Energieopslag in accu’s staat steeds meer in de belangstelling. Uit eerder onderzoek bleek al dat het niet lang meer duurt voordat de investering in een thuisbatterij vanuit financieel oogpunt de moeite waard is. Geldt dit ook voor toepassing van accu’s in de kleinere utiliteitsbouw? Deze vraag wakkerde Duurzaam Gebouwd-partner Merosch aan om onderzoek te doen naar de potentie van accusystemen in scholen en kantoren met een kleinverbruiksaansluiting. In dit eerste deel van een tweedelige reeks zoomen we in op de energetische effecten van zo’n accusysteem.
Tekst: Sven Korpershoek, Merosch
Het onderzoek heeft zich gefocust op de business case van een accusysteem in 2020: het jaar waarin de salderingsregeling wordt afgeschaft en er een terugleversubsidie voor in de plaats komt. De nieuwe regeling leidt ertoe dat de kleinverbruiker zijn teruggeleverde elektriciteit tegen een lagere prijs moet verkopen dan de prijs die hij betaalt voor het afnemen van elektriciteit. Kleinverbruikers lijden daardoor verlies voor elke kilowattuur die zij aan het net terugleveren en op een later moment weer afnemen.
Om dit verlies zoveel mogelijk te beperken en daarmee financieel voordeel te behalen, moet uitwisseling van elektriciteit met het elektriciteitsnet zoveel mogelijk worden voorkomen. Met andere woorden: het eigen verbruik moet worden verhoogd. Een accusysteem is hiervoor een mogelijke oplossing.
Om te onderzoeken wat precies het kostenverschil is tussen een systeem zonder accu en een systeem met accu, heeft Merosch de levensduurkosten van beide varianten berekend over een periode van 25 jaar. Hierdoor wordt duidelijk of de energiekostenbesparing opweegt tegen de kosten die een accusysteem met zich meebrengt. De berekeningen zijn gemaakt in de accu-designer, een geavanceerd rekenmodel dat Merosch heeft ontwikkeld ten behoeve van dit onderzoek.
Nieuwe huisvesting als casus
Als casus voor het onderzoek is de nieuwe huisvesting van Merosch genomen. Een gymzaal uit 1955, die recentelijk is gerenoveerd en in gebruik is genomen als kantoorgebouw. Het pand is all-electric, energieleverend, heeft een kleinverbruiksaansluiting en maakt gebruik van een bodemwarmtepomp voor verwarming en koeling. Het verbruiksprofiel van de nieuwe huisvesting is typerend voor zeer energiezuinige kantoor- en schoolgebouwen, wat getoetst is aan de hand van verschillende casussen. De resultaten van dit onderzoek zijn daardoor representatief voor een grote doelgroep.
Een accusysteem is momenteel nog niet aanwezig in het gebouw, maar wel denkbaar in de toekomst. Hoewel elektrische energie op diverse manieren kan worden opgeslagen, wordt rekening gehouden met een lithium-ion batterij. Deze accutechnologie is ten opzichte van andere technologieën superieur voor toepassing in kleinere utiliteitsgebouwen (o.a. veel scholen en kantoren) met maximalisatie van het eigen verbruik als belangrijkste doel.
Energetische effecten
Uit berekeningen voor de casus blijkt dat het eigen verbruik van een kantoorgebouw in een situatie zonder accusysteem vrij hoog is. Uitgaande van een nul-op-de-meter situatie ligt dit ongeveer op 45% tot 55%. Het hoge eigen verbruik van een kantoorgebouw wordt veroorzaakt doordat de periode waarin er vraag naar elektriciteit is, sterk overeenkomt met de productieperiode van zonnepanelen, namelijk overdag. Dit is ook voor schoolgebouwen het geval. Ter vergelijking: in nul-op-de-meter woningen ligt het eigen verbruik vaak tussen de 20% en 30%, doordat zonnepanelen overdag elektriciteit opwekken en er juist in de ochtend en de avond de meeste vraag is naar elektriciteit.
Als gevolg van de relatief grote gelijktijdigheid in scholen en kantoren, leidt de installatie van een accusysteem tot zo’n 5% tot 15% verhoging van het eigen verbruik. De exacte toename van het eigen verbruik hangt logischerwijs samen met de batterijcapaciteit. Het valt op dat de eerste paar kilowattuur aan batterijcapaciteit verhoudingsgewijs het meeste effect heeft op het eigen verbruik van het gebouw. Naarmate de batterijcapaciteit toeneemt, wordt de verhoging van het eigen verbruik steeds minder.
Verhoging eigen gebruik
Het feit dat een accusysteem leidt tot verhoging van het eigen verbruik, betekent dat elektriciteit financieel gezien optimaler wordt gebruikt op gebouwniveau. Echter, kan dit niet worden benoemd als energetische optimalisatie. Het opslaan van elektriciteit gaat namelijk altijd gepaard met verliezen. Met het laden en ontladen van de batterij, inclusief omzettingen, gaat afhankelijk van de systeemconfiguratie zo’n 10 tot 15% aan elektrische energie verloren.
De gelijktijdigheid van elektriciteitsverbruik en -opwekking is goed zichtbaar in onderstaande figuur. Tevens toont de figuur de beperkte energetische potentie van een accusysteem; het overgrote deel van de elektriciteit wordt nog altijd met het net uitgewisseld. Hierbij is het van belang te beseffen dat de getoonde week zelfs nog vrij gunstig wat betreft benutting van de accu. De figuur is afkomstig uit de accu-designer, het door Merosch ontwikkelde rekenmodel dat gebruikt is voor dit onderzoek.
In het tweede deel van dit tweedelige artikel gaan we in op de rentabiliteit, het toekomstperspectief en het uiteindelijke doel van een businesscase met accusystemen. Dit tweede deel wordt volgende week gepubliceerd.