Kennis en ervaring opdoen met energieopslag in stedelijke omgeving

Op 24 oktober 2023 is de Stadsbatterij in gebruik genomen. Vanaf januari 2024 starten experimenten om zo te leren hoe de batterij zo efficiënt kan worden ingezet.

Om het elektriciteitsnet op grote schaal te kunnen ontlasten, zullen er meer batterijen geplaatst moeten worden. Het streven van EnergieRijk Den Haag is om de ervaringen met deze batterij te berruiken om kennis te delen, zodat in de toekomst meerdere stadsbatterijen het elektriciteitsnetwerk verder kunnen ontlasten.

De experimenten richten zich op:

• de mate van piekreductie die met de Stadsbatterij gerealiseerd kan worden; door de batterij op te laden op momenten dat het gebouw weinig elektriciteit gebruikt en te ontladen wanneer de vraag van het gebouw maximaal is, kan de piekbelasting op het net worden verlaagd. Dit zorgt ervoor dat er meer ruimte ontstaat op het elektriciteitsnet, waardoor verzwaring van het net in de regio wellicht later gerealiseerd kan worden. Daarnaast kan het maximale, gecontracteerde vermogen met de energieleverancier worden verlaagd. 
• de bijdrage van de Stadsbatterij aan het meer in balans brengen in het lokale elektriciteitsnetwerk; de batterij zal worden ingezet in een zogenaamd CBC-op-afroep contract (capaciteitsbeperking op afroep), een contract waarbij de benodigde transportcapaciteit op door de netbeheerder bepaalde momenten gereduceerd kan worden. Door de batterij beschikbaar te stellen voor de netbeheerder om het net te ontlasten kan lokale congestie (‘file op het net’) gereduceerd worden. Hierdoor kunnen meer partijen aangesloten worden en kan het elektriciteitsnet beter gebruikt worden. In ruil voor deze service aan de netbeheerder wordt een vergoeding ontvangen die resulteert in lagere elektriciteitskosten.
• de mogelijkheden om met de Stadsbatterij  op gunstige (goedkope) momenten elektriciteit in te kopen; het doel van dit experiment is de optimalisatie van de energie-inkoop. De batterij zal worden gebruikt om op de EPEX-spotmarkt de energie van het gebouw in te kopen op de momenten dat de prijs van een kilowattuur (kWh) laag is. De opgeladen batterij wordt dan weer ontladen op het moment dat de prijs per eenheid hoog is. Dit proces resulteert in een kleinere behoefte aan het aankopen van elektriciteit tegen hoge tarieven. 
• de mogelijkheden om de Stadsbatterij om het elektriciteitsnet in balans te houden; de batterij zal worden ingezet op de aFFR-markt door deze op te nemen in een pool van batterijen die ingezet kunnen worden door netbeheerder TENNET om de frequentie van het net stabiel te houden, het zogenaamde balanceren. Voor dit leerdoel zal onder andere worden gezocht naar een optimale inzet op deze markt. Hierbij wordt gezocht naar de meest optimale tijdsvlakken om de batterij in te zetten en zal bijvoorbeeld ook worden gekeken in welke status (volledig geladen, volledig ontladen, 50% geladen) deze het best kan worden ingezet. 

Het komende jaar zullen we de geleerde lessen delen via handreikingen. 

De Stadsbatterij is een batterij in een stedelijke omgeving waarin energie opgeslagen kan worden. De batterij die aan de Rijnstraat 8 in Den Haag wordt geplaatst, heeft een capaciteit van 500 kWh. Hiermee kunnen ca 200 werkplekken in het kantoor van Rijnstraat 8 een week lang van elektriciteit worden voorzien. Met deze kleine batterij doen we ervaring op die later bij het plaatsen van grotere batterijen in de stedelijke omgeving benut kan worden.

De batterij kan op meerdere manieren worden geladen. Dat kan op basis van de zonne-energie van de eigen zonnepanelen zijn, maar dat kan ook zijn door energie van het netwerk op het moment dat er overproductie (meestal als gevolg van een groot aanbod van zonne- en windenergie) op het nationale net is. 

Het elektriciteitsnet raakt vol. Door de sterke groei van het aanbod van lokaal geproduceerde, hernieuwbare elektriciteit zoals die van zonnepanelen, kan het elektriciteitsnetwerk in Nederland de productie niet aan, en ontstaat er zogeheten netcongestie. Dat wil zeggen dat er te weinig ruimte is op het elektriciteitsnetwerk om nieuwe aansluitingen te realiseren. Door opslagcapaciteit te plaatsen, ontlasten we het energienet en ruimte voor nieuwe lokaal geproduceerde elektriciteit.

Met de plaatsing van de Stadsbatterij wil ERDH kennis en ervaring opdoen op het gebied van energieopslag in de stedelijke omgeving. Door opslagcapaciteit te realiseren ontlasten we het energienet en verwachten we ook in de toekomst ruimte te kunnen bieden aan lokaal geproduceerde energie. Daarmee dragen we voor Nederland bij aan een verlaging van de CO2 voetafdruk. 

De Stadsbatterij is een initiatief van Energierijk Den Haag en kwam tot stand met medewerking van ATEPS, BAM, Invesis, Rijksvastgoedbedrijf en TROEF.

Bij de productie van de Stadsbatterij is rekening gehouden met de milieubelasting. De batterij bestaat uit de volgende fase lithium batterijen, zogenaamde Lithium IJzer Fosfaat (LFP) batterijen. Het voordeel van deze batterijen is dat hiervoor geen grondstoffen zoals Kobalt en/of Nikkel nodig zijn en hebben bovendien als voordeel dat deze een langere levensduur hebben dan de Kobalt/Nikkel rijke batterijen. Echter, ook de stoffen voor de LFP batterijen (Lithium, grafiet, fosfor, etc.) zijn, zeker in Europa, schaarse materialen. Er wordt daarom uitgezien naar methodes om batterijen te hergebruiken en inmiddels zijn er methodes ontwikkeld waarbij meer dan 90% van de schaarse grondstoffen van de LFP-batterij kunnen worden hergebruikt. 

De innovatie betreft de rol die batterijen in de energievoorziening kunnen spelen. Tot op heden zorgen de energieproducenten met bijvoorbeeld gasturbines ervoor om de netfrequentie te balanceren. Het sterke punt van de batterij is dat deze zowel de onbalans kunnen opvangen door te laden als te ontladen, en dus langs twee kanten een rol kunnen vervullen in het balanceren van het net. Deze rol voor batterijen is vrij nieuw. Er is nog weinig ervaring opgedaan naar de wijze waarop ERDH de batterij zou willen inzetten. Onze experimenten leveren naar verwachting ook inzichten op om tot afweging te kunnen komen voor de plaatsing van meer batterijen bij gebouwen (business cases).

De batterij zal worden ingezet om de CO2-emissie van het gebouw te beperken. De batterij wordt geladen op het moment dat er veel zonne-energie wordt opgewekt met de zonnepanelen op het dak en/of het moment dat het elektriciteitsnet relatief veel duurzame energie transporteert. De opgeladen energie wordt gebruikt op het moment dat de zonnepanelen weinig energie leveren en het net weinig duurzame energie transporteert, bijvoorbeeld op het moment dat er weinig zon en wind is. Op deze wijze is het mogelijk om de CO2-emissies van het gebouw te verminderen en om nog meer aandacht te kunnen genereren voor duurzaamheid.