KfW-studie: batterijopslag verlaagt systeemkosten en versterkt duurzame energie

De Duitse bank KfW heeft een studie gepubliceerd over de rol van batterijopslag in de energietransitie. De studie van de bank, die voor 80% in handen is van de Duitse staat, laat zien dat batterijopslag het dagelijkse prijsverloop op de elektriciteitsmarkt afvlakt, de marktwaarde van hernieuwbare energie vergroot en de gemiddelde kosten van het elektriciteitssysteem verlaagt. Daardoor ontvangen zonne- en windparken meer inkomsten voor hun opgewekte elektriciteit, terwijl consumenten tijdens de avondpiek minder betalen.

Energy Storage NL onderschrijft deze conclusies en verwacht dat batterijen in Nederland hetzelfde positieve effect kunnen hebben. Daarvoor zijn wel de juiste marktvoorwaarden nodig. De ACM en overheden spelen een belangrijke rol bij het creëren van die voorwaarden. Het Duitse marktklimaat is op dit moment aanzienlijk gunstiger. In Nederland zijn daarom aanvullende stappen nodig om het potentieel van energieopslag volledig te benutten.

De baten van batterijopslag

Batterijopslag helpt de schommelingen op de elektriciteitsmarkt door wind- en zonne-energie op te vangen. Sinds 1991 zijn de prijzen van lithium-ionopslag met 99% gedaald. Richting 2035 verwacht de studie een verdere daling van 19%. Deze prijsontwikkeling en het gunstige Duitse investeringsklimaat voor BESS hebben geleid tot 19 GW/29 GWh aan opgesteld vermogen in juni 2026. Duitsland heeft daarmee momenteel het grootste BESS-vermogen van Europa. Anders dan in Nederland bestaat dit voor een groot deel uit thuisbatterijen. De Duitse pijplijn omvat al 400 GW aan batterijprojecten. Ook natrium-ionopslag is er in opkomst.

BESS biedt verschillende voordelen voor het elektriciteitssysteem, waaronder een hoge energiedichtheid en een snelle responstijd. Volgens de studie verlaagt opslag ook de systeemkosten van de energietransitie. Batterijen beperken het afschakelen van duurzame opwek en verminderen zo de extra productie- en back-upcapaciteit die nodig is om dezelfde klimaatdoelen te behalen. Voor huishoudens met een warmtepomp en elektrische auto kan de energierekening volgens het onderzoek 57% lager uitvallen bij een combinatie van zonnepanelen en een thuisbatterij van 10 kW. CE Delft kwam voor Nederland tot een vergelijkbare conclusie. Bedrijven kunnen opslag achter de meter inzetten als back-upvoorziening of voor handel op de energiemarkten. Grootschalige opslag voor de meter kent verschillende toepassingen. Op de balanceringsmarkten draagt opslag bij aan een stabiel elektriciteitssysteem. In Duitsland groeit het aandeel van opslag op deze markten ten opzichte van andere technieken. Daarnaast kan opslag de businesscase voor zonne-energie verbeteren. Zonneparken produceren grotendeels op hetzelfde moment. Dat kan leiden tot lage of negatieve prijzen en daarmee tot verspilling van duurzame elektriciteit.

Effect op groothandelsprijzen en energierekening

Grootschalige batterijen vlakken pieken en dalen in de elektriciteitsprijs af. Zij laden doorgaans wanneer het aanbod groot en de prijs laag is, bijvoorbeeld rond de middag. Wanneer de vraag en prijs hoger zijn, zoals in de avond, leveren zij elektriciteit terug. Daardoor wordt de dagelijkse prijscurve vlakker en blijft de marktwaarde van hernieuwbare elektriciteit beter behouden.

Deze marktwerking leidt volgens de studie niet automatisch tot netondersteunend gedrag. Grootschalige opslag ontlast het elektriciteitsnet vaak als neveneffect, maar kan lokale congestie in specifieke situaties juist verergeren. Een batterij kan bijvoorbeeld laden vanwege lage prijzen op de nationale markt, terwijl een lokaal windoverschot de batterij door congestie niet kan bereiken. Regelbare centrales moeten dan ter plaatse de extra vraag opvangen. Omgekeerd kan ontladen in een gebied met een lokaal overschot bij hoge landelijke prijzen het lokale net extra belasten. In beide situaties kan meer windenergie moeten worden afgeschakeld.

Zolang de groothandelsprijs regionale schaarste niet weerspiegelt, kunnen nettarieven batterijen volgens de studie stimuleren om het net te ondersteunen. Dynamische nettarieven die rekening houden met de locatie en het moment van congestie kunnen batterijen gericht laten laden en ontladen waar dit het net daadwerkelijk ontlast. Dit ondersteunt locatie- en tijdsafhankelijke tarieven, al is de praktische uitvoering complex.

Batterijen remmen naar verwachting de daling van de groothandelsprijs rond het middaguur, omdat zij dan extra elektriciteit afnemen. In de avond beperken zij de prijsstijging door elektriciteit terug te leveren. Voor Duitsland laat de studie zien dat per extra MW grootschalige batterijcapaciteit de prijzen tussen 10.00 en 15.00 uur gemiddeld € 0,14/MWh hoger zijn en tussen 18.00 en 21.00 uur juist € 0,38/MWh lager zijn per GW. Het verschil tussen middag- en avondprijzen wordt daarmee € 0,52/MWh kleiner. Dit bevestigt dat grootschalige batterijen de dagelijkse prijscurve afvlakken (zie de figuur). Het effect neemt af naarmate meer opslagcapaciteit wordt toegevoegd. Er is dus sprake van afnemende meeropbrengsten en daarmee van een optimaal aandeel opslag in het elektriciteitssysteem.

Bij thuisbatterijen en commerciële opslag achter de meter is dit effect op het prijsprofiel nauwelijks zichtbaar. Deze systemen worden vooral aangestuurd op eigen verbruik, zijn vaak al voor het middaguur volledig geladen en bieden hun elektriciteit doorgaans niet aan op de day-aheadmarkt.

De schattingen op dagbasis laten zien dat één extra eenheid grootschalige batterijcapaciteit samenhangt met een afname van de dagelijkse prijsverschillen met € 1,50 tot € 1,70/MWh. Toegepast op de Duitse uitbreiding tussen 2023 en 2025 komt dit neer op een daling van de dagelijkse prijsspread met ongeveer € 18 tot € 20/MWh. Dat is circa 17 tot 19% van de gemiddelde Duitse dagelijkse prijsspread van € 108/MWh. Tegelijkertijd nam de spreiding van uurprijzen gedurende de dag met ongeveer 16% af.

De studie concludeert dat batterijopslag een belangrijke hefboom is voor de energietransitie. Opslag maakt het dagelijkse prijsverloop gelijkmatiger, ondersteunt de marktwaarde van hernieuwbare energie en verlaagt de gemiddelde kosten van het elektriciteitssysteem. Tegelijkertijd maakt het huidige marktontwerp onvoldoende zichtbaar waar opslag het net helpt of juist belast. Daarom pleit de studie voor prikkels die lokale en tijdsgebonden netschaarste beter weerspiegelen. Zo kan het laden en ontladen van batterijen niet alleen marktgedreven, maar ook aantoonbaar netondersteunend plaatsvinden.

‘Deze studie bevestigt dat batterijopslag niet alleen kansen biedt voor projectontwikkelaars, maar de energietransitie als geheel goedkoper en efficiënter maakt. Maar dat gaat niet vanzelf. Nederland moet daarom marktvoorwaarden creëren waarmee deze maatschappelijke waarde daadwerkelijk kan worden gerealiseerd’, aldus Arendo Schreurs, directeur van Energy Storage NL.

Energy Storage NL: verbeter de marktvoorwaarden

Energy Storage NL onderschrijft de hoofdconclusie van de studie: batterijopslag maakt het dagelijkse prijsverloop gelijkmatiger, vergroot de marktwaarde van zonne- en windenergie en kan de kosten van het elektriciteitssysteem verlagen. Ook in Nederland kunnen batterijen deze rol vervullen door te laden bij een groot aanbod van duurzame elektriciteit en terug te leveren wanneer de vraag en prijzen hoger zijn.

De invoering van tijdsafhankelijke nettarieven in Nederland, voorzien vanaf 2029, is daarbij een belangrijke stap. Met een goede vormgeving krijgen batterijen een sterke prikkel om te laden en ontladen op momenten waarop dit niet alleen gunstig is voor de markt, maar ook voor het elektriciteitsnet. Daarmee neemt ook het risico af dat batterijen congestie verergeren.

Locatieafhankelijke nettarieven kunnen in theorie eveneens bijdragen aan efficiënter netgebruik. Zij geven opslag een sterkere prikkel om zich te vestigen en in te zetten op plaatsen waar de systeemwaarde het grootst is. Energy Storage NL ziet dit als een interessante denkrichting, maar de uitwerking vraagt zorgvuldigheid en meer tijd. De tarieven moeten voorspelbaar en uitvoerbaar zijn en mogen geen onzekerheid veroorzaken die de financierbaarheid van opslag onder druk zet.

Om opslag deze maatschappelijke rol in Nederland te laten vervullen, moeten de baten voor het elektriciteitssysteem en de netefficiëntie duidelijker worden gewaardeerd. Dat kan bijvoorbeeld door tijdsduurgebonden transportrechten (TDTR) breder beschikbaar te maken of door een tariefindeling die beter erkent dat opslag geen eindverbruiker is, maar elektriciteit tijdelijk afneemt en later teruglevert aan het systeem. Een betere waardering van deze functie is nodig om het Nederlandse investeringsklimaat voor batterijopslag te verbeteren en de positieve effecten uit de Duitse studie ook hier te realiseren. De conclusie is duidelijk: zonder opslag wordt de energietransitie uiteindelijk voor iedereen duurder.