Understanding the requirements for integration of intermittent renewable electricity in low CO2 emitting power systems with CCS

Inzicht verschaffen in de integratiekosten van IRES om een beeld te vormen van de beste manier om energie te produceren met zo min mogelijk CO2.

Projectpartners

Energiecentrales met CO2 Capture en Storage, evenals Intermittent Renewable Electricity Systems (IRES) zijn belangrijke opties voor het halen van de beoogde reductie in CO2-emmissie. In een energiesysteem moet vraag en aanbod constant in evenwicht zijn. Integratie van IRES in het energiesysteem vereist een systeem dat kan reageren op de afwisseling en de onvoorspelbaarheid die inherent is aan IRES. Daarnaast moet de betrouwbaarheid van het systeem dagelijks en elk uur worden vastgesteld.

Veel studies stellen ten behoeve van het elektriciteitssysteem ‘low-carbon portfolios’ voor. De schrijvers van deze studies erkennen dat het voor de toekomst nodig is om meer energie op te kunnen slaan, en aanvullende reserves (liefst low carbon) te hebben voor evenwicht. Hoeveel opslagcapaciteit vereist is and hoe vaak het gebruikt zal worden is echter nauwelijks onderzocht. Hierdoor is te weinig inzicht in de totale systeemintegratiekosten, en in de risico’s van verscheidene energiesysteemstrategieën met een lage CO2 uitstoot. Zicht hierop is noodzakelijk om beleidsmakers en energiebedrijven te ondersteunen in het identificeren en selecteren van de meest veelbelovende portfolios van technologieën voor elektriciteitsopwekking. Ze krijgen hiermee inzicht in welke opwekkingstechnologieën het meest geschikt is voor een stabiel energiesysteem met lage CO2 uitstoot (bijvoorbeeld de inzet van gasfired CCS, coalfired CCS, energieopslagtechnologie), en in welke mate deze IRES kunnen complementeren.

In dit onderzoeksproject wordt een aantal belangrijke low-carbon portfolios geselecteerd. Vervolgens wordt vastgesteld hoeveel energieopslag en balanscapaciteit nodig zijn in verschillende omstandigheden. Deze activiteit wordt gebaseerd op energiesysteem simulatiemodellen met een time step per uur. In de stap die volgt worden de totale kosten van de elektriciteitsopwekking (inclusief kosten voor balanceren en back-up capaciteit) en de betrouwbaarheid van de belangrijkste low-carbon portfolios naast elkaar gelegd. Naast de kortetermijnopwekkingskosten wordt rekening gehouden met opwekkingskosten op de lange termijn, waaronder investeringskosten en vaste beheer- en onderhoudskosten. Ten slotte zullen de resultaten van de kostenvergelijking worden beoordeeld met het oog op de structuur van de verschillende energiemarkten.

Het project zal resulteren in een wetenschappelijk artikel waarin de belangrijkste vindingen worden gepresenteerd. Er zal een workshop worden georganiseerd waarin de resultaten van het project kunnen worden besproken.