Vrijdag 27 januari kwam RTL nieuws met een artikel over zonnepanelen: Historische groei zonnepanelen: ‘gebruik overdag meer stroom’ luidde het bericht. In het artikel werd beschreven dat het aantal zonnepanelen op daken in Nederland in sommige provincies wel 40% is gestegen. De zonnestroom vraagt veel van de capaciteit van het stroomnetwerk. De netbeheerders roepen mensen daarom op om overdag meer stroom te gebruiken, aldus RTL.
Wat is er aan de hand?
We kijken even naar de context. Het percentage hernieuwbare elektriciteit groeit in Nederland snel en lag in 2022 op 41%. De komende jaren zal dit verder stijgen. (De eerste twee weken van 2023 lag het percentage hernieuwbare elektriciteit rond de 50%.)
Het aandeel van zonne-energie is de laatste jaren het sterkst gestegen en neemt nu, na windenergie, een belangrijk deel van de opwek van hernieuwbare energie voor haar rekening.
De toename van de zonne-energie (en daarmee het aantal geplaatste zonnepanelen) heeft er voor gezorgd dat Nederland binnen Europa het meeste aantal zonnepanelen (opgesteld vermogen) per inwoner heeft. Duitsland was lang koploper maar inmiddels in Nederland Duitsland voorbij. Voor elke inwoner staat in Nederland 1044 watt aan zonnepanelen opgesteld.
Kijken we buiten Europa dan doet Nederland het overigens ook goed. Zo is het opgestelde vermogen aan zonne-energie in Nederland bijvoorbeeld groter dan die van het hele Midden-Oosten bij elkaar:
Het totale opgestelde vermogen is inmiddels zo groot dat het de gemiddelde vraag naar elektriciteit in Nederland overstijgt. Alleen in de wintermaanden wordt de piekvraag (rode lijn) bereikt.
Nu geeft dit een iets vertekend beeld want opgesteld vermogen is natuurlijk niet hetzelfde als productie van zonnestroom (wanneer er geen zon is, is er immers geen zonnestroom en daarnaast hebben de afwijking t.o.v. de ideale ligging (het zuiden), de hellingshoek van de panelen en omgevingselementen die schaduw veroorzaken invloed op de hoeveelheid opgewekte zonnestroom).
Kijken we naar de productie van zonnestroom per inwoner dan is Nederland ook daar koploper binnen Europa.
De dagopbrengsten van opgewekte zonnestroom zijn de afgelopen jaren enorm toegenomen. In onderstaande grafiek is ook te zien dat de opbrengst van zonne-energie voornamelijk in de maanden april tot september erg hoog is.
Congestie
In deze maanden (april – september) wordt (o.a. door huishoudens) regelmatig meer hernieuwbare elektriciteit geproduceerd dan wordt verbruikt en dus ontstaat er een overschot. Dat overschot wordt aan het net geleverd. De invoeding op het net kent echter zijn grenzen. Zoals de capaciteitskaart laat zien (oranje of rood betekent: ernstige capaciteitsproblemen) hebben grote delen van het land problemen met de netwerkcapaciteit. Daarom zijn de netwerkbeheerders druk bezig met de uitbreiding van het netwerk.
De uitbreiding van het elektriciteitsnet zal echter vele jaren duren. Vandaar de vraag van de netbeheerders om overdag meer stroom te gebruiken, zoals het artikel van RTL nieuws aangaf. Dit is natuurlijk een enigszins ongenuanceerde uitspraak want het gaat niet zo zeer om het gebruik van meer elektriciteit maar om het verschuiven van het moment waarop je elektriciteit verbruikt, namelijk op die momenten dat de zon schijnt (dus liever in de zomermaanden overdag je vaatwasser aanzetten of je elektrische auto opladen dan in de avond of nachtelijke uren).
Wat voor huishoudens geldt, geldt uiteraard ook voor zonneparken. Zonneparken leveren een dusdanige hoeveelheid elektriciteit op dat er problemen zijn met de invoeding op het net. De netbeheerders hebben graag dat de elektriciteit daar wordt gebruikt waar hij wordt opgewekt.
Helaas ligt er rondom Wells Meer geen zware industrie die de opgewekte stroom direct kan gebruiken. Ik vraag me af in hoeverre er naar gekeken wordt om industrie naar dit gebied toe te lokken of binnen de gemeente te verplaatsen want reëel gezien is dat de gemakkelijkste manier om het probleem van de netcongestie op te lossen.
Maar goed, Wells Meer krijgt een eigen aansluiting op het hoogspanningsnet, een mooie kabel die het Energielandgoed met het hoogspanning station in Venray verbindt en daarmee zijn de problemen opgelost, toch?
Nou, nee
De bijdrage van zon en wind aan de Nederlandse elektriciteitsvraag groeit de komende jaren zo sterk dat er op vele zonnige dagen sprake zal zijn van een landelijk overschot aan elektriciteit. In het voorbeeld van mei 2030 (zie figuur) komt dat op 2/3 van de dagen voor (de groen/gele uitschieters aan de onderzijde in het wit).
Momenteel worden overschotten (en tekorten) in elektriciteitsproductie op Europees niveau opgevangen. Andere landen in Europa schakelen echter ook over op hernieuwbare energie; ze bouwen ook zonneparken en hebben vaak op dezelfde momenten zonnige dagen. De toekomstige overcapaciteit van zonne-energie in de zomermaanden kan dus niet altijd aan de buurlanden worden geleverd.
Curtailment
Er is momenteel maar één oplossing: het afschalen van elektriciteitsproductie van de zonneparken. In vaktermen heet dat curtailment. Een paar jaar geleden werd curtailment alleen nog besproken in de context van het aftoppen (kleine hoeveelheden) van de elektriciteitslevering van zonneparken, recentelijk schreef een energiedeskundige al dat het om grote percentages (tot 50%) van de elektriciteits-dagopbrengst van zonneparken zou kunnen gaan.
Minder productie betekent een lagere financiële opbrengst en dit heeft consequenties voor de business case van Wells Meer.
Momenteel wordt daar in het risico dossier van Wells Meer echter nog niet over gesproken.
Toch is Curtailment echt een groot risico voor het project.
Gelukkig is er voor het Energielandgoed recentelijk een mogelijke nieuwe bijverdienste ontstaan: de potentiële rol van Congestion Service Provider.
Een kleine uitleg:
De toekomstige oplossing voor het omgaan met een overschot aan elektriciteitsproductie ligt (gedeeltelijk) in opslag van energie. Er wordt veel gesuggereerd dat opslag in batterijen de oplossing voor het probleem is. Onderstand figuur is echter zeer ontnuchterend als het om die oplossing gaat.
De verwachting is dat in de januari maand in 2035 er op bepaalde dagen een tekort zal zijn van 2,5 TWh aan elektriciteit wanneer we alleen kijken naar opwek van duurzame energie. Op bepaalde momenten is er een overschot dus kan de elektriciteit theoretisch worden opgeslagen in batterijen.
Hiervoor zijn 200 miljoen batterijen nodig van 12,5 KWh.
Een 12,5 KWh batterij is ruim een halve kubieke meter groot en kost zo rond de 8000 euro.
Voor het luttele bedrag van 1600 miljard en 100 miljoen kubieke meter komen we dus een heel eind. (ter vergelijking: wanneer op het hele Energielandgoed Wells Meer ( = 400 hectare) batterijen zouden worden geplaatst en de batterijen tot 25 meter hoogte worden opgestapeld komen we op 100 miljoen kubieke meter) .
Er is ook nog een andere oplossing: de productie van waterstof.
Waterstof kan op diverse manieren worden geproduceerd. Wanneer voor de productie van waterstof gebruik wordt gemaakt van hernieuwbare energie heet dat groene waterstof. Het project team van het Energielandgoed heeft zich al in een vroegtijdig stadium gerealiseerd dat opslag van energie in de toekomst een belangrijke rol gaat spelen. Sinds enige tijd ligt de focus hierbij op de productie van waterstof.
De productie van waterstof kent heel wat haken en ogen (waaronder de kosten) en daarop zal ik een ander keer ingaan. Voor nu is het belangrijk om te weten dat waterstof op twee manieren kan worden ingezet: in de eerste plaats door het geproduceerde waterstof te verkopen (aan de industrie of aan transportondernemingen), een tweede manier is om de waterstof te gebruiken om energie voor korte tijd in op te slaan (waterstof maken als de stroomprijs laag / negatief is en waterstof weer omzetten in elektriciteit en aan het net leveren wanneer de stroomprijs hoog is.
Maar er speelt nog iets: tegenwoordig is het mogelijk door een netbeheerder aan te worden gewezen als Congestion Service Provider (CSP). In het kort komt het er op neer dat partijen die, wanneer de netbeheerder daarom vraagt, in staat zijn om hetzij productie hetzij afname van stroom snel op of af te schalen daarvoor door de netbeheerders worden betaald.
Recentelijk is het bedrijf GIGA storage in Lelystad aangewezen als CSP. Dit bedrijf heeft gigantische batterijen geplaatst vlakbij een windmolenpark. De lokale netbeheerder betaalt hiervoor een vergoeding omdat de netcongestie hiermee wordt verminderd. Daarnaast worden de batterijen natuurlijk opgeladen bij veel en dus goedkope elektriciteit en weer terug geleverd aan het net bij weinig en dus duurdere elektriciteit, een dubbel verdienmodel dus.
Wat voor GIGA in Lelystad geldt, kan natuurlijk ook voor het Energielandgoed. Door aan te worden gewezen als Congestion Servive Provider kan netcongestie ook voor het Energielandgoed een verdienmodel worden.
Helaas is er m.b.t. de mogelijke waterstofproductie op Wells Meer weinig transparantie. Er komt een mobiele pilot van het bedrijf Lhyfe maar verder is er geen informatie beschikbaar.
Een kleine blik op de website van Lhyfe maakt duidelijk dat een mobiele unit de productiecapaciteit heeft van 190 kg waterstof per dag.
Dat is niet al te veel. Waarschijnlijk zal de elektrolyser (elekrolyse is een proces waarbij water m.b.v. elektrische stroom wordt gesplitst in waterstof en zuurstof) een capaciteit hebben van zo rond de 400 kW (kilowatt). Wanneer we bij de productie van waterstof praten over een kleine elektrolyser dan hebben we het over één van 1 MW (megawatt). De mobiele unit op Wells Meer wordt dus nog aanzienlijk kleiner. Dat zet natuurlijk nog geen zoden aan de dijk. Maar ja Wie het kleine niet eert, is het grote niet weert zullen we maar zeggen…..
Hoe het ook zij: Houd de komende periode de twee C’s van Congestie en Curtailment in de gaten, want ze gaan voor Wells Meer een erg belangrijke rol spelen!