Zo werkt Peak shaving

Gelijkmatig energieverbruik in huis

In Gorinchem, in de nieuwbouwwijk Hoog Dalem, pionieren mensen met het opslaan van zelf opgewekte energie om dit op een ander tijdstip te gebruiken. Peak shaving noemen we dat. Een accu slaat overdag opgewekte energie op om piekmomenten in het energieverbruik in de ochtend en de avond op te vangen. De duurzame energie blijft zo in de woning, wat het duurzame gedrag van bewoners stimuleert.

8 juli 2015

Twee keer pieken

Het is ochtend. Veel mensen worden rond hetzelfde tijdstip gewekt om naar school of naar het werk te gaan. Verlichting en apparaten worden in een korte periode ingeschakeld: een piekmoment voor het energienetwerk. Na de school- of werkdag komt iedereen aan het begin van de avond weer thuis. Het huis wordt verwarmd, verlichting en apparaten worden ingeschakeld en de auto gaat aan de oplader. Een wasje draaien, even gamen en ondertussen wordt er gekookt. Op dit moment van de dag wordt er net als in de ochtend veel energie verbruikt rond hetzelfde tijdstip. Er zijn dus twee duidelijke piekmomenten per dag.

De netwerkaansluiting moet altijd in staat zijn om deze hoge pieken aan te kunnen. Hoe hoger de pieken, hoe hoger de capaciteitskosten zijn die de netbeheerder in rekening brengt. Deze kosten zijn aanzienlijk. Door de pieken terug te dringen, ontstaat er een gelijkmatiger energieverbruik en gaan de kosten van de energierekening omlaag. Dit heet peak shaving: het nivelleren van de elektriciteitsvraag en daarmee de belasting van een opweksysteem. Stroom wordt opgeslagen tijdens 'daluren' en deze stroom wordt ingezet tijdens piekuren. Dit kan met alternatieve energiebronnen en slimme energiesystemen. Dat is goed voor het milieu en goed voor de portemonnee.

Peak-shaving-1.jpg

Het alternatief

De energie die we nu veel gebruiken, komt vanuit de energiecentrale en is nog altijd niet volledig groen. Het is bovendien vrij kostbare energie. Een alternatief is het gebruik van zonnepanelen op het dak. Het nadeel is alleen dat de zonnepanelen overdag veel energie opwekken, maar dat er op dat moment nauwelijks gebruik van wordt gemaakt. De opgewekte energie is hard nodig op andere momenten van de dag.

De overtollige energie wordt dan teruggeleverd aan het elektriciteitsnet. Collectieve teruglevering, wanneer bijvoorbeeld door een hele wijk zonnepanelen zijn aangeschaft, vraagt veel van de capaciteit van het elektriciteitsnetwerk. Er kan dan een knelpunt ontstaan, vergelijkbaar met een drukke invoegstrook op de snelweg. Om knelpunten in de energievoorziening te voorkomen, kan de capaciteit worden vergroot door meer of zwaardere elektriciteitskabels aan te leggen. Omdat dit kostbaar en niet altijd efficiënt is, zijn ook innovaties zoals opslag en het sturen van vraag en aanbod een alternatief. In Hoog Dalem zetten bewoners decentraal opgewekte zonne-energie optimaal in voor het verbruik van hun huishoudelijke apparatuur. Zo is de belasting van het elektriciteitsnet minimaal en worden knelpunten voorkomen.

Peak-shaving-2.jpg

Zo werkt het

De wijk Hoog Dalem is ‘all-electric’. Dat betekent dat de energievraag van de woningen volledig elektrisch is en de woningen geen gasaansluiting hebben. Verwarming en warm tapwater wordt geleverd door een collectieve warmte-koude-opslag (WKO) in combinatie met individuele warmtepompen. Ieder huis heeft een Lithium-ion accusysteem met een capaciteit van 2,5kwh. Deze accu slaat energie op, die overdag zelf wordt opgewekt door de zonnepanelen. Deze opgeslagen energie is op een ander tijdstip, als er een piekmoment is, te gebruiken.

Een applicatie en een slimme meter laten zien wat de verschillende apparaten in het huis verbruiken, wat er wordt opgewekt en hoeveel de accu oplaadt. Apparaten kunnen zelfs automatisch aan gaan als bijvoorbeeld de zon flink schijnt. Zo kunnen mensen hun eigen groene stroom gebruiken, ook als de zon niet schijnt. Ze leveren nu zo min mogelijk opgewekte zonnestroom terug aan het elektriciteitsnet. Vraag en aanbod worden zo meer op elkaar afgestemd. Dat is beter voor het elektriciteitsnetwerk, omdat deze minder wordt belast en er daardoor minder storingen zijn.

Peak shaving
Peak shaving
Peak shaving In Hoog Dalem

Van 2 naar 42

Heijmans speelt met deze techniek in op een veranderende energiemarkt (energietransitie) waarbij lokale productie en gebruik van energie steeds meer de toekomst wordt. Momenteel zijn twee huishoudens in Hoog Dalem live aan het testen pionieren met dit slimme energiesysteem. Deze zomer gaan meer dan 40 huishoudens in Gorinchem over op dit energiesysteem met een eigen accu. Er wordt ook gekeken naar een virtuele ‘wijkaccu’ om vraag en aanbod op wijkniveau nog beter op elkaar afgestemd kunnen worden. Wat gaan we met de bewoners en de partners de komende fase onder andere analyseren?

  • Accu’s: het verbruik van diverse apparaten in de woning wordt geanalyseerd om energie nog efficiënter op te slaan.
  • De werking van het gehele energiesysteem
  • De opslagcapaciteit, laadvermogen van de accu’s. Het doel is niet om zoveel mogelijk energie op te slaan, maar om het zo slim mogelijk te gebruiken.
  • De doorontwikkeling naar een volledig zelfvoorzienende wijk
  • Gebruikerservaringen worden geanalyseerd om het systeem te finetunen of uit te breiden.
  • Testen en toepassen van betere huisaccu’s
  • Sociale factoren zoals bewustwording van de bewoners