Hernieuwbare energiebronnen zoals zonne-energie en windenergie hebben een steeds groter marktaandeel. Een mooie ontwikkeling, maar voor een succesvolle energietransitie moet de stroommarkt flexibeler worden, concludeert promovendus Cristian Stet van Erasmus School of Economics. Anders dreigt het elektriciteitsnet verzadigd te raken en kan ook het verdienmodel van hernieuwbare energie verloren gaan.
Begin oktober piekten de stroomprijzen, vooral toen het aanbod van groene stroom laag was. Een groot contrast met het begin van de Covid-19 pandemie, toen de vraag op sommige markten met meer dan 20 procent daalde en gunstige weersomstandigheden (zowel zonnig als veel wind) vaak tot negatieve prijzen leidden. Voor Stet bewijzen deze schommelingen dat sommige van onze elektriciteitsmarkten niet flexibel genoeg zijn. "We willen stabiele marktprijzen en niet dat ze dagelijks de pan uitrijzen en kelderen. De sleutel daartoe is meer flexibiliteit", legt hij uit.
In zijn proefschrift beschrijft Stet hoe hernieuwbare energiebronnen het steeds moeilijker maken om vraag en aanbod op elkaar af te stemmen en zo het net in evenwicht te houden. Dat verklaart waarom er zelfs in periodes met hoge (gemiddelde) stroomprijzen nog steeds momenten zijn met negatieve prijzen, meestal wanneer het aanbod van groene stroom hoog is. Als meer duurzame energie leidt tot lagere gemiddelde stroomprijzen, brengt dat volgens de onderzoeker een nieuw probleem met zich mee: "Je zou kunnen denken, wat is er mis met lage prijzen, maar wie gaat er investeren in duurzame energie als het risico bestaat dat de business case verloren gaat?"
"Inflexibiliteit is nog een handicap die we moeten overwinnen"
Maar waarom is flexibiliteit zo belangrijk? "Het zorgt voor de benodigde netstabiliteit, maakt het net weerbestendig en zorgt ervoor dat het licht altijd blijft branden", zegt de onderzoeker. Ook gebruiken we nog steeds gas voor onze elektriciteit als zon en wind tekortschieten, maar in de energietransitie is geen plaats voor fossiele brandstoffen. Ook al kan gas op de korte termijn een oplossing zijn, op de lange termijn moeten we ervan af. "Hoe meer hernieuwbare energie we toevoegen, hoe afhankelijker we worden van de weersomstandigheden en hoe flexibeler de markt moet worden. Anders lopen we het risico een grens te bereiken die de energietransitie afremt. Die inflexibiliteit is vaak nog een handicap die we moeten overwinnen."
In zijn proefschrift noemt Stet twee manieren om de elektriciteitsmarkten flexibeler te maken. De eerste optie is technisch van aard en heeft te maken met het opslaan van elektriciteit in geval van pieken in de productie, bijvoorbeeld via batterijen of door elektriciteit om te zetten in waterstof (dat als brandstof kan worden gebruikt of weer kan worden omgezet in elektriciteit). De tweede benadering heeft te maken met het veranderen van onze ‘demand response’. In dit geval is het de bedoeling de vraag naar elektriciteit het aanbod te laten volgen. Stet: "Je kunt denken aan een kantoorgebouw dat energieslurpende koelsystemen heeft en kosten kan besparen door het systeem te laten draaien op momenten dat de vraag en de prijs lager zijn."
Flexibiliteit wordt een businessmodel
Voor de onderzoeker is het goede nieuws dat de zich ontwikkelende elektriciteitsmarkten veel kansen brengen voor wat hij 'flexibiliteitsleveranciers' noemt, omdat het bieden van flexibiliteit een businessmodel wordt. Des te grilliger de elektriciteitsprijzen zijn, hoe beter de vooruitzichten voor aanbieders van flexibiliteit zijn. Een eenvoudig voorbeeld is het toestaan van elektriciteitscontracten die de marktprijs real-time volgen, wat vaak niet het geval is. De wetenschapper impliceert niet dat we allemaal onze wasmachines moeten laten draaien wanneer de prijzen laag zijn, maar voor grootverbruikers kan dit interessant zijn. Anders zou het kantoorgebouw uit het voorbeeld geen stimulans hebben om hun koelsysteem te laten draaien bij een hoog aanbod van hernieuwbare energie.
Maar de elektriciteitsmarkten zijn zeer complex, ook op korte termijn. Elke dag maken de marktdeelnemers afspraken over een prijs (forward price) voor elk uur van de volgende dag op basis van verschillende modellen waarin ook de weersomstandigheden zijn opgenomen. "Het is belangrijk te begrijpen hoe weersafhankelijke hernieuwbare energiebronnen de elektriciteitsmarkten en hun flexibiliteitsbehoeften veranderen. Op die manier kunnen we een businesscase bouwen voor aanbieders van flexibiliteit. Met mijn onderzoek wil ik hier graag een bijdrage aan leveren."
Markten blijven zich ontwikkelen
Om dat te kunnen doen, is het ook belangrijk om de constant veranderende elektriciteitsmarkten te blijven volgen. Dertig jaar geleden waren er nog vrijwel geen geliberaliseerde elektriciteitsmarkten, omdat de staat vaak de enige aanbieder was, ziet Stet. Zelfs vijftien jaar geleden was het marktaandeel van duurzame energie te verwaarlozen en elektrische auto's waren er bijna niet. "Wat gebeurt er als we meer hernieuwbare energie aan de markt toevoegen? De publieke opinie is overtuigd van het frame dat we er daarmee zijn, maar ze zijn slechts een deel van de oplossing. De crux is dat we moeten leren ons aan te passen en tegelijkertijd moeten investeren in flexibiliteit."
- Promovendus
- Meer informatie
Op 29 oktober 2021 verdedigt Cristian Stet zijn proefschrift, getiteld: '(In)flexibility in Power Markets with Supply from Variable Renewable Sources' aan Erasmus School of Economics.
Press Office Erasmus University Rotterdam, Lydia Datema: 06 4026 4367, press@eur.nl
- Gerelateerde content
