Hoe ben je duurzaam én verdien je geld met een thuisbatterij?

Leuk zo’n thuisbatterij, en je hebt vast wel eens gehoord dat je met een thuisbatterij nog duurzamer kunt wonen. Maar hoe maakt een thuisbatterij je nu eigenlijk duurzamer? En hoe kun je daarmee geld verdienen? In dit artikel leg ik uit op wat voor manier je met een thuisbatterij bijdraagt aan de energietransitie en hoe je daarvoor financieel wordt beloond.

Serie over thuisbatterijen
Dit artikel is onderdeel van een vierluik over thuisbatterijen. Deze serie wordt mede mogelijk gemaakt door de Zonneplan Nexus thuisbatterij. De Zonneplan Nexus laadt en ontlaadt volledig automatisch op verschillende energiemarkten en is daarmee superieur in zowel verdiensten als in zijn bijdrage aan de energietransitie.

Andere artikelen in deze serie
1. Wat is een thuisbatterij is en hoe werkt hij?
2. Hoe maakt een thuisbatterij je duurzaam, én verdien je er geld mee?
3. Wat kost een thuisbatterij en wat levert hij op?
4. De grote thuisbatterij buyers guide: welke thuisbatterij moet je kopen?

Liever kijken of luisteren?

Kijk of luister dan aflevering 20 van de Groene Nerds op YouTube of via je favoriete podcastspeler, zoals Apple Podcasts en Spotify.

---

Energie is een balans tussen vraag en aanbod

Wat veel mensen niet beseffen is dat energie plaats- en tijdgebonden is. Elektriciteit is allereerst een lokaal fenomeen. Elektriciteit kan niet gemakkelijk door tijd en plaats worden getransporteerd. Hoe langer de afstand waarover energie moet worden getransporteerd, hoe meer verlies er optreedt. Energie is bovendien tijdsgebonden. Energie die je opwekt moet je direct gebruiken, anders gaat het verloren. Vraag en aanbod, met andere woorden, moet altijd met elkaar in balans zijn.

Maar vraag en aanbod zijn niet altijd in evenwicht. De wereld produceert niet precies de goede hoeveelheid energie precies op het moment en op de plek waar het nodig is. Dat was nooit echt een probleem. Fossiele brandstoffen als gas en kolen kun je prima opschroeven en afschalen. Als iedereen thuis komt van werk, gaat koken en de verwachting aanslingert, dan gaan gas- en kolencentrales wat harder draaien.

De uitdaging van de energietransitie

Nu we steeds meer zon- en windenergie gebruiken, zorgt dat echter voor problemen. De grote uitdaging van deze duurzame energiebronnen: er is alleen energie als de zon schijnt of de wind waait. De toename van zonne-energie heeft grote impact op de vraag naar energie. Het netto resultaat is een significant energie-overschot overdag en een tekort wanneer de vraag naar energie piekt. Die ziet er nu niet meer uit als een kameel, maar als een eend. Dit patroon wordt dan ook de duck-curve genoemd.

Wanneer de zon schijnt groeit het aanbod van elektriciteit en daarmee neemt de netto energievraag af. Dan zal de energieprijs laag zijn. Als de zon niet schijnt maar er wel energievraag is, zoals in de avonduren, is de energieprijs hoog. Deze groeiende onbalans is een probleem. Want overdag groeit het energieoverschot terwijl er op andere tijdstippen een tekort ontstaat. Steeds vaker moeten energiebedrijven geld toeleggen om hun groene energie kwijt te kunnen, en betalen zonnepanelenbezitters bij steeds meer energiemaatschappijen een terugleverheffing. Kortom: in een maatschappij die voor een groot deel op hernieuwbare energie draait, ontstaat er een grote onbalans in vraag en aanbod.

Hoe lossen we dat op?

Hoe gaan we die groeiende onbalans tussen vraag en aanbod van stroom oplossen? Het Internationaal Energie Agentschap (IEA) onderscheidt vier oplossingsrichtingen:

1. Meer kernenergie
   Kernenergie heeft weinig tot geen uitstoot en kan baseload (continu) energie leveren. Dat maakt het heel waardevol tijdens periodes van weinig zon en wind. Kernenergiecentrales zijn echter zeer duur en het duurt lang om ze te bouwen. Dus of je nu voor of tegen bent, het is op de korte termijn geen oplossing.
2. Seizoensopslag
   Er is niet alleen onbalans op basis van het weer, maar ook op basis van seizoen. In de zomer is er veel zon. Als het even kan zou je die willen opslaan voor de winter. Met een batterij is dat ondoenlijk (een doorsnee batterij kan al niet eens al je opgewekte stroom op een dag opslaan), maar met waterstof kan dat wel. Je zou dan stroom kunnen omzetten naar waterstof en dat fysiek opslaan, om het op een later moment weer om te zetten naar stroom. Er treedt echter veel conversie verlies op bij het omzetten van en naar waterstof. Daarnaast is het nog duur. Pas wanneer we echt enorme overschotten hernieuwbare stroom hebben, zal dit wat meer gaan lopen.
3. Flexibel energiegebruik
   We moeten de vraag naar energie aanpassen aan de vraag. In totaal moet ons flexibele energieverbruik vertienvoudigen. Door hernieuwbare energie te gebruiken wanneer deze beschikbaar is, en daarmee onze afname tijdens momenten met veel energie uit fossiele brandstoffen te verminderen, versneller we de energietransitie. Het is bovendien iets wat we nu al kunnen toepassen.
4. Batterijen
   De laatste oplossingsrichting zijn batterijen. Met batterijen kun je energie opslaan als er veel zon schijnt of het hard waait, om deze op een later moment te gebruiken. Batterijen zijn relatief betaalbaar, en het is een technologie die we nu al kunnen toepassen.

Energiemarkten

Op de korte termijn kunnen we dus ons energieverbruik meer flexibel maken en batterijen gaan inzetten om energie op te kunnen slaan en zo meer hernieuwbare energie te kunnen gebruiken. Tot nu toe heb ik het gehad over een onbalans tussen vraag en aanbod. De werkelijkheid is complexer. Er zijn verschillende energiemarkten, voor verschillende doeleinden.

De lange-termijnmarkt, de day-aheadmarkt en de intradaymarkt zijn allemaal soorten energiemarkten die verschillen qua tijdsbestek en producten, waar marktdeelnemers hun energie kunnen verkopen en kopen. Daarnaast zijn er nog onbalansmarkten, waar balanceringscapaciteit wordt verhandeld waar marktdeelnemers een vergoeding voor ontvangen.

Langetermijnmarkt

Allereerst is er de langetermijnmarkt. Op de lange-termijn wordt elektriciteit verhandeld tussen vier jaar en één maand vóór de levering, middels forwards en futures. Forwards en futures zijn financiële producten, die worden verrekend tegen spotmarktprijzen van toekomstige leveringsperiodes. De langetermijnmarkt is belangrijk voor veel grote producenten, grootverbruikers, of handelaren die elektriciteit verhandelen om de elektriciteitsprijzen voor een bepaalde periode af te dekken. Het afdekken van prijzen geeft deze partijen de financiële zekerheid dat zij een bepaald volume zullen kunnen afnemen of produceren tegen een vooraf overeengekomen prijs.

Deze energiemarkt is voor de thuisbatterij niet echt relevant, maar ik wilde hem voor de volledigheid wel even noemen.

De day-ahead markt (die van de dynamische energieprijzen)

Op de day-aheadmarkt kopen en verkopen deelnemers op een veiling elektriciteit voor de 24 uur van de volgende dag. Er geldt daarvoor een prijs per uur van de dag. Het idee is dat energieleveranciers op deze markt een bepaalde hoeveelheid energie aanbieden tegen een specifieke prijs. Tegelijkertijd geven energieafnemers aan hoeveel energie ze nodig hebben en tegen welke prijs ze bereid zijn die te kopen. Aan de aanbodkant bevinden zich energieproducenten (zoals windparken, zonneparken en kerncentrales) en aan de vraagkant energieleveranciers (die energie leveren aan huishoudens en bedrijven) en grote energie-afnemers zelf hun energie inkopen.

Vraag en aanbod vinden elkaar volgens de merit order. Merit order is een systeem dat gebruikt wordt om te bepalen welke energiebronnen ingezet worden op basis van hun kostprijs. De goedkoopste energiebronnen worden als eerste ingezet. De prijs die uiteindelijk betaald wordt door de marktpartijen wordt betaald, is afhankelijk van de duurste energiebron die wordt ingezet. Als zon- en windenergie volledig in de vraag kunnen voorzien, kan de prijs zo maar eens 0,5 eurocent per kWh zijn. Maar als er ook gas en kolen nodig zijn, kan het zo maar eens 15 cent zijn. Dat zijn geen verkeerde uren om een windpark te hebben, want dan maak jij enorme marge. Jij krijgt immers ook 15 cent voor je geleverde kWh’s.

De veilig sluit dagelijks om 12:00, dan worden de prijzen vastgezet voor de volgende dag. Vanaf dat moment weten klanten van dynamische energieleveranciers welke prijs per uur zij de volgende dag betalen.

De intraday markt

Op de intradaymarkt kunnen deelnemers hun marktpositie aanpassen aan betere prognoses (bijvoorbeeld omdat de weersverwachtingen zich aanpassen) van de vraag of de productie van hernieuwbare energie of aan onverwachte uitval van elektriciteitscentrales. Op de intradaymarkt is het mogelijk om continu stroom te verhandelen in intervallen van een kwartier, een uur of zelfs langer. Daar waar de day-aheadmarkt volgens een veilingmechanisme werkt, worden de prijzen in de intradayhandel bepaald volgens het “pay-as-bid”-principe. Dit betekent partijen onderdeling handelen en met elkaar een prijs afspreken.

• Twee problemen: onbalans tussen vraag en aanbod van energie én congestie 

Onbalansmarkten: voor wanneer verwachtingen niet uitkomen

Maar hoe zit dat nou als er tegen de verwachtingen in een wolkje voor de zon komt? Of wanneer consumenten toch niet massaal hun elektrische auto blijken op te laden? Dan bestaat er dus een verschil tussen de verwachte energielevering of -afname, en het daadwerkelijk energiegebruik. Om op deze korte termijn tot realtime het stroomnet in balans te brengen, zijn er de onbalansmarkten. Er zijn verschillende soorten markten met elk een eigen doel, capaciteit, snelheid en tijdsdimensie.

• Primair reservevermogen (FCR). Kan het snelst reageren, binnen enkele seconden, en geschikt voor kleine, korte schommelingen. Partijen op de FCR worden vooraf gecontracteerd en worden automatisch geactiveerd.
• Als de totale onbalans groot of van lange duur is, wordt het Regelvermogen (aFFR) geactiveerd. Het vermogen van deze markt is groter, en deze wordt centraal aangestuurd door de netbeheerder. Deelnemende partijen moeten binnen 15 minuten volledig geactiveerd kunnen worden. 
• Reservevermogen (mFRRsa). Nood- en reservevermogen worden ingezet om het Regelvermogen weer beschikbaar te maken bij grote en langdurige onbalansen en moeten binnen 15 minuten volledig geactiveerd kunnen worden. Bij reservevermogen is er sprake van een vrije biedingen, toegankelijk vanaf spelers met 1MW of meer. Als beloning voor het ter beschikking stellen van balanceringsreserves krijgen marktpartijen een vaste vergoeding per MW en in sommige gevallen een activatievergoeding per MWh. De prijs wordt bepaald door de markt. 
• Noodvermogen (mFRR). Noodvermogen wordt vooraf gecontracteerd. Bij grote onbalansen kunnen deze reserves gedurende minuten tot uren de netfrequentie ondersteunen.

Geld verdienen op energiemarkten met je thuisbatterij

Los van de langetermijnmarkt, is het op de energiemarkten mogelijk zo te acteren dat je meer hernieuwbare energie gebruikt en zo de energietransitie helpt. En als beloning daarvoor, je een zakcentje kunt verdienen.

Geld verdienen met dynamische energieprijzen

Er is een flink aantal thuisbatterijen op de markt die het mogelijk maken om in te spelen op dynamische energieprijzen. Daarvoor dien je allereerst te beschikken over een dynamisch energiecontract. Met een contract voor dynamische energietarieven betaal je dus een energieprijs per uur. Door tijdens goedkope uren op te laden en tijdens dure uren te ontladen gebruik je netto meer hernieuwbare energie, en verdien je aan het prijsverschil. Je wordt in feite een soort energiehandelaar. Je koopt goedkoop, en verkoopt duur.

Geld verdienen op intraday en onbalansmarkten met een thuisbatterij

Sinds kort is het ook mogelijk om met thuisbatterijen op de andere energiemarkten geld te verdienen. Dit leek tot voor kort een onmogelijkheid, simpelweg vanwege het feit dat je over minimaal 1MW aan vermogen moest beschikken om op deze markten mee te mogen doen. Energieleveranciers NextEnergy en Zonneplan bieden sinds kort wél de mogelijkheid om geld te verdienen op onbalansmarkten met hun thuisbatterij. Zij hebben hiervoor iets slims bedacht: een Virtual Power Plant. Dat wil eigenlijk zeggen dat ze alle thuisbatterijen die zij kunnen aansturen in een pool stoppen. Wanneer die pool groter is dan 1MW, kun je als collectief wél meedoen op die onbalansmarkten. Best slim.

Voor elk van de energiemarkten geldt er een bepaalde mate van beloning die je ontvangt als je bijdraagt aan het beschikbaar stellen van capaciteit voor het balanceren. Bij onbalans kan die vraag soms heel kort van duur zijn, daar waar het bij dynamische prijzen altijd om minimaal een uur gaat. Bij onbalansmarkten is de reactiesnelheid erg belangrijk. Wil je op de onbalansmarkten geld verdienen, zul je dus een batterij moeten hebben die heel snel moet kunnen reageren op een opdracht die hij ontvangt.

De markt van dynamische energieprijzen is met 24 uurprijzen in een etmaal nog best overzichtelijk. Onbalansmarkten zijn dat niet. Ze zijn erg veranderlijk en veel complexer. Software die automatisch inspeelt op beloningen om het stroomnet in balans te brengen, is dus onontbeerlijk. Tijdens aflevering 20 van de Groene Nerds legt Frank Breukelman van Zonneplan uit hoe dit werkt. Met het collectief van thuisbatterijen van de klanten van Zonneplan, kan het participeren op de onbalansmarkten. Zo kan de thuisbatterij zowel inspelen op de day-ahead markt, intraday markt als die van reservevergemoen. Dat gebeurt met slimme software, die Zonneplan Powerplay heeft genoemd. De software krijgt continu signalen binnen van de energiemarkten. Op basis van artificial intelligence (AI) beslist de software automatisch en zelfstandig op welke markt en hoe de Zonneplan Nexus thuisbatterij het best kan inspelen, en maximaliseert zo hoeveel je met de thuisaccu kunt verdienen.

De Zonneplan Nexus thuisbatterij

De dynamische energieprijzen zijn best goed te analyseren, maar de meer complexe onbalansmarkten niet. Het is daarom best lastig om iets te roepen over de te verwachten inkomsten. Je kunt dat eigenlijk alleen maar betrouwbaar zien, door terug te kijken naar het verleden. Met een backtest laat Zonneplan zien dat je met een 15 kWh batterij flink meer verdiend met haar Zonneplan Powerplay, dan als je alleen handelt op basis van dynamische energieprijzen, laat staan door de zelfconsumptie te optimaliseren.

Op basis van de huidige data verwacht Frank dat de Zonneplan Nexus van 10 kWh jaarlijkse zo’n 950 euro verdient. Dat zou betekenen dat de terugverdientijd zo’n 6 jaar is. Maar omdat de markt toch wel een black box blijft, is het lastig om te zien wat de inkomsten gaan zijn. Daarom vind ik het heel tof dat we binnenkort ook live mee kunnen kijken met de interface van een Zonneplan Nexus. Zo kun je live goed meekijken wat zo’n thuisbatterij nu opbrengt.

Verder kan Frank met ons delen dat je met de thuisbatterij geen abonnement betaalt. Wel is het noodzakelijk dat je een energiecontract hebt bij Zonneplan. Het verdienmodel van Zonneplan is deels de aanschaf van de thuisbatterij, en deels een percentage van de inkomsten van de thuisbatterij. De hierboven genoemde bedragen zijn netto-bedragen, dus na aftrek van het deel van Zonneplan.

Voor geïnteresseerden deelt Frank wat specificaties van de Zonneplan Nexus. De thuisbatterij komt beschikbaar met een capaciteit van 10, 15 of 20 kWh. De batterij is er op geoptimaliseerd dat hij heel snel kan reageren op de vraag om te laden of ontladen, zodat hij goed in staat is om in te spelen op de onbalansmarkt. Een specificatie die minder belangrijk is als je je eigen zonnestroom wil opslaan. Hoewel de batterij nu alleen te gebruiken is in combinatie met Powerplay, zal het in de toekomst ook mogelijk worden om hem in te zetten om je eigen zonnestroom op te slaan en later te gebruiken. Een modus voor dynamische energieprijzen zal er niet komen. “Het idee van de AI is dat hij voor jou de meest gunstige manieren selecteert om met je batterij bij te dragen aan de energiemarkten, waaronder die van dynamische energieprijzen (day-ahead)”, aldus Frank.