Rapport: Thuisbatterijen in de energietransitie

In het rapport ‘Thuisbatterijen in de energietransitie’ heeft CE Delft onderzoek gedaan naar thuisbatterijen. Ze keken naar de eigenschappen, de rol en potentie in het energiesysteem, de businesscase, belemmeringen en beleid om ze te realiseren. De conclusie is dat thuisbatterijen zichzelf nu meestal nog lang niet terugverdienen, en dat ze geen structurele oplossing zijn voor netcongestie. We zetten de belangrijkste bevindingen op een rij.

Rollen in het energiesysteem

Thuisbatterij kunnen de volgende rollen spelen in het energiesysteem:

1. Opslag van eigen zonne-energie: de thuisbatterij slaat zonne-energie op die niet direct gebruikt kan worden en deze elektriciteit wordt later gebruikt als er meer energievraag van het huishouden is.
2. Energiebalancering: handelen op de energiemarkten door te laden en te ontladen, zowel op de day-aheadmarkt via een dynamisch energiecontract als mogelijk op balanceringsmarkten.
3. Congestiemanagement: de netbeheerder geeft een vergoeding zodat de thuisbatterij ingezet wordt om de piekbelasting op het elektriciteitsnet actief te verlagen.
4. Verlagen eigen piekbelasting: de thuisbatterij wordt ingezet om de piekbelasting van het huishouden te verlagen. Dit kan zowel voor de afname van als de invoeding van elektriciteit op het net.

De businesscase

CE Delft heeft met name gekeken naar de businesscase van thuisbatterijen voor het opslaan van zelf opgewekte zonne-energie en voor handel op energiemarkten. Deze twee rollen gecombineerd resulteert in de best mogelijke businesscase.

Businesscase voor het opslaan van zelf opgewekte zonne-energie

Het onderzoek richt zich op twee typen thuisbatterijen voor twee typen woningen. Een batterij voor 5 kWh opslag en een vermogen van 2,5 kW, en één van 10 kWh met 5 kW vermogen. Het rapport heeft twee typen huishoudens geanalyseerd:

• Een standaard huishouden met huidig energieverbruik en zonnepanelen
• Een huishouden met zonnepanelen, warmtepomp, elektrische auto en elektrisch kookstel

Hierbij wordt uitgegaan van:

De aannames voor zelfconsumptie van zonnepanelen zijn:

CE Delft concludeert dat de terugverdientijd in alle vier gevallen meer dan 15 jaar is voor huishoudens met een vast energiecontract in combinatie met de salderingsregeling tot 2030. De totale inkomsten over 15 jaar zijn slechts 10 – 15% van de aankoopprijs. Zonder de salderingsregeling worden de inkomsten over 15 jaar 20 – 25% van de aankoopprijs.

Door te kiezen van een dynamisch contract waarbij de prijs verschilt per uur en is gebaseerd op de prijs op de day-aheadmarkt kan de business case verbeteren. Wanneer de batterij alleen elektriciteit afneemt en levert aan het huis, oftewel niet teruglevert aan het net, loopt de terugverdientijd nog iets verder op. De totale inkomsten over 15 jaar liggen voor de verschillende opties rond de 25 – 30% van de aankoopprijs.

Businesscase voor handel op energiemarkten

Een thuisbatterij kan extra geld verdienen door te handelen op de elektriciteitsmarkt. Dit kan door op de day-aheadmarkt elektriciteit te kopen op momenten dat de stroom goedkoop is, en te verkopen op een later moment als de elektriciteitsprijs hoog is. Belangrijk voor de winstgevendheid op de day-aheadmarkt zijn de efficiëntie en de belastingen. Een batterij heeft energieverlies van ongeveer 15%, waardoor er meer energie ingekocht moet worden. Met de salderingsregeling hoeft er alleen energiebelasting en btw betaald te worden over het energieverlies. Met het afschaffen van de salderingsregeling moet er energiebelasting en btw betaald worden over alle elektriciteit die wordt afgenomen, zelfs als die weer later aan het net geleverd wordt.

CE Delft heeft ook berekend wat een thuisbatterij kan opleveren als deze helemaal wordt ingezet voor handel op de elektriciteitsmarkt. De conclusie is dat over 15 jaar ongeveer 30% van de investering wordt terugverdiend bij de huidige salderingsregeling en ongeveer 10% van de investering zonder salderingsregeling.

Optimale inkomsten thuisbatterij

Het rapport concludeert dat de thuisbatterij optimale inkomsten kent als deze:

• Eigen zonne-energie zo veel mogelijk opslaat. Dit kan ook voordeel betekenen bij een eventuele heffing van de energieleverancier voor invoeding,
• Oplaadt op maximaal vermogen tijdens de momenten met zeer goedkope stroom. Deze elektriciteit vervolgens gebruikt voor eigen gebruik op momenten met de duurste stroom.
• Op uren dat de batterij niet (volledig) actief hoeft te zijn nog extra handelt op de day-aheadmarkt door te laden en ontladen. Het rapport schat dat dit ongeveer 30% van de tijd mogelijk is.

In dit geval kunnen de inkomsten over 15 jaar oplopen tot ongeveer 60% van de investering. Deze inkomsten kunnen in bepaalde situaties nog iets verder oplopen. Dat is wanneer de energieleverancier een heffing hanteert voor het invoeden van zonnestroom en wanneer vanwege netcongestie de omvormer zo nu en dan uitvalt.

Thuisbatterijen en netcongestie

Een thuisbatterij die wordt gebruikt voor het opslaan van zelf opgewekte zonne-energie verlaagt volgens deze studie de piekbelasting niet of nauwelijks. Dit komt doordat de thuisbatterij simpelweg niet groot genoeg is om alle zonne-energie op te slaan die gedurende een dag wordt geproduceerd. Bij een huishouden met zonnepanelen is er daarnaast ook te weinig vraag om de batterij gedurende zomerse dagen weer te ontladen.

Afnamepiek kan toenemen

Wanneer een huishouden kiest voor optimale inzet van de thuisbatterij en dus ook op de elektriciteitsmarkt handelt, kan de afnamepiek in een laagspanningsnet wel toenemen. Dit komt doordat de batterij soms extra oplaadt van het net op de momenten dat de elektriciteitsprijzen laag zijn. De piekbelasting neemt zo’n 5 tot 25% toe als 5% van de huishoudens een thuisbatterij heeft, en 10 tot 50% als 10% van de huishoudens een thuisbatterij heeft. Het vermogen van thuisbatterijen is best groot ten opzichte van de netbelasting, en name door windenergie zijn er regelmatig momenten zijn dat de energieprijs laag is ondanks dat er lokaal al een hoge netbelasting is. De thuisbatterij gaat dan opladen ondanks dat er al veel vraag is.

Piekbelasting verlagen beperkt mogelijk

Thuisbatterijen kunnen ook ingezet worden om de piekbelasting te verlagen. De berekeningen van CE Delft geven aan dat het hier om een beperkt effect gaat, zeker bij voortgaande elektrificatie. Het rapport geeft het volgende rekenvoorbeeld. Als 33% van de huishoudens een thuisbatterij installeert (oftewel iedereen die ook extra zonnepanelen, warmtepompen en elektrische auto’s neemt) kan de piek 10 tot 15% afnemen. Deze reductie betekent dat in een aantal wijken in Nederland netverzwaring een paar jaar uitgesteld kan worden. Het is geen structureel alternatief voor netverzwaring. CE Delft wijst erop dat dit alleen mogelijk is op specifieke locaties. Het hangt af van de beschikbare netcapaciteit, het aantal woningen en het aantal grote applicaties (elektrische auto, warmtepomp, zonnepanelen en thuisbatterijen). Bovendien is onduidelijk hoe dit organisatorisch geregeld kan worden en hoe voldoende prikkels voor de eigenaar van de thuisbatterij kunnen worden gecreëerd.

Lees het rapport

Download of bezoek de website van CE Delft.