Transactive energy in de Nederlandse context
De inzet van marktgebaseerde oplossingen om problemen in ons toekomstige energiesysteem op te lossen

Het concept ‘ Transactive Energy’ duidt een onderzoeksgebied aan waarin oplossingen worden ontwikkeld om (delen van) het energiesysteem te beheersen door middel van marktgebaseerde interacties. Dat wil zeggen dat consumenten, producenten en eventuele tussenpersonen ervoor zorgen dat ze hun gedrag afstemmen door elkaar te vertellen welke waarde ze over hebben om een bepaalde actie uit te voeren. Enerzijds kan dat een veiling zijn, anderzijds een meer peer-to-peer gebaseerde markt.

De noodzaak

In het huidige energiesysteem worden marktmechanismen al gebruikt om afstemming tussen vraag en aanbod te regelen. De vraag is hoe we marktgebaseerde oplossingen kunnen inzetten om de problemen in ons toekomstige energiesysteem op te lossen. De ontwikkeling van transactieve energieconcepten en technologie wordt gedreven door de decentralisatie van elektriciteitsopwekking en de daaruit voortvloeiende noodzaak om de controle en coördinatie ook in het energiesysteem te decentraliseren. In het toekomstige elektriciteitsnet worden nog veel meer apparaten actief betrokken bij de coördinatietaken, zowel lokaal als systeembreed. Het gaat om grote aantallen energieverbruikende en energieproducerende apparaten die op dit moment nog slechts passief zijn aangesloten. Transactieve energie is een manier om een ​​meer bottom-up coördinatie te realiseren door systeemcontrole te combineren met transacties. Verschillende partijen in het energiesysteem kunnen hun acties coördineren door geautomatiseerde transacties op basis van uitwisseling van waarde, waarbij “waarde” fungeert als een belangrijke operationele parameter.

Uitdagingen transactive energy

In dit rapport zijn verschillende bestaande projecten beschreven. Op basis van wetenschappelijke literatuur zijn daarnaast de vijf belangrijkste wetenschappelijke uitdagingen gedefinieerd voor de implementatie van transactieve-energiemechanismen:

• Marktontwerp: onder meer het waarborgen van marktstabiliteit en schaalbaarheid, en het ontwerp van mechanismen voor besluitvorming op basis van meerdere doelen.
• Agentstrategieën: onder andere goede prognoses en risicobeheer.
• ICT: het realiseren van niet-functionele eisen, waaronder schaalbaarheid, betrouwbaarheid (inclusief herstelvermogen) en veiligheid.
• Adoptie: integreerbaarheid in het huidige systeem, acceptatie en compabiliteit. Dit is van fundamenteel belang voor een succesvolle implementatie van transactive energy in de praktijk.
• Afhandeling: dit houdt voornamelijk verband met de tariefstructuur. Een van de belangrijkste openstaande vragen hierbij is de manier waarop een bewijs van levering van een flexibiliteitsdienst tot stand komt.

In het whitepaper wordt tevens een SWOT-analyse gepresenteerd voor het toepassen van transactieve oplossingen in de Nederlandse situatie.

Benodigde ontwikkelingen op de korte, middellange en lange termijn

De ontwikkelingen op de korte termijn zijn sterk probleemgericht. Het gebrek aan beschikbare capaciteit om nieuwe (hernieuwbare) bronnen aan te sluiten, nieuwe gebruikers te koppelen of capaciteit van bestaande gebruikers te vergroten, is een urgent probleem in grote delen van Nederland. Het vormt momenteel een bottleneck voor de energietransitie en bepaalt op dit moment voor een groot deel de focus voor innovatie.

Voor de middellange termijn wordt geadviseerd om innovatieacties te stimuleren die gericht zijn op baanbrekend onderzoek en op het ontwerpen van innovatie voor een toekomstbestendig en geïntegreerd energie(distributie)systeem. Op basis van een of meerdere pilots moeten we komen tot een end-to-end blauwdruk voor een geïntegreerd energiesysteem dat bijdraagt aan het optimaal gebruik van productiecapaciteit, flexibliteitsoplossingen en infrastructuur. Dit moet bruikbaar zijn voor meerdere energiedragers, over meerdere tijdschalen en voor effectieve bijdrage van zowel grote als kleine spelers.

Voor de langere termijn liggen er kansen om mee te gaan op de digitaliseringsgolf en te ontwikkelen richting een volledig zelfregulerend en bottom-up gecoördineerd energiesysteem. Er is wetenschappelijk onderzoek nodig naar de toepassing van geavanceerde kennis en technologie.

Dit is onderdeel van de kennisbank systeemintegratie van de Topsector Energie.