Nieuw onderzoek: batterijen kosteneffectief alternatief voor afnameflexibiliteit bij vol stroomnet

Het onderzoek van Common Futures, KWA Bedrijfsadviseurs en EV Consult is uitgevoerd in opdracht van de Topsector Energie, de Rijksdienst voor Ondernemend Nederland (RVO) en het ministerie van Klimaat en Groene Groei in het kader van het Landelijk Actieprogramma Netcongestie (LAN).

Batterijen als reality check
Het onderzoek richt zich primair op procesaanpassingen bij bedrijven, maar batterijen worden meegenomen als ‘reality check’ om te bepalen of ze een betaalbaar alternatief vormen voor relatief dure aanpassingen in bestaande bedrijfsprocessen. In plaats van een van de procesmaatregelen kan flexibiliteit volgens de onderzoekers ook worden ontsloten door elektriciteit te bufferen met een batterij, die buiten congestietijden wordt geladen en tijdens congestie wordt ontladen.

Voor de chemische industrie blijkt een batterij qua kosten aantrekkelijk te zijn. Bij een inzet van 1.040 uur per jaar kan met 140 euro per megawattuur een belangrijk deel van het flexpotentieel worden ontsloten. Dit is substantieel goedkoper dan het afschalen van continue productie, wat 500 tot 2.900 euro per megawattuur kost. Een batterij van 4 megawatt et een overbruggingsperiode van 4 uur heeft volgens de onderzoekers een investering van 640.000 euro nodig, gebaseerd op installatiekosten van 96 euro per kilowattuur.

Ook voor kantoren vormt een batterij een interessant alternatief. De kosten liggen vergelijkbaar met die in de chemie, terwijl sommige flexibiliteitsmaatregelen in kantoren zoals netbewust koelen tot 240 euro per megawattuur kunnen kosten bij verhuurders.

Bestaande batterijen benutten
In de logistieke sector kunnen bestaande batterijen op depots volgens de studie een extra rol spelen. Een stationaire batterij op het depot fungeert als lokale energiebuffer die inzetbaar is voor het leveren van flexibiliteit. De batterij kan elektriciteit uit het net of uit lokale zonnepanelen opslaan, die gedurende de dag kan worden ingezet om overbelasting te voorkomen. Opgeslagen energie kan vervolgens tijdens het laden van logistieke voertuigen in de piekuren worden gebruikt om de afname van elektriciteit uit het net te verminderen.

De batterij kan gecombineerd worden met netbewust laden, maar ook functioneren als passieve buffer. Bij netbewust laden, laden de voertuigen zo veel mogelijk buiten de piekuren. De batterij kan eventuele resterende vraag tijdens piekuren verder helpen reduceren. Bij passief laden wordt er bij het laden geen overbelasting gehouden met de piekbelasting op het elektriciteitsnet. Via een batterij kan er dan wel flexibiliteit aan de afnamekant worden ontsloten.

Barrières voor batterijen
Ondanks de interessante businesscase worden batterijen nog niet op grote schaal toegepast in de chemiesector. Er is volgens de onderzoekers grote onzekerheid rondom de businesscase, en bedrijven moeten vanwege beperkte middelen prioriteit geven aan investeringen in compliance, energiebesparing en veiligheid. De kosten voor het plaatsen van batterijsystemen zijn hoog, en er komen extra vereisten aan de opstellingsruimte vanuit wet- en regelgeving, zoals de PGS-37.

Het plaatsen van batterijen vergt verschillende risico’s zoals brand, gevaarlijke stoffen en explosievaar. Deze risico’s dienen volgens het rapport te worden onderzocht. Voor het plaatsen van batterijen zijn vergunningen nodig. Dit wordt door bedrijven als een belemmering gezien vanwege de hoge doorlooptijd en werklast voor het aanvragen van de vergunningen. De doorlooptijd van het plaatsen van een batterij kan hierdoor een jaar of langer zijn.

Logistiek met lage kosten
Voor logistieke bedrijven kan een batterij relatief eenvoudig geïntegreerd worden met een laadpunt en energiemanagementsysteem. Vanuit het energiemanagementsysteem kan een batterij gestuurd worden om op specifieke momenten te laden en te ontladen. Hierdoor worden geen significante technische barrières gezien, en zijn er geen significante meerkosten.

Een van de voornaamste redenen voor aanschaf van een batterij is om het functionele aantal kilowatt en kilowattuur tijdens de laadmomenten te verhogen. Dit zijn dus bedrijven die nu al te weinig gecontracteerd transportvermogen hebben, of verwachten dat hun huidige gecontracteerd transportvermogen te beperkt is wanneer hun elektrische vloot is uitgebreid.

Logistieke bedrijven die al netbewust laden in combinatie met een batterij en daarmee hun laadzekerheid maximaliseren, alsnog energiecapaciteit over hebben, geven aan dat ze in enkele gevallen al actief zijn op de onbalansmarkten en energiemarkten. Het inzetten van congestie kan in sommige gevallen juist versterken. Het inzetten van een batterij om congestie te verlichten zou in veel gevallen dus het handelen op deze markten vervangen waardoor die inkomsten weg zouden vallen.

Energiesysteemvraagstuk
Het onderzoek concludeert al met al dat batterijen een nuttige rol kunnen spelen om bedrijven te laten groeien binnen het bestaande gecontracteerd transportvermogen of om flexibiliteit voor het elektriciteitsnet te ontsluiten. In principe kunnen bij bedrijven in vele sectoren batterijen met dit doel worden geplaatst.

‘De vraag waar batterijen het meest effectief kunnen worden ingezet is daarmee primair een energiesysteemvraagstuk, gericht op de lokale behoefte aan flexibiliteit in het net, en minder een sectorspecifiek vraagstuk’, aldus de onderzoekers.

Procesaanpassingen blijven nodig
Naast batterijen blijft het ontsluiten van flexibiliteit via procesaanpassingen belangrijk. Grote kantoren van meer dan 5.000 vierkante meter kunnen 287 tot 388 megawatt aan flexibiliteit genereren via vooruit verwarmen en koelen, en netbewust laden van elektrische voertuigen op eigen parkeerterreinen. In de chemische industrie bedraagt het potentieel 199 tot 389 megawatt door dagelijks verschuiven van batchprocessen, netbewust aansturen van utilities en inzet van eigen regelbaar vermogen zoals warmtekrachtkoppeling.

Logistieke bedrijven kunnen 154 megawatt leveren door de avondpiek te vermijden bij het laden van elektrische voertuigen. Door elektrische vrachtwagens en bestelwagens pas ‘s nachts te laden, verschuift de laadvraag naar momenten met minder netbelasting.

Contracten aantrekkelijker maken
Het onderzoek laat zien dat ondanks significante hoeveelheden flexibiliteit tegen lage kosten, bedrijven vaak nog niet bekend zijn met congestiemanagementcontracten. Als ze er wel mee bekend zijn, vinden ze de contracten te onduidelijk, risicovol en onvoldoende aantrekkelijk. Met name de onbepaalde duur van contracten – tot na einde congestie in de regio – wordt gezien als een groot risico.

Het onderzoek doet 4 aanbevelingen om congestiemanagementcontracten aantrekkelijker te maken. Ten eerste: contracteer flexibiliteit voor bepaalde tijd in plaats van tot congestie is opgelost. Een contractduur van 2 tot 5 jaar kan voor bedrijven aantrekkelijk zijn. Ten tweede: eerst ‘gele kaarten’ voordat boetes van toepassing zijn. Ten derde: passende en transparante vergoedingen. Tot slot: verbeter de communicatie met bedrijven en bied ondersteuning.

Het feit dat netbeheerders tijdsafhankelijke nettarieven gaan hanteren, doet volgens de onderzoekers niets af aan de noodzaak om congestiemanagementcontracten aantrekkelijker te maken. Tijdsafhankelijke nettarieven kunnen er wel voor zorgen dat bedrijven netbewuster gaan opereren, maar leiden niet automatisch tot een situatie waarin bedrijven flexibiliteit ter beschikking gaan stellen aan netbeheerders.