Is er genoeg aanbod van warmte?
4.5 Van energievolumes naar vermogens
50 200140 - Systeemstudie energie-infrastructuur Zuid-Holland - December 2020
4.4.2 Plaatsgebonden flex
Voor plaatsgebonden flex is een aantal onderdelen meegenomen. De eerste is power-to-heat. Op momenten van overschot vanwege groot decentraal aanbod in Zuid-Holland, is er de optie om elektriciteit om te zetten naar warmte. Dit betekent dat hybride installaties in gebouwde omgeving, industrie, en land- en tuinbouw overschakelen van gas naar elek-triciteit. De warmte kan ook gevoed worden aan warmtenetten en er kan seizoensopslag plaatsvinden. Dat betekent dat op piekmomenten minder bijstook nodig is, oftewel een effectiever gebruik van geothermie en restwarmte. Bovendien is in alle scenario’s een bijdrage van zonthermie aangenomen. Een analyse op basis van eerder onderzoek laat zien dat het technisch waarschijnlijk mogelijk is om de aangenomen opslag te realiseren.
Echter, gezien de omvang van de opslagbehoefte gaat dit om veel projecten, wat uit-dagingen oplevert op het gebied van realisatietijd en ruimtelijke inpassing. Meer informatie over de aangenomen seizoensopslag en de technische mogelijkheden om dit te realiseren staat in Bijlage D.3.
Voor mobiliteit zijn de laadprofielen gewijzigd: er kan meer verspreid worden geladen niet alle auto’s hoeven na thuiskomst van werk meteen te worden opgeladen, zo lang ze de volgende ochtend maar weer paraat staan en er kan worden geladen in reactie op de systeembalans, oftewel bij overschotten in elektriciteitsaanbod. Er is met vehicle-to-grid meer potentie voor flexibiliteit met EV’s, maar dit kan op verschillende manieren worden ingezet en is in deze studie niet opgenomen.
Ten slotte is op aanbod van zon-pv curtailment toegepast, zowel zon op dak als zonne-parken. Pieken hoger dan 67% van het opgestelde vermogen worden afgekapt. Omdat zulke pieken maar beperkt voorkomen en kortdurend zijn, blijft in ieder geval met gehanteerde profiel 96% van de opgewekte energie behouden.
4.5 Van energievolumes naar vermogens
In deze studie gaat het uiteindelijk om de impact van de scenario’s op de netten, en daar-voor moeten we inzoomen van jaarlijkse energievraag (PJ/jr) op de uurlijkse vermogens (MW). Volgende figuur zet een tussenstap via weekgemiddelden in de elektriciteitsvraag en laat de evolutie zien van 2020 naar 2030 naar 2050 Nationale Sturing. Daarna bespreken we hoe plaatsgebonden flex de piekvermogens beïnvloedt.
De weekgemiddelde vermogens zijn niet maatgevend, maar vertellen wel iets over de evolutie en over seizoenspatronen. We zien dat de vermogensvraag elektriciteit van alle vraagsectoren in Zuid-Holland groeit met ruim een derde tussen 2020 en 2030, en dat de vermogensvraag in 2050 nog veel verder kan toenemen, tot ongeveer een factor drie van de huidige vraag in scenario Nationale Sturing. De industrie gaat een groter deel uitmaken van de elektriciteitsvraag. Hetzelfde geldt voor mobiliteit, maar de elektriciteitsvraag van mobiliteit wordt niet groter dan een kwart van die in de gebouwde omgeving.
Ook te zien is dat opwek van zon-pv en wind op land nergens structureel de vraag over-stijgt. Dit kan lokaal wel het geval zijn, of op enkele uren binnen een week, maar in Zuid-Holland is de vraag veel bepalender dan aanbod vanuit decentrale opwek. Dit is anders dan andere regio’s waar systeemstudies voor zijn uitgevoerd, zoals Zeeland, Limburg, Overijssel en Groningen/Drenthe. Zuid-Holland is relatief een sterk verstedelijkte en geïndustria-liseerde provincie en zal ook in de toekomst meer worden getekend door de elektriciteits-vraag dan door lokale elektriciteitsproductie.
51 200140 - Systeemstudie energie-infrastructuur Zuid-Holland - December 2020
Figuur 22 - Weekgemiddelde elektrische vermogens in resp. 2020, 2030 en 2050 Nationale Sturing (MW)
0 1.000 2.000 3.000 4.000 5.000 6.000 7.000 8.000
1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31 33 35 37 39 41 43 45 47 49 51 53
GO MOB IND LTB Z+WoL Wkk
0 1.000 2.000 3.000 4.000 5.000 6.000 7.000 8.000
1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31 33 35 37 39 41 43 45 47 49 51 53
GO MOB IND LTB Z+WoL Wkk
0 1.000 2.000 3.000 4.000 5.000 6.000 7.000 8.000
1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31 33 35 37 39 41 43 45 47 49 51 53
GO MOB IND LTB Z+WoL Wkk
52 200140 - Systeemstudie energie-infrastructuur Zuid-Holland - December 2020
Hoe pakt de plaatsgebonden flex uit? Daarvoor kunnen we naar de piekvermogens per sector kijken, weergegeven in Tabel 9. We zien het volgende:
— De vraagpieken vanuit de gebouwde omgeving nemen iets toe vanwege power-to-heat.
Die wordt ingezet op momenten van overschot vanuit zon en wind, en ontlast later de vraagpieken op de warmtenetten. De gebouwde omgeving heeft inclusief power-to-heat een hogere elektriciteitsvraag, maar omdat dit op momenten van overschot valt, zal dat de belasting van de elektriciteitsnetten juist verlichten, behalve tussen de plekken met zon-pv of windmolens en de plekken waar de power-to-heat geïnstalleerd is.
— Bij mobiliteit vallen de pieken iets hoger uit door flex, maar wel op momenten die beter in de pas lopen met de systeembalans.
— In de industrie is te zien dat er in 2030 tot 300 MW aan flexibel vermogen extra in te zetten is, in 2050 Regionale, Europese CO2- en Internationale Sturing is dat circa 700 MW, en in scenario 2050 Nationale Sturing 1.300 MW.
— In de glastuinbouw kunnen overschotten van elektriciteit gebruikt worden voor de productie van warmte (power-to-heat). Gezien de warmtetechnieken speelt dit vooral in 2050-scenario Regionale Sturing.
— Bij decentrale, hernieuwbare opwek zien we het effect van curtailment op zon-pv.
In het scenario Regionale Sturing, met de meeste zon-pv, leidt dat ertoe dat er tot ruim 3 GW minder door het net hoeft te worden opgenomen.
Tabel 9 - Vermogenspieken per sector met en zonder plaatsgebonden flex (GW)
2020 2030 Reg Nat Eur Int
Gebouwde omgeving 2,4 2,9 3,8 4,5 3,9 4,0
met flex 2,9 4,2 4,5 4,2 4,7
Mobiliteit 0,1 0,3 1,1 1,2 1,2 0,9
met flex 0,3 1,2 1,3 1,3 1,1
Industrie 0,6 1,3 2,4 3,0 2,0 2,1
met flex 1,6 3,1 4,3 2,7 2,8
Land- en tuinbouw 1,0 1,0 1,5 2,0 1,8 1,5
met flex 1,0 1,7 2,0 1,8 1,5
Zon-pv en wind op land 0,6 4,0 12,6 10,2 6,1 4,9
met flex 4,0 9,5 7,6 4,7 3,6
53 200140 - Systeemstudie energie-infrastructuur Zuid-Holland - December 2020