Energieopslag Fotonenboer nadert rendabele toepassing (longread)

Op melkveebedrijf ’t Spieker (de ‘Fotonenboer’) in Vierakker vond een tweede proef plaats voor lokale energieproductie met opslag. Deze keer met een Zink-Bromide Redox-Flow batterij. Melkveehouders Jan Borgman en Erna Roeterdink gingen in samenwerking met Trinergie, ICL-IP, AgroEnergy, Hogeschool Arnhem-Nijmegen en Projecten LTO Noord op zoek naar een rendabel businessmodel. “Opslag van elektriciteit is volop in ontwikkeling. Door dalende batterijprijzen en slim gebruik van de elektriciteitsmarkt ontstaat een potentieel verdienmodel als opvolger van de salderingsregeling”, licht Wouter Veefkind van Projecten LTO Noord toe. Provincie Gelderland en de EU ondersteunden het project vanuit het Plattelands Ontwikkelings Programma (POP3).

Van centraal naar decentrale opwekking

In het regeerakkoord staat dat de overheid in 2020 de salderingsregeling wil vervangen door een terugleversubsidie. De exacte invulling is op dit moment nog niet duidelijk en kan invloed hebben op de mogelijkheden voor energieopslag bij kleinverbruikers. Het is wel zeker dat het aandeel hernieuwbare energie uit bronnen als wind en zon zal stijgen. Zodra wind en zon in een groter gedeelte van onze energievraag gaan voorzien, zal er meer capaciteit beschikbaar moeten zijn om de verschillen tussen opwekking en verbruik op te vangen. ”Hiervoor is een flexibel systeem nodig, waarbij marktpartijen op elk moment kunnen inspelen op de verschillen tussen aanbod en/of vraag naar elektriciteit”, zegt Veefkind. “Het opslaan van elektriciteit in batterijen kan hierin een rol spelen.”

Scenario’s

In het project de Fotonenboer zijn diverse scenario’s doorgerekend door gebruik te maken van de energiegegevens van de boerderij, de opwek van de zonnepanelen (50 kWp), meetgegevens van het batterijsysteem én daadwerkelijk gerealiseerde prijzen voor de diverse marktsegmenten van de elektriciteitsmarkt in 2017. “Daarbij is gekeken wat de opbrengsten zouden kunnen zijn als gebruik wordt gemaakt van diverse deelmarkten van de elektriciteitsmarkt met en zonder maximalisatie van zelfconsumptie” zegt Jeroen de Veth van Trinergie.

De batterij is via de meterkast verbonden met het bedrijf, maar ook met het energienet. Via een slim regelprotocol kan ervoor gekozen worden de batterij in te zetten voor de markt of voor eigen verbruik van opgeslagen zonne-energie. Er is in eerste instantie gebruik gemaakt van simulatie op basis van daadwerkelijke meetgegevens van energie-opwek en -verbruik op de boerderij, omdat dit voor het beoogde doel veel flexibeler werkt dan live testen. De marktsegmenten van de elektriciteitsmarkt waarnaar gekeken is zijn de frequentieregeling, day ahead spotmarkt en balanshandhaving.

De melkveehouderij van Borgman (110 melkkoeien) verbruikt op jaarbasis zo’n 70.000 kWh en dat kost omstreeks € 7000,- aan variabele kosten, dus exclusief vaste netwerkkosten. Met een optimale inzet van de batterij op de elektriciteitsmarkt kon op jaarbasis zo’n € 2000,- worden verdiend. Dit nam af met ongeveer 20% op het moment dat spelen op de markt werd gecombineerd met maximalisatie van zelfconsumptie, waarbij het regelprotocol op basis van marktprijs uitmaakte waar de energie voor gebruikt werd. Dat de opbrengst in dat geval lager werd wordt verklaard uit de grotere energieverliezen die optreden doordat de batterij dan intensiever wordt gebruikt. Deze opbrengst rechtvaardigt zonder subsidie of een aanvullende inkomstenstroom uit een specifieke lokale business case nog niet de huidige aanschafprijs van een batterij. Maar het project laat wel zien dat de verdiensten substantieel kunnen zijn ten opzichte van de inkoopkosten van elektriciteit.

Potentie van de batterijtechniek

De zink-bromide redox-flow batterij die geplaatst is bij de Fotonenboer heeft een vermogen van 20 kW en een opslagcapaciteit van 60 kWh. Zelfs al zou het maximum worden opgezocht van een kleinverbruikersaansluiting (55 kW) dan zou dit nog te weinig zijn om zelfstandig te kunnen meedoen op de elektriciteitsmarkt. Door meerdere locaties te combineren kan als groep wel gehandeld worden. Dit moet dan worden gefaciliteerd door een zogenaamde aggregator, dus een partij die de organisatie en technische afhandeling op zich neemt. In dit project was AgroEnergy deze partij.

RedFlow is de leverancier van de batterij in deze pilot.  Uit de testen bleek dat de batterij een zeer vlak vermogenspatroon laat zien. Het laadvermogen is constant over het de volle breedte van de ladingstoestand en ook bij een lage ladingstoestand kon nog een behoorlijk vermogen bereikt worden. Het energetisch rendement ligt rond 70% voor een volledige cyclus inclusief omzetting van gelijkstroom naar wisselstroom.

Een belangrijk aandachtspunt bij het toepassen van deze batterijtechniek in Europa is om rekening te houden met de wisselende temperaturen. Bij normale werking komt warmte vrij die afgevoerd moet kunnen worden en tevens heeft de batterij een zekere minimale bedrijfstemperatuur nodig.

Kostprijs daalt

“De kostprijs van de batterijen is nu nog te hoog om een investering rendabel te maken.” De verwachting is wel dat door het opschalen van de productie de kostprijs daalt en er dan een verdienmodel ontstaat als opvolger van de salderingsregeling. “Bij flow-batterijen zoals de zink-bromide batterij zitten de kosten vooral in de productie, niet in de gebruikte materialen. Bij li-ion batterijen is dat precies andersom.” Het afstemmen van vraag en aanbod van energie wordt steeds meer beloond. Het voordeel van energieopslag moet worden gezocht in het optimaliseren van het energieverbruik op een boerenbedrijf in combinatie met gebruik van het netwerk en de stroommarkt”. Om echt door te breken zal in deze fase echter stimulering van de overheid nodig zijn, denkt Veefkind.

No Comments Yet.

Leave a comment