen - onderzoek & pilot projecten Onderzoek & pilots op bedrijventerreinen: E-hub’s Wij ondersteunen de ontwikkeling van de pilot E-hub op Lage Weide, en worden partner van dit initiatief. Aangesloten partners zijn o.a. Energie Collectief Utrechtse Bedrijven (ECUB), Stedin en de Gemeente Utrecht. Tegelijkertijd gaan wij onderzoeken of E-hubs ook op andere bedrijventerreinen mogelijk zijn. Het doel van deze E-hub’s is om teruglevercapaciteit vrij te spelen, en dat in te zetten voor meer zon op grote daken voor andere bedrijven. Het initiatief op Lage Weide doet in afstemming met Stedin onderzoek naar: ○ De lessen en ervaringen van een andere al gerealiseerde E-hub in Amsterdam ○ Het verdelen van capaciteit tussen bedrijven en hoe de desbetreffende (balancerings)overeenkomst met Stedin wordt ingevuld. ○ Welke entiteit de capaciteitsverdeling en transacties tussen bedrijven gaat organiseren op basis van een software platform. ○ Hoe de werving van bedrijven opgezet kan worden, welke type bedrijven kunnen deelnemen, onder welke voorwaarden zij kunnen deelnemen en wat hun bedrijfseconomische voordelen zijn aan deelname ○ En of elektrisch laden - op termijn - aan het initiatief te koppelen is, door meer duurzaam gebruik te balanceren met duurzaam opwek.

E-hub Een E-hub is een relatief nieuw begrip. Een e-hub is een gebied waar op een zo efficiënt mogelijke manier met het opwekken en gebruik van energie wordt omgegaan. Binnen het programma zon wordt een e-hub gebruikt om in een gebied meer duurzame opwek mogelijk te maken door het bestaande net slimmer te gebruiken onafhankelijk van netverzwaringen. Onder een E-hub kunnen meerdere netinpassingsoplossingen vallen en worden verschillende type opwekkers en gebruikers gekoppeld. Dat zijn relatief grote opwekkers en gebruikers, bijvoorbeeld bedrijven op een bedrijventerrein. Deelname aan een E-hub kan (op termijn) (financieel) voordelig zijn voor bedrijven. De koppeling tussen gebruikers en opwekkers is vaak virtueel, door middel van een softwareplatform waar bedrijven en de netbeheerder gebruik van maken.

.

Meer Zon, minder netcapaciteit, hoe doen we dat? |

25/29

3.4.

Andere acties

De hoofdlijnen van het programma zijn onder spoor A en B beschreven. Onderstaand volgt een beschrijving van andere acties die niet direct onder spoor A of B vallen. Afstemming met overheden De onderstaande lobby-punten worden in afstemming met andere overheden via RESU16, G4 en VNG afgestemd en ingebracht. Monitoring zon op dak opstellen via RESU16 In de overgenomen Motie 169 'Nieuwe doelstelling voor zon-op-dak' wordt de wens uitgesproken om te komen tot een nieuwe doelstelling die lokaal en regionaal hanteert kan worden. Binnen RESU16 wordt de monitoring voor zon op dak en de voortgang ervan uitgewerkt. Een belangrijke bron voor monitoring is het CBS/klimaatmonitor. De monitoring in het vorige zon op dak programma werd op basis van luchtfoto’s in percentages uitgedrukt. In dit nieuwe programma is de duurzame opwek van elektriciteit per jaar uitgedrukt in GWh de indicator. Ter informatie zal ook de voortgang bij de doelgroepen meegenomen worden. Afstemming over netproblematiek en balancering - met Stedin en RES U16. Door Stedin wordt er in RES U16 verband informatie gedeeld, om inzicht in de netproblematiek en de mogelijkheden voor zon op dak en balancering van het net te vergroten. Inzicht wordt geboden in aantallen klein- en grootverbruiksaansluitingen op bedrijventerreinen, om vervolgens onze doelgroepen-aanpak gerichter te kunnen organiseren.

Daarnaast gaan wij in gesprek met Stedin over welke balancerings-initiatieven zij als wenselijk zien, en op welke manier deze initiatieven mogelijk zijn ondanks Tennet’s netbeperkingen. Een van de resultaten binnen de pilot-aanpak is te komen tot (balancerings)overeenkomsten. Tijdig inzicht in de mogelijkheden en onmogelijkheden vanuit de netbeheerder helpt in het behalen van dat resultaat. Op basis van recent aangepaste regelgeving zijn de balanceringsovereenkomsten mogelijk. Maar ze zijn nieuw in de sector en nieuw voor Stedin, en vragen daarom veel onderlinge afstemming. Gunstige regelgeving en prijsprikkels voor balancering De huidige regelgeving maakt nog in onvoldoende mate balancering van het net mogelijk. Aanpassing van deze regelgeving (o.a. de ACM-netcodes) is nodig, zodat er tarieven en prijsprikkels komen die balancering en congestiemanagement mogelijk maken door zowel netbeheerders als marktpartijen. Om vervolgens marktpartijen en netbeheerders in staat te stellen om gebruik te maken van slimme oplossingen zoals batterijen, opslag en flexibiliteit. Eventuele dakverplichting bij bestaande utiliteitsgebouwen onderzoeken via RES U16 In RES- en G4-verband wordt verkend hoe gemeenten de zon op dak verplichting voor bestaande utiliteitsgebouwen in de toekomst in kunnen gaan zetten.

De verplichting wordt mogelijk via de invoering van de nieuwe Omgevingswet, maar kent nog veel onzekerheid in de uitvoering en handhaving. De invoering ervan is juridisch complex en nieuw. Hierbij wordt onze gemeentelijke VTH betrokken en er wordt informatie gedeeld. De uitdagingen voor eigenaren in het aansluiten van grootschalige zon op dak tijdens de huidige netcongestieperiode, zullen worden meegenomen in deze verkenning. Financiering van zon op grote daken na 2025 In het Klimaatakkoord is afgesproken dat er na 2025, of zodra er met de SDE++ 35 terawattuur aan subsidiabele productie op land wordt ondersteund, geen nieuwe subsidie meer verstrekt zou worden. Het plafond van 35 terawattuur in de SDE is inmiddels geschrapt. Het uitgangspunt in het klimaatakkoord was dat projecten op dat moment voldoende rendabel zijn om zelfstandig door de markt te worden opgepakt. Het is nog onzeker of te zijner tijd inderdaad geen onrendabele top bestaat. EZK verkent welke instrumenten de financiering van zon op grote daken Meer Zon, minder netcapaciteit, hoe doen we dat? |

26/29

kunnen ondersteunen. Lobby wordt gevoerd voor een gunstige financiering en investeringszekerheid ook na 2025, voor zowel meer duurzame opwek als voor net-oplossingen die deze opwek mogelijk maken. Lichtgewicht panelen t.b.v. zwakke dakconstructies Zwakke dakconstructies zijn een belemmering voor de verdere groei van zon op grote daken. Het is een minder grote en urgente belemmering dan de netproblematiek. Marges van zon-op-dakprojecten zijn gedaald en daarmee is er een kleiner budget voor dakaanpassingen, lichtgewicht panelen of alternatieve draagsystemen. Deze kosten kunnen niet meegerekend worden in de subsidieaanvragen, terwijl vanaf 2022 een modelverklaring Draagkracht wordt gevraagd. Lobby-punt richting het Rijk is, om deze kosten mee te nemen in de subsidiëring, bijvoorbeeld via een aparte SDE-categorie. Stopzetten van subsidieregelingen De actie stopzetten van twee subsidieregelingen is eerder benoemd bij Hoofdstuk Uitgangspunten. Onderstaand de toelichting nogmaals in het kort. ▪ In de Raadsbrief Jaarplan 2022 Energietransitie zijn de evaluatie en de conclusies van de nadere regels ‘Collectieve zonne-energieprojecten’ en ‘Zonneboilers’ opgenomen, naar aanleiding van een toezegging bij de raadsvergadering van de Voorjaarsnota 2021.

Beide subsidieregelingen worden niet of nauwelijks gebruikt door bewonersinitiatieven en bewoners, omdat daken op andere manieren worden benut. Door het college is besloten om de regelingen stop te zetten. Onder het Hoofdstuk Uitgangspunten is een uitgebreide toelichting te vinden. Als gemeente blijven wij de optie voor een postcoderoos in samenwerking met lokale initiatieven benoemen richting dakeigenaren. ▪ Energiecoöperaties en bewonersinitiatieven zijn bij andere kansrijkere trajecten betrokken, bij collectieve inkoop acties van zonnepanelen en isolatiemaatregelen. Zij worden ondersteunt door de gemeente via het loket Buurtidee en worden betrokken bij de (financiële) participatie rondom wind- en zonneparken (aangeven in de Beantwoording van de schriftelijke vragen 235). Bijdrage aan het Onderzoek energieontwikkelbedrijf. Een van de ambities uit het nieuwe coalitieakkoord is het onderzoeken of een energieontwikkelbedrijf kan bijdragen aan het tempo van energieprojecten. Dit nieuwe programma levert een bijdrage aan deze ambitie, door bij de genoemde pilotprojecten op gemeentelijke gronden, te verkennen of een gemeentelijk ontwikkelbedrijf een rol zou kunnen spelen. We kijken daarbij voornamelijk naar het vergroten van de realisatiekans van de combinatie tussen opwek en de aanpak van netcongestie.

Meer Zon, minder netcapaciteit, hoe doen we dat? |

27/29

4. Bijlagen Bijlage: RHDHV-onderzoek, Oplossingen voor netinpassing van zon en wind

Meer Zon, minder netcapaciteit, hoe doen we dat? |

28/29

Bezoekadres: Stadsplateau 1, 3533 JE Utrecht Postadres: Postbus 8406, 3503 RK Utrecht Telefoon: 030 - 286 00 00

Oplossingen voor netinpassing van zonne- en windenergie bij netcongestie Handelingsperspectief voor de gemeente Utrecht

Colofon Titel document: Oplossingen voor netinpassing van zonneen windenergie bij netcongestie Ondertitel: Handelingsperspectief voor de gemeente Utrecht Referentie: BI4001 Opdrachtgever: Gemeente Utrecht Contactpersoon: Freek Vossen Contactgegevens: freek.vossen@utrecht.nl Status: Definitief v1.1 Datum: 25 mei 2025 Auteurs: Gecontroleerd door: Datum: Goedgekeurd door: Datum: Contactgegevens

Bart Steman, Karen Friele Marin Epema 3 mei 2025 Bart Steman 25 mei 2022 bart.steman@rhdhv.com

Classificatie Project gerelateerd

Behoudens andersluidende afspraken met de Opdrachtgever, mag niets uit dit document worden verveelvoudigd of openbaar gemaakt of worden gebruikt voor een ander doel dan waarvoor het document is vervaardigd. HaskoningDHV Nederland B.V. aanvaardt geen enkele verantwoordelijkheid of aansprakelijkheid voor dit document, anders dan jegens de Opdrachtgever.

5 mei 2022

Oplossingen voor netinpassing van zonne- en windenergie bij netcongestie

2

Inhoudsopgave Managementsamenvatting

4

1.

Inleiding

7

2.

Onderzoeksopzet

8

3.

Netcongestie

9

4.

Oplossingsrichtingen

13

5.

Casussen in gemeente Utrecht

30

6.

Mogelijke rollen gemeente

35

7.

Conclusies en aanbevelingen

36

Referenties

40

Bijlage 1. Verantwoording onderzoeksopzet

42

5 mei 2022

Oplossingen voor netinpassing van zonne- en windenergie bij netcongestie

3

Managementsamenvatting

•

Op 12 oktober 2021 heeft TenneT aangekondigd dat de limiet is bereikt voor het hoogspanningsnetwerk in de provincie Utrecht. De consequentie is dat er tot de periode 2026-2029 geen transportcapaciteit voor de teruglevering van elektriciteit beschikbaar is voor grootverbruik aansluitingen. Kleinverbruik aansluitingen (voornamelijk particulieren of bedrijven met een kleine aansluiting) hebben nog geen last van de transportbeperking. TenneT en Stedin werken samen aan het uitbreiden van de structurele capaciteit van het elektriciteitsnet, maar dat zijn processen die veel tijd in beslag nemen. Tot de uitbreiding gereed is geldt er een voorlopige transportbeperking. Daardoor kunnen er problemen ontstaan bij het realiseren van nieuwe winden zonne-energie projecten in de gemeente Utrecht. Reeds gerealiseerde projecten kunnen vooralsnog blijven terugleveren op hun gecontracteerde vermogen. De beperkt transportcapaciteit heeft dus alleen invloed op nieuw te ontwikkelen projecten. De opgelegde transportbeperking en de structurele capaciteitsproblemen op het elektriciteitsnet leiden mogelijk tot het niet behalen van de gemeentelijke doelstellingen voor duurzame opwek van elektriciteit tot 2030. Daarom is de gemeente Utrecht op zoek naar handelingsperspectief in het geval dat er tot minimaal 2026-2029 geen of beperkt teruglevercapaciteit beschikbaar komt.

OPLOSSINGEN In dit onderzoek zijn acht oplossingsrichtingen geanalyseerd die bij nieuwe projecten mogelijk een oplossingen zijnvoor het niet kunnen aansluiten op het net. De acht oplossingsrichtingen zijn: • Aftoppen van productiepieken: op 50%-70% van het piekvermogen van een zonne-installatie aansluiten. • Optimaliseren van eigen verbruik en opwek: combineren van opwek en direct eigen gebruik, waarmee teruglevering voorkomen kan worden. • Opslag in een batterij: productiepieken opslaan in een batterij en gebruiken op moment dat er minder duurzame energie opgewekt wordt.

5 mei 2022

Oplossingen voor netinpassing van zonne- en windenergie bij netcongestie

•

•

•

•

Directe lijn met grootverbruiker: aansluiten van een installatie op een grootverbruiker in de directe nabijheid van het project, waarmee vraag een aanbod aan elkaar gekoppeld worden. Cable pooling: het combineren van een windenergie en zonneenergie project op één aansluiting op het elektriciteitsnet en het delen van transportcapaciteit. Een Energiehub: een fysiek of virtueel platform waarop voornamelijk vraag en aanbod van elektriciteit met elkaar uitgewisseld worden, eventueel aangevuld met een of meerdere andere oplossingen uit dit rijtje. Omzetten van elektriciteit naar warmte: opgewekte elektriciteit omzetten in warmte, dat gebruikt kan worden voor diverse toepassingen. Omzetten van elektriciteit naar waterstof: opgewekte elektriciteit middels elektrolyze omzetten in waterstof, dat gebruikt kan worden voor diverse toepassingen.

De oplossingen zijn in te delen in drie categorieën, afhankelijk van de mate van complexiteit. De eenvoudige oplossingen kunnen in principe in elke situatie toegepast worden. Voor de uitdagende oplossingen geldt dat er een vorm van ondersteuning en faciliteren nodig is om deze te realiseren. De complexe oplossing is technisch haalbaar, maar het toepassingspotentieel is op korte termijn beperkt. Eenvoudig en invidiueel • •

Aftoppen van productiepieken Optimaliseren van eigen gebruik en opwek

Uitdagend en/of collectief • • • • •

Opslag in een batterij Directe lijn met een grootverbruiker Energiehub Cable Pooling Omzetten naar warmte

Complex •

Omzetten naar waterstof

Al deze oplossingen kunnen helpen bij het realiseren van projecten ondanks de geldende transportbeperking. Sommige van de oplossingen lossen niet het volledige terugleverprobleem op, maar kunnen nu en in de toekomst wel

4

de congestieproblematiek verminderen. Denk hierbij bijvoorbeeld aan het aftoppen van productiepieken en cable pooling. TOEPASSING OPLOSSINGEN BIJ 4 DOELGROEPEN Bij vier doelgroepen is op basis van Utrechtse casussen verkend welke mogelijke oplossingen toegepast kunnen worden om duurzame energie op te wekken wanneer er sprake is van een transportbeperking voor teruglevering aan het net. De belangrijkste conclusie per casus is: • Nieuwbouw woningen: hierbij is het van belang om vroeg in het proces inzichtelijk te hebben wat het verwachte gebruiksprofiel en opwekprofiel van elektriciteit is, om de installatie zo te dimensioneren dat opwe ken gebruik met elkaar overeen komen. • Bedrijfsdaken: het verschilt per bedrijf welke oplossingen haalbaar en kansrijk zijn. Op het niveau van bedrijventerreinen kunnen Energiehubs een oplossing bieden om vraag en aanbod van elektriciteit met elkaar in balans te brengen. Ook de combinatie met elektrisch laden is kansrijk, vanwege de transitie naar zero-emissie stadslogistiek op termijn. • Solar carports: bij de locatiekeuze van solar carports is het aan te raden om rekening te houden met locaties waar een hoge elektriciteitsvraag aanwezig is. Door opwek en gebruik van elektriciteit aan elkaar te koppelen kan teruglevering voorkomen worden.

• Grootschalige projecten: Voor grote wind- en zonne-energie projecten hangt de oplossing die mogelijk een uitkomst kan bieden vooral af van de locatie en wat er in de (directe) nabijheid aanwezig is aan bijvoorbeeld potentiële afnamers van elektriciteit. De mismatch tussen afname en gebruik is het grootst, vanwege de grote aansluitcapaciteit die nodig is voor de grote projecten. MOGELIJKE ROLLEN GEMEENTEN Dat de gemeente Utrecht geconfronteerd wordt met de mogelijke gevolgen van de transportschaarste op het elektriciteitsnet is nieuw. Voor de gemeente is het van belang dat de energietransitiedoelstellingen behaald worden. Om de doelstelling daadwerkelijk te halen is zij mede afhankelijk van de beschikbare capaciteit op het elektriciteitsnet. Deze capaciteit is afhankelijk van de mate waarin netbeheerders binnen het bestaande elektriciteitsnetwerk capaciteit vrij kunnen maken en het bestaande 5 mei 2022

Oplossingen voor netinpassing van zonne- en windenergie bij netcongestie

elektriciteitsnetwerk kunnen verzwaren. De gemeente zoekt daarom naar mogelijke rollen en instrumenten om in te spelen op dit vraagstuk. Daarmee kan zij bij zowel huidige als toekomstige projecten in anticiperen en reageren op de specifieke behoeften van betrokken partijen. De gemeente Utrecht kan verschillende rollen aannemen om de oplossingsrichtingen te faciliteren en te stimuleren, oplopend van een beperkte rol in projecten tot een grote rol en mate van invloed: • Informerend • Reactief • Stimulerend • Faciliterend • (Co-)creatie Per type toepassing en per type oplossing kan een andere rol mogelijk en wenselijk zijn. In dit onderzoek zijn de verschillende rollen en de daarbij passende instrumenten verkend en beschreven. Er worden geen uitspraken gedaan over de wenselijke en beoogde rol. De rol dient nader afgestemd en besloten te worden. De belangrijkste les die uit de analyse en werksessies getrokken kan worden is dat het per project maatwerk is én blijft om te bepalen of een oplossing technisch haalbaar is, bijdraagt aan het voorkomen van terugleveren aan het net en financieel rendabel is. ADVIES VOOR VERVOLG Op basis van de resultaten van dit onderzoek zijn de volgende aanbevelingen voor vervolgstappen en onderzoek geformuleerd: 1.

Stimuleren van optimalisatie opwek en verbruik Nieuwe installaties dienen zo veel mogelijk direct gekoppeld te worden aan direct eigen gebruik. Waar nodig en mogelijk wordt dit gecombineerd met het aftoppen van productiepieken door middel van (dynamische) curtailment. Op deze manier wordt het terugleveren van elektriciteit zoveel mogelijk voorkomen. Aandachtspunt hierbij is het slim programmeren van de realisatie van nieuwe projecten. Het programmeren van grootschalige opwekprojecten is ook belangrijk in RES-verband, waarbij gekeken moet 5

worden hoe de beschikbare netcapaciteit ook op regionaal niveau efficiënt gebruikt kan worden. 2. Stimuleren en faciliteren van pilots Via pilotprojecten kunnen de oplossingsrichtingen verder worden onderzocht. Private en gemeentelijke vastgoedeigenaren kunnen hierin ondersteund worden, bijvoorbeeld met het faciliteren van haalbaarheidsstudies. Pilotprojecten kunnen onder andere zijn: • Combineren van opwek en verbruik door koppelen van opwek met elektrisch laden; • Combineren van opwek en verbruik door het koppelen van grootschalige opwekprojecten aan grootverbruikers met een hoge elektriciteitsvraag; • Het realiseren van solar carports nabij (gemeentelijk) vastgoed met een hoog elektriciteitsverbruiker, zoals zwembaden; • Verkennen van de mogelijkheid om Energiehubs te realiseren op bedrijventerreinen, waarbij meerdere gebruikers en opwekkers van elektriciteit hun capaciteit virtueel met elkaar uitwisselen; • Realiseren van een batterij bij een (grote) opwekinstallatie, voor het stimuleren van eigen gebruik van opgewekte duurzame elektriciteit. 3. Versterken van de rol van de gemeente Het ontwikkelen van een duidelijke visie en standpunt over de rol van de gemeente bij transportschaarste en netinpassing van duurzame energie.

Het versterken van de rol van de gemeente begint bij het informeren van de eigen organisatie over de huidige en verwachte situatie op het elektriciteitsnet en welke mogelijkheden er zijn om daar naar te handelen. Daarnaast kan een nieuwe programma ‘Netinpassing’ ontwikkeld worden, of gekoppeld aan een reeds bestaand programma. In dit programma kan een heldere visie, rolname en programmering aangebracht worden. Hierin kan samen opgetrokken worden met de RES-regio, de provincie en de netbeheerder.

5 mei 2022

Oplossingen voor netinpassing van zonne- en windenergie bij netcongestie

6

1.

Inleiding

1.1.

Aanleiding, achtergrond en probleemstelling

Aanleiding: transportschaarste in de provincie Utrecht In de provincie Utrecht loopt het hoogspanningsnet tegen zijn grenzen aan. Op 12 oktober 2021 heeft TenneT aangekondigd dat de limiet bereikt is1. Dit betekent dat er tijdelijk geen ruimte meer is voor aanvragen van het transport voor duurzaam opgewekte elektriciteit van bijvoorbeeld wind- en zonne-energie projecten in de regio. Deze duurzaam opgewekte elektriciteit kan daarom tijdelijk niet worden teruggeleverd op het elektriciteitsnetwerk. TenneT en Stedin werken samen aan het uitbreiden van de structurele capaciteit van het elektriciteitsnet, maar dat zijn processen die veel tijd in beslag nemen. Tot de uitbreiding gereed is geldt er een (voorlopige) transportbeperking. Daardoor kunnen er problemen ontstaan voor het realiseren van nieuwe wind- en zonne-energie projecten in de gemeente Utrecht. Achtergrond: structurele congestie De congestie wordt veroorzaakt door de snelle groei van wind- en zonneenergie projecten in de afgelopen jaren. Sneller dan de regionale netbeheerder Stedin en landelijke netbeheerder TenneT bij kunnen houden. Een structurele oplossing voor het capaciteitsprobleem is het verzwaren van het elektriciteitsnet. Voor verzwaring van het hoogspanningsnetwerk is TenneT verantwoordelijk. De uitbreiding van de capaciteit zal naar verwachting gefaseerd gereed zijn in de periode 2026-2029.

Dit betreft onder andere de vernieuwing van hoogspanningsstation Oudenrijn, waar de gemeenteraad op 20 april 2022 over geïnformeerd is2. Daarnaast loopt er op dit moment een onderzoek om na te gaan of via congestiemanagement ruimte gemaakt kan worden om in de komende jaren 100 tot 225 MW aan capaciteit op het net vrij te maken voor nieuw aan te sluiten projecten. Dit onderzoek is waarschijnlijk in het tweede kwartaal van 2022 gereed.

1 2

TenneT, 2021 Raadsbrief 9942773, 20 april 2022

5 mei 2022

Oplossingen voor netinpassing van zonne- en windenergie bij netcongestie

Het capaciteitsprobleem heeft gevolgen voor nieuwe aanvragen van transportcapaciteit die ingediend zijn of worden vanaf 12 oktober 2021. Het betreft hier alleen aanvragen voor een grootverbruikersaansluiting (groter dan 3 x 80 Ampère). Bij deze aanvragen wordt een transportbeperking opgelegd voor het terugleveren van elektriciteit. De aanvrager wordt op een wachtlijst geplaatst. Zodra er netcapaciteit beschikbaar is, worden de aanvragers op volgorde van de wachtlijst aangesloten voor teruglevering. Toezichthouder ACM heeft de investeringsplannen van de netbeheerders bestudeerd en hieruit geconcludeerd dat de netbeheerders de komende tien jaar de transportschaarste niet volledig zullen en kunnen oplossen. De ACM pleit daarom dat netbeheerders voorrang moeten kunnen geven aan projecten die bijdragen aan de energietransitie3. Probleemstelling: Handelingsperspectief voor de gemeente De opgelegde transportbeperking en de structurele capaciteitsproblemen op het elektriciteitsnet leiden mogelijk tot het niet behalen van de gemeentelijke doelstellingen voor duurzame opwek van elektriciteit tot 2030. Daarom is de gemeente Utrecht op zoek naar handelingsperspectief in het geval dat er tot minimaal 2026 geen of beperkt teruglevercapaciteit beschikbaar komt. 1.2.

Leeswijzer In dit rapport gaan we nader in op onderzoeksopzet (hoofdstuk 2) en het probleem van netcongestie in de gemeente en regio Utrecht (hoofdstuk 3). Vervolgens worden acht oplossingsrichtingen beschreven (hoofdstuk 4) die afhankelijk van de specifieke situatie een oplossing kunnen bieden om nieuwe opwekinstallaties te realiseren. Vier verschillende toepassingen worden nader toegelicht (hoofdstuk 5), waarvoor oplossingsrichtingen zijn verkend. Daarnaast gaan we nader in op de mogelijke rollen van de gemeente (hoofdstuk 6) in dit vraagstuk. We sluiten af met de belangrijkste conclusies en aanbevelingen voor vervolg (hoofdstuk 7).

Solar Magazine, 2022: ACM over investeringsplannen netbeheerders: problemen vol stroomnet gaan verder toenemen 3

7

2.

Onderzoeksopzet

2.1.

Hoofdvraag en deelvragen

De vraag die in dit onderzoek centraal staat is als volgt: Welke mogelijkheden zijn kansrijk om op korte termijn duurzame energie opwek op grote bedrijfsdaken, nieuwbouw en grootschalige opwek uit wind en zon te realiseren, ondanks de (te verwachten) netcongestie? Om deze hoofdvraag te beantwoorden, onderzoeksvragen geformuleerd: 1.

2. 3. 4.

zijn

de

volgende

vier

Welke oplossingsrichtingen kunnen op de korte termijn helpen om nieuwe duurzame opwekinstallaties op grote bedrijfsdaken, parkeerterreinen, nieuwbouwcomplexen en zonneparken te realiseren ondanks de (te verwachten) teruglevercongestie? Hoe we komen tot een succesvolle implementatie van deze oplossingsrichtingen? Welke rol kan de gemeente vervullen bij het faciliteren en stimuleren van deze oplossingsrichtingen? Wat deze oplossingsrichtingen kunnen betekenen voor een aantal concrete casussen in Utrecht?

2.2. Onderzoeksopzet Om antwoord te geven op de geformuleerde hoofdvraag en deelvragen maken we gebruik van bestaande literatuur om de oplossingen in beeld te brengen en te beschrijven. De oplossingen worden getoetst aan de hand van vijf werksessies waarin concrete casussen centraal staan. Beschikbaar voor toepassing op relatief korte termijn Voor de oplossingsrichtingen maken we gebruik van reeds bestaande inventarisaties en studies. De afbakening voor de te beschrijven oplossingen is dat deze beschikbaar moeten zijn om toegepast te kunnen worden. We beschrijven daarom geen innovaties op productniveau die mogelijk in de komende jaren op de markt beschikbaar komen en nieuwe toepassingen mogelijk maken. Terugdringen van congestie op het net 5 mei 2022

Oplossingen voor netinpassing van zonne- en windenergie bij netcongestie

De oplossingen die worden beschreven moeten op relatief korte termijn bij kunnen dragen aan het aansluiten van nieuwe installaties op het elektriciteitsnet. Sommige oplossingen kunnen ook toegepast worden bij bestaande installaties, maar het ontbreekt op dit moment aan een instrumentarium waarmee dat afgedwongen kan worden. We beschrijven geen oplossingen of strategieën die bij dragen aan het terugdringen van congestie in algemene zin, zoals fysieke uitbreiding van de capaciteit van het net. Dat zijn maatregelen die ongeacht wat hier beschreven wordt sowieso uitgevoerd moeten worden door de nationale en regionale netbeheerders. Effect van netcongestie op gemeentelijke doelstellingen In het onderzoek gaan we niet in op het verwachte effect van de netcongestie op de gemeentelijke doelstellingen, omdat het lastig te voorspellen is wat de ontwikkelingen zijn vanuit netbeheerders en marktpartijen. Netbeheerders zijn verantwoordelijk voor de fysieke uitbreiding van de capaciteit op het net en dienen congestiemanagement toe te passen. Onduidelijk is hoeveel extra ruimte er op deze manier op het net ontstaat. Anderzijds is het onduidelijk hoe snel marktpartijen in samenwerking met óf in opdracht van netbeheerders alternatieve oplossingen in de praktijk implementeren. De verantwoording van de onderzoeksopzet is opgenomen in Bijlage 1. 2.3.

Betrokken partijen Bij de uitvoering van het onderzoek zijn de volgende partijen betrokken: • Gemeente Utrecht: opdrachtgever • Royal HaskoningDHV (RHDHV): opdrachtnemer en adviesbureau, hoofdauteur van het rapport. • Stedin: regionale netbeheerder. • Energie Collectief Utrechtse Bedrijven (ECUB): Adviseur voor bedrijven voor verduurzaming en opwekken hernieuwbare energie. • Ontwikkelaar van duurzame energie projecten.

8

3.

Netcongestie

3.1. Wat is netcongestie? De toename van de vraag naar elektriciteit en de snelle opkomst van duurzame energie zorgt ervoor dat de elektriciteitsnetten op steeds meer plekken tegen de fysieke grenzen zitten. Hierdoor is er in verschillende gebieden geen capaciteit meer om nieuwe wind- en zonne-energieprojecten aan te sluiten op het elektriciteitsnet. Totdat deze problemen verholpen zijn kunnen hier geen nieuwe wind- en/of zonne-energie installaties aangesloten worden.

Tijdens piekproductie wanneer de zon schijnt of het hard waait, dienen deze grote pieken aan elektriciteitsopwekking naar andere delen van het land te worden getransporteerd. Dit vraagt op deze momenten grote capaciteit van het elektriciteitsnetwerk. 3.3. Hoe zit het in Utrecht? In de provincie Utrecht ligt de oorzaak van de afgekondigde transportschaarste bij het hoogspanningsnetwerk van TenneT. Dit hoogspanningsnetwerk loopt tegen de grens aan voor het terugleveren van elektriciteit. Het congestiegebied betreft alle 150kV-stations in de provincie Utrecht. In dit gebied is het gecontracteerde transportvermogen circa 700 MW. Het totaal beschikbare transportvermogen van station Breukelen-Kortrijk bedraagt echter 500 MW. Dit vermogen is volledig vergeven in getekende offertes voor gecontracteerd transportvermogen voor het terugleveren van elektriciteit (invoeding). Voor de afname van elektriciteit geldt geen transportbeperking. 3.4.

Figuur 1. De landelijke capaciteitskaart voor invoeding van Netbeheer Nederland (17-03-2022, 8:50 uur)

3.2. Hoe ontstaat netcongestie? Congestie in het elektriciteitsnet ontstaat met name in landelijke, dunbevolkte gebieden waar in de afgelopen decennia weinig vraag was naar elektriciteit. De infrastructuur is daar niet berekend op de snelle toename van de hoeveelheid elektriciteit die getransporteerd moet worden. Toch zie je nu ook dat er steeds vaker netcongestie optreedt in het stedelijk gebied. Het elektriciteitsnet is op deze plekken gebaseerd op een voorspelbaar productieen afnamemodel en is niet berekend op het snel veranderende elektriciteitssysteem. In dit veranderende elektriciteitssysteem is de productie van elektriciteit in steeds grotere mate afhankelijk van het weer. 5 mei 2022

Oplossingen voor netinpassing van zonne- en windenergie bij netcongestie

Wat betekent netcongestie voor duurzame opwekinitiatieven in Utrecht? De afgekondigde transportschaarste zorgt ervoor dat wind- en zonne-energie projecten die nu worden ontwikkeld geen elektriciteit op het net kunnen leveren. De initiatiefnemer van een zon of windproject krijgt in dit geval een tijdelijke transportbeperking opgelegd door de netbeheerder van 0 kW. In de praktijk betekent dit dat er wel een technische aansluiting gerealiseerd wordt, maar er een contractuele beperking opgelegd wordt om elektriciteit te leveren aan het net. De tijdelijke transportbeperking wordt opgeheven op het moment dat er meer capaciteit op het net beschikbaar komt. De transportbeperking zorgt ervoor dat deze projecten vertraging kunnen oplopen voordat ze starten met terugleveren, of zelfs niet worden gerealiseerd. Deze vertraging zorgt ervoor dat de gemeente Utrecht in de knel komt met het realiseren van haar energietransitiesdoelstellingen.

9

3.5.

Structurele uitbreiding van de capaciteit van het net

Een structurele oplossing voor het capaciteitsprobleem is het verzwaren van het hoogspanningsnetwerk. Hiervoor is TenneT verantwoordelijk. TenneT geeft aan dat de structurele oplossing bestaat uit4: •

• •

Het opsplitsen van het vermaasde 150kV-net Flevoland-GelderlandUtrecht in minimaal vier deelnetten met een eigen koppeling met het 380kV-net; Het verhogen van de 150/380kV-transformatorcapaciteit; Mogelijk verzwaren van 150kV-verbindingen.

De uitbreiding van de capaciteit zal naar verwachting gefaseerd gereed zijn in de periode 2026-2029. Wat de exacte impact is op de toename van de capaciteit op het net voor teruglevering is nog onbekend. 3.6.

Congestiemanagement en de nieuwe Netcode

Congestiemanagement Wanneer er sprake is van structurele congestie start de netbeheerder een onderzoek naar de mogelijkheden voor het kunnen toepassen van congestiemanagement in het betreffende gebied. Congestiemanagement houdt in dat netbeheerders de transportschaarste op het net proberen op te lossen door producenten en afnemers van elektriciteit, als dat nodig is, een vergoeding te geven als zij helpen het net minder te belasten. Dit kan bijvoorbeeld door de vraag naar elektriciteit te verplaatsen naar een ander moment op de dag, of door tijdelijk de invoeding op het net te verminderen. Congestiemanagement is een tijdelijke oplossing die toegepast kan worden wanneer de maximale capaciteit van het net bereikt is. De oplossing geldt alleen in de periode tot de netverzwaring gereed is. Door congestiemanagement toe te passen wordt de beschikbare capaciteit beter benut en ontstaat er meer ruimte op het elektriciteitsnet. Daarmee kunnen meer wind- en zonneparken aangesloten worden op het net.

4

TenneT, 2021

5 mei 2022

Aanpassing Netcode Elektricteit De verwachting is dat medio 2022 een nieuwe Netcode Elektriciteit van de Autoriteit Consument & Markt (ACM) ingaat. De huidige regels zijn onvoldoende toegespitst op distributienetten, waardoor regionale netbeheerders zeer beperkt congestiemanagement toepassen. Dit is de afgelopen jaren zo gebleken. Het ontwerpbesluit voor de aanpassing van de Netcode Elektriciteit is door de ACM gepubliceerd op 19 augustus 20215. De definitieve versie van de nieuwe Netcode Elektriciteit is nog niet gepubliceerd. Met de nieuwe Netcode herziet en actualiseert de ACM de regels rondom transportschaarste en congestiemanagement. Zo worden landelijke en regionale netbeheerders verplicht om de flexibiliteit van aangeslotenen in het elektriciteitsnet in te zetten om de netten optimaal te benutten. De nieuwe Netcode stelt vast hoe netbeheerders met transportcapaciteit dienen om te gaan en in welke mate netbeheerders congestiemanagement in gebieden met transportschaarste, zoals in de provincie en gemeente Utrecht, moeten toepassen. Zo kan de tijd die netbeheerders nodig hebben om de netten te verzwaren en/of uit te breiden worden overbrugd. De nieuwe Netcode beschrijft de taken die de netbeheerder moet uitvoeren als de situatie dreigt te ontstaan dat het elektriciteitsnet het gevraagde transportvermogen niet kan leveren.

Ook beschrijft de nieuwe Netcode het proces dat de netbeheerder moet volgen in deze situatie. Dit proces bevat onder andere een onderzoek dat de netbeheerder moet uitvoeren naar de mogelijkheden van het toepassen van congestiemanagement voordat zij de conclusie mag trekken dat er geen transportcapaciteit meer beschikbaar is. De ACM geeft aan het belangrijk te vinden dat de netbeheerder altijd een bepaalde mate van congestiemanagement toepast. Er zijn echter een aantal uitzonderingen mogelijk om congestiemanagement niet toe te passen, bijvoorbeeld wanneer het verwachte transporttekort korter dan één jaar duurt. Ook mag de netbeheerder een financiële en een technische bovengrens hanteren voor het toepassen van congestiemanagement. Als de grens is bereikt hoeft de netbeheerder niet langer congestiemanagement toe te passen, omdat het dan financieel of technisch niet haalbaar is. Zo blijven de kosten voor de netbeheerder redelijk en wordt de veiligheid en 5

Oplossingen voor netinpassing van zonne- en windenergie bij netcongestie

ACM, 2021: Ontwerp Codebesluit Congestiemanagement

10

betrouwbaarheid van het elektriciteitsnetwerk geborgd. Deze technische en financiële bovengrens staat nog niet vast. De ACM heeft in de concept tekst het volgende voorstel geformuleerd: • Deze technische grens bedraagt minimaal 120% van de aanwezige transportcapaciteit vermeerderd met de aanwezige regelbare capaciteit en maximaal van 200%. De grens is afhankelijk van de stuurbaarheid van de verbruikende en producerende afnemers. • Deze financiële grens bedraagt 2,50 euro per MWh van de hoeveelheid energie die met de aanwezige transportcapaciteit kan worden getransporteerd in dit congestiegebied gedurende de periode waarvoor het congestiegebied is aangewezen

Netbeheerders hebben een redispatch platform GOPCAS7 ontwikkeld en geïmplementeerd. Met de nieuwe Netcode zal GOPACS een belangrijk instrument kunnen worden voor het balanceren van vraag en aanbod in het elektriciteitsnet en het voorkomen van congestie.

3.7. Wat is het verwachte effect van de nieuwe Netcode? Transparantie voor afnemers is een belangrijk item in de nieuwe Netcode Elektriciteit. Transparantie dient integraal onderdeel te vormen van het proces van congestiemanagement. Voor afnemers dient duidelijk te zijn wanneer flexibiliteit gewenst is, welke flexibiliteitsdiensten ze kunnen aanbieden, hoe het bied- en selectieproces verloopt en op welke wijze partijen worden vergoed voor hun bijdragen aan congestiemanagement.

De situatie waarin producenten een aansluitovereenkomst hebben aanvaard waarin de vaste levering van energie niet is gewaarborgd (non-firm ATO) is momenteel niet toegestaan in Nederland. De nieuwe Netcode biedt geen ruimte aan de netbeheerder om een partij voorwaardelijke transportcapaciteit aan te bieden. Dit valt ook niet onder de mogelijkheden van de nieuwe Netcode. Daarmee biedt een non-firm ATO voorlopig geen structurele oplossing.

De nieuwe Netcode onderscheidt twee producten voor congestiemanagement. Voor beide producten kan de netbeheerder voor langere tijd contracten sluiten met aangeslotenen in het deelnet. • Capaciteitsproduct voor sluiting van de day-aheadmarkt (capaciteitsbeperking). Aangeslotene verplicht zich om op een specifiek moment niet boven een niveau in te voeden en/of af te nemen. Hierover worden vooraf afspraken gemaakt tussen aangeslotene en de nationale netbeheerder TenneT. De inzet van een capaciteitsbeperking is een aantrekkelijk middel voor netbeheerders om congestie vroegtijdig en mogelijk tegen lagere kosten op te lossen. • Energieproduct na sluiting van de day-aheadmarkt (redispatch product). Hieronder vallen alle wijzigingen die de netbeheerder maakt na het sluiten van de day-ahead markt6. Aangeslotenen kunnen vrijwillig redispatch-biedingen doen wanneer de nationale

Verwachtingen van netbeheerders Stedin voert op dit moment een onderzoek uit om het effect van de nieuwe Netcode op de netcongestie problematiek in Utrecht in kaart te brengen. De resultaten van dit onderzoek zijn nog niet bekend. Regionale netbeheerder Liander (verantwoordelijk voor het regionale elektriciteitsnet in andere gebieden) verwacht met deze nieuwe Netcode meer mogelijkheden te hebben om in congestiegebieden congestiemanagement toe te passen. Zij experimenteren in vier pilotgebieden met congestiemanagement op basis van de nieuwe Netcode8. Zij verwachten dat met de nieuwe Netcode meer klanten kunnen worden aangesloten op dezelfde capaciteit op het net.

Op de day-aheadmarkt kan elektriciteit worden verhandeld tot een dag vooruit. De elektriciteit wordt verhandeld in blokken van een uur. Zowel vraag- als aanbodvolumes worden op uurbasis ingeboden. 7 https://www.gopacs.eu/

8

6

5 mei 2022

Oplossingen voor netinpassing van zonne- en windenergie bij netcongestie

netbeheerder hierom vraagt. Aangeslotenen met aansluitcapaciteit van meer dan 60 MW zijn verplicht om dergelijke redispatchbiedingen te doen aan TenneT. Indien er sprake is van congestie op het landelijke hoogspannignsnet, kan deze grens verlaagd worden naar 1 MW. Daarmee komen meer aangesloten partijen hiervoor in aanmerking.

Ook Enexis verwacht dat in veel gebieden, waar nu sprake is van structurele netcongestie, nieuwe netcapaciteit beschikbaar komt9. Zij zien de nieuwe spelregels voor congestiemanagement als grote stap voorwaarts en kunnen

Liander, 2021: Voorbereiden in de praktijk met nieuwe Netcode elektriciteit Solar Magazine, 2022: Enexis over nieuwe spelregels congestiemanagement: ‘In veel rode gebieden komt nieuwe netcapaciteit beschikbaar’ 9

11

hiermee ruimte creëren voor het aansluiten van een grote hoeveelheid nieuwe zonnedaken en wind- en zonneparken. Wat het uiteindelijke effect van de nieuwe Netcode zal zijn is nog onbekend. Zowel netbeheerders, aangeslotenen als marktpartijen organiseren gezamenlijke initiatieven om hier op in te spelen. Stedin start bijvoorbeeld met een ‘flexchallenge’ om de problemen op het volle stroomnet op Schouwen-Duiveland, Tholen en Spijkenisse op te lossen. Met deze flexchallenge vraagt Stedin bedrijven hun elektriciteitsvermogen flexibel in te laten zetten, waarmee ‘energieondernemers’ geld kunnen verdienen10. Op deze manier dragen alle partijen gezamenlijk de verantwoordelijkheid om de beperkt beschikbare capaciteit van het net zo efficiënt mogelijk te gebruiken.

10

Stedin, 2022: Zet je flexibel elektriciteitsvermogen in voor Schouwen-Duiveland, Tholen en Spijkenisse

5 mei 2022

Oplossingen voor netinpassing van zonne- en windenergie bij netcongestie

12

4.

Oplossingsrichtingen

Wanneer er sprake is van netcongestie en er een transportbeperking geldt voor het terugleveren van elektriciteit voor nieuwe opwekinstallaties bieden de volgende acht toepassingen mogelijk een uitkomst: 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8.

Aftoppen productiepieken Optimaliseren eigen gebruik en opwek Opslag in een batterij Directe lijn met een grootverbruiker Cable pooling Energiehub Omzetten naar warmte Omzetten naar waterstof

Het betreft hier oplossingen die beschreven worden vanuit het perspectief om het aansluiten van nieuwe installaties mogelijk te maken. Het terugdringen van congestie op het net in algemene zin is een primaire verantwoordelijkheid van de netbeheerder. De oplossingen die hier beschreven worden dragen wel bij aan het verminderen van de druk op het net voor nieuwe installaties. De oplossingen worden in de paragrafen 4.1 t/m 4.8 beschreven. Per oplossing wordt aangegeven: • Hoe de oplossingsrichting werkt; • Welke randvoorwaarden er zijn; • Onder welke condities de oplossingsrichting toegepast kan worden; • Wat het mogelijke effect op de businesscase van het duurzame energieproject is; • Wat de belangrijkste risico’s zijn bij realisatie van deze oplossingsrichting. In hoofdstuk 5 wordt ingegaan op de toepassing van de oplossingsrichting in verschillende casussen in de gemeente Utrecht. Deze casussen geven een indicatie van het type toepassing dat mogelijk is in een specifieke context. In hoofdstuk 6 gaan we nader in op de rol van de gemeente bij de verschillende oplossingsrichtingen. 5 mei 2022

Oplossingen voor netinpassing van zonne- en windenergie bij netcongestie

13

4.1.

Aftoppen van productiepieken

Wat is aftoppen van de piekproductie? Door het vermogen van de omvormers te dimensioneren op 70% van het totale vermogen van de opwekinstallatie kan de initiatiefnemer toe met een kleinere netaansluiting. Dit wordt ook wel statische curtailment genoemd. Aansluiten op 70% van het piekvermogen is in lijn met het convenant van Holland Solar en Netbeheer Nederland uit 202011. Dit kan met alle typen opwekinstallaties en is in principe al de standaard voor veel installaties. Hiermee wordt de capaciteit van de omvormers veel efficiënter gebruikt. Het Planbureau voor de Leefomgeving (PBL) heeft het ministerie van Economische Zaken en Klimaat (EZK) geadviseerd om binnen de SDE++ de aansluiting van zonne-installaties te verkleinen voor 50% van het piekvermogen12. Wanneer een zonne-installatie op een lager vermogen wordt aangesloten kan op de beschikbare netcapaciteit méér hernieuwbare energie worden ingevoed.

gelijkmatiger elektriciteit op en voorkomt de initiatiefnemer een hoge piek in productie. Met een lagere piekproductie kan worden volstaan met een kleinere aansluiting op het elektriciteitsnet en een lagere transportcapaciteit. Ook kan dit ervoor zorgen dat er minder hoge productiepieken zijn, waardoor vraag en aanbod van elektriciteit op lokaal niveau (achter de meter) beter met elkaar in balans zijn. In veel gevallen wordt een oost-west opstelling daarom al standaard toegepast.

•

•

Het is ook mogelijk om dynamische curtailment toe te passen. Dynamische curtailment (of dynamische vermogensregeling13) houdt in dat de initiatiefnemer van de zonnestroominstallatie de omvormers op het maximale of gewenste vermogen dimensioneert en aansluit op het net, waarbij de regionale netbeheerder op afroep de productie kan beperken door één of meerdere omvormers tijdelijk uit schakelen. Dit heet Distributed Energy Resource-sturing (DER-sturing). Bij (verwachte) congestie kan de netbeheerder een signaal sturen naar de opwekker. De opwekker beperkt vervolgens de productie van opwekinstallatie binnen de transportbeperkingen die zijn opgelegd. Zo kan toch meer opwekvermogen worden aangesloten op het elektriciteitsnet en wordt het elektriciteitsnet efficiënter benut. Dynamische curtailment kan zowel bij kleine installaties (met een grootverbruiksaansluiting) als bij grote installaties toegepast worden. Bij dynamische curtailment is samenwerking met de netbeheerder een vereiste.

•

• Ook kan worden gekozen voor een oost-west opstelling van de zonnepanelen, in plaats van een zuid opstelling. Hiermee wekt de installatie veel

11 12

Holland Solar, 2020: Convenant Zon Betaalbaar op het Net PBL, 2022: Fotovoltaïsche zonne-energie op een kleinere aansluiting

5 mei 2022

Oplossingen voor netinpassing van zonne- en windenergie bij netcongestie

13

Randvoorwaarden voor succesvol implementeren Het principe van statische curtailment werkt alleen als er óf al een aansluiting op het elektriciteitsnet is óf wanneer alle opgewekte elektriciteit direct wordt gebruikt. Als ook met een kleinere aansluiting en direct gebruik nog sprake is van teruglevering, dan moet deze oplossingsrichting gecombineerd worden met andere oplossingen. Dynamische curtailment wordt nog beperkt toegepast in Nederland. Hiervoor zijn verschillende oorzaken. Juridisch gezien mogen netbeheerders de productie van hernieuwbare elektriciteit bijvoorbeeld niet afknijpen. Pas na een afkondiging van een transportbeperking van de netbeheerder kan dit eventueel worden toegepast. De nieuwe Netcode gaat naar aller waarschijnlijkheid voor meer mogelijkheden zorgen om als netbeheerder een vergoeding te bieden aan projecten voor dynamisch curtailment (zie paragraaf 3.6). Daarnaast liggen er nog uitdagingen bij de digitale communicatie tussen netbeheerder en de opwekinstallatie. Omvormers dienen te worden uitgerust met slimme communicatietechnologie en ingesteld te zijn conform de eisen die de regionale netbeheerder Stedin hier aan stelt. Het standpunt van Stedin over dynamische teruglevering is op dit moment onbekend. Toepasbaarheid De toepasbaarheid van statische curtailment wijkt af van die van dynamische curtailment. Statische curtailment is bij alle type zonne-

https://www.liander.nl/dynamischterugleveren

14

•

•

•

•

•

energieprojecten toe te passen en wordt in veel projecten al toegepast. Dynamische curtailment of de combinatie van curtailment met een andere oplossingsrichting, is meer complex. Zoals beschreven bij de randvoorwaarden dienen juridische en economische afspraken met de netbeheerder overeen te worden gekomen. Daarnaast dient digitale communicatie tussen de netbeheerder en de opwekinstallatie mogelijk te zijn. Dit brengt een langere realisatie termijn met zich mee. Hierbij geldt: hoe groter vermogen het project heeft, hoe meer impact het dynamische curtailment heeft op het netcongestieprobleem. Mogelijk effect op de business case van het project Liander14 heeft onderzoek gedaan naar het effect van het ‘aftoppen’ van de piekproductie van een zonnepark. Een zonnestroominstallatie produceert slechts in een klein gedeelte van het jaar de maximale opwekpiek. Bij een installatie waar de panelen op het zuiden zijn georiënteerd wordt bij een 30% lagere aansluiting slechts 2% van de jaarlijkse opwek niet gerealiseerd. De misgelopen inkomsten hiervan zijn daardoor beperkt. Wanneer statische curtailment toegepast wordt, zijn minder omvormers noodzakelijk. Daarmee worden investeringskosten- en onderhoudskosten uitgespaard. Omvormers bedragen circa 5% à 10% van de totale investeringskosten van een zonne-energieproject. Daar kan een deel op bespaard worden.

Door het aftoppen van de omvormers kan de initiatiefnemer kosten besparen op de kosten voor de netaansluiting (indien beschikbaar). Er kan immers worden volstaan met een kleinere aansluiting. Hiermee bespaard de initiatiefnemer op de éénmalige en periodieke netbeheerderskosten. Bij dynamische curtailment beperkt de netbeheerder de productie van de opwekinstallatie. Voor de niet geleverde elektriciteit en de misgelopen inkomsten daarvan kunnen prijsafspraken gemaakt worden. Deze prijsafspraken kunnen per project verschillen.

14 Enexis Groep, 2020: Enexis netbeheer en Liander onderzoek potentie van dimmen zonneparken

5 mei 2022

Oplossingen voor netinpassing van zonne- en windenergie bij netcongestie

•

•

•

•

Belangrijkste risico’s Curtailment is geen oplossing als er (nog) geen aansluiting op het elektriciteitsnet is en er onvoldoende eigen verbruik is. In dat geval is er sprake van teruglevering. Dat is niet mogelijk in een gebied met netcongestie. Bij dynamische curtailment wordt een deel van de productie van de installatie beperkt. De misgelopen productie kan doormiddel van het ‘banking’ principe ingelopen worden in het 16e jaar van de SDE++ subsidie. Dit zorgt voor een iets langere terugverdientijd. Dynamische curtailment is niet door eigenaren van productieinstallaties zelfstandig toe te passen. Hiervoor zijn ze afhankelijk van de vorderingen van de netbeheerder om dit mogelijk te maken. Juridisch gezien mogen netbeheerders de productie van hernieuwbare elektriciteit niet afknijpen als er geen transportbeperking geldt. In de praktijk blijkt dat netbeheerders zeer beperkt congestiemanagement in de vorm van dynamische curtailment toepassen15. De nieuwe Netcode is bedoeld om hier verandering in de brengen (zie paragraaf 3.6).

15 ACM, 2021: Ontwerp Codebesluit Congestiemanagement

15

4.2.

Optimaliseren van eigen gebruik en opwek

Wat is optimaliseren van eigen gebruik en opwek? Het opwekprofiel van zonne-energie sluit over het algemeen niet aan op het gebruiksprofiel van grootverbruikers. Dat betekent dat er op sommige momenten meer elektriciteit wordt opgewekt dan gebruikt, terwijl op andere momenten gedurende de dag (of het jaar) meer elektriciteit wordt gebruikt dan opgewekt. Oftewel, vraag en aanbod van elektriciteit komen niet automatisch met elkaar overeen. Er is sprake van teruglevering aan het net als er meer elektriciteit wordt opgewekt dan gebruikt. Wanneer er sprake is van netcongestie en er een transportbeperking voor teruglevering is opgelegd, mag er niet worden teruggeleverd. Door vraag en aanbod ‘achter de meter’ met elkaar in balans te brengen wordt teruglevering voorkomen. Achter de meter betekent dat elektriciteit achter één aansluiting op het net met elkaar uitgewisseld wordt. Oftewel,de opgewekte zonne-energie wordt direct gebruikt door gebouwinstallaties en gebruikers, zonder dat het wordt teruggeleverd op het elektriciteitsnetwerk. Het optimaliseren van eigen gebruik en opwek kan worden gerealiseerd door een zonnestroominstallatie te installeren op een locatie waar sprake is van een voorspelbare en/of regelbare elektriciteitsvraag.

Een voorspelbare elektriciteitsvraag betekent bijvoorbeeld dat het elektriciteitsverbruik van een zwembad of kantoorpand goed in te schatten is op basis van historische gegevens en installaties die een continue elektriciteitsvraag hebben. Een regelbare elektriciteitsvraag vindt bijvoorbeeld plaats op locaties waar een koeling aanwezig is die harder kan koelen op momenten dat er een overschot van elektriciteit is.

Randvoorwaarden voor succesvol implementeren Voor het in balans brengen van opwek en gebruik van elektriciteit zijn de volgende aspecten van belang: • Inzicht in het gebruiksprofiel van de locatie. Uit die informatie wordt inzichtelijk wat het elektriciteitsgebruik in kW per uur is. Dit is zowel relevant voor bestaande als nieuwe locaties. Voor bestaande locaties kan gebruik worden gemaakt van beschikbare meetdata. Voor nieuw te ontwikkelen locaties dient een gebruiksprofiel opgesteld te worden op basis van het verwachte elektriciteitsgebruik. Het gaat hier specifiek om het gebruiksprofiel gedurende de gehele dag en niet alleen een totaal per jaar of dag. Er dient gedurende de hele dag voldoende gebruik te zijn om het gebruiksprofiel te kunnen matchen met het opwekprofiel. • Inzicht in het (verwachte) opwekprofiel van de zonnestroominstallatie. Met behulp van zonne-energie simulatie software kan op voorhand een realistisch opwekprofiel opgesteld worden. Daarbij kan rekening gehouden worden met het vermogen van de zonnepanelen, de dimensionering van de omvormer, de lengte van de bekabeling, de invloed van schaduwwerking door objecten in de nabije omgeving en verschillende weerprofielen. • Slimme energiemanagementsoftware is nodig om realtime de elektriciteitsvraag en opwek met elkaar in balans te brengen.

Slimme omvormers kunnen bijvoorbeeld softwarematig bijgestuurd worden, waardoor ze minder elektriciteit leveren dan er opgewekt wordt. Slimme apparaten kunnen juist bijgestuurd worden door meer elektriciteit te gebruiken, bijvoorbeeld door water naar een hogere temperatuur te verwarmen.

• Wanneer uit analyses van een opwek- en gebruiksprofiel blijkt dat er geen sprake is van een balans, dan kunnen aanvullende oplossingsrichtingen worden toegepast. Denk hierbij aanhet aftoppen van productiepieken om de onbalans minder groot te maken (zie paragraaf 4.1). of het opslaan van elektriciteit in een batterij (zie paragraaf 4.3)

5 mei 2022

Oplossingen voor netinpassing van zonne- en windenergie bij netcongestie

•

Toepasbaarheid Het optimaliseren van eigen gebruik en opwek kan zonder tussenkomst van een netbeheerder toegepast worden. Essentieel hierbij is de locatiekeuze (indien mogelijk) van nieuwe zonneenergieprojecten. Bij zonne-energie op nieuwbouw en bedrijfsdaken is er over het algemeen al sprake van een koppeling tussen opwek en gebruik op dezelfde locatie. Op een bedrijfsdak waar de zonnepanelen in eigendom zijn van een andere organisatie dan de eigenaar van het

16

•

•

•

•

•

bedrijfsdak geldt dat de zonnestroominstallatie ‘achter de meter’ aangesloten dient te zijn. Bij solar carports is vaak nog geen koppeling tussen opwek en eigen gebruik. Hier wordt immers zonne-energie boven parkeerplaatsen opgewekt. Daar hoeft geen direct gebruik te zijn. Solar carports worden tegenwoordig standaard gecombineerd met laadpalen, maar dat zorgt niet voor een voorspelbare elektriciteitsvraag. Door solar carports te realiseren op parkeerterreinen naast gebouwen met een voorspelbare elektriciteitsvraag kunnen opwek en gebruik direct met elkaar gekoppeld worden. De toepasbaarheid van het optimaliseren van eigen gebruik en opwek is het grootst op locaties waar de onbalans relatief beperkt is. Dat betekent dat kleine verschillen van enkele tientallen kW of aanpassingen in het elektriciteitsverbruik over een korte tijdsspanne relatief eenvoudig te overbruggen zijn. Dit kan bijvoorbeeld door te sturen in het moment waarop elektrische voertuigen geladen worden, door installaties extra te koelen of door de warmte- en koudevraag te elektrificeren. Als de onbalans tussen opwek en gebruik te groot is, moeten andere opties zoals opslag in een batterij worden verkend (zie paragraaf 4.3)

•

•

Belangrijkste risico’s Wanneer de vraag naar elektriciteit onverwachts minder is (door bijvoorbeeld het uitvallen van enkele installaties) kan er alsnog sprake zijn van teruglevering. Dat kan worden voorkomen door met slimme software de omvormers af te schakelen. In dat geval worden de inkomsten van deze opgewekte elektriciteit ook misgelopen. Het elektrificeren van de energievraag is niet voor elke locatie/gebouweigenaar mogelijk. Ook het verschuiven van de elektriciteitsvraag naar momenten waarop er meer aanbod is van zonne-energie hangt af van de flexibiliteit in bedrijfsprocessen. Als die flexibiliteit er niet is, zal het slim combineren van vraag en aanbod van elektriciteit niet voldoende zijn om teruglevering te voorkomen.

Mogelijk effect op de business case Door slim locaties te kiezen voor de realisatie van een zonneinstallatie kan worden voorkomen dat een nieuwe aansluiting gerealiseerd moet worden. Ook kan worden voorkomen dat een bestaande aansluiting gecontracteerd vermogen voor teruglevering aangevraagd moet worden. Daarmee kunnen zowel eenmalige als maandelijkse netaansluitingskosten bespaard worden. Dat komt ten goede komt aan de terugverdientijd van het project. De terugverdientijd van een zonnestroominstallatie is mede afhankelijk van de inkoopprijs van elektriciteit van het net. Wanneer er sprake is van een relatief hoge inkoopprijs van elektriciteit, kan door het maximaliseren van het eigen gebruik minder elektriciteit van het net gehaald worden. Daarnaast kan er een meerwaarde ontstaan als bijvoorbeeld op piekmomenten elektrische voertuigen geladen worden tegen relatief lage kosten. Inzicht in het combineren van business cases per locatie vereist daarom maatwerk, omdat elke situatie uniek is.

5 mei 2022

Oplossingen voor netinpassing van zonne- en windenergie bij netcongestie

17

4.3.

Opslag in een batterij

op te kunnen slaan en moet er ’s nachts voldoende gebruik zijn om de volledige capaciteit van de batterij te gebruiken.

Wat is batterij-opslag? Het installeren van een batterij bij de opwekinstallatie kan er in potentie voor zorgen dat het aangesloten vermogen met de helft gereduceerd wordt16. Door een batterijopslag te realiseren ‘achter de meter’ (voor het inkoopstation) kan de opgewekte elektriciteit door de zonnestroominstallatie tijdelijk worden opgeslagen in het geval van piekproductie. Op momenten met voldoende capaciteit op het elektriciteitsnet of op momenten dat de elektriciteit kan worden geleverd aan een verbruiker, kan de elektriciteit worden afgenomen. Dit heet loadshifting. Zo ondersteunt de batterij bij het optimaal benutten van het bestaande elektriciteitsnet en wordt de duurzame elektriciteitsproductie optimaal benut. Bij elektriciteitsopslag in een batterij wordt onderscheid gemaakt tussen kleinschalige en grootschalige elektriciteitsopslag. Kleinschalige opslag kan worden gebruikt bij een klein kantoor of bedrijf met zonnepanelen. De opslag ligt dan tussen de 5 en 50 kWh en is bedoeld voor maximaal één dag energiebehoefte. Bij grootschalige elektriciteitsopslag in een batterij gaat het over batterijen ter grootte van een zeecontainer. Deze batterijen kunnen elektriciteit opslaan van grootschalige wind en/of zonneparken. Bij deze batterijen gaat het om een vermogen van ca 10 MW.