Door Marion de Graaff

“Wij denken dat thuisbatterijen en zonnepanelen straks heel ‘gewoon’ zijn, en samen met de elektrische auto een rol gaan spelen in het levelen van energie. Door het gebruik van zonne-energie te optimaliseren met opslag, wordt het landelijke stroomnetwerk stabieler”, stelt Arno van Mourik, general manager bij Centrica Business Solutions.

Technologie omvormen

“Vroeger hadden we kolencentrales en werd er gas geleverd. Het energielandschap is straks veel gevarieerder, met warmtenetten, geothermie, zon- en windenergie. We zijn de traditionele technologieën op het gebied van verwarmen en stroomvoorziening aan het omvormen naar moderne oplossingen”, zegt Van Mourik. “Demand response hoort daarbij. Wij zien decentrale energievormen als een goede manier om efficiënter met energie om te gaan, zowel door middel van opslag als door middel van het dynamisch beheer van de vraag naar energie. Het netwerk stabiel houden, daar zit zowel de grootste winst als de uitdaging.”

[intermezzo:1]

Componenten koppelen aan batterij

Collega Wim Vaasen is specialist op dit vakgebied en werkt vanuit de Belgische vestiging in Antwerpen. “Met grotere energieverbruikers en industriële batterijoplossingen hebben we waardevolle ervaring opgedaan”, vertelt hij. “Neem de businesscase in België met een Tesla batterij van 18 megawatt. Aan die batterij worden verschillende componenten gekoppeld waaronder IoT-applicaties en grote industriële afnemers die kortstondig stroom kunnen op- of afschakelen. Deze duurzame en innovatieve virtuele energiecentrale vervangt de behoefte aan een energiebron op basis van fossiele brandstoffen voor eenzelfde ondersteunende dienst aan het landelijke stroomnet. Het is een van de grootste batterijen in Europa die een constante reservecapaciteit voorradig heeft. Door de energie flexibel in te zetten binnen de virtuele energiecentrale van Centrica kan het financiële rendement tot wel 1,5 keer zo groot zijn als in het geval van een standalone batterij.”

Residentieel niveau

Uit de Tesla-opstelling kwam het idee voort om het principe van de virtuele centrale ook op residentieel niveau toe te gaan passen. Vaasen: “Voor de test hebben we meer dan 100 thuisbatterijen samengevoegd en gekoppeld aan onze software in een cloudplatform. Dit maakt het mogelijk om Dynamic Firm Frequency Response (FFR) te bieden, zodat huishoudens opslagruimte kunnen verkopen wanneer het net overbelast is of opgeslagen energie geleverd krijgen tijdens een piekvraag. Honderd thuisbatterijen was de ondergrens, omdat je toch wel enig volume moet hebben om goed te kunnen testen en om een netbeheerder dus ook een aanvaardbare hoeveelheid energie aan te kunnen bieden. Een bovengrens is er niet: we kunnen in de toekomst net zo goed vijfhonderd of duizend of achttienduizend thuisbatterijen aansluiten, dat maakt niet uit.”

Ingebouwde stuurmodule

“Het verschil is dat we in dit project niet meer alleen met één grote batterij werken, maar met een heleboel kleinere batterijen”, legt Vaasen uit. “Je moet het zo zien dat een thuisbatterij ergens in een woning aan de muur wordt geschroefd en op het stroomnet wordt aangesloten. In de batterij zit een ingebouwde stuurmodule die door middel van 4G of 5G in verbinding staat met onze software. Voilà, dat is eigenlijk alles. De software die onze virtuele centrale aanstuurt zorgt er dan voor dat de batterij automatisch energie opslaat of in het net voedt al naargelang de behoefte van het net. De eigenaar heeft er geen omkijken naar en ondervindt ook geen beperkingen in zijn gebruik. De sturing is op applicatieniveau ontwikkeld zodat het netwerk van batterijen zonder enige moeite enorm uitgebreid kan worden en schaalbaar is in functie van de aantallen die geïnstalleerd worden.”

[intermezzo:2]

Softwareplatform

Het sturen van de vermogens gebeurt door middel van een softwareplatform. Elke deelnemer aan de sturing moet dus kunnen communiceren met dat platform. Vaasen: “In de residentiele markt werken we samen met producenten zoals Sonnen om in de thuisbatterij de embedded sturing te ontwikkelen. In onze virtuele centrale kunnen batterijen van verschillende merken en vermogens trouwens wel samenwerken. Het is wel zo dat wij met elke producent afspraken moeten maken, om hun applicatie te kunnen voorzien van onze sturing zodat het netwerk en de deelnemers ervan kunnen communiceren met onze software. Het onderzoeken van de mogelijkheden om dergelijke netwerken ook in Nederland op te zetten, bestaat dus voornamelijk uit het aangaan van partnerships met producenten. Het afstemmen met de DSO en TSO is ook onderdeel van deze voorbereidingen. Als die beide punten zijn geregeld, zijn we klaar om het op grote schaal uit te rollen.”

Bijsturen tijdens storing

Van Mourik: “Dankzij deze innovatie kunnen thuisbatterijen toetreden tot onze virtuele centrale en deze heeft echt een enorme impact op het net indien nodig. Zo kon in december 2019 onze Belgische virtuele centrale bijsturen tijdens een storing in een van de kerncentrales. De netbeheerder onttrok 147 megawatt uit ons netwerk om het stroomtekort op te kunnen vangen.”

Demand response

Van Mourik: “Demand response is het sturen van de vraag, zodat je de balans op het stroomnet kunt reguleren. Dat kan op verschillende manieren, bijvoorbeeld door te stoppen met opladen vanuit het net als de zon schijnt. Dankzij de netondersteuning dragen de batterijen bij aan een CO2 vriendelijke energietransitie waarbij grote schommelingen in energieproductie uit wind- en zon worden opgevangen. De verzameling thuisbatterijen worden aangestuurd vanuit een softwareplatform. Deze software is de schakel tussen de netbeheerder en de eigenaar van de thuisbatterij.

‘Praten’ met het platform

Vaasen legt uit: ‘Wanneer de netbeheerder meer of minder stroom op het net wil zien, dan vangen wij deze signalen op en onze software verdeelt de inspanningen in real time over de verzameling thuisbatterijen (maar evengoed elektrische boilers of EV-laadpalen). De batterijen zijn voorzien met een kleine sturingschip die door CBS met de productontwikkelaar is ontworpen en werd geïntegreerd in het consumentenproduct. Hierdoor kan de thuisapplicatie ‘praten’ met ons platform en de juiste acties geautomatiseerd uitvoeren wanneer het net daarom vraagt.”

Financieel voordeel

“De reden voor een consument om een thuisbatterij aan te schaffen,” zegt Van Mourik, “is natuurlijk dat je zonne-energie op kunt slaan en het kunt gebruiken als de zon niet schijnt. Daar zit natuurlijk een financieel voordeel aan. Door de thuisbatterij onderdeel uit te laten maken van een netwerk, voegen we er een extra dimensie aan toe: frequentiesturing. Het mooie is dat dat nauwelijks conflicteert met de energie-inhoud van de batterij. Om een piek op te vangen, wordt de batterij maar voor een paar seconden aangesproken. De eigenaar van een thuisbatterij die aan een virtuele energiecentrale is gekoppeld, ontvangt daar een vergoeding voor. Zo wordt het extra interessant.”

Energietransitie

‘We zitten als maatschappij midden in een energietransitie en wij dragen daar als bedrijf ons steentje aan bij’, zegt Van Mourik. En als de virtuele energiecentrales straks werkelijkheid zijn, dan kunnen we echt afscheid nemen van de fossiele brandstoffen. Wat dat betreft is het een revolutionaire technologie.’

Gerelateerde artikelen over energieopslag: