De reversibele brandstofcel kent meerdere potentiele waardecomponenten. Belangrijke waarden voor de eindgebruiker liggen in de elektriciteitsmarkt, de capaciteitsmarkt en energiecommunities. De maatschappelijke waarde ligt in vermeden systeemkosten en lijkt hoger, maar deze kan niet worden gevaloriseerd door eindgebruikers. Op basis van literatuuronderzoek en simulaties is getracht een inschatting te maken van de waarden. Dit is uitdagend, vanwege het aantal parameters, spreiding van de resultaten en onzekerheid over de markt. In dit hoofdstuk worden de getoonde waardecomponenten beschreven.
Figuur 24: Potentiele waardecomponenten RBC gedurende 15 jaar in euro's per kW brandstofcelvermogen.
€ - € 500 € 1.000 € 1.500 € 2.000 Eu r/k W _fc
Potentiële waardecomponenten RBC gedurende 15
jaar
Cumulativiteit
De verschillende waardecomponenten kunnen niet (zonder meer) bij elkaar worden opgeteld. Sommige waardecomponenten sluiten elkaar uit. Per case zal moeten worden bekeken welke waardecomponenten benut kunnen worden.
Systeemkosten
Uit onderzoek van Ecofys13 en Berenschot blijkt dat all-electric leidt tot aanzienlijke kosten, omdat netverzwaring op meerdere netvlakken noodzakelijk wordt. Deze maatschappelijke kosten zijn aanzienlijk, maar komen echter niet voor rekening van de eindgebruiker.
Schattingen van systeemkosten lopen wel ver uiteen. In het geval van verzwaring op een natuurlijk moment lijken de kosten beperkt. Verzwaring van de Gorinchemse wijk Hoog Dalem zou €1000 per woning kosten (€330/kW)14. Hierin is meegenomen de kosten voor uitbreiding LS-net, uitbreiding MS-distributienet, uitbreiden MS-transportnet, extra distributiestations en verzwaring van het verdeelstation. Als verzwaring niet plaatsvindt tijdens een natuurlijk moment, kunnen de meerkosten hoog oplopen, mede door graafwerkzaakheden. Ecofys concludeert in haar 2015 studie dat bij elektrificatie de capaciteit moet worden verdrievoudigd voor zowel laagspanning (LS) als middenspanning (MS) en hoogspanning (HS). Er wordt gerekend met kosten van 1600 – 5000 euro per kW verzwaring, afhankelijk van type bebouwing. De kosten in rurale gebieden worden hoger geschat dan in stedelijk gebied vanwege grotere afstanden. Uitgaande van 3 kW verzwaring komt dit neer op €4800 – 15000 per woning. Om een eerlijke vergelijking met een RBC te maken, moeten de kosten wel over een gelijke looptijd worden verdeeld. Elektrische infrastructuur wordt vaak afgeschreven over lange termijnen (veelal 40 jaar), terwijl voor de levensduur van een RBC 15 jaar is aangenomen. Als onder en bovengrens zijn de 330 €/kW en 1875 €/kW aangehouden.
Warmte
Bij zowel het elektrolyseproces als bij het brandstofcelproces komt warmte vrij. Indien de RBC watergekoeld is, dan kan de warmte al dan niet naverwarmd worden ingezet. Als de warmte nuttig wordt ingezet wordt, dan zal de waarde tussen de aardgasprijs en de niet meer dan anders (NMDA) prijs liggen. De bandbreedte van de waarde van de warmte is groot omdat deze sterk afhankelijk is van de inzet van de RBC en de waarde van de warmte.
Microgrid
In theorie kan een RBC ertoe leiden dat woningen geen eigen aansluiting meer nodig hebben op het openbare stroomnet. Dit leidt tot forse kostenbesparing voor de bewoners. Wel zullen kosten moeten worden gemaakt voor de collectieve aansluiting en het privé net indien gebruik gemaakt wordt van een collectieve RBC. Onder de huidige wetgeving vervalt dan wel het recht op de heffingskorting*, waardoor het voordeel voor de bewoners vervalt. De besparingsrange ligt op 0 – 1000€ per kW. Capaciteitsmarkt
In een toekomstig energiesysteem met een sterk fluctuerend aanbod zal flexcapaciteit een waarde vertegenwoordigen. Er is daarom een roep voor het creëren van een capaciteitsmarkt om via deze weg de onrendabele top van flexibele (duurzame) elektriciteitsproductie te compenseren. Mocht er in Nederland een goede capaciteitsmarkt komen, dan kan de brandstofcel ook als backupvoorziening worden ingezet. Het systeem ontvangt dan een vaste vergoeding om beschikbaar te staan om op deze manier de piekvraag in te kunnen vullen. De exacte hoogte van een dergelijke capaciteitsvergoeding is nu moeilijk te bepalen. Een goede referentie voor een capaciteitsprijs zou de kosten per KW van een gasturbine zijn15. Deze bedraagt 70 euro per kW per jaar (zie Hoofdstuk 4.2), ofwel 1050 euro per kW over 15 jaar. Waarschijnlijk is dit de bovengrens en zullen er mogelijkheden zijn om capaciteit goedkoper in te vullen als ondergrens is daarom 35 euro per kW aangehouden. Capaciteitsveilingen in Duitsland en de UK hebben laten zien dat er op dit moment
13 Ecofys, 2015. Systeemkosten van warmte voor woningen.
14 ECN, 2010. Netbeheerders vrezen stroomuitval bij piekvraag van duurzame woningen. 15 Agora Energiewende, 2012. Twelve insights in Germany’s Energiewende
nog heel veel goedkope capaciteit beschikbaar is. Als het systeem wordt ingezet op de capaciteitsmarkt, dan kan het niet of zeer beperkt gebruik maken van andere waardecomponenten. Markt en energiehandel
Er zijn veel markten waar energie of flexibiliteit kan worden verhandeld, al is de RBC niet voor elke markt geschikt. De hoogste waarde voor flexibiliteit wordt op dit moment geboden op de primaire reservemarkt van TenneT. Deze markt vraagt echter flexibel vermogen welke op seconden basis kan schakelen. De RBC is hier niet voor geschikt. Volledige inzet op de secundaire reserve/onbalansmarkt ligt niet voor de hand omdat batterijen hier zowel qua OPEX als CAPEX beter presteren. Voor de elektriciteitsmarkt is de verwachte contante waarde van 15 bedrijfsjaar in 2020 nog verwaarloosbaar is, maar dat dit in 2030 toeneemt tot maximaal 200 euro per kW (BaU scenario) tot 700 (Green scenario) euro per kW brandstofcelvermogen (zie Hoofdstuk 4.2). De RBC wordt dan bedreven op basis van de spotmarkt prijs, eventueel met een optimalisatie voor energiecommunities. Bovenstaande waarden zijn exclusief onderhoudskosten en afschrijving.
Directe doorlevering
Een bijzondere situatie treedt op als de reversibele brandstofcel eigendom is van de bewoners. De waarde van deze stroom is groot, omdat naast inkoop ook energiebelasting en BTW kan worden vermeden. Dit concept wordt al toegepast met kleine aardgas-WKK’s in appartementencomplexen16. De waarde is afhankelijk van het aantal draaiuren dat de RBC kan maken. Dit aantal zal beperkt zijn omdat slechts de overschotten aan de energie uit zon en eventueel wind ingezet kunnen worden. Energiecommunities
Voor de energiecommunities wordt uitgegaan van een ‘willingness to pay’ van 0,0025 tot 0,1 euro per kWh.Uitgaande van een beperkt aantal draaiuren voor de brandstofcel een cashflow op van 37,5 euro tot 450 euro per kW over 15 jaar.
Directe netverzwaringskosten
Voor eindgebruikers kan worden gekeken naar vermeden netverzwaringskosten als waardecomponent. In bijzondere gevallen kan het vermijden van verzwaring veel geld schelen, met name als de gebruiker anders met een kleinere aansluiting toe kan. Dit scheelt vooral kosten rond de volgende grenzen 175/300 kVA en 1750/3000 kVA en +-10 MVA bij afnemers die ver van een koppelpunt zitten. Een RBC kan ook dienen als tijdelijke ontlaster van het net, bijvoorbeeld totdat een nieuw HS-station is gerealiseerd. De verwachting is dat dit een besparing oplevert van 50€/kW tot €200/kW.
Aandachtspunten
▪ Perfect forecast: dit is vaak een aanname bij berekeningen. Inschatting is dat bijv. voor de onbalansmarkt de echte opbrengst rond de 15-40% van de werkelijke waarde ligt voor een uurhorizon en rond de 10-20% voor een jaarhorizon.
▪ Price taker: de invloed van de aanbieder op de markt wordt verwaarloosd. In de realiteit zal een significante toename van storage e.d. de prijs op de markt zeker drukken.
▪ Missing Money: markt werkt nu op basis marginale kosten; adequacy en integrale kosten worden een issue.
▪ Maatschappelijke waarde: prijzen reflecteren niet altijd de maatschappelijke waarde. Breed gezien gaat het grofweg om vermeden capex en opex in opwekking en netten, effect op netverliezen en op milieu. Doorrekenen van toekomstige flexwaarde met prijzen/tarieven van nu kan een verkeerd beeld geven.
▪ Concurrentie: De markt staat niet stil. Er wordt volop aan innovaties gewerkt, of het nu gaat om energieopslag of om het optimaliseren van het energiesysteem en het vermijden van systeemkosten.
16 https://www.cheappower4u.nl/