De thuisaccu - Kennisportal group/ICT0071... · 2017-01-12 · De Tesla Powerwall heeft veel media...

De thuisaccuHoe kan deze optimaal worden ingezet?

WHITEPAPER

smarter solutions

WOORDENLIJST

Opwek De opwek van de zonnepanelen (PV)

Import Elektriciteitslevering van het net aan het huishouden

Verbruik Verbruik van elektriciteit door het huishouden

Export Terugleveren van elektriciteit aan het net.

3WHITEPAPER DE THUISACCU

De opwek van zonne-energie vindt plaats wanneer de

zon schijnt en dit is lang niet altijd het moment van

consumeren. Vanwege de salderingsregeling kan de

consument de jaartotalen tegen elkaar wegstrepen en

heeft deze onbalans geen financiële gevolgen. In 2020

wordt de salderingsregeling versoberd en dan worden

vormen van energieopslag interessant zoals een

thuisaccu. Dit white paper wordt gericht op het optimaal

inzetten van de thuisaccu bij huishoudens zonder

zonnepanelen, met zonnepanelen en in buurten. Op

basis van verbruiksdata die de afgelopen jaren is verza-

meld rekent een door ICT ontwikkeld algoritme verschil-

lende scenario’s door. Hierbij zijn de huidige regelingen

meegenomen, zoals de salderingsregeling, maar is ook

gekeken naar wat er in de toekomst kan gaan spelen.

Met de huidige salderingsregeling kan het net eigenlijk

gezien worden als grote accu. Het maakt niet uit

wanneer er elektriciteit wordt geleverd of terug geleverd,

aan het einde van het jaar wordt er gekeken wat er

onderaan de streep overblijft en dat rekent de consu-

ment af. Zodra de salderingsregeling wordt afgeschaft

krijgt de consument geen €0.20 meer per geëxporteerde

kWh maar slechts €0.07 en dit heeft direct invloed op de

terugverdientijd van de zonnepanelen. Het huishouden

dat in dit paper is doorgerekend loopt hierdoor €255 per

jaar mis en dat komt neer op een verdubbeling van de

terugverdientijd van de zonnepanelen. Zodra het

huishouden de overproductie aan zonne-energie

opvangt in een thuisaccu kan dit worden teruggebracht

naar €90, een verschil van €165. En met het slim laden

van goedkope elektriciteit kan er €10 extra worden

bespaard.

Tijdens de wintermaanden wordt maar een beperkte

hoeveelheid zonne-energie opgewekt. Vanwege deze

beperkte PV-opwek zien we dat de accu in de winter

vooral leeg is en dus met enkel zonladen niet zoveel nut

heeft. In de lente, zomer en herfst maanden kan een

huishouden wel degelijk profijt hebben van de thuisaccu.

Met een accu van 10 kWh en een zonne-installatie van 3

kWp kan het huishouden ruim 200 dagen zelfvoorzienend

zijn, zie Figuur 1. Maar zodra de winter nadert raakt de

accu langzaam leeg en zal gedurende de winter ook niet

of nauwelijks worden opgeladen, zie ook Figuur 1.

Hieruit kan geconcludeerd worden dat een accusysteem

geen oplossing biedt voor de seizoensfluctuatie.

Met nieuwe regelingen, zoals de postcoderoos, die zich

richten op duurzame initiatieven in buurten hebben we

ook gekeken naar het collectief aanschaffen van een

accu. De buurt die voor onze simulatie is gebruikt bevat

4 huizen met en 4 huizen zonder zonnepanelen. In

combinatie met een afgeschafte salderingsregeling en

een accu van 50 kWh kan deze buurt per jaar €1200

euro besparen, €150 euro per huishouden. De accu is

verantwoordelijk voor €85 per huishouden. Met de

huidige kostprijs van €25.000 van de accu is de terugver-

dientijd hiervan ruim 20 jaar. De kostprijs is exclusief

installatie en niet voldoende om er een businesscase van

te kunnen maken maar met de verwachte prijsval van

accutechnologieën zal dit een kwestie van tijd zijn.

ABSTRACTSAMENVATTING

Figuur 1: Dagen zelfvoorzienend met accu van 10 kWh

0

200

400

kWh

Elektriciteit: Verbruik

PV−opwek

Dagen zelfvoorzienend met accu van 10 kWh

3 12 18 30 30 30 31 28 28 9 1 10

10

20

30

Jan May Oct

Dag

en

Dagen:Totaal

Zelfvoorzienend

INHOUDSOPGAVE

Woordenlijst 1

Samenvatting 2

Inleiding 4

Energiebalans 5

De thuisaccu 6

Algoritme 7 Laadstrategie 8 Accueigenschappen 8 Energieprijs regime 9

Scenario’s 10

Resultaten 11 Scenario 1 – Huis zonder accu 11 Scenario 2 – Huis Met accu (10 kWH) 13 Scenario 3 – Buurt zonder accu 16 Scenario 4 – Buurt met accu (80 kWh) 18

Conclusie 21

Over de auteurs 23

References 24


ABSTRACTINLEIDING

In Nederland werd de eerste elektriciteits-centrale in 1886 in gebruik genomen. Deze centrale stond in Kinderdijk bij Rotterdam en bestond uit een stoommachine met een vermogen van 59 kW. Men kon een abonne-ment op de centrale nemen en in het begin waren er ongeveer 350 aansluitingen. Lampen waren de voornaamste afnemers van elektriciteit en het hebben ervan werd gezien als statussymbool. Na Rotterdam volgden er andere steden waar met name particulieren het initiatief namen om de elektriciteitsvoorzieningen op te zetten.

In het begin van de twintigste eeuw trokken de gemeentes

de elektriciteitsvoorzieningen naar zich toe. Deze trend

zette zich door en de gemeentelijke energiebedrijven

fuseerden tot regionale en provinciale energiebedrijven.

Een kleine 50 jaar later, in 1949, fuseerden de regionale

energiebedrijven zich in de Samenwerkende Elektriciteit-

sproductiebedrijven (SEP). Nog een kleine 50 jaar later, in

1998, werd de opvolger van SEP, TenneT, aangewezen als

onafhankelijk beheerder van het landelijk transportnet.

Tegenwoordig is er in Nederland een beschikbaar produc-

tievermogen van zo’n 18,6 GW (TenneT, 2016) en zijn er

zo’n acht miljoen aansluitingen op het elektriciteitsnet-

werk. Het gemiddeld gebruik van een huishouden ligt op

3.000 kWh per jaar, wat neerkomt op 40 euro per maand

(Nibud, 2016). Van deze 3.000 kWh is gemiddeld geno-

men 6%, 180 Wh, duurzaam opgewekt. De Europese Unie

heeft als doel gezet om in 2020 20% van de energie

duurzaam op te wekken. Voor Nederland is dit vastgesteld

op 14%, dus nog ruim 8% te gaan.

Voor het opwekken van duurzame energie zijn er tal van

hoopvolle initiatieven. Hoewel windenergie de belangrijk-

ste bijdrage levert aan duurzame energie in Nederland,

blijkt dat bij particulieren een toenemende interesse is voor

zonnepanelen. Eind 2015 hadden ruim 400.000 huizen

zonnepanelen, dat is 6% van de Nederlandse huishoudens

(Centraal, 2016). Dit is vier keer zoveel als in 2010. Neder-

landse regeling zoals de salderingsregeling en in toene-

mende mate de postcoderoosregeling zijn belangrijke

oorzaken voor deze groei.

Sinds de aanwezigheid van elektriciteitsvoorzieningen

wordt de productie afgestemd op de te verwachten vraag.

Met de komst van de wind- en zonne-energie is de

productie afhankelijk van de hoeveelheid wind en zon dat

er op dat moment is. Huishoudens met zonnepanelen

weten dat ze op een zonnige dag energie exporteren maar

gedurende de avond en nacht energie importeren. In dit

white paper rekenen we verschillende scenario’s door

waarbij we een thuisaccu gebruiken om de verschillen in

verbruik en opwek van zonnepanelen op te vangen.

6

Het opwekken van zonne-energie gebeurt op het moment dat de zon schijnt en niet wanneer men ’s ochtends of ’s avonds energie nodig heeft, zie Figuur 2. Het voor-beeldhuishouden in Figuur 2 importeert tussen 17:00 en 08:00 elektriciteit, en tus-sen 08:00 en 17:00 exporteert het elektrici-teit. De geëxporteerde elektriciteit wordt door iemand anders gebruikt en zorgt ervoor dat de energiecentrale minder elektriciteit hoeft op te wekken. Dit klinkt mooi maar heeft in de praktijk wel gevol-gen.

Vanwege het toenemende aantal zonnepanelen worden

de verschillen tussen gebruik en opwek steeds groter.

Daardoor wordt het steeds moeilijker en duurder om het

elektriciteitsnet stabiel te houden. Overdag zorgt het

toenemende aantal zonnepanelen voor een stijging in

export en ’s avonds staan de huishoudelijke apparaten

vaak aan, in Figuur 2 is dit goed te zien. Energiecentrales

zijn het meest rendabel wanneer ze een constante

hoeveelheid energie kunnen opwekken maar door de

toenemende schommelingen in vraag en aanbod wordt

dat steeds moeilijker. Denk aan zonnige dagen wanneer er

overdag grote hoeveelheden zonne-energie word opge-

wekt en een toenemend aantal elektrische auto’s.

Om consumenten te prikkelen hun verbruik te verdelen

over de dag is er rond 1960 het dagen nachttarief

ingevoerd. Vroeger kon men hier aanzienlijk mee bespa-

ren maar het verschil tussen de tarieven wordt steeds

kleiner en de eventuele besparing daarmee ook. Met het

grootschalig gebruik van zonnepanelen komt hier nog

meer verandering in. In Nederland is in 1998 de salde-

ringsregeling ingevoerd. Dit houdt in dat gebruikers zelf

opgewekte elektriciteit die ze niet direct gebruiken en

daardoor terug leveren aan het net mogen aftrekken van

de elektriciteit die van het net betrokken wordt op het

moment dat de zonnepanelen niet voldoende leveren.

Vanwege de salderingsregeling loopt de overheid energie-

belastingen en BTW mis. Voor 2020 is dit geschat op 270

miljoen euro (EnergieBusiness, 2013). In 2017 zal de

overheid meer bekend maken over de toekomst van

salderen, maar al wel is bekend dat deze regeling vanaf

2020 versoberd gaat worden. De terugverdientijd voor

zonnepanelen zal hierdoor flink toenemen en er zullen

alternatieven bedacht moeten worden om de zelf opge-

wekte energie op een later moment ook zelf weer te

gebruiken. Een accu is hier in principe voor gemaakt

alleen zijn die op dit moment nog duur. Denk bijvoorbeeld

aan de Tesla Powerwall, met een opslag capaciteit van 6.4

kWh en een prijskaartje van omgerekend €3.000. De

verwachting is wel dat de prijzen en daarmee de terugver-

dientijd van dit soort thuisaccu’s de komende jaren zal

dalen.

Een thuisaccu kan, naast individuele toepassingen, ook

gebruikt worden op buurtniveau als centrale voorziening.

Dit past in de community gedachte met het onderling

leveren en kan zorgen voor belastingvoordelen via de

zogenaamde postcoderoosregeling. Vanaf 1 januari 2014

is de regeling met de postcoderoos ingegaan. Deze

regeling moet lokale energieprojecten stimuleren door

middel van het geven van kortingen op energiebelastin-

gen aan de deelnemers. Voorwaarde hiervoor wel is dat

de deelnemers in hetzelfde of een aangrenzend viercijfe-

rige postcodegebied wonen. Dus stel dat je in een

benedenwoning woont of in een huis met enkel schaduw

op het dak dan kan ervoor gekozen worden om in een

lokaal energieproject te investeren, bijvoorbeeld een

aandeel nemen in een windmolen of zonnepark. De

hoeveelheid energie die je op die manier opwekt wordt

vervolgens verrekend met je eigen verbruik middels een

belastingteruggave van €0.075 per kWh. Per 1 januari

2016 is de regeling verruimd: er is een volledige vrijstelling

op de energiebelasting (€0.1007 per kWh) en de installa-

tie hoeft zich niet meer in het midden van de postcoder-

oos te bevinden, maar kan ook in een van de ‘blaadjes’

staan. Zo is de beeldspraak ‘postcoderoos’ veranderd in

‘postcoderups’.

ABSTRACTENERGIEBALANS

kW

00:00 06:00 12:00 18:00 00:00

Verbruik

Zonne-energie

Figuur 2: Energiebalans (op een zonnige dag)


Een thuisbatterij of thuisaccu is een grote accu die geschikt is om een huishouden van elektriciteit te voorzien. Dit is interes-sant voor mensen met zonnepanelen: overdag wordt de accu opgeladen en ‘s avonds en ‘s ochtends wordt de elektrici-teit uit de accu gehaald. Maar het kan ook interessant zijn voor mensen zonder zonnepanelen: de accu wordt opgeladen wanneer de elektriciteit goedkoop is en gebruikt op de momenten dat de elektrici-teit duurder is. Beide groepen zullen belang hebben bij een thuisaccu wanneer deze binnen een beperkt aantal jaren terug te verdienen is. Voor de groep met zonnepanelen zal een thuisaccu ook een significante bijdrage kunnen leveren aan de zelfvoorzienendheid.

Op dit moment is het hebben van een thuisaccu in

Nederland niet nodig maar ook financieel gezien niet

rendabel. Vanwege de salderingsregeling kan het net

eigenlijk gezien worden als opslagmogelijkheid. In

Duitsland kennen ze de salderingsregeling niet en zit er

een verschil van €0.13 tussen geïmporteerde en geëxpor-

teerde kWh. De businesscase voor de thuisaccu op de

Duitse markt ziet er momenteel beter uit dan voor de

Nederlandse markt. Maar met het vooruitzicht dat de

salderingsregeling wordt versoberd zal dit veranderen.

De Tesla Powerwall heeft veel media aandacht gekregen

en voor veel mensen is dit de thuisaccu. Maar naast Tesla

zijn er ook andere grote partijen bezig met het ontwikke-

len en verkopen van thuisaccu’s, zie Tabel 1. Het type

accu dat hiervoor gebruikt wordt is lithium-ion, dit is

hetzelfde type dat gebruikt wordt in de meeste mobiele

telefoons. Tabel 1 geeft slechts een paar opties en bij de

prijs moet rekening gehouden worden met eventuele

kosten voor een omvormer en installatie. Ook moet

rekening gehouden worden met de levertijd van het

accusysteem en niet alle systemen zijn overal verkrijgbaar.

De markt van de thuisaccu is jong en de aanschaf van zo’n

systeem zal voorlopig gedreven worden door het idee om

zelfvoorzienend te zijn. In dit paper rekenen we met een

accu van 10 kWh met een fictieve richtprijs van €5.000.

ABSTRACTDE THUISACCU

Tabel 1: Thuisaccu systemen

1 http://www.europe-solarstore.com/storage-and-system-solutions/samsung-sdi-ess-lithium-ion-storage-3-6-kwh.html

2 https://www.tesla.com/powerwall

3 https://www.engadget.com/2016/05/10/nissan-xstorage-home-battery/

4 http://orison.energy/

6

De thuisaccu Een thuisbatterij of thuisaccu is een grote accu die geschikt is om een huishouden van elektriciteit te voorzien. Dit is interessant voor mensen met zonnepanelen: overdag wordt de accu opgeladen en ‘s avonds en ‘s ochtends wordt de elektriciteit uit de accu gehaald. Maar het kan ook interessant zijn voor mensen zonder zonnepanelen: de accu wordt opgeladen wanneer de elektriciteit goedkoop is en gebruikt op de momenten dat de elektriciteit duurder is. Beide groepen zullen belang hebben bij een thuisaccu wanneer deze binnen een beperkt aantal jaren terug te verdienen is. Voor de groep met zonnepanelen zal een thuisaccu ook een significante bijdrage kunnen leveren aan de zelfvoorzienendheid.

Op dit moment is het hebben van een thuisaccu in Nederland niet nodig maar ook financieel gezien niet rendabel. Vanwege de salderingsregeling kan het net eigenlijk gezien worden als opslagmogelijkheid. In Duitsland kennen ze de salderingsregeling niet en zit er een verschil van €0.13 tussen geïmporteerde en geëxporteerde kWh. De businesscase voor de thuisaccu op de Duitse markt ziet er momenteel beter uit dan voor de Nederlandse markt. Maar met het vooruitzicht dat de salderingsregeling wordt versoberd zal dit veranderen.

De Tesla Powerwall heeft veel media aandacht gekregen en voor veel mensen is dit de thuisaccu. Maar naast Tesla zijn er ook andere grote partijen bezig met het ontwikkelen en verkopen van thuisaccu’s, zie Tabel 1. Het type accu dat hiervoor gebruikt wordt is lithium-ion, dit is hetzelfde type dat gebruikt wordt in de meeste mobiele telefoons. Tabel 1 geeft slechts een paar opties en bij de prijs moet rekening gehouden worden met eventuele kosten voor een omvormer en installatie. Ook moet rekening gehouden worden met de levertijd van het accusysteem en niet alle systemen zijn overal verkrijgbaar. De markt van de thuisaccu is jong en de aanschaf van zo’n systeem zal voorlopig gedreven worden door het idee om zelfvoorzienend te zijn. In dit paper rekenen we met een accu van 10 kWh met een fictieve richtprijs van €5.000.

Naam Jaar Capaciteit Prijs* Gewicht Garantie Prijs/kWh

Samsung SDI ESS 1 2013 3.6 kWh €6.478 95 kg 2 jaar product /

7 jaar performance

€1.800

Tesla Powerwall 2 2016 6.4 kWh €3.000 100 kg 10 jaar €469

Nissan xStorage 3 2016 4.2 kWh €4.000 ? ? €952

Orison tower 4 2015 2.2 kWh €1.350 18 kg 10 jaar €613

Tabel 1 - Thuisaccu systemen

1 http://www.europe-solarstore.com/storage-and-system-solutions/samsung-sdi-ess-lithium-ion-storage-3-6-kwh.html 2 https://www.tesla.com/powerwall 3 https://www.engadget.com/2016/05/10/nissan-xstorage-home-battery/ 4 http://orison.energy/

* Exclusief installatie

6

De thuisaccu Een thuisbatterij of thuisaccu is een grote accu die geschikt is om een huishouden van elektriciteit te voorzien. Dit is interessant voor mensen met zonnepanelen: overdag wordt de accu opgeladen en ‘s avonds en ‘s ochtends wordt de elektriciteit uit de accu gehaald. Maar het kan ook interessant zijn voor mensen zonder zonnepanelen: de accu wordt opgeladen wanneer de elektriciteit goedkoop is en gebruikt op de momenten dat de elektriciteit duurder is. Beide groepen zullen belang hebben bij een thuisaccu wanneer deze binnen een beperkt aantal jaren terug te verdienen is. Voor de groep met zonnepanelen zal een thuisaccu ook een significante bijdrage kunnen leveren aan de zelfvoorzienendheid.

Op dit moment is het hebben van een thuisaccu in Nederland niet nodig maar ook financieel gezien niet rendabel. Vanwege de salderingsregeling kan het net eigenlijk gezien worden als opslagmogelijkheid. In Duitsland kennen ze de salderingsregeling niet en zit er een verschil van €0.13 tussen geïmporteerde en geëxporteerde kWh. De businesscase voor de thuisaccu op de Duitse markt ziet er momenteel beter uit dan voor de Nederlandse markt. Maar met het vooruitzicht dat de salderingsregeling wordt versoberd zal dit veranderen.

De Tesla Powerwall heeft veel media aandacht gekregen en voor veel mensen is dit de thuisaccu. Maar naast Tesla zijn er ook andere grote partijen bezig met het ontwikkelen en verkopen van thuisaccu’s, zie Tabel 1. Het type accu dat hiervoor gebruikt wordt is lithium-ion, dit is hetzelfde type dat gebruikt wordt in de meeste mobiele telefoons. Tabel 1 geeft slechts een paar opties en bij de prijs moet rekening gehouden worden met eventuele kosten voor een omvormer en installatie. Ook moet rekening gehouden worden met de levertijd van het accusysteem en niet alle systemen zijn overal verkrijgbaar. De markt van de thuisaccu is jong en de aanschaf van zo’n systeem zal voorlopig gedreven worden door het idee om zelfvoorzienend te zijn. In dit paper rekenen we met een accu van 10 kWh met een fictieve richtprijs van €5.000.

Naam Jaar Capaciteit Prijs* Gewicht Garantie Prijs/kWh

Samsung SDI ESS 1 2013 3.6 kWh €6.478 95 kg 2 jaar product /

7 jaar performance

€1.800

Tesla Powerwall 2 2016 6.4 kWh €3.000 100 kg 10 jaar €469

Nissan xStorage 3 2016 4.2 kWh €4.000 ? ? €952

Orison tower 4 2015 2.2 kWh €1.350 18 kg 10 jaar €613

Tabel 1 - Thuisaccu systemen

1 http://www.europe-solarstore.com/storage-and-system-solutions/samsung-sdi-ess-lithium-ion-storage-3-6-kwh.html 2 https://www.tesla.com/powerwall 3 https://www.engadget.com/2016/05/10/nissan-xstorage-home-battery/ 4 http://orison.energy/

* Exclusief installatie

8

Om de businesscase van een thuisaccu te kunnen berekenen is het van belang om het gebruik en de inzet ervan te weten. Sinds twee jaar verzamelt ICT de verbruiks-gegevens van een aantal werknemers met haar SESP. Deze verbruiksgegevens zijn gebruikt om een aantal verschillende scenario’s door te rekenen. De scenario’s worden in detail beschreven op de pagi-na’s 11 – 22. Vanwege de te verwachten toename van accusystemen heeft ICT een algoritme ontwikkeld waarmee accu’s in huishoudens kunnen worden aangestuurd.

Het sturingsalgoritme van de thuisaccu beïnvloedt de busi-

nesscase en daarom is het van belang om een algoritme

te hebben dat met de relevante parameters de verschil-

lende scenario’s kan doorrekenen. De parameters die we

in het algoritme hebben meegenomen zijn verdeeld in

drie categorieën: de laadstrategie, accueigenschappen en

energieprijs regime. Op de volgende pagina worden de

categorieën beschreven.

Voor het optimaliseren van energieopwekking en

-gebruik heeft ICT het Smart Energy Service Platform

(SESP) ontwikkeld. SESP geeft beter inzicht in de energie-

huishouding en biedt de mogelijkheid om productiemid-

delen en energie verbruikende apparatuur slim in te

zetten. Dit leidt direct tot enorme besparingen van

energie en lagere energierekeningen. Op langere termijn

is SESP de enabler voor demand response, wat wil

zeggen dat eindgebruikers hun energieverbruik aanpas-

sen op basis van prijsschommelingen of andere incenti-

ves. ICT biedt SESP als basis voor energiemonitoring en

voor de aansturing van energiespecifieke apparatuur, om

zo de opwekking en het verbruik van energie te optimali-

seren.

Onder de motorkap is SESP gebaseerd op Microsoft’s

Azure IoT Suite, waarmee er een gedegen basis ligt voor

de communicatie over het internet. SESP voegt hier-

aan device drivers toe voor specifieke apparatuur en

specifieke services voor de energiemarkt. SESP is volledig

ingericht als Software-as-a-Service (SAAS). Dit waarborgt

schaalbaarheid, onderhoudbaarheid, betrouwbaarheid

en beveiliging.

SESP levert de volgende functies:• Energie-monitoring slimme meter en diverse apparatuur

• Besturing van apparatuur

• Ontsluiten van energiedata voor onderzoek en/of sturing

door derden

• Delen van energiedata binnen communities

• Vraagsturing (demand reponse)

En kan worden ingezet bij zowel woonhuizen, commerciële

als industriële energieklanten.

ABSTRACTALGORITME

Smart Energy Service Platform (SESP)


LaadstrategieDe laadstrategie bepaalt wanneer de accu mag opladen

of ontladen. Er kunnen uren worden ingesteld wanneer

er niet geladen of ontladen mag worden. Wanneer er

wel geladen of ontladen mag worden kan dit met de

normale of met de maximale snelheid, dit kan per uur

worden bepaald. De normale en maximale (ont)laadsnel-

heid vallen onder de accu eigenschappen. We houden

rekening met een normale en maximale (ont)laadsnel-

heid omdat accu’s geluid kunnen gaan produceren

boven bepaalde (ont)laadsnelheden. Tot slot kunnen we

bepalen of de accu enkel zonne-energie mag opslaan of

ook mag laden van het net. De laadstrategie variabelen

in een overzicht:

ChargeHours De uren wanneer de accu mag opladen.

DischargeHours De uren wanneer de accu mag

ontladen.

MaxChargeHours De uren wanneer de accu maximaal

mag opladen.

MaxDischargeHours De uren wanneer de accu

maximaal mag ontladen.

MaxImportRate De maximale hoeveelheid kWh dat

per uur van het net mag worden geïmporteerd.

MaxExportRate De maximale hoeveelheid kWh dat

per uur aan het net mag worden geëxporteerd.

ChargeFromNet De accu mag opladen van het net.

DischargeToNet De accu mag ontladen aan het net.

Accu eigenschappenEen accu heeft een bepaalde opslagcapaciteit en kan met

een beperkte snelheid worden geladen/ontladen. Ook

moet er rekening worden gehouden met een bepaalde

efficiëntie. Er gaat energie verloren tijdens het (ont)

laadproces en er is sprake van zelfontlading. Afhankelijk

van het type accu ligt de zelfontlading tussen de 0.1 en

30% per maand (Fotena, 2016). De Tesla Powerwall is een

lithium-ion accu en ontlaadt met 3-4% per maand. In dit

onderzoek gaan we uit van de ideale situatie; er vindt geen

zelfontlading plaats en de laad en ontlaad efficiency zijn

100%. We houden ook geen rekening met een verminde-

ring in efficiency van de accu na verloop van tijd. Zoals

genoemd bij de laadstrategie heeft de accu een normale

en een maximale (ont)laadsnelheid. De volgende accu

eigenschappen worden in het algoritme meegenomen:

BattSize De capaciteit van de accu, in kWh*

BattFill Procentuele vulgraad van de accu bij het starten

van het algoritme.

SelfDischargeRate De zelf ontlaadsnelheid van de

accu per uur.

ChargeEfficiency Het percentage van de energie dat

daadwerkelijk word opgeslagen in de accu

ChargeRate De reguliere oplaadsnelheid van de accu.

MaxChargeRate De maximale oplaadsnelheid van de

accu

DischargeEfficiency Het percentage van de energie

dat daadwerkelijk geconsumeerd kan worden

DischargeRate De maximale ontlaadsnelheid van de

accu

MaxDischargeRate De maximale ontlaadsnelheid van

de accu

* De capaciteit van accu’s wordt ook wel uitgedrukt in

Ah, met het voltage is dit om te rekenen in kWh. Een accu

van 250 Ah op 24 volt is gelijk aan 6 kWh, te berekenen

volgens de formule:

ABSTRACTALGORITME

ℎ =× ℎ ×

1000

10

Energieprijs regimeIn de energiesector worden verschillende regimes voor

retail energieprijzen gehanteerd om uiteindelijk af te

kunnen rekenen met de gebruiker. Zowel per land als per

energiecontract kan er op verschillende manieren worden

afgerekend. In Nederland kennen we de dag/nacht prijzen

waarbij, zoals de naam al doet vermoeden, het tijdstip

van afname de energieprijs bepaalt. In Duitsland betaal je

een vaste prijs voor elektriciteit import en een vaste prijs

voor elektriciteit export. Zo krijg je aanzienlijk minder voor

een kWh die je exporteert dan dat je voor een geïmpor-

teerde kWh betaalt. In de nabije toekomst, als slimme

meter allocatie wordt toegestaan, dan is het ook denkbaar

dat de prijzen per uur gaan verschillen en gebaseerd zijn

op de markt (APX) prijzen. In ons algoritme gebruiken we

de APX prijzen van de Nederlandse markt met toegevoegd

de energiebelasting en BTW. Figuur 3 geeft een overzicht

van de uur prijzen van de bovengenoemde regimes voor

retail energieprijzen.

Het ontwikkelde algoritme kan werken met elk van de

drie prijsregimes. Afhankelijk van het gekozen regime

wordt er een energieprijs aan een uur toegekend. Dit

gebeurt voordat het algoritme met de data aan de slag

gaat. Het algoritme weet per dag de day-ahead prijzen en

bepaalt aan de hand daarvan of er gekocht of verkocht

moet worden. De day-ahead prijzen bevatten de uurtarie-

ven voor de volgende dag. Zodra er onderling geleverd

wordt is het denkbaar dat er een marge op de import- en

export prijzen zit. In deze paper houden we daar geen

rekening mee maar het kan wel worden meegenomen in

het algoritme. De variabelen die betrekking hebben op het

prijsregime worden op de volgende manier meegenomen:

PriceRange De prijsrange waarbij energie mag worden

gekocht of verkocht.

BuyMargin Een marge op de importprijs.

SellMargin Een marge op de exportprijs.

ABSTRACTALGORITME

1 Dag/Nacht https://www.nuon.nl/acties/helemaal-uit-je-stekker-weken/prijzen.jsp

2 APX https://www.apxgroup.com/market-results/apx-power-nl/dashboard/

3 Duits https://www.eon.de/pk/de/strom/direktstrom/direktstrom.html#collapse-tab-2

Figuur 3: kWh import- en exportprijzen gedurende de dag (inclusief BTW en belasting)

9

ENERGIEPRIJS REGIME

In de energiesector worden verschillende regimes voor retail energieprijzen gehanteerd om uiteindelijk af te kunnen rekenen met de gebruiker. Zowel per land als per energiecontract kan er op verschillende manieren worden afgerekend. In Nederland kennen we de dag/nacht prijzen waarbij, zoals de naam al doet vermoeden, het tijdstip van afname de energieprijs bepaalt. In Duitsland betaal je een vaste prijs voor elektriciteit import en een vaste prijs voor elektriciteit export. Zo krijg je aanzienlijk minder voor een kWh die je exporteert dan dat je voor een geïmporteerde kWh betaalt. In de nabije toekomst, als slimme meter allocatie wordt toegestaan, dan is het ook denkbaar dat de prijzen per uur gaan verschillen en gebaseerd zijn op de markt (APX) prijzen. In ons algoritme gebruiken we de APX prijzen van de Nederlandse markt met toegevoegd de energiebelasting en BTW. Figuur 3 geeft een overzicht van de uur prijzen van de bovengenoemde regimes voor retail energieprijzen.

Het ontwikkelde algoritme kan werken met elk van de drie prijsregimes. Afhankelijk van het gekozen regime wordt er een energieprijs aan een uur toegekend. Dit gebeurt voordat het algoritme met de data aan de slag gaat. Het algoritme weet per dag de day-ahead prijzen en bepaalt aan de hand daarvan of er gekocht of verkocht moet worden. De day-ahead prijzen bevatten de uurtarieven voor de volgende dag. Zodra er onderling geleverd wordt is het denkbaar dat er een marge op de import- en export prijzen zit. In deze paper houden we daar geen rekening mee maar het kan wel worden meegenomen in het algoritme. De variabelen die betrekking hebben op het prijsregime worden op de volgende manier meegenomen:

PriceRange De prijsrange waarbij energie mag worden gekocht of verkocht BuyMargin Een marge op de importprijs SellMargin Een marge op de exportprijs

1 Dag/Nacht https://www.nuon.nl/acties/helemaal-uit-je-stekker-weken/prijzen.jsp 2 APX https://www.apxgroup.com/market-results/apx-power-nl/dashboard/ 3 Duits https://www.eon.de/pk/de/strom/direktstrom/direktstrom.html#collapse-tab-2

Figuur 3 - kWh import- en exportprijzen gedurende de dag (inclusief BTW en belasting)

0

0.1

0.2

0.3

0 6 12 18

E /

kWh

Dag (Uren)

Importprijs gedurende de dag

0

0.1

0.2

0.3

0 6 12 18

E /

kWh

Dag (Uren)

Exportprijs gedurende de dag

Dag/Nacht (1) APX (2) Duits (3)


Met behulp van het hierboven beschreven algoritme

rekenen we vier verschillende scenario’s door. In dit

hoofdstuk bespreken we de vier scenario’s en waarom we

die hebben gekozen. Een overzicht van de verschillende

scenario’s staat in Figuur 4. Scenario 1 en 2 richten zich

op een individueel huishouden, één zonder accu en één

met accu. Dit huishouden betreft een twee-onder-een-

kap woning met vier bewoners. Scenario 3 en 4 richten

zich op de buurt, één zonder accu en één met accu. Het

verschil tussen een individueel huishouden en een buurt is

de mogelijkheid om onderling energie uit te wisselen. Als

een huishouden een overschot heeft en een ander

huishouden te kort, dan wordt het overschot van het ene

huishouden gebruikt in het andere huishouden en dus

netto geen elektriciteit van het net gebruikt. Dit klinkt

logisch maar is niet de huidige praktijk.

De data van de huizen die we hebben staan niet fysiek in

dezelfde buurt en hebben allemaal zonnepanelen. Voor

een realistische simulatie van een buurt gebruiken we de

data van elk huishouden dubbel, één keer as-is (met

zonnepanelen) en één keer alleen het verbruik (zonder

zonnepanelen). Zo ontstaat onze buurt van acht huishou-

dens, vier met zonnepanelen en vier zonder. De periode

waar we de verschillende scenario’s over vergelijken

betreft een jaar, van januari tot december. Naast de

dagelijkse trend kijken we ook naar de seizoensfluctuatie.

ABSTRACTSCENARIO’S

Scenario 1: Huis zonder accu Scenario 2: Huis met accu

Scenario 3: Buurt zonder accu Scenario 4: Buurt met accu

Figuur 4: De scenario’s

12

Scenario 1: Huis zonder accu

Het eerste scenario is een weergave van de huidige

situatie, een huishouden met een zonnepanelen installatie

maar zonder accu. De installatie heeft 15 zonnepanelen, is

georiënteerd op het zuid-zuid-westen en heeft een totale

capaciteit van 3300 Wattpiek (Wp). In Figuur 5 is het

jaarlijkse verbruik (grijs) en de jaarlijkse PV-opwek (blauw)

van het huishouden weergegeven. Scenario 1 is het basis

scenario en gebruiken we om de andere scenario’s mee te

kunnen vergelijken. Ook rekenen we voor alle scenario’s

de gemiddelde maandelijkse energierekening uit voor de

drie prijsregimes.

In Figuur 5 zijn de PV-opwek, export, verbruik en import

kWh’en weergegeven van het huishouden. Zoals verwacht

is de PV-opwek en export van elektriciteit aanzienlijk

groter in de zomer dan in de winter. Dit is te verklaren

door minder zonuren en de lagere baan van de zon

waardoor de zonnepanelen minder energie kunnen

opwekken. Het gebruik (grijs) blijft gedurende het jaar

aardig gelijk, ongeveer 200 kWh per maand, met een dip

in de zomervakantie.

Tabel 2 geeft een overzicht van het aantal kWh dat

gedurende het jaar door het huishouden is opgewekt,

verbruikt, geïmporteerd en geëxporteerd. Hier is goed te

zien dat van de opgewekte 3889 kWh, 3240 kWh wordt

Tabel 2: Gegevens huishouden

−400

−200

0

200

Jan Apr Jul OctDatum

kWh

PV−opwek, verbruikt binnenshuis

PV−opwek geexporteerd

Verbruik van eigen PV−opwek

Verbruik geimporteerd

Verbruik tijdens PV−opwek

1 https://www.nuon.nl/acties/helemaal-uit-je-stekker-weken/prijzen.jsp

RESULTATEN

11

Resultaten

SCENARIO 1 – HUIS ZONDER ACCU

Het eerste scenario is een weergave van de huidige situatie, een huishouden met een zonnepanelen installatie maar zonder accu. De installatie heeft 15 zonnepanelen, is georiënteerd op het zuid-zuid-westen en heeft een totale capaciteit van 3300 Wattpiek (Wp). In Figuur 5 is het jaarlijkse verbruik (grijs) en de jaarlijkse PV-opwek (blauw) van het huishouden weergegeven. Scenario 1 is het basis scenario en gebruiken

we om de andere scenario’s mee te kunnen vergelijken. Ook rekenen we voor alle scenario’s de gemiddelde maandelijkse energierekening uit voor de drie prijsregimes.

In Figuur 5 zijn de PV-opwek, export, verbruik en import kWh’en weergegeven van het huishouden. Zoals verwacht is de PV-opwek en export van elektriciteit aanzienlijk groter in de zomer dan in de winter. Dit is te verklaren door minder zonuren en de lagere baan van de zon waardoor de zonnepanelen minder energie kunnen opwekken. Het gebruik (grijs) blijft gedurende het jaar aardig gelijk, ongeveer 200 kWh per maand, met een dip in de zomervakantie.

Tabel 2 geeft een overzicht van het aantal kWh dat gedurende het jaar door het huishouden is opgewekt, verbruikt, geïmporteerd en geëxporteerd. Hier is goed te zien dat van de opgewekte 3889 kWh, 3240 kWh wordt geëxporteerd. Met andere woorden van de totale PV-opwek is 3889-3240 = 649 kWh gelijktijdig verbruikt, dit is de oppervlakte van beide donkere velden in Figuur 5. In totaal heeft het huishouden 1267 kWh meer geëxporteerd dan geïmporteerd.

De salderingsregeling in Nederland bepaalt dat het huishouden de hoeveelheid geëxporteerde elektriciteit mag wegstrepen tegen de hoeveelheid geïmporteerde elektriciteit. Over de elektriciteit die het huishouden extra exporteert staat een vergoeding van €0.071. Voor het huishouden van het voorbeeld betekent dit dat het 1267 × €0.07 = €88.69 krijgt voor de extra geëxporteerde elektriciteit.


Tabel 2 - Gegevens huishouden

PV-opwek 3889 kWh Export 3240 kWh Verbruikt tijdens eigen PV-opwek 649 kWh Verbruik 2622 kWh Import 1973 kWh

Totaal 1267 kWh Totaal 1267 kWh

Figuur 5 - Verbruik tijdens PV-opwek

Figuur 5: Verbruik tijdens PV-opwek


ABSTRACTRESULTATEN

Tabel 3: Jaarlijkse elektriciteitsrekening, exclusief vaste kosten. Afgerond €0.201 per geïmporteerde kWh en €0.071 per

geëxporteerde kWh, inclusief energiebelasting en BTW.

12

Zonder salderingsregeling zou de energierekening er heel anders uitzien. In Tabel 3 staan drie situaties; zonder zonnepanelen, met zonnepanelen met salderen en met zonnepanelen en zonder salderen. Dit zijn de variabele prijzen per jaar, in Tabel 4 staan de totale prijzen per maand.

Zodra de salderingsregeling wordt afgeschaft, stijgen de maandelijkse kosten van het huishouden met zonnepanelen met €21, zie Tabel 4. Voor het huishouden zonder zonnepanelen heeft de afschaffing van de salderingsregeling geen gevolgen.


Tabel 3 - Jaarlijkse elektriciteitsrekening, exclusief vaste kosten. Afgerond €0.201 per geïmporteerde kWh en €0.071 per geëxporteerde kWh, inclusief energiebelasting en BTW.

Situatie Zonnepanelen Salderen Import Export Totaal

1 Nee n.v.t. (2622 × €0.20) = €524.40 €0 €524.40

2

Ja Ja (2622 × €0.20) =

€524.40

(0 × €0.20) = €0

(2622 × €0.20) = -€524.40

(1267 × -€0.07) = -€88.69

-€88.69

3 Ja Nee (1973 × €0.20) = €394.60

(3240 × -€0.07) = -€226.80 €167.80

Zonnepanelen:

Salderen:

1

Nee

n.v.t.

2

Ja

Ja

3

Ja

Nee

Elektriciteit €44 -€7 €14

Netbeheerkosten €19

Energiebelasting €20

Opslag duurzame energie €2

Maandbedrag €85 €34 €55

Tabel 4 - Maandbedrag elektriciteit, inclusief energiebelasting en BTW (Afgerond op hele euro's)

12

Zonder salderingsregeling zou de energierekening er heel anders uitzien. In Tabel 3 staan drie situaties; zonder zonnepanelen, met zonnepanelen met salderen en met zonnepanelen en zonder salderen. Dit zijn de variabele prijzen per jaar, in Tabel 4 staan de totale prijzen per maand.

Zodra de salderingsregeling wordt afgeschaft, stijgen de maandelijkse kosten van het huishouden met zonnepanelen met €21, zie Tabel 4. Voor het huishouden zonder zonnepanelen heeft de afschaffing van de salderingsregeling geen gevolgen.


Tabel 3 - Jaarlijkse elektriciteitsrekening, exclusief vaste kosten. Afgerond €0.201 per geïmporteerde kWh en €0.071 per geëxporteerde kWh, inclusief energiebelasting en BTW.

Situatie Zonnepanelen Salderen Import Export Totaal

1 Nee n.v.t. (2622 × €0.20) = €524.40 €0 €524.40

2

Ja Ja (2622 × €0.20) =

€524.40

(0 × €0.20) = €0

(2622 × €0.20) = -€524.40

(1267 × -€0.07) = -€88.69

-€88.69

3 Ja Nee (1973 × €0.20) = €394.60

(3240 × -€0.07) = -€226.80 €167.80

Zonnepanelen:

Salderen:

1

Nee

n.v.t.

2

Ja

Ja

3

Ja

Nee

Elektriciteit €44 -€7 €14



Opslag duurzame energie €2

Maandbedrag €85 €34 €55

Tabel 4 - Maandbedrag elektriciteit, inclusief energiebelasting en BTW (Afgerond op hele euro's)

Tabel 4: Maandbedrag elektriciteit, inclusief energiebelasting en

BTW (Afgerond op hele euro’s)


geëxporteerd. Met andere woorden van de totale

PV-opwek is 3889-3240 = 649 kWh gelijktijdig verbruikt,

dit is de oppervlakte van beide donkere velden in Figuur 5.

In totaal heeft het huishouden 1267 kWh meer geëxpor-

teerd dan geïmporteerd.

De salderingsregeling in Nederland bepaalt dat het

huishouden de hoeveelheid geëxporteerde elektriciteit

mag wegstrepen tegen de hoeveelheid geïmporteerde

elektriciteit. Over de elektriciteit die het huishouden extra

exporteert staat een vergoeding van €0.071. Voor het

huishouden van het voorbeeld betekent dit dat het 1267

× €0.07 = €88.69 krijgt voor de extra geëxporteerde

elektriciteit.

Zonder salderingsregeling zou de energierekening er

heel anders uitzien. In Tabel 3 staan drie situaties;

zonder zonnepanelen, met zonnepanelen met salderen

en met zonnepanelen en zonder salderen. Dit zijn de

variabele prijzen per jaar, in Tabel 4 staan de totale

prijzen per maand.

Zodra de salderingsregeling wordt afgeschaft, stijgen de

maandelijkse kosten van het huishouden met zonnepane-

len met €21, zie Tabel 4. Voor het huishouden zonder

zonnepanelen heeft de afschaffing van de salderings-

regeling geen gevolgen.

14

ABSTRACTRESULTATEN

Figuur 6: Huishouden met accu

Tabel 5: Laad strategieën accu

Scenario 2: Huis met accu (10 kWH)

In het tweede scenario gebruiken we het algoritme om te

bereken hoe de import / export grafiek eruitziet bij het

gebruik van een accu. We rekenen de volgende vier laad

strategieën door:

• Laden op zonne-energie (1)

• Laden op zonne-energie en prijsregime ((2) APX,

(3) Dag/Nacht of (4) Duits).

Een gangbare capaciteit van een thuisaccu ligt tussen de 5

en 10 kWh. In de eerste set berekeningen gaan we

daarom uit van een accu met een capaciteit van 10 kWh.

Later bekijken we de impact van een accu met een andere

capaciteit. Hier bespreken we ook in hoeverre een accu

gebruikt kan worden om de seizoenfluctuaties op te

vangen. Tot slot kijken we naar de mate waarin de accu

de piekbelasting wegneemt.

De elektriciteit die in scenario 1 wordt geëxporteerd aan

het net wordt nu opgeslagen in de accu. In Figuur 6 is de

import en export grafiek te zien wanneer het huishouden

gebruik zou maken van een accu. Het is duidelijk te zien

dat de accu van april tot en met september in staat is om

alle verbruik op te vangen. In totaal is het huishouden

gedurende 218 dagen zelfvoorzienend. In de wintermaan-

den daarentegen is te zien dat de opgewekte zonne-ener-

gie niet voldoende is en dat er alsnog elektriciteit geïm-

porteerd moet worden van het net. De dagtrend wordt in

de lente, zomer en herfst maanden dus goed opgevangen

door de accu, in de winter lukt dit niet.

Naast het enkel laden op zonne-energie kan de accu ook

opgeladen worden met (goedkope) elektriciteit van het

net. Wanneer de elektriciteit goedkoop is hangt af van het

prijsregime dat gekozen wordt. De prijsregimes zijn

uitgelegd onder het kopje energieprijs regime. In Tabel 5

staan de resultaten per laadstrategie, de berekeningen zijn

gebaseerd op de PV-opwek en het gebruik van het

huishouden gepresenteerd in scenario 1. Voor het gemak

hebben we ook het basis scenario (Referentie) aan

toegevoegd.

13

SCENARIO 2 – HUIS MET ACCU (10 KWH)

In het tweede scenario gebruiken we het algoritme om te bereken hoe de import / export grafiek eruitziet bij het gebruik van een accu. We rekenen de volgende vier laad strategieën door:

Laden op zonne-energie (1) Laden op zonne-energie en prijsregime ((2) APX , (3) Dag/Nacht of (4) Duits).

Een gangbare capaciteit van een thuisaccu ligt tussen de 5 en 10 kWh. In de eerste set berekeningen gaan we daarom uit van een accu met een capaciteit van 10 kWh. Later bekijken we de impact van een accu met een andere capaciteit. Hier bespreken we ook in hoeverre een accu gebruikt kan worden om de seizoenfluctuaties op te vangen. Tot slot kijken we naar de mate waarin de accu de piekbelasting wegneemt.

De elektriciteit die in scenario 1 wordt geëxporteerd aan het net wordt nu opgeslagen in de accu. In Figuur 6 is de import en export grafiek te zien wanneer het huishouden gebruik zou maken van een accu. Het is duidelijk te zien dat de accu van april tot en met september in staat is om alle verbruik op te vangen. In totaal is het huishouden gedurende 218 dagen zelfvoorzienend. In de wintermaanden daarentegen is te zien dat de opgewekte zonne-energie niet voldoende is en dat er alsnog elektriciteit geïmporteerd moet worden van het net. De dagtrend wordt in de lente, zomer en herfst maanden dus goed opgevangen door de accu, in de winter lukt dit niet.

Naast het enkel laden op zonne-energie kan de accu ook opgeladen worden met (goedkope) elektriciteit van het net. Wanneer de elektriciteit goedkoop is hangt af van het prijsregime dat gekozen wordt. De prijsregimes zijn uitgelegd onder het kopje energieprijs regime. In Tabel 5 staan de resultaten per laadstrategie, de berekeningen zijn gebaseerd op de PV-opwek en het gebruik van het huishouden gepresenteerd in scenario 1. Voor het gemak hebben we ook het basis scenario (Referentie) aan toegevoegd.

Accu Laad

strategie Import Export Totaal

Referentie Nee - (1973 × €0.20) = €394.60

(3240 × -€0.07) =-€226.80 €167.80

1 Ja - (707 × €0.20) = €141.40 (1982 × -€0.07) = -€138.74 €2.66

2 Ja Dag

Nacht (153 × €0.20) = €30.60,-

( 615 × €0.17) = €104.55

(2043 × -€0.07) = -€143.01

(1 × -€0.07) = -€0.07 -€7.93

3 Ja APX (1019 × €0.169*) = €172.30

(2295 × -€0.07) = -€160.65

€11.65

4 Ja Duits (707 × €0.25) = €176.75 (1982 × -€0.12) = -€237.84 -€61.09

* Gemiddelde importprijs Tabel 5 - Laad strategieën accu

Figuur 6 – Huishouden met accu

13

SCENARIO 2 – HUIS MET ACCU (10 KWH)

In het tweede scenario gebruiken we het algoritme om te bereken hoe de import / export grafiek eruitziet bij het gebruik van een accu. We rekenen de volgende vier laad strategieën door:

Laden op zonne-energie (1) Laden op zonne-energie en prijsregime ((2) APX , (3) Dag/Nacht of (4) Duits).

Een gangbare capaciteit van een thuisaccu ligt tussen de 5 en 10 kWh. In de eerste set berekeningen gaan we daarom uit van een accu met een capaciteit van 10 kWh. Later bekijken we de impact van een accu met een andere capaciteit. Hier bespreken we ook in hoeverre een accu gebruikt kan worden om de seizoenfluctuaties op te vangen. Tot slot kijken we naar de mate waarin de accu de piekbelasting wegneemt.

De elektriciteit die in scenario 1 wordt geëxporteerd aan het net wordt nu opgeslagen in de accu. In Figuur 6 is de import en export grafiek te zien wanneer het huishouden gebruik zou maken van een accu. Het is duidelijk te zien dat de accu van april tot en met september in staat is om alle verbruik op te vangen. In totaal is het huishouden gedurende 218 dagen zelfvoorzienend. In de wintermaanden daarentegen is te zien dat de opgewekte zonne-energie niet voldoende is en dat er alsnog elektriciteit geïmporteerd moet worden van het net. De dagtrend wordt in de lente, zomer en herfst maanden dus goed opgevangen door de accu, in de winter lukt dit niet.

Naast het enkel laden op zonne-energie kan de accu ook opgeladen worden met (goedkope) elektriciteit van het net. Wanneer de elektriciteit goedkoop is hangt af van het prijsregime dat gekozen wordt. De prijsregimes zijn uitgelegd onder het kopje energieprijs regime. In Tabel 5 staan de resultaten per laadstrategie, de berekeningen zijn gebaseerd op de PV-opwek en het gebruik van het huishouden gepresenteerd in scenario 1. Voor het gemak hebben we ook het basis scenario (Referentie) aan toegevoegd.

Accu Laad

strategie Import Export Totaal

Referentie Nee - (1973 × €0.20) = €394.60

(3240 × -€0.07) =-€226.80 €167.80

1 Ja - (707 × €0.20) = €141.40 (1982 × -€0.07) = -€138.74 €2.66

2 Ja Dag

Nacht (153 × €0.20) = €30.60,-

( 615 × €0.17) = €104.55

(2043 × -€0.07) = -€143.01

(1 × -€0.07) = -€0.07 -€7.93

3 Ja APX (1019 × €0.169*) = €172.30

(2295 × -€0.07) = -€160.65

€11.65

4 Ja Duits (707 × €0.25) = €176.75 (1982 × -€0.12) = -€237.84 -€61.09

* Gemiddelde importprijs Tabel 5 - Laad strategieën accu

Figuur 6 – Huishouden met accu

−400

−200

0

200


kWh

PV−opwek export verbruik import

Verbruik tijdens PV−opwek met accu (10 kWh)


Het valt op dat wanneer de accu’s ook ingezet worden om

te handelen de import en export maar beperkt verande-

ren. Het Duitse prijsregime levert het meeste op, dit komt

door de betere prijsratio import export. Het verschil tussen

Dag/Nacht en APX is €20 euro op jaarbasis, zodra de

fluctuatie in APX prijzen toeneemt zal dit verschil kleiner

worden. Met saldering liggen de prijzen anders, maar dan

was de accu überhaupt niet nodig.

Zoals in Figuur 6 al te zien is, is er een duidelijke seizoen-

trend. Om de seizoentrend op te kunnen vangen is een

zeer grote accu nodig. Figuur 7 geeft een overzicht van de

hoeveelheid elektriciteit die geïmporteerd en geëxporteerd

zou worden als functie van de accucapaciteit. Met een

Tabel 6 - Maandbedragen

accu van 1 kWh kan het huishouden ongeveer 400 kWh

(1973 kWh zonder accu, 1560 kWh met accu) van de

totale jaarlijkse import wegnemen. Om geheel zelfvoorzie-

nend te zijn zal de capaciteit van de accu ongeveer

650kWh moeten zijn. Met een kostprijs van €5000 euro

per 10 kWh zou dat betekenen dat er voor €325K aan

accu’s nodig is. Voor iemand die toch onafhankelijk wil zijn

is het aanschaffen van diesel aggregaat met 150 liter diesel

(per jaar) een voordeligere optie (Ozgeneci, 2016).

In Figuur 8 is de capaciteit van de accu uitgezet ten

opzichte van het aantal zelfvoorzienende dagen. Hier valt

op dat met een accu van 5 tot 10 kWh veel zelfvoorzie-

nende dagen te realiseren zijn. Een grotere capaciteit van

de accu levert maar beperkte winst in het aantal dagen.

ABSTRACTRESULTATEN

Tabel 6: Maandbedragen

14

Het valt op dat wanneer de accu’s ook ingezet worden om te handelen de import en export maar beperkt veranderen. Het Duitse prijsregime levert het meeste op, dit komt door de betere prijsratio import export. Het verschil tussen Dag/Nacht en APX is €20 euro op jaarbasis, zodra de fluctuatie in APX prijzen toeneemt zal dit verschil kleiner worden. Met saldering liggen de prijzen anders, maar dan was de accu überhaupt niet nodig.

Zoals in Figuur 6 al te zien is, is er een duidelijke seizoentrend. Om de seizoentrend op te kunnen vangen is een zeer grote accu nodig. Figuur 7 geeft een overzicht van de hoeveelheid elektriciteit die geïmporteerd en geëxporteerd zou worden als functie van de accucapaciteit. Met een accu van 1 kWh kan het huishouden ongeveer 400 kWh (1973 kWh zonder accu, 1560 kWh met accu) van de totale jaarlijkse import wegnemen. Om geheel zelfvoorzienend te zijn zal de capaciteit van de accu ongeveer 650kWh moeten zijn. Met een kostprijs van €5000 euro per 10 kWh zou dat betekenen dat er voor €325K aan accu’s nodig is. Voor iemand die toch onafhankelijk wil zijn is het aanschaffen van diesel aggregaat met 150 liter diesel (per jaar) een voordeligere optie (Ozgeneci, 2016).

In Figuur 8 is de capaciteit van de accu uitgezet ten opzichte van het aantal zelfvoorzienende dagen. Hier valt op dat met een accu van 5 tot 10 kWh veel zelfvoorzienende dagen te realiseren zijn. Een grotere capaciteit van de accu levert maar beperkte winst in het aantal dagen.

Accu:

Prijsregime:

0

Nee

n.v.t.

1

Ja

Huidige

2

Ja

Dag/Nacht

3

Ja

APX

4

Ja

Duits

Elektriciteit €14 €0 -€1 €1 -€5



Opslag duurzame energie

€2

Maandbedrag €55 €41 €40 €42 €36


Figuur 8 - Dagen zelfvoorzienend

Figuur 7 - Accu capaciteit – import/export

-4

-3

-2

-1

0

1

2

3

0 1 2 5 10 20 50 100 200 500 1000

Impo

rt/E

xpor

t (M

Wh)

Accu capaciteit (kWh)

Accu capaciteit - Import/Export

0

100

200

300

400

Dag

en


Dagen zelfvoorzienend

14




Accu:

Prijsregime:

0

Nee

n.v.t.

1

Ja

Huidige

2

Ja

Dag/Nacht

3

Ja

APX

4

Ja

Duits





€2

Maandbedrag €55 €41 €40 €42 €36




-4

-3

-2

-1

0

1

2

3

0 1 2 5 10 20 50 100 200 500 1000

Impo

rt/E

xpor

t (M

Wh)



0

100

200

300

400

Dag

en



Figuur 7: Accu capaciteit – import/export

16

Een andere mogelijke toepassing van de accu is het

reduceren van de netbelasting. Dit kunnen we goed

uitleggen aan de hand van een zogenoemde belastingduur

(load duration) grafiek. In een belastingduur grafiek

worden de import en export kWh’en gesorteerd op

grootte. Figuur 9 geeft de belastingduur grafiek van het

huishouden zonder accu (grijs) en met accu (blauw). De

totale hoeveelheid van de import zonder en met accu

bedraagt respectievelijk 1973 kWh en 768 kWh. Voor de

export is dit 3240 kWh en 1982 kWh. De inzet van de accu

neemt de ‘buik van de netbelasting weg, niet de pieken.

Dat betekent dat bij de gekozen laadstrategie de accu niet

helpt als de netbelasting al hoog is. Als de accu geladen

blijft (of juist ongeladen) totdat de elektriciteit nodig is (of

juist weg moet vloeien), kan de accu wel degelijk voor dit

doel worden ingezet. Denk bijvoorbeeld aan het enkel

laden van de accu gedurende de middag uren wanneer de

zonne-opwek relatief het hoogst is.

Zodra de accu ook gebruikt gaat worden om te handelen

met elektriciteit werkt dit contraproductief op de netbelas-

ting. Deze toename is te verklaren door het ’s nachts

inkopen van goedkope elektriciteit die met maximaal 2

kWh per uur in de accu wordt opgeslagen. In het algoritme

is de import beperkt op 2 kWh en de export op 3 kWh.

ABSTRACTRESULTATEN

Figuur 9: Import / export zon laden Figuur 10: Import / export zon + net laden

14




Accu:

Prijsregime:

0

Nee

n.v.t.

1

Ja

Huidige

2

Ja

Dag/Nacht

3

Ja

APX

4

Ja

Duits





€2

Maandbedrag €55 €41 €40 €42 €36




-4

-3

-2

-1

0

1

2

3

0 1 2 5 10 20 50 100 200 500 1000

Impo

rt/E

xpor

t (M

Wh)



0

100

200

300

400

Dag

en



Figuur 8: Dagen zelfvoorzienend


ABSTRACTRESULTATEN

Figuur 11: Buurt onderling uitwisselen

Tabel 7: Buurt overzicht

Scenario 3: Buurt zonder accu

Om een buurt scenario door te kunnen rekenen gebruiken

we de meetdata van acht huishoudens, zie Tabel 7. Het

gaat hier om vier huishoudens met zonnepanelen en vier

huishoudens zonder zonnepanelen. Van de vier huishou-

dens met zonnepanelen exporteren er twee ( Huis 1+ en

Huis 4+) meer dan dat ze importeren. De totalen van de

twee groepen staan onderaan de tabel.

Zodra een huishouden met zonnepanelen elektriciteit

exporteert wordt dit eerst onderling uitgewisseld in de

buurt. De lichte kleuren in Figuur 11 geven de import

(blauw) en export (grijs) aan wanneer de huishoudens niet

onderling uitwisselen. De donkere kleuren geven de

import en export wanneer er wel onderling uitgewisseld

wordt. In Figuur 11 worden 3 zonnige dagen en 1 minder

zonnige dag weergegeven om het effect van onderlinge

uitwisseling goed duidelijk te maken. Wat opvalt is dat het

overschot overdag van de huizen met zonnepanelen

voldoende is om ook de huizen zonder zonnepanelen te

voorzien van elektriciteit. Ook valt het op dat er vooral

tijdens de avonduren veel elektriciteit wordt verbruikt wat

resulteert in een importpiek.

16

SCENARIO 3 – BUURT ZONDER ACCU

Om een buurt scenario door te kunnen rekenen gebruiken we de meetdata van acht huishoudens, zie Tabel 7. Het gaat hier om vier huishoudens met zonnepanelen en vier huishoudens zonder zonnepanelen. Van de vier huishoudens met zonnepanelen exporteren er twee ( Huis 1+ en Huis 4+) meer dan dat ze importeren. De totalen van de twee groepen staan onderaan de tabel.

Zodra een huishouden met zonnepanelen elektriciteit exporteert wordt dit eerst onderling uitgewisseld in de buurt. De lichte kleuren in Figuur 11 geven de import (blauw) en export (grijs) aan wanneer de huishoudens niet onderling uitwisselen. De donkere kleuren geven de import en export wanneer er wel onderling uitgewisseld wordt. In Figuur 11worden 3 zonnige dagen en 1 minder zonnige dag weergegeven om het effect van onderlinge uitwisseling goed duidelijk te maken. Wat opvalt is dat het overschot overdag van de huizen met zonnepanelen voldoende is om ook de huizen zonder zonnepanelen te voorzien van elektriciteit. Ook valt het op dat er vooral tijdens de avonduren veel elektriciteit wordt verbruikt wat resulteert in een importpiek.

Huis 1+ Huis 2+ Huis 3+ Huis 4+ Huis 5 Huis 6 Huis 7 Huis 8

PV-Opwek (kWh) 3889 2287 2999 4238 - - - -

Export (kWh) 3240 1450 2061 3002 - - - -

Verbruik (kWh) 2621 3719 3714 3996 2621 3719 3714 3996

Import (kWh) 1972 2882 2776 2760 2621 3719 3714 3996

Export-Import (kWh) 1268 1432 715 242 2621 3719 3714 3996

∑ PV-Opwek 13.4 MWh -

∑ Export 9.8 MWh -

∑ Verbruik 14.0 MWh 14.0 MWh

∑ Import 10.4 MWh 14.0 MWh Tabel 7 - Buurt overzicht

Figuur 11 - Buurt onderling uitwisselen −10

−5

0

5

Jun 01 Jun 02 Jun 03 Jun 04 Jun 05Datum

kWh

Import

Export

Import onderling uitwisselen

Export onderling uitwisselen

Wijk

18

ABSTRACTRESULTATEN

In Tabel 8 is te zien dat er op jaarbasis 4 MWh onderling

met elkaar uitgewisseld kan worden. Dit is 27% (4 MWh /

(24.4-9.8=20.4-5.8=14.6 MWh)) van het totale verbruik.

Zolang de salderingsregeling actief is maakt het, financieel

gezien, voor huishoudens niet uit waar hun elektriciteit

naartoe gaat, aan het einde van het jaar wordt het

verrekend met het verbruik. Op het moment dat de

salderingsregeling versoberd krijgt het huishoudens

minder voor een geëxporteerde kWh en dan kan het uit

om dit tegen een hoger tarief aan de buurt te leveren, zie

de uitleg naast Tabel 9. Op dit moment is de postcode-

roosregeling al interessant voor huishoudens zonder

zonnepanelen en zodra de salderingsregeling versobert

zal het ook interessant worden voor huishoudens met

zonnepanelen. De huishoudens zonder zonnepanelen

kunnen via deze regeling elektriciteit goedkoper inkopen

en de huishoudens met zonnepanelen krijgen meer voor

de opgewekte elektriciteit.

De €0.07 per geëxporteerde kWh die consumenten

krijgen zonder salderingsregeling kan komen te liggen

op €0.135 per kWh geleverd aan de buurt. Hierbij gaan

we ervan uit dat het verschil in import en export prijs

per kWh evenredig wordt verdeeld tussen de buurt

(€0.20+€0.07)/2=€0.135. Dit levert de buurt het

volgende op: meer € voor geëxporteerde kWh

(4 MWh × (€0.135-€0.07) = €260, minder € voor geïm-

porteerde kWh (4 MWh × (€0.20-€0.135) = €260. Per

huishouden €520 / 8 = €65. Tabel 10 geeft een overzicht

van het kostenplaatje van de buurt. Hierbij maken we

onderscheid tussen de huizen met en zonder zonnepane-

len. Hierbij valt op dat zodra de huishoudens aan elkaar

uitwisselen de totale kosten omlaag gaan.

Tabel 8: Onderling leveren

Tabel 9: Elektriciteitsprijzen

Tabel 10: Kostenplaatje buurt

17

In Tabel 8 is te zien dat er op jaarbasis 4 MWh onderling met elkaar uitgewisseld kan worden. Dit is 27% (4 MWh / (24.4-9.8=20.4-5.8=14.6 MWh)) van het totale verbruik. Zolang de salderingsregeling actief is maakt het, financieel gezien, voor huishoudens niet uit waar hun elektriciteit naartoe gaat, aan het einde van het jaar wordt het verrekend met het verbruik. Op het moment dat de salderingsregeling versoberd krijgt het huishoudens minder voor een geëxporteerde kWh en dan kan het uit om dit tegen een hoger tarief aan de buurt te leveren, zie de uitleg naast Tabel 9. Op dit moment is de postcoderoosregeling al interessant voor huishoudens zonder zonnepanelen en zodra de salderingsregeling versobert zal het ook interessant worden voor huishoudens met zonnepanelen. De huishoudens zonder zonnepanelen kunnen via deze regeling elektriciteit goedkoper inkopen en de huishoudens met zonnepanelen krijgen meer voor de opgewekte elektriciteit.

De €0.07 per geëxporteerde kWh die consumenten krijgen zonder salderingsregeling kan komen te liggen op €0.135 per kWh geleverd aan de buurt. Hierbij gaan we ervan uit dat het verschil in import en export prijs per kWh evenredig wordt verdeeld tussen de buurt (€0.20+€0.07)/2=€0.135. Dit levert de buurt het volgende op: meer € voor geëxporteerde kWh (4 MWh × (€0.135-€0.07) = €260, minder € voor geïmporteerde kWh (4 MWh × (€0.20-€0.135) = €260. Per huishouden €520 / 8 = €65. Tabel 10 geeft een overzicht van het kostenplaatje van de buurt. Hierbij maken we onderscheid tussen de huizen met en zonder zonnepanelen. Hierbij valt op dat zodra de huishoudens aan elkaar uitwisselen de totale kosten omlaag gaan.

Tabel 8 - Onderling leveren

Onderling uitwisselen

Buurt import Buurt export

nee 24.4 MWh 9.8 MWh

ja 20.4 MWh 5.8 MWh

Verschil 4 MWh

Tabel 9 - Elektriciteitsprijzen

Import Export

Net €0.20 €0.07

Buurt €0.20 €0.135 €0.07

Zonnepanelen Onderling uitwisselen Import (4 huizen) Export (4 huizen) Totaal

Ja Nee (10.4 × €0.20) = €2080 (9.8 × €0.07) = -€686 €1394

Nee Nee (14.4 × €0.20) = €2880 €0 €2880

Totaal €4274

Ja Ja (10.4 × €0.20) = €2080 (5.8 × €0.07) = -€406

(4 × €0.135) = -€540 €1134

Nee Ja (10.4 × €0.20) = €2080

(4 × €0.135) = €540 €0 €2620

Totaal €3754

Tabel 10 - Kostenplaatje buurt

17







ja 20.4 MWh 5.8 MWh

Verschil 4 MWh


Import Export

Net €0.20 €0.07

Buurt €0.20 €0.135 €0.07


Ja Nee (10.4 × €0.20) = €2080 (9.8 × €0.07) = -€686 €1394

Nee Nee (14.4 × €0.20) = €2880 €0 €2880

Totaal €4274

Ja Ja (10.4 × €0.20) = €2080 (5.8 × €0.07) = -€406

(4 × €0.135) = -€540 €1134

Nee Ja (10.4 × €0.20) = €2080

(4 × €0.135) = €540 €0 €2620

Totaal €3754


17







ja 20.4 MWh 5.8 MWh

Verschil 4 MWh


Import Export

Net €0.20 €0.07

Buurt €0.20 €0.135 €0.07


Ja Nee (10.4 × €0.20) = €2080 (9.8 × €0.07) = -€686 €1394

Nee Nee (14.4 × €0.20) = €2880 €0 €2880

Totaal €4274

Ja Ja (10.4 × €0.20) = €2080 (5.8 × €0.07) = -€406

(4 × €0.135) = -€540 €1134

Nee Ja (10.4 × €0.20) = €2080

(4 × €0.135) = €540 €0 €2620

Totaal €3754



ABSTRACTRESULTATEN

Figuur 12: Buurt zonder en met accu

Figuur 13: Vulgraad buurtaccu

Scenario 4: Buurt met accu (80 KWH)

In dit laatste scenario gebruiken we het algoritme om te

berekenen hoe de import en export grafiek er van de

buurt uitziet bij het gebruik van een accu. In eerste

instantie kiezen we voor een accu met een capaciteit van

80 kWh. Dit omdat we in scenario 2 een 10 kWh accu

voor één huishouden hebben gekozen. 80 kWh is

vergelijkbaar met de accu van een grote elektrische auto.

In figuur 12 volgt eerst een overzicht van de totale import

en export aan de buurt met onderling uitwisselen. Deze

grafiek is vergelijkbaar met de grafiek van het individuele

huishouden, in de zomer is er veel export en gedurende

de winter slechts een beperkte hoeveelheid export. Wat

opvalt is dat er veel minder geëxporteerd wordt in vergelij-

king met een enkel huishouden, zeker met accu. Dit is

natuurlijk te verklaren doordat de helft van de huishou-

dens geen zonnepanelen heeft. In de buurt grafiek wordt

dit effect versterkt en is er tijdens de wintermaanden

nauwelijks elektriciteit export. Bijna alle opgewekte

elektriciteit wordt direct gebruikt door de buurt.

Zodra we een accu van 80 kWh in de buurt plaatsen zien

we dat dit direct effect heeft op zowel de import als

export van elektriciteit van de buurt. Met name gedu-

rende de zomer maanden is de buurt met regelmaat

zelfvoorzienend. Zodra er een aantal zonnige dagen

achter elkaar zijn zien we dat de accu vol zit en dat de

buurt elektriciteit exporteert. Net als bij het individuele

huishouden is de accu ook hier niet geschikt om de

seizoensfluctuatie op te vangen. In het najaar, winter en

voorjaar wordt de accu slechts gedeeltelijk opgeladen en

is ook snel weer leeg waardoor er elektriciteit geïmpor-

teerd moet worden.

Figuur 13 toont de vulgraad van de buurtaccu. Hier is

goed te zien dat de accu slechts op een beperkt aantal

momenten vol zit en de buurt elektriciteit exporteert. Op

de volgende pagina variëren we de capaciteit van de accu

en bekijken we de invloed daarvan op de totale import/

export van de buurt.

−1000

0

1000

2000


kWh

Import

Export

Import met accu

Export met accu

Import/export met buurtaccu (80 kWh)

20

In Figuur 14 zien we de import- en exporthoeveelheden

van de buurt met een variërende accucapaciteit. Bij

aanvang van het algoritme zit de accu vol, zodra de

capaciteit boven de 2 MWh ligt is dit voldoende om

tijdens de herfst en winter gebruikt te worden, vandaar

de afname in import na de 2 MWh. In Tabel 11 is te

zien dat een accu van 50 kWh de buurt een besparing

van €676 per jaar oplevert.

ABSTRACTRESULTATEN

Figuur 14: Capaciteit buurtaccu

Tabel 11: Buurtaccu

Tabel 12: Buurtaccu effect huishouden zonder zonnepanelen, per jaar

Het buurteffect rekenen we door naar het individuele

huishouden. Hiervoor delen we het verschil (5.2MWh)

door de vier huishoudens die geen zonnepanelen hebben.

19

In Figuur 14 zien we de import- en exporthoeveelheden van de buurt met een variërende accucapaciteit. Bij aanvang van het algoritme zit de accu vol, zodra de capaciteit boven de 2 MWh ligt is dit voldoende om tijdens de herfst en winter gebruikt te worden, vandaar de afname in import na de 2 MWh. In Tabel 11 is te zien dat een accu van 50 kWh de buurt een besparing van €676 per jaar oplevert.

Het buurteffect rekenen we door naar het individuele huishouden. Hiervoor delen we het verschil (5.2MWh) door de vier huishoudens die geen zonnepanelen hebben. De onderstaande bedragen hebben betrekking op het individuele huishouden van scenario 1.

Tabel 11 - Buurtaccu

Import MWh Export MWh Totaal

Buurt onderling uitwisselen (20.4 × €200) = €4080 (5.8 × -€70) = -€406 € 3674

+ Accu 50 kWh (15.2 × €200) = €3040 (0.6 × -€70) = -€42 € 2998

Verschil -€1040 €364 -€676

Buurtaccu Import Export Totaal

Nee (1973 × €0.20) = €394.60 (2240 × -€0.07) = -€156.80

(1000 × -€0.135) = -€135,- €102.80

Ja (673 × €0.20) = €134.60

(1300 × €0.135) = €175.50

(940 × -€0.07) = -€65.80

(2300 × -€0.135) = -€310.50 -€66.20

Verschil -€169,-

Tabel 12 - Buurtaccu effect huishouden zonder zonnepanelen, per jaar

Tabel 13 - Buurtaccu effect huishouden met zonnepanelen, per jaar


Nee (1622 × €0.20) = €324.40

(1000 × €0.135) = €135,- - €459.40

Ja (322 × €0.20) = €64.40

(2300 × €0.135) = €310.50 - €374.90

Verschil -€84.50

Figuur 14 – Capaciteit buurtaccu

-10

-5

0

5

10

15

20

25

1 10 100 1000 10000

Impo

rt/E

xpor

t (M

Wh)



19






+ Accu 50 kWh (15.2 × €200) = €3040 (0.6 × -€70) = -€42 € 2998

Verschil -€1040 €364 -€676


Nee (1973 × €0.20) = €394.60 (2240 × -€0.07) = -€156.80

(1000 × -€0.135) = -€135,- €102.80

Ja (673 × €0.20) = €134.60

(1300 × €0.135) = €175.50

(940 × -€0.07) = -€65.80

(2300 × -€0.135) = -€310.50 -€66.20

Verschil -€169,-




Nee (1622 × €0.20) = €324.40

(1000 × €0.135) = €135,- - €459.40

Ja (322 × €0.20) = €64.40

(2300 × €0.135) = €310.50 - €374.90

Verschil -€84.50


-10

-5

0

5

10

15

20

25

1 10 100 1000 10000

Impo

rt/E

xpor

t (M

Wh)



19






+ Accu 50 kWh (15.2 × €200) = €3040 (0.6 × -€70) = -€42 € 2998

Verschil -€1040 €364 -€676


Nee (1973 × €0.20) = €394.60 (2240 × -€0.07) = -€156.80

(1000 × -€0.135) = -€135,- €102.80

Ja (673 × €0.20) = €134.60

(1300 × €0.135) = €175.50

(940 × -€0.07) = -€65.80

(2300 × -€0.135) = -€310.50 -€66.20

Verschil -€169,-




Nee (1622 × €0.20) = €324.40

(1000 × €0.135) = €135,- - €459.40

Ja (322 × €0.20) = €64.40

(2300 × €0.135) = €310.50 - €374.90

Verschil -€84.50


-10

-5

0

5

10

15

20

25

1 10 100 1000 10000

Impo

rt/E

xpor

t (M

Wh)



In tabel 12 en tabel 13 hebben de bedragen betrekking

op het individuele huishouden van scenario 1.


ABSTRACTRESULTATEN

Tabel 14: Overzicht maandelijkse kosten

Tabel 13: Buurtaccu effect huishouden met zonnepanelen, per jaar

19






+ Accu 50 kWh (15.2 × €200) = €3040 (0.6 × -€70) = -€42 € 2998

Verschil -€1040 €364 -€676


Nee (1973 × €0.20) = €394.60 (2240 × -€0.07) = -€156.80

(1000 × -€0.135) = -€135,- €102.80

Ja (673 × €0.20) = €134.60

(1300 × €0.135) = €175.50

(940 × -€0.07) = -€65.80

(2300 × -€0.135) = -€310.50 -€66.20

Verschil -€169,-




Nee (1622 × €0.20) = €324.40

(1000 × €0.135) = €135,- - €459.40

Ja (322 × €0.20) = €64.40

(2300 × €0.135) = €310.50 - €374.90

Verschil -€84.50


-10

-5

0

5

10

15

20

25

1 10 100 1000 10000

Impo

rt/E

xpor

t (M

Wh)



Tabel 14 geeft een overzicht van de maandelijkse elektri-

citeitskosten van de doorgerekende scenario’s. Ook staat

er het verschil met het referentie scenario. Het valt op dat

geen van de scenario’s, financieel gezien, beter is dan het

20

Tabel 14 geeft een overzicht van de maandelijkse elektriciteitskosten van de doorgerekende scenario’s. Ook staat er het verschil met het referentie scenario. Het valt op dat geen van de scenario’s, financieel gezien, beter is dan het huidige salderingsscenario. Een thuisaccu met het Duitse prijsregime komt in de buurt maar dan zal men eerst nog een accu moeten aanschaffen.

Buurt

NL

Buurt

WL

Buurt

Batt

€ €85 €34 €55 €41 €40 €43 €36 €55 €50 €41

∆€ - €51 €30 €46 €45 €42 €49 €30 €35 €44

Tabel 14 - Overzicht maandelijkse kosten

huidige salderingsscenario. Een thuisaccu met het Duitse

prijsregime komt in de buurt maar dan zal men eerst nog

een accu moeten aanschaffen.

22

Het gebruik van een thuisaccu kan financieel gezien niet uit zolang de salderingsregeling actief is. Met de huidige salderingsregeling kan het net eigenlijk

worden gezien als energieopslag. Voor particulieren maakt

het niet uit op welk moment ze elektriciteit importeren of

exporteren. Aan het einde van het jaar wordt gekeken wat

er onderaan de streep overblijft en dat wordt in rekening

gebracht. Zolang de salderingsregeling er in zijn huidige

vorm is, is het financieel niet aantrekkelijk om een thuisaccu

aan te schaffen. In 2020 wordt de salderingsregeling

aangepast en dit kan op korte termijn veranderen.

Een thuisaccu is geen optie voor de seizoens-fluctuatie. Het gevoel om zelfvoorzienend te zijn kan wel een drijfveer

zijn om een thuisaccu aan te schaffen. Zo kan een normaal

huishouden met een zonne-installatie van 3 kWp en een

thuisaccu van 10 kWh al 218 dagen per jaar zelfvoorzienend

zijn. Een accu van 10 kWh is voldoende om in de lente,

zomer en herfst de dag fluctuatie op te vangen. Het is niet

voldoende om de seizoensfluctuatie op te vangen. Hiervoor

zijn accu’s met een capaciteit van tussen de 500 kWh en

2000 kWh nodig, afhankelijk van het verbruik van het

huishouden.

Ook na afschaf van de salderingsregeling zal de prijs van de thuisaccu meer dan moeten halveren om financieel interessant zijn. Naast enkel zonladen kan de accu ook geladen worden met goedkope elektriciteit, door hier slim mee om te gaan kan een accu sneller worden terugverdiend. In 2020 wordt de salderingsregeling versoberd en dit heeft

grote effecten op de terugverdientijd van zonnepanelen. Bij

het huishouden in scenario 1 hebben we gezien dat dit

verschil €255 euro op jaarbasis is en voor een 50% langere

terugverdientijd kan zorgen. Nu het net weg is gevallen als

energieopslag kan de thuisaccu zijn intrede doen. In

scenario 1 levert de accu een besparing op van €165, met

de huidige kostprijs van een 10 kWh accu van ongeveer

€5.000 ligt de terugverdientijd op ruim 30 jaar. In scenario 2

zien we dat wanneer we het Duitse prijsregime hanteren de

besparing oploopt naar €228, met een terugverdientijd ruim

20 jaar. Op de accu zelf zit een garantie van 10 jaar en met

de huidige prijzen is dit financieel gezien nog niet interes-

sant. Wel wordt verwacht dat de prijzen van accu’s de

komende jaren flink zullen dalen en er zijn additionele

verdienmodellen die de terugverdientijd terug kunnen

brengen. Denk bijvoorbeeld aan het inzetten van accu’s om

pieken en dips in het elektriciteitsnet op te vangen of om

reserve capaciteit te bieden aan TeNNeT.

De postcoderoosregeling is interessant zodra een huishouden, op jaarbasis, meer terugle-vert dan geleverd krijgt. De overproductie kan namelijk tegen een hoger tarief aan de buurt worden geleverd dan aan het net.Nieuwe regelingen zoals de postcoderoosregeling maken

het aantrekkelijk voor buurten om te investeren in duurzame

initiatieven. Zo kunnen mensen, bijvoorbeeld wonend in een

benedenwoning, toch investeren in een zonne-installatie. En

voor de mensen met zonnepanelen kan dit interessant

worden wanneer de salderingsregeling versoberd gaat

worden. In scenario 3 berekenen we dat dit voor een buurt

per huishouden een besparing van €65 op jaarbasis kan

opleveren.

ABSTRACTCONCLUSIE


Als buurtcollectief een accu aanschaffen is goedkoper dan wanneer elk huishouden afzonderlijk een accu aanschaft. Het gebruik kan naar ratio worden verdeeld.Voor een buurt met een verdeling van huizen met en zonder

zonnepanelen kan het interessant zijn om als buurt een accu

aan te schaffen. In plaats van 8 losse accuen van 10 kWh

voldoet een accu van 50 kWh. Dit is een directe besparing

van €15.000. Een 50 kWh accu in deze buurt levert een

extra besparing van €681 per jaar, of €85 per huishouden

per jaar op. Gaan we ervan uit dat een accu van 50 kWh

ongeveer €25.000 kost dan duurt het 20 jaar voordat deze

is terugverdiend.

Met het inzetten van de accu voor dagelijks gebruik kan de congestie in het netwerk niet worden opgevangen.Wanneer de accu actief gebruikt wordt is het niet mogelijk

om de pieken in het net ermee op te vangen. Bij actief

handelen met de accu neemt de gemiddelde belasting van

het net zelfs toe, afhankelijk van de laadstrategie bevind de

toename zich vooral in de buik en staart van de belasting-

duur grafiek. Echter, door een accu (gedeeltelijk) te reserve-

ren voor situaties met (dreigende) overbelasting, kan een

accu rechtstreeks bijdragen aan een reductie van de

momentane belasting

Voor optimale waard creatie verdient het de aanbeveling de accu in te zetten voor meer-dere doelen tegelijkIn dit paper hebben we de business case van de accu

berekend, waarbij de laadstrategie werd geoptimaliseerd

voor een toekomstig prijsregime. Er zijn echter diverse

andere vormen van inzet mogelijk, bijvoorbeeld door in te

spelen op de day-ahead en intradaymarkten, onbalansprij-

zen, balanceringsmarkten (primaire, secundaire of tertiaire

reserve) of op een toekomstige congestiemarkt. Juist door

een combinatie kan maximale waarde worden gecreëerd.

Binnen het Universal Smart Energy Framework (www.usef.

energy) kijken we naar deze gecombineerde inzet en

werken we naar een gemeenschappelijke flexibiliteitsmarkt

binnen Europa. Hiermee zal de business case voor accu’s

gunstiger worden.

ABSTRACTCONCLUSIE

24

OVER DE AUTEURS

Frank ThomsonFrank Thomson is sinds 2016 als data scientist werkzaam bij

ICT. Sindsdien is hij betrokken bij verscheidene projecten

binnen het energy domein waaronder: ICP smartmeters en

smart charging. Zijn ervaring met data verwerking en

algoritmes stelt hem in staat om complexe modellen te

ontwikkelen. Daarnaast is hij in staat om de uitkomst van

de modellen te vertalen naar de business. Frank heeft zijn

Master technische bedrijfskunde gehaald aan de Rijksuni-

versiteit Groningen.

Marten van der LaanMarten van der Laan is senior business consultant bij ICT.

Hij is sinds 2007 actief in de energiesector en betrokken

geweest bij diverse innovatieve slimme-energie projecten:

SmartProofS (2007-2010), PowerMatching City (2009-

2015), Energiekoplopers Heerhugowaard en ZO-bright. Hij

heeft zich daarmee ontwikkeld tot expert op het gebied

van vraagsturing en de onderliggende IT. Binnen de

stichting USEF houdt hij zich bezig met de ontwikkeling

van een pan-Europees marktmodel voor flexibiliteit


• Centraal, M. (2016, Juni 22).

Prijs zonnepanelen daalt verder.

Opgehaald van Mileu Centraal: https://www.milieucen-

traal.nl/nieuws/2016/prijs-zonnepanelen-daalt-verder/

• Delta lloyd. (2016, 07 21).

Hoopvolle initiatieven en torenhoge ambities.

Opgehaald van Dossier duurzame energie:

http://www.deltalloyd.nl/inspiratie/duurzame-ener-

gie-in-nederland.jsp

• EnergieBusiness. (2013, 12 11).

Salderen na 2017 hoogst onzeker.

Opgehaald van EnergieBusiness: http://www.energiebusi-

ness.nl/2013/11/12/saldering-na-2017-hoogst-onzeker/

• Fotena. (2016, 07 07).

BatterijABC.

Opgehaald van Defotopagina: http://www.defotopa-

gina.nl/batterijABC.php

• GEEG. (2016, 6 29).

Prijs per kWh.

Opgehaald van GEEG: https://goedkopeenergieengas.

nl/energie/prijs-per-kwh/

• Nibud. (2016, June 6).

Gemiddeld kWh verbruik.

Opgehaald van nibud: https://www.nibud.nl/consu-

menten/energie-en-water/

• Ozgeneci, O. (2016, 6 29).

How much does one litre of diesel generates electricity

units in genset?

Opgehaald van Quora: https://www.quora.com/

How-much-does-one-litre-of-diesel-generates-electrici-

ty-units-in-genset

• Stedin. (2016, June 6).

Electriciteit kerncijfers.

Opgehaald van Electriciteit kerncijfers: http://jaarbe-

richt2014.stedin.net/dit-is-stedin/resultaat/kerncijfers

• TenneT. (2016, June 7).

Produtievermogen.

Opgehaald van TenneT: http://energieinfo.tennet.org/

Production/InstalledCapacity.aspx

• Watkosteenkwh. (2016, 07 12).

Watkoststroom.

Opgehaald van Watkosteenkwh: http://www.watkos-

teenkilowattstroom.nl/wat-kost-stroom/

ABSTRACTREFERENTIES

smarter solutions

ICT Group

Kopenhagen 9

2993 LL Barendrecht

The Netherlands

T +31 (0)88 908 2000

F +31 (0)88 908 2500

[email protected]

www.ict.eu

De thuisaccu - Kennisportal group/ICT0071... · 2017-01-12 · De Tesla Powerwall heeft veel media...

Documents

Transcript of De thuisaccu - Kennisportal group/ICT0071... · 2017-01-12 · De Tesla Powerwall heeft veel media...