Data benutten voor een lokale energiegemeenschap

Burgers schaffen steeds vaker zonnepanelen, batterijen en warmtepompen aan, individueel of verenigd in een gemeenschap. Energiegemeenschappen kunnen voor burgers een laagdrempelige manier vormen om deel te nemen aan lokale energieopwekking. Dat kan bijdragen aan lokaal draagvlak voor de energietransitie.

Steeds vaker gaan energiegemeenschappen zelf opgewekte energie ‘slim’ beheren in een zogenaamde microgrid. Daartoe delen ze onderling data en maken ze gebruik van digitale technologie. Dit geeft de deelnemers meer zeggenschap over het gebruik van lokaal opgewekte energie, bijvoorbeeld door het onderling delen van energie.

Door lokaal vraag en aanbod op elkaar af te stemmen, kunnen slimme energiegemeenschappen netbeheerders helpen om de druk op de netten te verlichten. Dat is nodig, omdat de huidige druk op de netten ertoe leidt dat de aansluiting van zonneparken en de verduurzaming van de industrie vertraging oplopen. Ook kunnen slimme energiegemeenschappen helpen voorkomen dat het net lokaal moet worden uitgebreid, wat een kostbare en tijdrovende klus is.

Met behulp van inzichten uit data kunnen energiegemeenschappen ook optreden op de energiemarkten als een community Virtual PowerPlant (cVPP). Zulke cVPP’s kunnen energie verhandelen en flexibiliteitsdiensten leveren door bijvoorbeeld de in- en uitschakelmomenten van een warmtepomp te verschuiven in de tijd. Zo kunnen ze helpen met het voorkomen van netcongestie, en op nationaal niveau helpen met balanshandhaving op het elektriciteitsnet.

Het pilotproject GridFlex Heeten is een voorbeeld van een slimme energiegemeenschap die energie beheert via een microgrid. Dit project in de wijk Veldegge in het Overijsselse Heeten liep van eind 2017 tot eind 2020.

Het project streefde ernaar lokaal opgewekte stroom zo optimaal mogelijk in de wijk te benutten. Overdag, wanneer de vraag naar elektriciteit laag was, wekten zonnepanelen het grootste deel van hun elektriciteit op. Met behulp van een batterij kon overtollige stroom opgeslagen worden om op een later moment stroom te gebruiken, bijvoorbeeld ’s avonds. Dit moest ervoor zorgen dat er zo min mogelijk zelf opgewekte stroom de wijk hoefde te verlaten, en dat bewoners zo min mogelijk stroom van buitenaf nodig hadden – samengevat als het streven naar ‘nul op de wijktrafo’. Zo kon de energiegemeenschap bijdragen aan het verlichten van de druk op de netten.

Het projectteam experimenteerde met twee soorten prijsmechanismes. Het eerste mechanisme zorgde ervoor dat er voor elektriciteit die lokaal werd opgewekt en binnen de wijk bleef, geen transportkosten in rekening werden gebracht. Het andere mechanisme was een fictief prijsverschil tussen het verhandelen van stroom binnen de gemeenschap en het terugleveren aan het net. Dit tweede mechanisme speelde in op de verwachting dat in 2028 de salderingsregeling deels afgebouwd zal zijn. Die regeling zorgt er nu nog voor dat de stroom die iemand aan het net teruglevert net zoveel opbrengt als de prijs die de energieleverancier op dat moment vraagt voor stroom. Na afschaffing van die regeling wordt het echter financieel aantrekkelijker om zelf energie te gebruiken of binnen een gemeenschap te verhandelen, dan om die terug te leveren aan het net.

Alle huishoudens in de wijk Veldegge waren toegerust met een energiemanagementsysteem dat aangesloten was op de slimme meter. De kastjes genereerden real-time data over het energieverbruik en – bij huizen met zonnepanelen of thuisbatterijen – ook over opwek en opslag. Gegevens over de stroom die de wijk in- en uitging werden opgehaald uit de slimme Dali-box (Distributie-Automatisering LIght) van de gezamenlijke wijktransformator. Deze data werden beschikbaar gesteld door de regionale netbeheerder Enexis. Voor het aansturen van de batterijen werd daarnaast ook gebruik gemaakt van verbruiksdata uit de wijk, weersvoorspellingen en informatie over de buurt.

Al die data werden verwerkt met behulp van DEMKit, een digitaal platform van de Universiteit Twente, dat een simulatie maakte van de wijk en op basis van die analyse de batterijen aanstuurde. Daarnaast zond de DEMKit feedback naar de app van de bewoners. Zo kregen bewoners inzicht in hun energieprofielen, de prestaties van de verschillende batterijen, verbruikspieken in de wijk en prijsvoorspellingen voor de komende 24 uur. De app was vooral bedoeld als stimulans voor de bewoners om hun verbruiksgedrag aan de hand van lokale piekbelastingen bij te sturen.

Het geld dat de bewoners door de app en de aansturing van de batterijen bespaarden, kwam terecht in een buurtpot. GridFlex Heeten is erin geslaagd om de gezamenlijke piekbelasting met zo’n 25% tot 35% te verlagen. Dat is voornamelijk te danken aan de autonome aansturing van de batterijen in de wijk. Het verminderen van de piekbelasting door te ‘spelen’ met de transportkosten, vertaalde zich in een jaarlijkse besparing van zo’n vijftig euro per huishouden.

Welke obstakels en uitdagingen zien we voor de rol van energiegemeenschappen in een maatschappelijk verantwoorde energietransitie?

Geschikte ICT
Een slimme energiegemeenschap moet beschikken over geschikte ICT. In het GridFlex-project bleken de omvormer, batterij en datacommunicatiesoftware niet interoperabel: ze waren niet in staat om met elkaar te ‘praten’ en te werken. Om dit technische probleem op te lossen, was een reconfiguratie nodig. Voor een energiegemeenschap kan zo’n reconfiguratie een tijdrovende en kostbare barrière zijn. Het projectteam van GridFlex Heeten is daarom van mening dat er een nationale of Europese (open) standaard nodig is voor communicatie tussen alle apparaten en systemen in een microgrid. Zo kan ook voorkomen worden dat huishoudens nu allerlei apparaten aanschaffen, zoals warmtepompen en thuisbatterijen, die vervolgens niet ingezet kunnen worden voor een slimme energiegemeenschap.

Financiële middelen en een haalbare businesscase
Investeren in gespecialiseerde hard- en software kan alleen als een energiegemeenschap beschikt over voldoende financiële middelen. Alleen met een haalbare business case wordt een slimme energiegemeenschap economisch levensvatbaar.

Kennis, kunde en zeggenschap
Het opzetten van een slimme energiegemeenschap vergt verstand van ICT, maar ook inzicht in de werking van het energiesysteem en energiemarkten. In de praktijk moeten energiegemeenschappen daarom veelal samenwerken met externe partners en experts. Dat kost geld en kan leiden tot afhankelijkheid van specifieke technologie-aanbieders. Een alternatief is om te investeren in open source software. Daarmee kunnen slimme energiegemeenschappen lokale zeggenschap over ICT behouden.

Juridische kaders
De Europese Commissie en de Nederlandse overheid willen burgers meer zelfbeschikking geven in de energietransitie om, al dan niet als onderdeel van een energiegemeenschap, actief te kunnen worden op de energiemarkt en regie te kunnen voeren op eigen energiedata. Dit is ook een doelstelling van het Clean Energy Package van de Europese Commissie; een verzameling Europese richtlijnen en verordeningen die de energietransitie moet te faciliteren. Nederland had dit pakket al op 1 januari 2021 moeten implementeren. De geplande nieuwe Nederlandse Energiewet is echter vertraagd. Dat vormt een obstakel voor de verdere ontwikkeling van energiegemeenschappen.

Meer lezen over wat er nodig is om data en digitale innovaties te benutten voor een maatschappelijk verantwoorde energietransitie? Lees ons rapport Stroom van data: