Kan de leveringszekerheid van elektriciteit worden gegarandeerd in een CO2-vrij elektriciteitssysteem dat vrijwel geheel draait op wind- en zonne-energie? In zijn Adequacy Outlook concludeert TenneT dat dit kan, mits er flink wordt geïnvesteerd in back-up centrales, internationale stroomsnelwegen, grote batterijen met langdurige opslagcapaciteit, de juiste organisatie van de elektriciteitsmarkt en de vraag moet veel meer het aanbod kunnen gaan volgen. Demand-side response zou de “eerste prioriteit” moeten krijgen.

De Adequacy Outlook is bedoeld om verder vooruit te kijken dan TenneT’s jaarlijkse Monitoring Leveringszekerheid. Het gaat hier om wat TenneT resource adequacy noemt, het vermogen van het elektriciteitssysteem om altijd aan de totale vraag naar elektriciteit te voldoen tegen een acceptabele prijs.

Lees ook: TenneT waarschuwt voor stroomtekort in 2030

Voor zijn Adequacy Outlook heeft TenneT gebruik gemaakt van verschillende hoofdscenario’s, gebaseerd op nog veel meer scenario’s, van Nederlandse, Duitse en Europese studies. Ook de onlangs verschenen Integrale Infrastructuurverkenning 2030–2050 van de Nederlandse netbedrijven is hierin meegenomen.

Lees ook: Netbedrijven: 'Groter aandeel windenergie in 2050, ondanks overdimensioneren van zonnepanelen'

Waarom is deze studie belangrijk?
Ook in een energiesysteem dat vrijwel uitsluitend draait op hernieuwbare energiebronnen kan de leveringszekerheid worden gewaarborgd. Hoewel dit geen nieuwe conclusie is, dit is namelijk ook al uit eerdere studies gebleken, heeft het grote waarde dat TenneT ook tot deze conclusie is gekomen en hiermee naar buitenkomt.

Voor velen blijft het namelijk een zorg dat de leveringszekerheid van energie in gevaar komt naar mate de energietransitie vordert. De energiecrisis na het uitbreken van de oorlog in Oekraïne en de afnemende investeringen in fossiele energieprojecten passen voor sommigen ook in dit narratief.

Dat de enorme prijsstijgingen van energie aan oorlogshandelingen en marktspeculatie waren te wijten en de dalende fossiele investeringen zowel noodzakelijk vanuit klimaatoogpunt zijn als economisch verstandig doet voor sommigen niet ter zake. Dat de grootste netbeheerder van Nederland zegt dat de leveringszekerheid kan worden behouden in een CO2-neutraal elektriciteitssysteem is daarom een belangrijk tegengeluid.

Wat zijn de belangrijkste conclusies?
Om de leveringszekerheid in een CO2-neutraal elektriciteitssysteem te garanderen zal er ten eerste voldoende moeten worden geïnvesteerd in CO2-neutraal regelbaar vermogen, grensoverschrijdende interconnectiecapaciteit, grootschalige en langdurige energieopslag en CO2-vrije thermische capaciteit, bijvoorbeeld uit groene waterstof- of kerncentrales.

De meest kritische periodes zijn de dunkelflaute-periodes, wanneer het nauwelijks waait en de zon onvoldoende schijnt. Zelfs een enorme overdimensionering is dan niet genoeg, maar ook gewone batterijopslag en vraagverschuiving blijft onvoldoende.

De batterijsystemen die nu worden ontwikkeld hebben namelijk onvoldoende opslagcapaciteit en kunnen maar een paar uren overbruggen. Opslagtechnologieën met voldoende opslagcapaciteit zijn daarom onmisbaar.

De meest kosteneffectieve manier om met aanbodtekorten om te gaan is nog wel een demand-side response, de vraag die direct kan reageren op een aanbodtekort. Gedurende een dag kan het hier gaan om een verschuiving van de elektrische vraag van warmtepompen en elektrische auto’s en over dagen bijvoorbeeld een vraagverschuiving van de industrie.

Lees ook: Wat gaan de Europese en Nederlandse industrieplannen betekenen voor de zonne-energiesector?

Wanneer er een overschot aan hernieuwbare energie dreigt te ontstaan zouden deze industriële activiteiten verder opgeschaald kunnen worden. Dit soort demand-side response ontbreekt op dit moment nog vrijwel volledig in het Nederlandse energiesysteem. Dit moet volgens TenneT dan ook de “eerste prioriteit” krijgen.

Voor sommige industrie is meer maatwerk in het elektriciteitsaanbod mogelijk door een eigen zonnepark te bouwen. Zo heeft zinkproducent Nyrstar een eigen zonnepark met een jaarlijks vermogen van zo’n 56 gigawattuur dat een demand-side response op maat levert.

Om daarnaast de marktprijzen te kunnen stabiliseren in tijden van aanbodschaarste spelen interconnectoren een belangrijke rol. Vaak is het zo dat als Nederland een periode van dunkelflaute ervaart, dat België en Duitsland hier ook last van hebben, maar TenneT verbindt zijn netwerk inmiddels ook met het Verenigd Koninkrijk en Scandinavische landen.

Hiermee wordt het gebruik van hernieuwbare energiebronnen gemaximaliseerd, wordt de hoeveelheid benodigde productiecapaciteit verminderd en worden de marktprijzen zo goed mogelijk gestabiliseerd. Alle maatregelen bij elkaar zouden de leveringszekerheid ook dan moeten kunnen garanderen.

Regelbare centrales
Voor het CO2-vrije regelbare vermogen zal er voldoende opwek- en opslagcapaciteit moeten worden gerealiseerd van CO2-vrije gassen zoals groene waterstof en groen gas. Deze zijn nodig wanneer de opwekcapaciteit, interconnectoren, grootschalige en langdurige energieopslag en demand-side response toch onvoldoende blijken om aan de vraag te voldoen.

In alle scenario’s is er een noodzaak van een aanzienlijke opwekcapaciteit van groene waterstof, die ook opgeslagen zal moeten worden om seizoensgebonden schommelingen op te kunnen vangen. Toch zullen deze centrales maar een beperkt aantal uren per jaar draaien en leveren zo daarom ook nog geen 10 procent van de totale elektriciteitsvraag.

Toekomstige elektriciteitsmarkt
In theorie zou de huidige opzet van de elektriciteitsmarkt volgens TenneT ook in een toekomstig CO2-vrij elektriciteitssysteem moeten werken. Maar in de praktijk is er het risico “dat de investeringen die nodig zijn om de energietransitie te ondersteunen niet op tijd worden gerealiseerd zonder aanvullende maatregelen”.

Om over voldoende hernieuwbare opwekcapaciteit te kunnen beschikken is het volgens TenneT noodzakelijk dat de investeringskosten van hernieuwbare opwek én opslag blijven dalen, de investeringsrisico’s tot een minimum worden beperkt, er voldoende prijsflexibele vraag ontstaat en dat wordt aanvaard dat er vaker periodes zullen voorkomen met een te hoge vraag en dus hoge energieprijzen.

“De onwil om perioden van hoge marktprijzen te aanvaarden, het risico van marktinterventie en de dringende noodzaak om CO2-vrij te worden, kunnen de overgang naar een volledig duurzaam systeem te onzeker maken voor de markt, waardoor verdere interventie noodzakelijk wordt”, stelt de netbeheerder.

TenneT pleit daarom voor een marktontwerp waarin consumenten meer directe controle krijgen over hun elektriciteitsverbruik. Hierin krijgt de consument zeggenschap over zijn eigen vraag en aanbod en hierdoor ook over de eigen elektriciteitsrekening.