Gedeelde batterijopslag kan energiekosten voor gemeenschappen verlagen

Wat als buurten hun elektriciteitsrekening zouden kunnen verlagen zonder te investeren in dure batterijsystemen? Een internationale studie onder leiding van onderzoekers van het CWI laat zien dat dit mogelijk is. Door opslagcapaciteit te huren van grote, commercieel beheerde batterijen kunnen gemeenschappen profiteren van energieopslag zónder hoge investeringskosten of complexe technische aanpassingen.

In samenwerking met GIGA Storage – een Nederlandse, toonaangevende exploitant van grote batterijen die aan het elektriciteitsnet zijn gekoppeld – de University of Glasgow (VK) en Princeton University (VS), ontwikkelden de onderzoekers een methode om te bepalen hoeveel batterijcapaciteit energiecoöperaties zouden moeten huren, en tegen welke prijs, zodat zowel de gemeenschap als de batterijbeheerder er financieel voordeel van heeft. Deze aanpak werd getest met realistische gegevens van een gemeenschap van 200 huishoudens die beschikt over een eigen windturbine. Uit het onderzoek blijkt dat aanzienlijke besparingen mogelijk zijn, zelfs na aftrek van de huurkosten voor de batterij.

Overtollige energie benutten

Het onderzoek komt op een moment waarop zonnepanelen en kleine windturbines steeds vaker voorkomen in woonwijken, maar huishoudens nog altijd moeite hebben om overtollige stroom op te slaan voor later gebruik. Tegelijkertijd zoeken commerciële batterijexploitanten naar stabiele inkomstenbronnen in een grillige energiemarkt. Deze studie presenteert een oplossing waar beide partijen baat bij hebben.

Het basisidee is eenvoudig: een commerciële aanbieder stelt een deel van zijn grootschalige netgekoppelde batterij beschikbaar aan een energiecoöperatie. Die batterij slaat energie op wanneer de prijzen laag zijn, en levert deze terug wanneer de vraag (en dus de prijs) stijgt. De onderzoekers ontwikkelden een wiskundig model om het optimale punt te bepalen: hoeveel capaciteit moet worden gehuurd, en wanneer moet worden geladen of ontladen, afhankelijk van marktprijzen, tarieven en het energieverbruik van de gemeenschap.

Beperken van slijtage

De onderzoekers namen ook een praktische uitdaging mee: hoe bestuur je een netgekoppelde batterij zonder dat die te snel slijt? CWI-onderzoeker Valentin Robu, projectleider, licht toe: “Ons werk onderzoekt verschillende technieken om lineaire optimalisatie-algoritmes aan te passen. Het doel is om het financieel rendement op lange termijn te vergroten, terwijl we het aantal laad- en ontlaadcycli beperken – want die verkorten de levensduur van een batterij aanzienlijk.”

De methode werd getest met batterijgegevens van GIGA Storage en energieverbruiks- en winddata uit zowel Nederland als het Verenigd Koninkrijk. De aanpak is geschikt voor toepassing in verschillende landen, marktstructuren en typen energiecoöperaties. Het onderzoek draagt bij aan een betere benutting van lokaal opgewekte duurzame energie, versterkt de financiële haalbaarheid van lokale energie-initiatieven en verkleint de afhankelijkheid van grote energiebedrijven.

Illustratie van een opslagbatterij en een windmolen die stroom opwekt

Over het onderzoek

De volledige studie, Optimal sizing and control of a grid-connected battery in a stacked revenue model including an energy community, is onlangs gepubliceerd in het wetenschappelijke tijdschrift Applied Energy. De auteurs zijn verbonden aan de onderzoeksgroep Intelligent and Autonomous Systems van CWI (Tudor Octavian Pocola en Valentin Robu), en daarnaast aan de TU Delft, TU Eindhoven, Princeton University (VS) en de University of Glasgow (VK).

Financiering

Dit onderzoek is mede mogelijk gemaakt door het door de EU gefinancierde TESTBED-2-project binnen het Marie Curie Staff Exchange Programme (MSCA-RISE). De samenwerking met GIGA Storage werd daarnaast ondersteund met een kennisvoucher van het Nederlandse Ministerie van Economische Zaken – een subsidieregeling die samenwerking tussen bedrijven en onderzoeksinstellingen bevordert.

Headerfoto: Shutterstock