Nieuw onderzoek: batterijen verlagen energieprijzen en verhogen inzet zonne-energie

De onderzoekers concluderen dat batterijen jaarlijks tot 300 miljoen aan baten voor het energiesysteem kunnen genereren die grotendeels ten goede komen aan consumenten, bedrijven en netbeheerders. De baten zijn het grootst voor de eerste gigawatts aan batterijopslag.

Prijspieken
Het onderzoek toont aan dat batterijopslag energieprijzen voor afnemers van elektriciteit kan verlagen. Door energie op te slaan wanneer de vraag laag is, en deze vrij te geven wanneer de vraag hoog is, kunnen batterijen helpen om prijspieken op te vangen en daarmee vraag en aanbod op elkaar af te stemmen. Het gevolg is dat de energieprijzen worden gestabiliseerd en afnemers van elektriciteit uiteindelijk een lagere rekening betalen. Dit voordeel kan in sommige scenario’s oplopen tot 1,4 miljard euro per jaar voor afnemers van elektriciteit.

Tijdens perioden van overaanbod aan hernieuwbare energie kunnen batterijen deze overtollige energie opslaan, waardoor deze niet verloren gaat en beschikbaar blijft wanneer de vraag piekt. Dit vermindert niet alleen de CO2-uitstoot vanwege de afhankelijkheid van fossiele brandstoffen, maar maximaliseert ook het gebruik van schone, duurzame energiebronnen. Zo toont het rapport door Kalavasta aan dat slechts 3 gigawatt aan batterijen in 2030 kan leiden tot 2.5 terawattuur minder curtailment en een CO2-reductie van 0,5 megaton.

Betrouwbaarheid
Daarnaast helpt batterijopslag om de betrouwbaarheid en stabiliteit van het elektriciteitsnet te verbeteren. Schommelingen in het aanbod van hernieuwbare-energiebronnen, zoals windmolens en zonnepanelen, kunnen worden opgevangen door batterijen. Daardoor blijven de vraag en het aanbod in evenwicht. Batterijen zorgen daarnaast voor een aanzienlijke daling van de balanceringskosten, die in hun afwezigheid waarschijnlijk juist zouden stijgen.

Energy Storage NL benadrukt dat ondanks de voordelen die batterijen bieden in het energiesysteem, het de vraag is of deze uiteindelijk worden gerealiseerd. Dit heeft alles te maken met de nettarieven die batterijen moeten betalen, waardoor de businesscase onder druk staat. Dit terwijl batterijen in België en Duitsland zijn vrijgesteld van het betalen van nettarieven. Rob Terwel, partner bij Kalavasta, hierover: ‘De businesscase en systeemvoordelen van batterijen zijn afhankelijk van veel factoren, zoals batterij-investeringskosten en brandstofprijzen. Het is mogelijk dat er positieve systeemvoordelen zijn, maar toch een potentieel negatieve businesscase door nettarieven. De structuur van nettarieven verdient daarom verdere overweging om de daadwerkelijke transportkosten te reflecteren.’

Batterijmodel
Kalavasta heeft voor het onderzoek een batterijmodel ontwikkeld dat gebruikmaakt van uurlijkse elektriciteitsprofielen uit een scenario gebaseerd op de Klimaat- en Energieverkenning voor 2030. Het model evalueert hoe de systeemkosten zich zouden ontwikkelen wanneer batterijen deelnemen aan de energiemarkt. Hierbij is gekeken naar de effecten op de day-ahead, primaire reserve (FCR) en automatic frequency restoration reserve (aFFR)-up markten. Daarmee beslaat de analyse maar een deel van de mogelijke markten waar batterijen inkomsten kunnen genereren en besparingen kunnen opleveren.

Belangrijke kanttekening van de onderzoekers is dat de systeemvoordelen van batterijen zeer sterk afhangen van de gebruikte parameters zoals toekomstige batterijkosten, brandstofprijzen en overige veranderingen in de balancerings- en groothandelsmarkten.

Eerste batterijen
Kalavasta concludeert dat de eerste gigawatts aan batterijen leiden tot een aanzienlijke vermindering van systeemkosten. ‘De eerste gigawatts zullen waarschijnlijk vooral diensten leveren aan de balanceringsmarkten, omdat daar de grootste besparingen vallen te realiseren doordat batterijen lagere biedingen kunnen doen dan veel van de huidige marktdeelnemers’, aldus de onderzoekers. ‘Zodra de te realiseren besparingen in de balanceringsmarkten zijn behaald, zullen batterijen zich in toenemende mate richten op de groothandelsmarkten, waaronder de day-aheadmarkt.’

Wanneer de balanceringsmarkten grotendeels verzadigd zijn en additionele batterijcapaciteit voor inkomsten vooral zijn aangewezen op spreads die in de groothandelsmarkten zijn te verdienen, constateren de onderzoekers dat de ontwikkeling van de systeemkosten sterk zal afhangen van de batterijkosten en brandstofprijzen, evenals van de kenmerken van de energiemarkt.

Van 7 naar 18 gigawatt
‘Als we bijvoorbeeld de verwachte referentiekosten en vraag- en opwekprofielen voor 2030 nemen, zijn de systeemvoordelen positief voor de eerste batterijen tot het punt dat de balanceringsmarkten verzadigen’, concludeert Kalavasta. ‘Wanneer additioneel batterijvermogen wordt toegevoegd dat hoofdzakelijk zal zijn aangewezen op de day-ahead markt dan dalen de systeemvoordelen naar nul bij 3 tot 4 gigawatt.’

Voor het 2050-scenario stijgen de systeemvoordelen wél door additioneel batterijvermogen dat hoofdzakelijk actief is op de day-aheadmarkt. Deze stijging zet door tot 7 gigawatt aan geïnstalleerd batterijvermogen. Daarna nemen de marginale voordelen af voor additionele batterijen om vervolgens tot nul te dalen bij 18 gigawatt.