Studieavond - Lokale energie opslag voor bedrijven

1Jurgen Van Ryckeghem
Lector & onderzoek coördinator Howest
Howest -Bachelor Energiemanagement

VOKA – Lokale energieopslag in batterijen: Thuis- of bedrijvenbatterij techno-economisch haalbaar?
• Inleiding
• Residentiële haalbaarheid
• Voorwaarden installatie van een opslagsysteem
• Industriële mogelijkheden qua haalbaarheid opslag
Inhoudsopgave

Opslag van energie:
• ‘Een dringende uitdaging’
• ‘De heilige graal voor duurzame energie’
• ‘Energieopslag heeft nog lange weg te
bewandelen’
• De oplossing voor behalen energie – en
klimaatdoelstellingen van EU
• Essentieel in koolstofarm energiesysteem
• ….
Inleiding

▪ Jaarprofiel analyse residentiele woning:
‘Zonne-energie op mijn dak, de oplossing?’
Verbruiksprofiel voorbeeldwoning
Opbrengstprofiel zuid gericht zonneveld
Inzicht werkelijke metingen woning:
Terugdraaiende teller op weekbasis zomer:
Wekelijks verbruik: 50 kWh
Wekelijkse PV-opbrengst: 110 kWh
PV-opbrengst = 3500 kWh
Verbruik = 3500 kWh

Zelfconsumptie [Zc - %]
• Opgewekte energie die ogenblikkelijk verbruikt
wordt
• Hogere Zc biedt groter economisch rendement
van de PV-installatie
Zelfvoorziening [Zv - %]
• Gevraagde energie die ogenblikkelijk voorzien
wordt
• Hogere Zv biedt grotere besparing in
energiekosten
‘Onder- of overdimensionering interessant?’
Conclusie:
• Gemiddelde Zc,Zv ± 30% bij 1-1 dimensionering
• Overdimensionering weegt niet op ten opzichte van besparing energiekosten
* Tetra – ‘Decongestie van het distributienet door decentrale opslag’

Conclusie:
• Opslag creëert hogere Zc en Zv!
• Verzadiging treedt op door dagen seizoenskarakter van zonne-energie
• Overdimensionering van opslag biedt geen meerwaarde!!!
‘Zijn thuisbatterijen de investering waard?’
Stijgende
batterijcapaciteit
• Zelfconsumptie van
0 tot 5 kWh/MWh
• Zelfvoorziening van
0 tot 5 kWh/MWh
Opslagcapaciteit 1 kWh/MWh : Zc, Zv ± 60%

‘Thuisbatterijen & autonomie?’
Controlestrategie opslag
Gemiddelde
[dagen/jaar]
Zelfconsumptie 227
Pro - actief 255
Pro – actief met netstroom 336

* Studie – ‘Bachelorproef ism Kabinet Tommelein’
‘Meerwaarde integratie wijkbatterij?’
Conclusie:
• Vanaf 5 woningen, verbruiksprofiel al uitgemiddeld
(minder piekverbruik door combinatie)
• Capaciteit optimaler benut = Technologische win!
• Eveneens geen meerwaarde bij grote opslagcapaciteit
• Implicaties op wettelijk niveau…

‘Elektrisch voertuig als oplossing?’
3500 kWh
1050 kWh
2450 kWh
Potentieel
vehicle to grid
Second life
In 2040 - 900 000 tot 2,5 miljoen
elektrische voertuigen in België
Second
life
55 kWh
gemiddelde
capaciteit

‘Subsidie de oplossing voor thuisbatterij?’
Vanaf 1 augustus 2019 tot eind 2020
3200 euro!?
• Kostprijs opslagsysteem ≈ € 1.000 kWh (All-in cost)
• Gemiddelde verbruik woning ≈ 3500 kWh
• Optimale opslagcapaciteit ≈ 1 kWh/MWh verbruik ≈ 3,5 kWh ( ± 5 kWh effectief)
Meer opslag biedt geen techno-/economische meerwaarde…
Resterende aankoopprijs?
• 250 €/kWh x 5 kWh = € 1.250 => € 5.000 – € 1.250 = € 3.750 (25% van aankoopbedrag)

‘Digitale meter, vloek of zegen?’
▪ Huidige keuze door Vlaamse regering:
▪ Wie voor eind 2020 zonnepanelen plaatst, geniet van het 15 jaar ‘virtueel’ terugdraaien
▪ Vlaamse regering maakt beslissingen zonder tariefbevoegdheid?!
➢ Gevolg: Vernietigingsberoep door VREG ingediend bij grondwettelijk hof…
▪ Opgelet, enkel voor nettarieven!
▪ Elektriciteitsprijs en heffingen blijfen ‘virtueel’ gecompenseerd!
▪ In afwachting, prosumententarief…
̶ Momenteel keuze uit:
‒ Terugdraaiend principe met prosumententarief
‒ Nettarieven afrekenen op basis van werkelijke afname
Totaal geen stimulans om
Zc te verhogen…

‘Digitale meter, de stimulans voor opslag?’
1050 kWh
1400 kWh 1050 kWh
3500 kWh3500 kWh
1050 kWh
2450 kWh
EAN Injectie: 2450 kWh
EAN Verbruik: 2450 kWh
EAN totaal: 0000 kWh
▪ Keuze prosumententarief:
▪ Kostenberekening: 3.6 kVA x € 109,24 = € 393,26 + overige kosten
▪ Batterij verhoogt eigenverbruik, maar biedt geen meerwaarde voor energiefactuur
Zc,Zv = 30% Zc,Zv = 60%
* https://www.vreg.be/nl/prosumententarief-2019

‘Digitale meter, de stimulans voor opslag?’
1050 kWh
1400 kWh 1050 kWh
3500 kWh3500 kWh
1050 kWh
2450 kWh
▪ Keuze nettarieven:
▪ Kostenberekening: € 471,26 - € 393,26 = € 77
▪ Digitale meter zonder opslag heeft verlies van 77
Zc,Zv = 30% Zc,Zv = 60%
* Tool: https://simulatordigitalemeter.vreg.be/
▪ Keuze nettarieven:
▪ Kostenberekening: € 295,26 - € 393,26 = € - 98
▪ Digitale meter met opslag heeft winstmarge van € 98

‘Digitale meter en opslag in de toekomst?’
* Consultatiedocument – VREG – 05/09/2019
▪ Vanaf januari 2022 nieuwe tariefstructuur voor KVM (= kleinverbruiksmeetinrichting)
▪ Discussie nieuwe tariefstructuur bezig sedert juni 2016
Huidig: 2 voorstellen:
• TS1: 25% actieve energie, 75% Toegangsvermogen
• TS2: 100% Toegangsvermogen
Automatische
toewijzing capaciteit
adhv historische
meetgegevens
+ ToU prikkel & injectietarief
* ToU = dag/nacht/uitsluitend nacht

‘Zonnedelen als alternatief?’
Conclusie:
• Iedereen kan meestappen in zonneproject op gebouwen die de
mogelijkheid tot implementatie hebben
• Aandeel is risicobelegging
• Vb. Coöperatieve Beauvent heeft max. dividend van 6%
• Toekomstig ook opslagprojecten voor wijkbatterijen?!

‘Voorwaarden voor installatie energieopslag?’
* Synergrid C10/11
▪ Synergrid norm C10/11 gereviseerd met inbegrip van energieopslag (*Geldig vanaf 01/11/2019)
▪ Eisen kleine productie-installatie
▪ Vermogensgrenzen:

* Synergrid C10/11
▪ Eisen kleine productie-installatie
▪ Automatisch scheidingssysteem:
▪ Intern - zie lijst synergrid C10/26
▪ Extern ontkoppelingsrelais – zie lijst Synergrid C10/21
C10/26C10/21Woodward

* Synergrid C10/11
▪ Eisen kleine productie-installatie met energieopslagsysteem
▪ EnFluRi-sensor
▪ Directionele vermogenssensor met communicatieverbinding met energieopslagsysteem
▪ Controle/beperking geïnjecteerd vermogen op het distributienet
▪ vermogen dat in het distributienet wordt geïnjecteerd, beperken tot het gesommeerd maximaal
vermogen van de andere productievoorzieningen
▪ Energieopslag die via firmware injectie kunnen beletten worden aanschouw om technisch in staat te zijn
energie te leveren aan het distributienet.

‘Potentieel voor bedrijven?’
▪ Tariefberekening bedrijven > 56 kVA gebeurd al reeds op kwartierdata
▪ Potentieel opslag:
▪ Optimalisatie Zc en Zv (indien hernieuwbare energie aanwezig is)
▪ Reductie jaarpiek (€/kWmax/jaar)
▪ Invoering flexibiliteit – reserveregeling?
▪ Toekomstig: Reductie toegangsvermogen!
▪ Toekomstig: Reductie maandpiek!
Belang implementatie energiemonitoring
& managementsystemen

‘Batterijprijs op vandaag?’

‘Potentieel voor bedrijven, verhoogde Zc,Zv?’
Analyse jaardata
Verbruik 121, 18 MWh
Opbrengst 1 170, 6 MWh
Zelfconsumptie
• Opgewekte PV-energie die
ogenblikkelijk verbruikt wordt
5,91%
Zelfvoorziening
• Gevraagde energie die je
ogenblikkelijk kan voorzien
57,08 %
Zonder
opslag
0,4
kWh/MWh
0,8
kWh/MWh
1,2
kWh/MWh
1,6
kWh/MWh
Zc [%] 5,91 7,44 8,69 9,43 9,86
Zv [%] 57,08 71,82 83,95 91,06 95,16
∆Zv 14,74 12,13 7,11 4,1
* Tetra: Verhoogde zelfconsumptie en zelfvoorziening voor KMO’s
Zonne-energie in
eigen beheer?!

‘Randvoorwaarden gebruik batterijopslag?’
▪ Hou rekening met de batterijspecificaties!
▪ Impact batterijbenuttiging versus batterijcycli
▪ Impact grootte laad- en ontlaadstroom
▪ Temperatuursinvloed & ontlaaddiepte (DoD)
▪ ….
Zv [%] # Cycli/jaar
76,79 ±343
Zv [%] # Cycli/jaar
97,09 ±174

‘Meerwaarde grote PV versus verhoogde Zc,Zv?’
Factor
(opbrengst/verbruik)
9,66
(origineel)
5 2 1
Zonder opslag
Zc 5,91% 10,83% 23,58% 39,55%
Zv 57,08% 54,14% 47,15% 39,55%
Batterijopslag
0,5 kWh/MWh
Zc 7,71% 14,14% 30,81% 51,43%
Zv 74,48% 70,70% 61,61% 51,43%
Batterijopslag
1,0 kWh/MWh
Zc 8,94% 16,39% 35,80% 59,52%
Zv 86,28% 81,93% 71,57% 59,52%
Batterijopslag
2,0 kWh/MWh
Zc 9,91% 18,07% 39,20% 65,87%
Zv 95,67% 90,29% 78,35% 65,87%
Slechts kleine batterijbank nodig voor
techno-economisch optimum te bereiken

‘Optimalisatie PV op klein industrieel gebouw?’
▪ Indien verbruik >>> opbrengst
▪ Oriëntatiegewijs optimaliseren
GCR = 43,5% GCR = 76%
Dakbenuttiging
Zc & Zv?!

‘Potentieel voor bedrijven - peakshaving?’
Huidige tariefstructuur: Toekomstige tariefstructuur vanaf 2021?!
* Tariefstructuur voor piekgemeten klanten met grootverbruiksmeetinrichting en/of piekgemeten klanten met DP
> 10 kVA - https://www.vreg.be/sites/default/files/document/cons-2019-01.pdf

‘Potentieel voor bedrijven - peakshaving?’
• Peakshaving komt heel belangrijk met
toekomstige tariefsysteem om
capaciteit naar het net te beperken
• Op vandaag payback onduidelijk mits
nog geen correcte tarieven
0 2 4 6
230
231
232
233
234
235
236
237
Tijd [Uren]
Spanning[V]
Injectieprofiel woning 1 - Enkel injectie
Injectieprofiel woning 1 - 1 opslagsysteem
Injectieprofiel aan woning 1 - 2 opslagsystemen

‘Potentieel voor bedrijven - Reserveregeling?’
* Toekomstvisie reserveregeling en capaciteitsvergoedingsmechanisme:
https://www.elia.be/~/media/files/Elia/publications-2/studies/20190628_ELIA_Adequacy_and_flexibility_study_NL.pdf
1MWh capaciteit of via aggregator

‘Potentieel voor bedrijven met wind of PV’
Verbruiksprofiel & opbrengstprofiel
• Zon:
• Zc & Zv = 39,55%
Verbruiksprofiel & opbrengstprofiel
• Wind (grote wind):
• Zc & Zv = 50,55%

‘Voorbeeldprojecten in de regio: ATS, Smappee,…?’
• 360 kWh opslagcapaciteit
• Doelstelling: ‘Proof of Concept’ voor Zc,
peakshaving en toekomstig loadbalancing & R1

33
CONTACT :
Jurgen van Ryckeghem
Lector Energiemanagement
Onderzoeker EELAB Lemcko – Universiteit Gent
Jurgen.vanryckeghem@ugent.be
Bedankt voor jullie aandacht!
Vragen?

Studieavond - Lokale energie opslag voor bedrijven

Recommended

Recommended

More Related Content

What's hot

What's hot (20)

Similar to Studieavond - Lokale energie opslag voor bedrijven

Similar to Studieavond - Lokale energie opslag voor bedrijven (20)

Studieavond - Lokale energie opslag voor bedrijven