Toekomstige ontwikkelingen van het elektriciteitssysteem in Nederland
Belangrijkste ontwikkelingen, uitdagingen en (beleids)implicaties

Vraag en aanbod elektriciteit

De vraag naar elektriciteit in de gebouwde omgeving, industrie, transport en landbouw zal naar verwachting aanzienlijk toenemen in de periode tot 2050. Er zijn echter flinke verschillen tussen enkele recente scenariostudies over de mate waarin die vraag zal groeien. De grootste onzekerheid voor de toekomstige vraag naar elektriciteit voor de periode 2030-2050 betreft de toekomstige vraag naar waterstof in Nederland (inclusief mogelijke exporten) en, in het bijzonder, de binnenlandse productie van groene waterstof in deze periode. Naast de omvang van de vraag naar elektriciteit zijn ook het (toekomstige) tijdsprofiel, de samenstelling van de elektriciteitsvraag en de locatie van belang voor de ontwikkeling van het elektriciteitssysteem in Nederland. In deze verkenning wordt ook ingegaan op het beschikbare aanbod. Energiescenario's en energiemodellen Waterstof

Om in de behoefte aan regelbaar CO₂-vrij opwekvermogen te voorzien zijn er voor Nederland in beginsel de volgende opties:

• Fossiel gestookte centrales + CCS; CO₂-opslag en -hergebruik
• Bio-energiecentrales, al dan niet met CCS;
• Centrales – inclusief industriële WKK installaties – met groen gas (waterstof, biogas);
• Brandstofcellen (decentraal) met waterstof;
• Kernenergie, inclusief Small Modular Reactors (SMRs). Kernenergie

In de praktijk wordt dit potentieel aanzienlijk beperkt door verschillende knelpunten en barrières, zowel op de korte als (middel)lange termijn.

Vraag en aanbod van flexibiliteit van het elektriciteitssysteem

Om te voorzien in de behoefte aan flexibiliteit van het elektriciteitssysteem (zie ook Towards a sustainable energy system for the Netherlands in 2050) zijn er diverse opties. De vier belangrijkste hoofdcategorieën van flexibele opties zijn: Towards a sustainable energy system for the Netherlands in 2050

1. Flexibele stroomopwekking (regelbaar vermogen), inclusief het beperken (curtailen) van de opwekking van elektriciteit uit zon en wind.
2. Handel, i.e. import/export van elektriciteit (via interconnecties met het buitenland). Biedzones voor meer flexibiliteit in de energietransitie
3. Opslag, met name opslag van elektriciteit in de vorm van batterijen, perslucht of in andere energiedragers zoals (groene) waterstof.
4. Vraagrespons (of vraagsturing), i.e. verhoging/verlaging van de vraag naar elektriciteit afhankelijk van het relatieve aanbod en de prijs van elektriciteit. (Zie ook De rol van vraagsturing in het Nederlandse elektriciteitssysteem 2030-2050) De rol van vraagsturing in het Nederlandse elektriciteitssysteem 2030-2050

De feitelijke omvang en uiteindelijke realisatie van deze opties zijn echter onderhevig aan diverse, uiteenlopende onzekerheden, knelpunten en andere beleidsuitdagingen.

Impact op het elektriciteitsnetwerk

Afhankelijk van de inzet en impact van flexibiliteitsmiddelen zoals vraagrespons en curtailment, zal de behoefte aan transport van elektriciteit (fors) toenemen. Uitbreiding en verzwaring van het elektriciteitsnet in Nederland stuit echter op diverse knelpunten:

• Onzekerheden over de richting/uitvoering van de energietransitie in het algemeen en over specifieke locatiekeuzes en beleidsmaatregelen in het bijzonder;
• Gebrek aan coördinatie en regie, in het bijzonder voor het stellen van (investerings)prioriteiten, het afwegen van complexe, integrale infrastructuurbeslissingen en het maken van verstandige, netefficiënte locatiekeuzes;
• Lange looptijden, in het bijzonder voor investeringen in het hoogspanningsnet
• Gebrek aan personeel;
• Gebrek aan kabels, transformatoren of andere (kritische) materialen voor de verzwaring of uitbreiding van het net.

In het onderzoek worden verschillende oplossingsrichtingen benoemd.

Marktontwerp van het toekomstige, klimaatneutrale elektriciteitssysteem

In het huidige energy-only-market (EOM)-ontwerp moeten marktpartijen hun investeringen in elektriciteitsproductie en flexibiliteit terugverdienen uit de verkoop van elektriciteit. Zij mogen geen vergoedingen ontvangen voor de beschikbaarheid van de (back-up)capaciteit van de betreffende investeringen. Dit kan werken als de elektriciteitsprijzen goed zijn in te schatten. In de praktijk blijkt dat echter ingewikkeld, zeker tijdens de transitie naar een duurzaam elektriciteitssysteem waarin een substantieel aandeel van de totale elektriciteitsvoorziening wordt opgewekt uit variabele, weersafhankelijke bronnen.

De centrale, dubbelzijdige doelstelling van mogelijke aanpassingen of hervormingen van het huidige EOM-ontwerp voor het bewerkstelligen van een duurzaam en betrouwbaar elektriciteitssysteem is:

• Optimaliseer (op de langere termijn) de investeringsefficiency van de elektriciteitsmarkt, zodat investeringen in klimaatneutrale bronnen het mogelijk maken om in de toekomstige elektriciteitsbehoefte te voorzien op een duurzame wijze, tegen de laagste maatschappelijke kosten en het veiligstellen van de leveringszekerheid van het elektriciteitssysteem;
• Optimaliseer (op de korte termijn) de productieve efficiency van de elektriciteitsmarkt zodat, op elk moment, de vraag naar elektriciteit wordt voorzien tegen de laagste maatschappelijke kosten, huishoudens en bedrijven volledig profiteren van deze laagste kosten en het gebruik van elektriciteit verder wordt gestimuleerd om de broeikasgasemissies in overige sectoren te reduceren tegen de laagste maatschappelijke kosten.

In het rapport worden aanvullende marktmechanismen besproken.