Hoelang blijft het licht nog branden?

Hoelang blijft het licht nog branden?

Het Belgische elektriciteitssysteem is de laatste tijd het onderwerp van menig krantenartikel. Dit is niet zo vreemd aangezien we het laatste jaar in België niet stil stonden. Zo komt hernieuwbare energie steeds meer in de belangstelling en sleutelt men aan de zogenaamde slimme meters. Interessant werd het pas echt toen een aantal van onze trouwe kerncentrales vorige winter dienst weigerden. Het was de bron van een hele reeks doemscenario’s die gingen van afschakelplannen tot heuse black-outs. Uiteindelijk hebben we vorige winter toch niet zonder licht gezeten en heeft niemand het koud gehad. We kunnen dus op onze twee oren slapen en de kernuitstap kan geen probleem meer zijn. Toch fronsen er nog vele wenkbrauwen wanneer dit onderwerp aan bod komt. Kunnen we dan niet gewoon de markt zijn ding laten doen en het probleem zichzelf laten oplossen?

 

Een kwetsbaar evenwicht

De elektriciteitsmarkt verschilt heel erg van eender welke andere markt. Normaal produceer je iets en hou je het bij tot iemand het van je wil kopen. Bij elektriciteit zit het wel even anders omdat het opslaan van elektrische energie zeer moeilijk is. In principe moet alles wat geproduceerd wordt op hetzelfde moment gebruikt worden. Of beter: alles wat verbruikt wordt moet iemand anders gelijktijdig produceren. Wanneer dit niet lukt, is er een probleem. In het ergste geval spreken we van een black-out, wat zo veel betekent als geen elektriciteit in één of meer regio’s. Om het niet zo ver te laten komen, is in ons land netbeheerder Elia verantwoordelijk voor deze balans. Zij maken zelf geen elektriciteit maar zorgen ervoor dat iedereen zich mooi aan de regeltjes houdt zodat het systeem in evenwicht blijft. Om deze taak goed te vervullen, is het niet alleen belangrijk om naar vandaag te kijken, maar ook om de toekomst goed te voorspellen. Bijgevolg is er een studie uitgevoerd die aan de hand van een aantal scenario’s de uitdagingen in de toekomst evalueert. In dit artikel willen we de meest opmerkelijke bevindingen in de verf zetten.

 

Balance responsible parties

De elektriciteitsmarkt bestaat uit verschillende partijen, balance responsible parties genaamd. Deze zijn allemaal mee verantwoordelijk voor de balans tussen verbruik en productie. Ze moeten zorgen dat ze evenveel produceren en kopen als ze verbruiken en verkopen. Om te begrijpen hoe dit gebeurt, moeten we eerst even stilstaan bij de bijhorende markt. In België zijn er drie verschillende markten waarop elektriciteit verhandeld kan worden. De eerste is de lange termijn markt of long term market. Hierop kunnen verschillende partijen elektriciteit kopen en verkopen voor langere periodes van maanden tot jaren om hun basisbehoeften te voorzien. De volgende markt is de day ahead market. Deze vindt plaats één dag voordat de elektrische energie geleverd zal worden. Hier moet elke partij ervoor zorgen dat hun plaatje klopt. De laatste is de intraday market, hierop kunnen de partijen nog elektrische energie verhandelen tot net voor productie. Dit geeft hen de kans laatste onnauwkeurigheden zo goed mogelijk te corrigeren. Men kan bijvoorbeeld fouten gemaakt hebben in de voorspellingen van hernieuwbare productie en huishoudelijk verbruik. Wanneer het moment van levering gekomen is, corrigeert Elia de overgebleven netto onbalans waarmee zij als laatste partij de balans verzekert. De door Elia gemaakte kosten worden doorgerekend naar de partijen die verantwoordelijk waren voor het probleem en hun eigen balans niet gerespecteerd hebben.

 

Trends in België

Laten we, vooraleer verder te gaan, eens kijken naar de huidige trends in het Belgische elektriciteitsnetwerk. Naast het bespreken van nieuwe ontwikkelingen verduidelijken deze trends ook de pijnpunten en toekomstige uitdagingen. Om te beginnen zijn we in België sinds 1990 het gebruik van steenkoolcentrales aan het afbouwen, met de sluiting van de laatste operationele centrale in 2016. Iets waar we terecht trots op mogen zijn, aangezien steenkoolcentrales een zeer CO2-intensieve bron van elektriciteit zijn. Sindsdien is het belang van aardgas voor de opwekking van elektriciteit toegenomen om dit verlies aan capaciteit te compenseren. Vandaag de dag wordt 30% van de totale elektriciteit opgewekt door aardgas. Ook zijn er de kerncentrales, die zoals wettelijk vastgelegd, tegen 2025 moeten sluiten. Belangrijk om te weten is dat we in België zeer afhankelijk zijn van deze kernenergie. Ongeveer 50% van de totale energie wordt door kerncentrales geproduceerd. Het opvangen van dit verlies zal een grote uitdaging zijn. Daarnaast speelt België, omwille van zijn centrale positie in Europa, een zeer belangrijke rol in de ontwikkeling van interconnecties met andere landen. Deze interconnecties worden gebruikt voor import en export van elektriciteit tussen ons land en onze buurlanden.

 

Groene jongen

We kunnen stellen dat België een voorloper is op het gebied van offshore windmolenparken. Ondanks het feit dat we slechts een kleine offshore zone beschikbaar hebben in de Noordzee zullen we tegen eind 2020 2.3 gigawatt produceren. Er is een capaciteitsverhoging naar 4 gigawatt gepland in de toekomst, maar ook dit zal een uitdaging vormen. Denk hierbij aan het verzekeren van een stabiele en betrouwbare elektriciteitstoevoer naar het binnenland. Op het vlak van hernieuwbare energie doen we het momenteel dus niet zo slecht. Deze draagt bij tot 17% van de totale productie, maar kan door verdere ontwikkelingen van de gebruikte technologieën verdubbelen tegen 2030. Vanuit de Europese Commissie zijn er voorwaarden opgelegd met als doel de globale temperatuurstijging onder 1.5°C te houden. Bij de introductie van nieuwe technologieën is het dus belangrijk dat aan deze voorwaarden voldaan is. Voor middellange termijn (2030) moet er minstens een 40% reductie zijn in emissie van broeikasgassen (vergeleken met 1990). Daarnaast moet de energie-efficiëntie minstens 32.5% bedragen. Ook moet elk land minstens 15% van zijn totale energie kunnen in- of uitvoeren. Als laatste moet de productie van hernieuwbare energie stijgen tot minstens 32%.

 

Adequacy

Het is wel duidelijk, ook in België staan we niet stil. Om deze transitie naar alsmaar meer hernieuwbare energie te doen slagen, moet er op elk moment voldoende productie aanwezig zijn om aan de vraag te kunnen voldoen. Deze voorwaarde noemt men adequacy. Zoals reeds vermeld zorgt het nucleaire park samen met de hernieuwbare generatie voor een overvloed aan productiecapaciteit, geholpen door de alsmaar beter wordende interconnecties. Dan komt echter het veel besproken probleem: de nucleaire centrales moeten sluiten. Dit is op zich geen probleem als er voldoende capaciteit in de plaats komt via bijvoorbeeld de geplande uitbreidingen aan het hernieuwbare generatiepark. De geïnstalleerde zonnepanelen en windmolens verlagen inderdaad de benodigde energieproductie, maar helaas niet de piekconsumptie. Koude winterdagen zorgen voor pieken in het verbruik terwijl zonne- en windenergie hier vaak achterwege blijft. Het buitenland zit vaak met hetzelfde probleem waardoor de mogelijkheden via import dan ook beperkt zijn. Dit betekent dat er centrales nodig zijn die het tekort dan kunnen aanvullen. Meer hernieuwbare energie zorgt er niet voor dat er minder van deze centrales nodig zijn, maar wel dat deze minder gebruikt kunnen worden. Dit verlaagt de CO2-uitstoot, maar zorgt ervoor dat het vaak nodig is deze centrales extra financieel te ondersteunen om ze beschikbaar te houden voor wanneer ze wel nodig zijn. Willen we aan deze voorwaarden voldoen, dan wordt dit in de toekomst een grote uitdaging.

 

Flexibiliteit

Een ander belangrijk aspect in elektriciteitsproductie is flexibiliteit. Een groot deel van de productie is oncontroleerbaar. Zo moeten kerncentrales altijd op een minimale basisbelasting draaien en is de meeste hernieuwbare generatie afhankelijk van het weer. Om toch mooi de variërende vraag te volgen, is er flexibele productie nodig. Deze moet beschikbaar zijn op de day ahead market zodat alle marktpartijen hun balans kunnen optimaliseren en ook Elia houdt een deel in reserve om de laatste correcties te kunnen doen. Wanneer de marktpartijen hun balans één dag op voorhand opmaken, doe ze dit op basis van voorspellingen betreffende hun productie. Hoe meer hernieuwbare energie in hun portfolio, hoe meer fouten hierbij gemaakt zullen worden. Dit vergroot de benodigde hoeveelheid flexibiliteit in de intraday market om al deze fouten recht te kunnen zetten. Ook Elia heeft grotere reserves nodig om onvoorziene gebeurtenissen te kunnen herstellen. Zo kan, bijvoorbeeld, een te hevige storm op de Noordzee de productie door wind noodgedwongen doen stoppen uit veiligheidsoverwegingen, hoewel er dan juist veel productie voorspeld was. Vaak lukt het niet meer om dit recht te zetten op de intraday market waardoor dit op de schouders van Elia valt. Hernieuwbare energie vergroot dus de vraag naar flexibiliteit op zowel de markt als deze van Elia, maar is vaak niet in staat deze zelf aan te bieden. Er is dus een oplossing nodig.

 

Gascentrales

Om zowel de adequacy te garanderen als de flexibiliteit te verbeteren, wordt er vaak gekeken naar gascentrales. Een deel van de reeds aanwezige gascentrales, samen met een aantal nieuwe exemplaren, zouden ideaal zijn om het systeem te ondersteunen. Deze kunnen immers snel opstarten en hebben bovendien een relatief lage investeringskost. Helaas blijkt dat een deel niet rendabel kan zijn door de beperkte gebruikstijd. Hierbij moet wel gezegd worden dat er alleen naar de Belgische context gekeken wordt. Wanneer deze centrales zeer efficiënt zijn, is er de mogelijkheid om centrales in het buitenland te beconcurreren, wat de draaitijd positief kan beïnvloeden. Zeker wanneer koolcentrales in het buitenland duurder worden door hoge CO2-belasting, is er hoop voor de Belgische gascentrales. Dit zal op lange termijn echter ook tot harde concurrentie leiden aangezien de onrendabele koolcentrales vervangen zullen worden door hun gelijkaardige tegenhangers. Daarnaast hebben sommige landen besloten verder te gaan met kernenergie. Dit wil zeggen dat er competitie moet worden aangegaan met deze reeds bestaande kerncentrales, die zeer lage operatiekosten hebben. Hoogstwaarschijnlijk zullen er financiële ondersteuningsmechanismen nodig zijn, wil men voldoende investeringen aantrekken om de groene golf in België te ondersteunen. Hoewel we momenteel nog over voldoende capaciteit beschikken, is het zeer belangrijk om tijdig te beginnen met de opbouw van een duidelijk investeringskader.

 

Probleem wordt oplossing

In principe kan hernieuwbare energie ook bijdragen aan de flexibiliteit. Zo is het mogelijk om op momenten van overmatige productie de hernieuwbare generatie te verminderen. De meeste conventionele centrales hebben automatisch de nijging productie te matigen wanneer er teveel elektrische energie aanwezig is. Op zo’n moment wordt de elektriciteitsprijs immers negatief en moet je betalen wanneer je produceert. Bij hernieuwbare energie is deze drijfveer veel minder aanwezig. Dit komt doordat zij vaak extra steun krijgen per geproduceerde megawattuur. Wanneer dit bedrag bijvoorbeeld 20 euro bedraagt, moet de prijs lager worden dan -20 euro vooraleer ze besluiten de productie stop te zetten. Er is dus een grondige herziening nodig van de aanwezige ondersteuningsmechanismen wilt men hernieuwbare energie mee laten instaan voor de extra flexibiliteitseisen die het zelf creëert.

 

Alle gekheid op een stokje

Momenteel gaat het goed met het Belgische systeem. De toenemende productie van hernieuwbare bronnen zorgt samen met de verbeterde interconnectie voor meer dan voldoende elektrische energie. Het verlies van de kerncentrales die momenteel trouw de baseload voor hun rekening nemen, zorgt voor een aantal nieuwe uitdagingen. Een deel zal opgevangen worden door nog meer interconnectie en extra productie van hernieuwbare energie. De extra flexibiliteit die hiervoor nodig is, zal echter geleverd moeten worden door centrales die niet altijd rendabel zijn. Een deel kan opgevangen worden door de hernieuwbare productie zelf, maar daarvoor is een grondige vernieuwing nodig van het subsidiemechanisme. Zelfs indien dit lukt, zullen er nog steeds extra gascentrales nodig zijn om periodes van schaarste te overbruggen, vooral wanneer we minder op onze buurlanden kunnen rekenen. De tijd is aangebroken om de handen in elkaar te slaan en zo snel mogelijk een gepaste ondersteuning te bedenken om deze centrales klaar te hebben tegen 2025, wanneer we hoogstwaarschijnlijk onze laatste kerncentrale zullen sluiten.

YERA vzw


Bron: Adequacy and flexibility study Elia

http://www.elia.be/en/about-elia/newsroom/news/2019/20190628_Adequacy-and-flexibility-study