Lokale Energie-Opslag

Online, frequent zicht en besturing van Verbruik en Productie van Energie op deze locatie beperkt zich tot het Electra-aandeel.
Gasgebruik voor koken, heetwater en verwarming wordt wel periodiek handmatig gemonitord, maar wordt niet bestuurd.
Als de slimme meter komt, dan wordt ook online-monitoring mogelijk van grid-uitwisseling voor electra en voor gas.

Een paar aspecten
Thuis-accu, opzet
Samenvatting & Vergelijk in tabelvorm van de geschetste EnergieOpslag-configuraties.
Rekentools

Energietechnisch gezien maakt het voor lokaal verbruik niets uit of je energie zelf opwekt of van het publieke grid haalt.
Het verschil zit in duurzaamheid en kostenverdeling, meestal uitgedrukt in geldstromen:
- wat je zelf opwekt en dan lokaal gebruikt, is geen belasting voor de 'buitenwereld'
- betalingen aan externe organisaties zijn meestal verliesposten, terwijl eigen productie ook eigen verdienste geeft
- zelf vasthouden & toepassen van lokaal energie-overschot is een verlengstuk van het bovenstaande.
De schets hiernaast toont een praktische opzet met een energieopslag tussen PV-systeem en huisgrid, maar er zijn meer mogelijkheden .....

Lokale opslag door particulieren van energie heet officieel "residentiële energieopslag".
Breed gezien kun je dat op meerdere manieren doen:
Manier 1) Vooral gericht op geldelijke winst.
Realisatie = gecontroleerd externe energie 'binnenzuigen' van het publieke 230V-grid als de prijs aantrekkelijk is,
lokaal opslaan en dan de opgeslagen energie intern gebruiken in tijden met hogere kosten/ hoger lokaal verbruik.
Manier 2) Vooral gericht op duurzaamheid, schuin kijkend naar minderkosten.
Realisatie = eigen PV-energie binnenshuis houden voor tijden dat geen/weinig PV-energie beschikbaar is,
met het publieke 230V-grid voor referentie, voor aanvulling als de lokale opslag leeg is, en voor teruglevering van overschot als de lokale opslag vol is.
Manier 3) Bundelt 1) en 2) + andere manier van terugleveren.
Realisatie = combinatie van 1) en 2), uitgebreid met terugleveren vanuit de lokale buffervoorraad aan het publieke 230V-grid als algemene reserve voor het grid, niet alleen bij lokaal overschot.

Manier 1) heeft geen eigen, lokale productie, maar staat met binnenzuigen&opslaan van energie toe om te spelen met de afname van de publieke energie.
Is in Nederland geldelijk in het algemeen niet effectief, want het lage tarief verschilt momenteel te weinig van het hoge tarief om lokale opslag van laagtarief-energie voor een huishouden rendabel te maken.

Opzet1 van Energie-opslag als UPS (= Uninterrupted Power Supply) is een bekende invulling, primair gericht op bescherming van verbruikers tegen uitvallen van de publieke grid-aansluiting.
Tevens dient de UPS vaak als 'ontstoorder' van de netspanning.

Doel is daarbij dat de (kritische) aangesloten verbruikers ongestoord kunnen doorwerken:
veel minder dat bewust de energie uit de accu wordt gebruikt in tijden van dure energie, en terugleveren is helemaal niet in beeld.
De aangesloten verbruikers zitten in een Cluster 'achter' de Controller, en die Controller moet dus verplicht funktioneren!
De extreemste uitvoering van Opzet1 is zgn. 'eiland-bedrijf', waarbij autonoom lokaal 230V-energie wordt voorzien als de aansluiting met het publieke 230V-grid is verbroken.
Als alle verbruikers 'achter' de Controller zitten is een een eenvoudiger implementatie om het energie-opslagsystem te plaatsen tussen publiek grid en meterkast.

Opzet2 voor Energie-opslag is meer het idee van een variabele, lokale buffer die afhankelijk van behoefte wordt ingezet voor lokale energie-aanvulling.
Lokale, gecontroleerde energie-aanvulling is de grondgedachte, met een afhankelijkheid van het publieke grid voor referentie en voor 'bijvoeding', minder voor teruglevering.
De verbruikers zitten 'voor' de Controller' en merken niet dat er een 'zijdelingse' voorraad is.
Terugleveren via de Controller is daarbij niet beperkt voor de verbruikers, maar kan doorvloeien naar het 230V-grid, want er is geen blokkering in de meterkast.
Technisch hebben beide Opzetten van Manier 1) een meerwaarde anders dan Duurzaamheid, bijv. als de publieke 230Vgrid-aansluiting te zwak is om het lokale piekverbruik te kunnen opvangen [denk aan een woonboot of aan een woning aan het eind van een lange, dunne kabel, waarbij de continu beschikbare afname laag is, en een lokale buffer kan dienen om lokale pieken te ondersteunen].
Het Energie-opslagsysteem is in deze configuratie een Annex op de meterkast, voor laad-energie gevoed door de meterkast en (eventueel, in Opzet2) terugvoedend naar de meterkast.
Typisch voorbeeld is de Tesla Powerwall

Manier 2) met eigen productie gevolgd door max. eigen gebruik is gebruikelijker, gebruikmakend van continue aansluiting op het publieke 230V-grid voor referentie en voor uitwisseling (= afname of teruglevering).

Opzet3 is hiernaast geschetst met een Controller als tussenbuffer op de 230V-interface van het PV-Systeem:
het PV-systeem levert af aan de Controller via interface A, en de Controller levert dan als quasi-PV-systeem de energie aan de Accu en/of aan de meterkast.
Verschil met Manier 1) is dat het opslagsysteem de laad-energie in principe direct van het PV-systeem krijgt, en via de meterkast van het publieke grid alleen als het opslagsysteem onvoldoende voorraad heeft.

Alle eigen PV-productie gaat eerst naar het eigen opslagsysteem, en daaruit naar de Verbruikers aan de Meterkast.
Als PV-Systeem en Energie-opslag technisch niet op elkaar passen, dan is een 'universelere' opzet vereist, waarbij het PV-Systeem via interface B aan de meterkast levert (via de stippellijn).
De Controller+Accu hangt met interface B in een eigen groep 'achter' de meterkast eigenlijk volgens Opzet 2).
De Controller weet in deze configuratie niet dat er laad-energie van het PV-systeem komt en hoeveel.
Het PV-Systeem en het opslagsysteem werken onafhankelijk van elkaar:
niet optimaal voor benutten van eigen PV-energie, omdat de Controller geen weet heeft wat het PV-Systeem kan leveren cq levert.

Opzet4 is extremer/helderder, waarbij EnergieOpslag & PV-Systeem (gelijkend op Opzet1) als buffer [=UPS] dient tussen de publieke gridaansluiting en alle verbruikers, in het Cluster 'achter' de Controller.
Ook bij toepassing van interface B (dus het PV-systeem onafhankelijk van het opslagsysteem) stroomt geen energie naar het publike grid zonder betrokkenheid van de Controller.

Door lokaal opslaan van het lokale overschot van PV-energie komt meer scheiding & onafhankelijkheid van het publieke 230V-grid:
een pluspunt t.a.v. energieverbruik, want minder belasting van dat publieke 230V-grid, niet tijdens piekverbruik, niet alleen als de zon schijnt, maar ook de tijd daarna, zolang energie uit het opslagsysteem beschikbaar is.
Dat spaart op externe energie-kosten en op inzet van energieopwekkingscentrales in Nederland en van energie-import.
Anderzijds zijn die energieopwekkingscentrales in Nederland toch wel nodig in donkere & koude & windstille periodes, dus sluiting & afbraak is nog niet mogelijk.
O.a. SMA heeft diverse configuratie voor huisgebruik.

Zonder lokale energie-opslag is bij het huidige salderingsmodel optimaal dat in een huisconfiguratie met PV-Systeem het totaalverbruik en de totaalteruglevering in balans zijn, met geen/weinig overschot van teruglevering:
- de externe kosten zijn dan minimaal
- de waarde van de teruglevering is best passend voor afschrijving van de PV-investering.
Met lokale energie-opslag in een huisconfiguratie met PV-Systeem verschuift het beeld van kosten en vergoedingen:
- in de zomer vasthouden van lokale energie = minder terugleveren = minder tegoed-opbouw bij de saldering op het grid
- in de zomer o.a. minder 'nacht-afname' door hergebruik van eigen energie = minder totale afname van het grid, zelfs als de winter-afname gelijk blijft
=> voor het publieke grid worden op jaarbasis de afname en de teruglevering allebei relatief kleiner
=> voor het publieke grid kan de 'winter-afname' als verschil meer zichtbaar worden => toename van externe kosten
Voor afschrijving van de investering kun je uitgaan van de waarde van de teruglevering aan het publieke grid plus de waarde van de energie afgenomen uit het opslagsysteem.
Voor de terugleververgoeding voor jaren 2023~2030 is de geplande korting in stappen van 9%/jaar:
interessant wordt de vraag t.o.v. welke referentiewaarde die korting verrekend gaat worden, want daarin zit directe invloed op het bovenstaande geldverhaal.
In ieder geval is na de salderingsafbouw de waarde van teruglevering heel minimaal, dus discutabel of je daar nog moeite voor wil doen.

Manier 3) is een variant van Manier 2) die nog meer speelt met de mogelijkheden van eigen productie, eigen opslag en teruglevering.
Nu nog minder gebruikelijk, maar past goed/duurzaam in de opzet om heel flexibel & dynamisch zowel met lokale als externe energiebronnen om te gaan.
Afhankelijk van de vergoeding door de netwerkbeheerder kan dit economisch interessant zijn, maar het vraagt een goed, dynamisch besturen van teruglevering zodat je lokaal niet tekort komt, en alsnog duur moet inkopen bij lokale tekorten.
Het beeld van kosten, vergoedingen en waardes wordt bij dit model heel confuus, maar het komt er wel aan!.

Meer uitleg op de websites van MilieuCentraal en Consumentbond.
Zolang de huidige salderingsregeling geldt, dient het publieke 230V-grid quasi als externe super-accu voor manier 2):

• Direct lokaal verbruik ingevuld door 'eigen' PV-energie is de eerste winst, helpend bij de afschrijving van het PV-systeem.
• Bij lokaal overschot door grote opbrengst van het PV-systeem gaat het overschot naar het publieke 230V-grid als teruglevering, te gebruiken voor 230V-consumenten elders.
  
• Bij minder of geen lokale PV-opbrengst neemt het huis de benodigde kWh's af uit het publieke 230V-grid tegen de geldende prijs voor consumptie & netwerkgebruik.
• Geldelijke opbrengst van de teruglevering wordt verrekend tegen de kosten van afname van het publieke 230V-grid, op jaarbasis op gelijk niveau tegen elkaar wegstrepend:
  Meer teruggeleverd dan afgenomen => heel lage vergoeding voor het overschot.

• Duurzaamheid wordt steeds belangrijker, en er lijkt daarbij een richting voor overschakelen van gas naar meer electra dat daarmee schaarser wordt
  => te verwachten dat de electra-tarieven daarop worden aangepast = hoger => sneller rendement voor 'eigen opslag'
• De kosten voor een accusysteem incl. inbouw zijn nog aanzienlijk en ook sterk afhankelijk van het realisatie-concept, maar dat verbetert misschien met de komende ontwikkeling van sterkere, goedkopere accu's
  => beter betaalbaar = sneller rendement voor 'eigen opslag'
• De salderingsregeling loopt vanaf 2023 stapsgewijs af naar 0 in 2031, en een vervolgregeling zal wel niet gunstig zijn
  => na 2023 neemt aantrekkelijkheid toe voor 'eigen opslag' t.o.v. saldering
• Bij hoge PV-teruglevering kan de spanning van het 230V-grid binnenshuis of extern nu al zo hoog worden, dat vanzelf de inverters de PV-productie gaan staken, en ook nog andere storingen kunnen gaan optreden.
  Tevens kan de netwerkbeheerder dan zijn overschotten op het 230V-Grid ook niet kwijt.
  => Lokale opslagsystemen kunnen helpen het 230V-grid technisch & volumematig te stabiliseren/balanceren.
  Niet onmogelijk dat daarom op termijn in de interface naarr het publieke 230V-Grid bij de 'slimme meter' een poortwachter-systeem wordt opgezet met
  
  • op afstand technisch uitschakelen van teruglevering bij PV-overproductie (om stabiliteit van het publieke 230V-grid te waarborgen), en dan kun je nergens heen met je lokale overschot (= geen opbrengst uit teruglevering)
    => enig mogelijke invulling = lokale opslag totdat je kunt terugvoeden
    [geen toekomstmuziek, want al enkele jaren van toepassing in diverse landen]
  • een dynamisch prijsmodel dat is gebaseerd op vraag & aanbod op het 230V-grid (= bij hoge duurzame productie uit PV & Wind ontmoedigend weinig vergoeding voor je PV-teruglevering en in donkere/koude periodes voor de afname de hoofdprijs betalen)
    [voor goed inspelen daarop door de gebruiker is minstens actueel inzicht nodig t.a.v. geldende kosten en baten, liefst ook met een prognose-model, en dat alles is in de huidige concepten (nog) niet voorzien, dus wachten op ontwikkelingen schaadt niet (in dat opzicht)]

Samenvatting & Vergelijk in tabelvorm van de geschetste EnergieOpslag-configuraties.

Configuratie	Energievoorziening	Opzet	Plus	Min	Opmerkingen
	1/ Grid voor voeding	1/ UPS = (Nood)voeding voor aangesloten verbruikers in Cluster2	Eenvoudig & bestaand concept: Cluster2 kan enige tijd onafhankelijk werken van het publieke 230V-grid (als UPS).	Gewoonlijk niet ontworpen voor gecontroleerde, aanvullende energie-afgifte, maar voor opvangen van gridstoring, en voor levering van 'zuivere kwaliteit' van energie. Aanhangende verbruikers in het Cluster2 zijn 100% afhankelijk van de Controller. Geen meerwaarde voor gebruikers in Cluster1.	Niet opgezet voor energie-opslaan met daarna gecontroleerde energie-afgifte. Grootste configuratie is 'eiland'-bedrijf, met alle verbruikers in een cluster links van de Controller: dan grote impact op de infrastructuur van de meterkast & omgeving. Voor opladen is directe koppeling vereist met het publiek 230V-grid via de meterkast.
	1/ Grid voor voeding	2/ Semi-PV-opzet voor huisgrid	Beperkte impact op infrastructuur (want acteert als quasi-PV-Systeem). Verbruikers in het huiselijk 230V-grid zijn niet afhankelijk van de Controller	Economisch & technisch beperkte toegevoegde waarde. Regeling van teruglevering uit het opslagsysteem is onduidelijk, want ook ongecontroleerd naar het publieke 230V-grid.	Verbruikers blijven 'conventioneel' aan de meterkast. Steeds directe koppeling vereist met publiek 230V-grid via de meterkast.
	2/ Grid & PV voor voeding	3/ Semi-PV-opzet voor huisgrid	Beperkte impact op de infrastructuur (als annex van het PV-systeem). Verbruikers in het huiselijk 230V-grid zijn niet afhankelijk van de Controller	Teruglevering vanuit het opslagsysteem vloeit niet alleen naar de lokale verbruikers, maar ook ongecontroleerd naar het publieke 230V-grid.	Verbruikers blijven 'conventioneel' steeds aan de meterkast & publiek 230V-grid. Energie-opslag acteert als semi-PV-systeem. Steeds directe koppeling vereist met publiek 230V-grid via de meterkast.
	2/ Grid & PV voor voeding	4/ Buffer-met-accu tussen publiek 230V-grid en huisgrid/Cluster	Uitgebreide versie van de UPS-configuratie. Logische positionering als Master-Controller voor energiestromen. Cluster+Opslagsysteem kan autonoom werken (als UPS).	Grootste impact op infrastructuur. Alle verbruikers hangen t.o.v. publiek grid in het Cluster 'achter' de Controller. Huiselijk 230V-grid is 100% afhankelijk van de Controller	Omvangrijke aanpassing van de meterkast en omgeving.

Deze Solvari-gelieerde website is redelijk breed en algemeen van opzet.
De ZEP-website geeft specifiekere uitwerkingen en adviezen.
Dit Belgische model is onafhankelijker en houdt rekening met de soort accu's:
onder deze 'Info'-link zit uitleg hoe ze tot het resultaat komen.
Dit Duitse rekenmodel geeft inzicht hoe onafhankelijk je kunt worden van het publieke 230V-grid.
Op hun homepage nog meer rekentools voor andere invalshoeken.

Copyright © 2013-2023 T4S
Samenvatting voor Rechten & Verantwoordelijkheden / Summary for Rights & Liabilities