Door Ferdi Hummelink
Minister Jetten heeft onlangs aangegeven om actief werk te maken van opslagsystemen. Dit onder andere om het probleem van de net-onbalans te tackelen. Hij wil voor de invoering van opslagsystemen een plan maken dat hij het komende voorjaar in de Tweede Kamer wil presenteren. De casus bij de Aardehuizen in Olst is daarvoor exemplarisch en leerzaam. Ook omdat men hier gewend is (om in elektra-termen te blijven) ‘tegen de stroom in te gaan’, bijvoorbeeld door zelfopwek en het zoveel mogelijk weren van stroom van buitenaf.
Uiteindelijk zullen we allemaal stroomopslag in huis hebben. Dat ontlast het net als de zon flink schijnt en het geeft jou de mogelijkheid altijd eerst eigen stroom te gebruiken. Voorlopers onderzoeken hoe je een accu het beste in kunt zetten.
In de Aardehuiswijk was men zo’n 15 jaar geleden al bezig om zo zelfvoorzienend mogelijk te gaan leven. Zonder gebruik van fossiele brandstoffen; in de wijk is er dan ook geen gas aangelegd maar wordt er gebruik gemaakt van een groot aantal zonnepanelen voor de elektra, passieve zonne-energie door de zuidgerichte glasgevels, zonnecollectoren, lage temperatuurverwarming, enkele warmtepompen en als laatste stap houtkachels (die een veel lager verbruik hebben dan gasloze huizen met een vergelijkbaar volume).
Volledig autonoom op energiegebied bleek theoretisch mogelijk, maar technisch zeer lastig en bovendien onbetaalbaar. Hierdoor is ook de Aardehuiswijk aangesloten op het openbare elektriciteitsnet en elk huishouden heeft net als iedereen zijn eigen individuele aansluiting. Het aangesloten zijn aan het publieke elektranet bleek gaandeweg ook een voordeel te bieden; de grote zonnestroomoverschotten in de wijk konden op deze wijze gedeeld worden met de omgeving.
Energietransitie
Aardehuizers nemen de energietransitie zeer serieus en zo veel mogelijk toepassen in hun eigen omgeving en daarmee een voorbeeld zijn voor anderen. Omdat hierin eigen verantwoordelijkheid nemen een (bittere) noodzaak is om de klimaatcrisis af te wenden. En het is bovendien te belangrijk om alleen over te laten aan de overheid, die ook keer op keer te passief blijkt te handelen.
Aardehuizers houden verder niet van greenwashing en willen een reële aanpak. Feit is dat er op jaarbasis door alle zonnepanelen in de wijk meer elektriciteit wordt opgewekt dan verbruikt. Zo is er op jaarbasis een overschot van zo’n 30.000 kWh in de wijk. Echter wordt er in de avond en nacht volledig elektriciteit afgenomen van het externe net, in de winter is dat aandeel zelfs heel fors. Zelfs wanneer je een leveringscontract hebt met alleen echt groene stroom (dus ook niet afkomstig uit biomassa), dan wordt dat voor het overgrote deel op dat moment fossiel opgewekt. Zeker als ook de windmolens stil staan, is er op dat tijdstip nou geen andere elektriciteit beschikbaar op het Nederlandse net. Geen echte oplossing dus.
Vraagsturing en opslag
Kijken we naar het energieprofiel van de Aardehuiswijk dan valt op dat er omstreeks 18.00 uur een forse verbruikspiek is die grotendeels te wijten is aan het bereiden van de avondmaaltijd door elektrisch koken. Zie de blauwe lijn in onderstaande figuur die het verbruik aangeeft gedurende drie dagen in november.
Energieprofiel Aardehuiswijk 14 – 16 november
De rode lijn geeft de opwek van zonnestroom aan die op dat tijdstip van het jaar natuurlijk laag is. Toch kun je uit de grafiek de conclusie trekken dat het ook bij lage opwek mogelijk is om de verbruikspiek van ca. 50 kW in de wijk (meer dan) te halveren. Wanneer je er maar voor zorgt om opwek en verbruik naar elkaar toe te brengen; enerzijds door het sturen van de vraag ofwel te verbruiken op het moment dat er opwek is, anderzijds door de zonnestroom op te slaan in batterijen en deze omstreeks 18.00 uur weer aan het wijknet af te geven.
Vraagsturing kan door het aanzetten van apparatuur zoals boilers, (af)wasmachines, warmtepompen en zo meer, als er door de zon een overschot ontstaat op het net. Bij een verkennend onderzoek van hogeschool Saxion bleek vraagsturing bij de Aardehuizen technisch haalbaar en nuttig, maar ook beperkt in effect. Met als kanttekening dat niet is gekeken naar het verplaatsen van elektrisch koken naar het middaguur; hetgeen een fors verschil zou geven, maar ook een forse gedragsaanpassing vragen.
Een meer voor de hand liggende en gemakkelijker stuurbare oplossing is een wijkbatterij. Bij de aardehuizen in Olst zijn er een aantal weken geleden batterijen geleverd met een capaciteit van 120 kWh, die nog moeten worden aangesloten. Aangezien een gemiddeld Aardehuis grofweg 10 kWh per dag verbruikt, zou dat betekenen dat in theorie het verbruik van de helft van de 24 huizen volledig autonoom zou kunnen. Of alle huizen gedurende de het grootste deel van de avond en nacht. In de winter echter zal de wijkbatterij door het schaarse zonlicht veelal niet gevuld zijn. De inschatting is daarom dat de wijk op dagbasis grofweg een half jaar autonoom kan functioneren, dus zonder verbruik van elektriciteit van het externe net.
Accukeus: milieuvriendelijk en veilig
Bij de keuze voor het type batterij had het de voorkeur om gebruik te maken van zo milieuvriendelijk mogelijke grondstoffen, dan wel van gerecycled materiaal. Helaas bleken dergelijke technieken of niet voorradig of technisch nog onvolwassen. Zo waren tweede hands auto-accu’s niet inpasbaar en bleek een milieuvriendelijke oplossing als de zeezoutbatterij, technisch niet goed af te stemmen op de benodigde laadregelaars.
Hierdoor is gekozen voor een standaardoplossing met LithiumFerroPhosphate (LiFePo) accu’s van Pylontech. Omdat deze techniek uitontwikkeld is, voorspelbare laad/ontlaad-karakteristieken heeft, goed is te koppelen met bestaande laadregelaars (Victron) en zelfontworpen regelsoftware en bovendien duidelijke garanties heeft.
Verder zijn LiFePo-batterijen nagenoeg onbrandbaar waardoor ze een stuk veiliger zijn in vergelijking met Lithium-Ion batterijen die alleen door onderdompeling in water kunnen worden geblust. Tenslotte bevat LiFePo geen kobalt en nikkel, waardoor er geen/ minder grondstoffen worden gebruikt afkomstig uit landen die het niet zo nauw nemen met milieuvervuiling, natuuraantasting en mensenrechten (voorbeelden Kongo en China).
Netbeheerder Enexis
Een belangrijke taakeigenaar van netbalancering is uiteraard de netbeheerder, in Salland is dat Enexis. Deze bleek niet erg toeschietelijk in het meedenken over netbalancering via vraagsturing en opslag door particulieren zoals de Aardehuizen. Een vraag hierover kreeg kort samengevat als antwoord; “kom maar met een voorstel, dan kijken wij wel of we mee willen doen”. Geen pro-actieve opstelling dus.
Enerzijds is dat begrijpelijk, want in Olst vragen de koelhuizen langs het spoor (Grolleman en Hogeslag) net zoveel elektrisch vermogen als alle particulieren in het dorp Olst. Als er al een noodzaak tot netbalanceren bestaat dan is dat logischer en technisch makkelijker realiseerbaar via 1 à 2 bedrijven dan via honderden particulieren.
Anderzijds maken vele kleine aansluitingen één (heel) grote en kunnen ook kleinere particuliere opslagsystemen een energieservice verlenen aan de netbeheerder door deze toegang te geven op de batterij om zodoende korte pieken op het lokale net op te vangen. Bovendien zal door de exponentiële toename van (hybride) warmtepompen, elektrische auto’s en elektrisch koken ook op een fijnmaziger niveau in het net, denk hierbij aan de transformator aan het begin van een straat, ook daar het doorlaatvermogen vroeg of laat zijn grens bereiken.
Financieel
Er bestaan op dit moment geen of onvoldoende (financiële) prikkels om aan vraagsturing en opslag te doen. Door de bestaande salderingsregeling maakt het voor particulieren niet uit wanneer er opwek en verbruik is; alles wordt op jaarbasis met elkaar gecompenseerd. Ook vanaf 1 januari 2025 wanneer deze regeling wordt afgebouwd en teruggeleverde stroom een lagere vergoeding krijgt is het verschil, zeker de eerste jaren, niet substantieel.
In ieder geval niet voldoende om een snelle en forse vraagsturing in gang te zetten, laat staan om de hoge aanschaf van een batterijsysteem te bekostigen. De aanschaf van de wijkbatterij door de Aardehuizen bleek daarom niet mogelijk zonder een volledige subsidie vanuit het Europese project SERENE, zonder een dergelijke financiële bijdrage zou het weggegooid geld zijn.
Ook met het oogpunt om lagere netbeheerskosten te realiseren is de buurtbatterij (nog) niet van toegevoegde waarde. Zelfs bij het daadwerkelijk halveren van het gevraagde piekvermogen door de Aardehuizen is er geen financieel voordeel, bijvoorbeeld in de vorm van een lager nettarief.
Wat resulteert is een innovatief project dat voor de Aardehuizen kostenneutraal is, maar wel veel tijd en uitzoekwerk vergt.
Het zou mooi zijn als minister Jetten in zijn nieuwe plannen financiële prikkels inbouwt voor particulieren, bijvoorbeeld door lagere nettarieven te hanteren bij buurten die gezamenlijk (coöperatief) piekstromen op het lokale net weten te voorkomen. En hij druk uitoefent op netbeheerders om hierover meer in gesprek te gaan met particulieren.
