Eigen stroom eerst
Milos Cvetkovic van de Technische Universiteit Delft:
Decentrale opslag van energie heeft de toekomst, zoveel is wel duidelijk. De oude benadering is één groot net waar iedereen direct op is aangesloten. Dat betekent een wirwar van vraag en aanbod van stroom, met soms enorme pieken en dalen.
De netbeheerder heeft de ondankbare taak om te zorgen dat al die vraag en aanbod continu in balans is. Dat leidt tot veel geschuif met stroom. Neem bijvoorbeeld al die zonne-energie die huishoudens produceren rond het middaguur in de zomer, terwijl ze zelf heel weinig verbruiken.
Het systeem loopt dan ook tegen zijn grenzen aan. In heel Nederland zit het stroomnet nu vol. Grootverbruikers kunnen geen nieuwe aansluiting meer krijgen. En tegelijk worden veel zonnepanelen simpelweg uitgeschakeld omdat ze hun energie niet kwijt kunnen.
Dat komt met name omdat er simpelweg te weinig kabel is om al die elektriciteit heen en weer te sturen. Als we op de oude manier voldoende stroom willen leveren, moet er een derde zoveel kabel bij, becijfert Cvetkovic.
Die grote capaciteit is nodig, plat gezegd, omdat we in de huidige inrichting van het netwerk zoveel stroom van hot naar her slepen. Maar wat als we dat niet zouden doen?
Daar komt decentrale opslag om de hoek kijken. Als je een lokale buffer zou hebben in de energievoorziening, heb je op het centrale net minder capaciteit nodig. Vergelijk het met verkeer. Als iedereen dichter bij huis zou gaan werken, is er per saldo minder verkeer onderweg en heb je wellicht geen spoor- en snelwegverbreding nodig.
Zonneschijn bewaren
Een paar grote veranderingen maken die decentrale opslag nu realistisch. Om te beginnen wordt er door de zonnepanelenrevolutie van de laatste jaren drastisch meer elektriciteit lokaal opgewekt.
“We stoppen nu heel veel zonne-energie in het systeem”, zegt Cvetkovic. “Dat zou nog veel meer moeten en kunnen worden. De technologie van de panelen is er klaar voor, maar de grote uitdaging is die netcongestie. We hebben niet de netwerkcapaciteit om al die energie rond te pompen.”
Daar komt een tweede ontwikkeling om de hoek kijken, de vooruitgang in energie-opslag. Nog niet zo lang geleden waren batterijen vooral op basis van metalen, en daarmee schaars en duur. Maar intussen is de technologie achter bijvoorbeeld waterstofopslag sterk verbeterd.
Lokale opslag wordt zo een realistisch perspectief, en daarmee komt de mogelijkheid om twee zwaktes van zonne-energie in één klap op te lossen: je vermindert de netcongestie, én je overbrugt het probleem dat zonnepanelen vaak leveren op het moment dat je de energie niet nodig hebt. “Met decentrale hubs kun je beginnen om lokale energiebehoeften te vervullen met lokale productie, zegt Cvetkovic. “Niet alleen op de momenten dat je produceert, maar wanneer je het nodig hebt.” zorgt voor rust op het stroomnet
Pioniers in locale opslag
De coöperatie WeertEnergie voorzag dat zeven jaar geleden al en schafte een buurtbatterij aan. Initiatiefnemer Peter Ramaekers doet tijdens een MeetUp uit de doeken hoe de praktijk er uit ziet.
Door alle zonnepanelen die op daken en op zonneweides verschijnen, raakt het elektriciteitsnet overbelast. Zelf heb ik dat in mijn straat al meegemaakt. De oplossing was toen een dikkere stroomkabel in de straat. Maar dat is een kostbare en tijdrovende zaak. Beter zou het zijn als we die stroom in de buurt kunnen opslaan in een batterij. Dan heb je dezelfde ‘eigen’ stroom na zonsondergang ook nog dicht in de buurt om te kunnen gebruiken en belast je het net zowel overdag als ’s avonds dus veel minder.
In 2017 ontstond bij WeertEnergie het idee om een zonneweide aan te leggen. Een van de initiatiefnemers, Peter Ramaekers, wilde daar ook een grote batterij aan koppelen, om zo het net te ontzien en de buurt stroom uit eigen weilanden te kunnen leveren. Hun ‘buurtbatterij’ (van 614 kWh, honderd keer groter dan de thuisbatterij die ik twee jaar geleden heb getest) bleek een dure jongen.
Ramaekers: ”Batterijen worden wel steeds goedkoper, maar het was toch nog een heel kostbare aanschaf, een zaak van vele tonnen. We hadden al snel door dat je dat alleen redt als je samen met professionele partners in stroom gaat handelen. Je kunt met zo’n batterij namelijk op verschillende manieren geld verdienen.”
Secondenwerk
De belangrijkste toepassing is nu nog frequentiestabilisatie. Dat is minder ingewikkeld dan het woord suggereert. Het stroomnet werkt met 50 hertz: vijftig keer per seconde wisselt de spanning van plus naar min en weer terug. De frequentie moet constant zijn, maar als er op het net meer vraag dan aanbod is, daalt de frequentie en bij minder vraag dan aanbod stijgt die. Om dat te voorkomen moet er snel, binnen 30 seconden, meer of minder stroom worden aangeboden.
Batterijen zijn daar uitermate geschikt voor. Ze kunnen in een fractie van een seconde omschakelen van laden naar ontladen en weer terug, en zo het net stabiel houden. Voor die dienst wordt goed betaald. Zo plaatste Tesla een paar jaar geleden in Australië een batterij van 100 miljoen dollar speciaal voor deze frequentiestabilisatie. De batterij was in een paar jaar terugverdiend.
Handel in stroom
Zo snel gaat het in Weert niet. Financieel kan het zonder subsidie eigenlijk nog niet uit. De batterij is dan ook niet alleen voor frequentiestabilisatie bedoeld. Ramaekers: “We dachten in de eerste plaats aan het overdag opslaan van onze zonnestroom om die ’s avonds te kunnen leveren aan onze leden in Weert. Dat betrekt inwoners bij hun zonnestroom. De stroom gaat dan bovendien niet over de gemeentegrens en zo ontlast je het hoogspanningsnet.”
Daarnaast kun je met een batterij ook nog echt in stroom gaan handelen. “Je koopt dan stroom van het net als er veel stroom is en die stroom dus goedkoop is, en je levert terug aan het als er een tekort is en de stroom dus duur is”, legt Ramaekers uit.
En dan is er nog het zogeheten peak shaving. Daarbij sla je, als de zonnepanelen rond het middaguur de meeste stroom produceren, de top van de productie op in de batterij. Daardoor kun je de stroom met bestaande kabels afvoeren en zijn er geen kostbare aanpassingen aan het netwerk nodig.
Wet aanpassen
Een buurtbatterij was in 2017 een nieuw fenomeen, en is dat nog steeds wel. Om de diensten goed te kunnen uitvoeren nam de coöperatie professionele partners in de arm. De rijksoverheid vond het experiment van WeertEnergie zo waardevol en toekomstgericht dat er een flinke subsidie voor werd verstrekt. Na een grondige voorbereiding konden medio 2019 de zonneweide en de batterij in gebruik worden genomen.
Inmiddels zijn we drie jaar verder en is er evaluatierapport verschenen. In de praktijk blijkt dat de frequentiestabilisatie het meeste geld oplevert. De andere diensten zijn niet alleen minder winstgevend, maar kampen ook met ouderwetse regelgeving. Ramaekers: “Ja, er is nog heel wat aangepaste wetgeving nodig om zo’n buurtbatterij goed te kunnen laten functioneren.”
Zowel bij het Rijk, als bij de provincie en de gemeente moet daar nog veel voor gebeuren. In Brussel is al wel regelgeving aangenomen die de goede richting aangeeft. Met de ervaring in Weert, goedkoper wordende batterijen en nieuwe wetten kan Nederland de komende jaren echt werk maken van de buurtbatterij.
Lees ook:
Als we een beetje slim zijn met stroom, is het net nog lang niet vol
Nederland kampt met overvolle elektriciteitsnetten. In de ene hoek van het land kan er geen zonnepaneel meer bij, in de andere hoek kunnen bedrijven niet worden aangesloten. En zelfs de bouw van huizen dreigt spaak te lopen omdat de stroomkabels niet op tijd de grond in kunnen. Maar met wat slimmigheid blijkt toch veel meer mogelijk.