Wat is de toekomst voor energieopslag in Europa?

Divisa Solar

Tadgh Cullen, Energy Storage Manager van Solarcentury, onderzoekt barrières, voortgang en mogelijkheden

Er is al veel geschreven over projecten voor grootschalige energieopslag in Australië en de VS. Twee voorbeelden hier van zijn de uitbreiding op het 100MWh Hornsdale Power Reserve-project in Zuid-Australië en Californië, waar een energieleverancier de keuze liet vallen op energieopslagprojecten in plaats van een elektriciteitscentrale op aardgas om te kunnen voldoen aan de piek in de lokale energiebehoefte. Helaas is er in Europa weinig vooruitgang geboekt. In een rapport van de EU van vorig jaar werd geconcludeerd dat oplossingen voor energieopslag noodzakelijk zijn om als Europa de energie- en klimaatdoelstellingen te halen. Maar waarom zijn er dan veel minder opslagfaciliteiten gebouwd in Europa, wat is de huidige status in de markt en wat zou een ommezwaai teweegbrengen?

Voor het antwoord moeten we drie belangrijke zaken bekijken: de toenemende volatiliteit van de energiemarkt, het ontwikkelen van een ‘single buyer markt’ (zie hieronder) en de groei van het beleggersvertrouwen. Samen vormen ze de grootste barrière voor het gebruik van opslag op grote schaal: het genereren van een rendement dat investeringen stimuleert.

Marktvolatiliteit

We weten dat naarmate er meer duurzame energiebronnen aan het net worden gekoppeld, de volatiliteit van de groothandelsmarkt – dat wil zeggen het verschil tussen de inkoop- en de verkoopprijs van elektriciteit – toeneemt. De reden hiervoor is dat weersafhankelijke duurzame energiebronnen niet continu maar met wisselende tussenpozen beschikbaar zijn om aan de vereiste vraag te voldoen (niet-afroepbaar).

Zo hebben we de volatiliteit zien toenemen in markten waar duurzame energiebronnen een steeds prominentere plaats innemen, zoals in Californië, Queensland en vooral Zuid-Australië. Als gevolg van het grote aandeel zon en wind waren er van juli tot september 2019 negatieve elektriciteitsprijzen gedurende een recordpercentage van 8,4% van de tijd. Het aanbod van de overtrof de vraag op die momenten ruimschoots.

Zowel deze toenemende volatiliteit als negatieve tariefperiodes bieden kansen voor energieopslag, terwijl ze uiteraard ook risico’s inhouden voor bedrijven die duurzame energie opwekken. In periodes met veel zonen wind kannibaliseert de productiesector zichzelf. Met andere woorden, de groothandelsprijs van elektriciteit daalt in periodes van hoge duurzame opwekking en een te hoog aanbod zo sterk dat het rendement van commerciële projecten voor opwekking van wind- en zonne-energie onzeker wordt en moeilijk te voorspellen is. Door productie van duurzame energie te koppelen aan energieopslag zouden investeerders juist kunnen profiteren van een volatiele markt. Dankzij opslag bij piekproductie kunnen ze voor hun elektriciteit een hogere energieprijs krijgen, terwijl hun marktrisico wordt verminderd en het rendement wordt verbeterd.

Markten lossen uiteindelijk hun eigen problemen op, maar het tijdschema hiervoor is moeilijk te voorspellen. De ontwikkeling van opslagcapaciteit zal waarschijnlijk niet snel genoeg verlopen om duurzame productie te kunnen verhogen tot het niveau dat nodig is om onze doelstellingen op het gebied van emissiereductie te halen.

‘Single buyer’ marktontwerp

Aanvullend op de markt voor volatiliteit is er idealiter ook een betaling door één partij die verantwoordelijk is voor balanshandhaving; de ‘single buyer’. Er is hiervoor hoop. Het ontwikkelproces van oplossingen voor energieopslag kan worden versneld door de invoering in Europa van een zogenaamde “single buyer” waarbij er een markt komt om vraag en aanbod op het net in evenwicht te brengen. Op dit moment is TenneT in Nederland verantwoordelijk voor inkoop als single buyer van regel- en reservevermogen balanshandhaving. TenneT gebruikt dit om het momentante evenwicht tussen vraag en aanbod van elektriciteit in Nederland te handhaven of te herstellen. Dit is inkoop van flexibiliteit op enkel de zeer korte termijn (minuten).

Idealiter wordt er ook een markt moet ontwikkeld voor energieopslag met rendabele contracten voor de korte tot middellange termijn. Dit maakt een snellere uitrol van duurzame energie mogelijk en het minimaliseert de noodzaak om de productie van duurzame energie bij pieken af te schakelen. Gelukkig zien we op verschillende Europese markten al bemoedigende vooruitgang…

Ierland

Ierland heeft een markt ontwikkeld die investeringen in energieopslag stimuleert door investeerders het vertrouwen te geven dat hun investering in de eerste jaren een gegarandeerd rendement oplevert. De markt is ontworpen om te betalen om afwijkingen in de systeemfrequentie op te vangen (betaling voor regelvermogen). Dit betekent dat tijdens periodes van te weinig of te veel productie op het elektriciteitsnet, de opslag snel reageert om ofwel energie op te nemen of beschikbaar te maken om het systeem weer in evenwicht te brengen. De snelle frequentiemarkt is technologieneutraal. Maar door de technische eisen die deze markt stelt, kunnen echter maar weinig andere technologieën dan energieopslag worden toegepast. De nieuwe markt zorgt voor ingebouwde flexibiliteit in het elektriciteitssysteem, terwijl de afhankelijkheid van inertieproducerende generatoren op fossiele brandstoffen wordt verminderd en de penetratie van duurzame energie verder kan worden vergroot.

Verenigd Koninkrijk

In het Verenigd Koninkrijk dienen ontwikkelaars net- en planningsaanvragen in voor grootschalige duurzame energie projecten. De verwachting is dat de markt zal evolueren en uiteindelijk het vereiste rendement en de zekerheid oplevert om investeringen mogelijk te maken. Het nieuwe memorandum van de Britse regering, het Contract-for-Difference (CfD), gepubliceerd in maart 2020, lijkt te richten op het vergroten van de productiecapaciteit van duurzame energie, maar stimuleert niet de flexibiliteit die steeds belangrijker zal worden in een kannibaliserende markt. Er is behoeft aan een markt die aanzet tot flexibele duurzame energieopwekking, en het is nog maar de vraag of de CfD dit zal bereiken. Zonder flexibiliteit zal het Verenigd Koninkrijk zijn doelstellingen op het gebied van duurzame energie niet halen.

Nederland

Met de huidige Stimulering Duurzame Energieproductie (SDE+) subsidieregeling in Nederland is er geen prikkel om zonne-energie regelbaar te maken. Het is gewoon een subsidie op volume; deze hecht geen waarde aan flexibiliteit. Nederland, België, Oostenrijk, Frankrijk, Zwitserland en sommige Duitse regio’s nemen echter wel deel aan een gemeenschappelijke frequentiemarkt. Dit houdt in dat tot 100% van hun frequentievermogen uit de gemeenschappelijke markt kan worden betrokken, terwijl de rest lokaal wordt betrokken. Deze markt is veel groter en zal minder snel verzadigd zijn dan andere frequentiemarkten, zoals het Verenigd Koninkrijk. Aangezien het echter een dagelijkse gecontracteerde markt is, is er grote onzekerheid over de toekomstige verrekeningsprijs en daarom momenteel een risicovolle investering. Als deze markt zich ook ontwikkelt tot een markt met contracten voor de langere termijn, zou de toename van de investeringen kunnen leiden tot een massale invoering van energieopslag in heel Centraal- en West-Europa.

Spanje

De Spaanse markt voor duurzame energie is ongelooflijk aantrekkelijk. Solarcentury bouwt momenteel 500MW en heeft nog een 1GW project voor zonne-energie in ontwikkeling. Het beeld is echter niet zo rooskleurig als het gaat om de opslag. Er is nog geen voorgeschreven proces voor de aansluiting van opslag op het net. Dit zal de komende jaren wellicht niet van belang zijn, aangezien er een duidelijke vraag is naar nieuwe duurzame energie en voldoende tegenpartijen voor de stroomafnameovereenkomsten (PPA’s). Als we echter kijken naar de indrukwekkende Spaanse pijplijn voor duurzame energie, dan komt er een punt waarop het systeem niet voldoende ingebouwde flexibiliteit heeft. Een verdere uitbreiding van de duurzame energieproductie is dan niet mogelijk, aangezien dan regelbaar vermogen op basis van fossiele brandstoffen nodig zal zijn om de betrouwbaarheid van het systeem te handhaven.

Italië

Italië heeft plannen om een ‘single buyer’ markt te testen. Er wordt een nieuwe markt voor een “Snelle Reserve” getest naast de bestaande primaire regelgeving. Deze nieuwe dienst moet zeer snel reageren op frequentieafwijkingen en zal een 3 tot 4 jaar durend contract bieden. Dit wordt dynamische markt, waarbij elk energieopslagproject 1.000 uur per jaar beschikbaar moet hebben, terwijl deelname aan andere markten is toegestaan. Dit minimaliseert effectief het gecontracteerde risico en zorgt voor een markt die voldoende gegarandeerde inkomsten moet bieden om van energieopslag een aantrekkelijke investering te maken.

De toekomst van energieopslag in Europa

Het is onvermijdelijk dat de energieopslag een investeringswaardige technologie wordt. We beginnen al te zien dat zowel de single-buyer als de vraag- en aanbodhandelsmarkten zich ontwikkelen. Deze zijn cruciaal om de massale uitrol van energieopslag mogelijk te maken, en daarmee ook een toenemende uitrol van weersafhankelijke duurzame energie. Overheden en toezichthouders moeten zich richten op het ontwerpen van duurzame en flexibele markten. De nieuwe CfD die door de Britse regering wordt voorgesteld, moet geschikt zijn voor dat doel. Het mag niet de Britse capaciteitsmarkt heruitvinden die  vermogen van bestaande en nieuwe fossiele centrales met subsidies stimuleert.

COVID-19 heeft gezorgd voor grote onzekerheid met betrekking tot de prijzen op de groothandelsmarkt. Hoewel het moeilijk is om verder te kijken er een sprankje hoop dat de massale reductie van koolstofuitstoot wereldwijd regeringen het bewijs levert dat een koolstofvrij energienet zowel mogelijk als de moeite waard is. We zien nu dit proces al plaatsvinden. De ‘Green Recovery Alliance’ waarvoor het Europees Parlement op 14 april 2020 het startschot heeft gegeven, plaatst koolstofneutraliteit in het middelpunt van ons economisch herstelplan na COVID-19. Het is een verenigde wereldwijde alliantie, die zich inzet voor de noodzakelijke investeringsoplossingen, afgestemd op de klimaatverplichtingen, om de economie weer op gang te brengen zodra we het einde van deze crisis bereiken.