Thuisaccu: to store or not to store

thuisaccu cilou.org energieopslag zonnepanelen
De vlakken geven het gemiddelde aantal kWh per dag aan wat we afnemen (pieken aan de rand) en terugleveren (hobbel in het midden). De groene vlakken zijn de huidige situatie, de blauwe vlakken zijn met een accu.

Met zonnepanelen op ons dak lijkt het interessant om een thuisaccu te nemen om de stroom die overdag over is, ’s avonds te gebruiken. Los van de voordelen, zien een aantal van die accu’s er ook behoorlijk nifty uit. Volgens onze energieleverancier past dit ook mooi in het huis van de toekomst. Ik vroeg me af of dat klopt, daarom heb ik mijn monsterspreadsheet aan het rekenen gezet.

In het vorige bericht heb je kunnen lezen dat wij enorm veel energie overhouden in de zomer en tekort komen in de winter. Dankzij de salderingsregeling maken we op papier de overtollige stroom in de winter op. Alles wat we in de zomer overhouden, wordt administratief verrekend. Dat is heel fijn, maar waarschijnlijk houdt dit in 2020 op. Nog meer reden om te kijken of een accu een goed idee is.

Met of zonder accu zullen we hetzelfde opwekken en verbruiken, alleen zullen we minder stroom hoeven uitwisselen met onze energieleverancier en onze eigen stroom zoveel mogelijk zelf verbruiken. Samen met mijn monsterspreadsheet heb ik onderzocht wat het effect zou zijn van een accu op de afname en levering van stroom aan en van het net.

Wees gewaarschuwd, het is een vrij lang verhaal omdat ik jullie niet alleen wil vertellen wat het resultaat is, maar ook hoe dat resultaat is ontstaan. Heel kort door de bocht heeft een accu voor ons uiteindelijk niet veel zin en waarschijnlijk geldt dat voor de meeste mensen. Lees verder om erachter te komen hoe dat zit.

Wat heb ik berekend en waarom?

Het doel van een accu is dus het zoveel mogelijk verbruiken van je eigen stroom. Ik ben dus vooral benieuwd naar het verschil in geleverde en afgenomen stroom met accu, de stand van m’n accu over het jaar heen en hoeveel kosten ik ermee zou besparen. Zouden wij bijvoorbeeld een periode van het jaar zonder stroom van de energieleverancier kunnen? Zo ja, hoe lang en wat levert dat ons op? Is één accu dan voldoende?

Laten we eens kijken wat we zouden hebben aan een enkele thuisaccu. Dit mag best een flinke zijn. De grootste die ik heb kunnen vinden is nog altijd de Powerwall van Tesla met zo’n 14 kWh en laat ik die nou ook het mooist vinden. Deze wordt door onze energieleverancier toevallig ook aangeboden tegen een flinke korting. Er zijn ook andere accu’s met een kleinere capaciteit van zo’n 6 tot 7 kWh, maar met onze warmtepomp is dat waarschijnlijk vrij krap.

Hoe heb ik het berekend?

In een notendop heb ik mijn monsterspreadsheet gevraagd om het volgend te berekenen: hoe ver de accu elke dag oplaadt, hoeveel stroom er vervolgens weer wordt verbruikt en hoeveel stroom er dan nog teveel of te weinig is. Het lijkt een simpele optelsom, maar je moet er rekening mee houden dat de accu nooit leger kan zijn dan nul en ook overdag nooit voller zal worden dan z’n capaciteit (met de Powerwall dus 14 kWh). Dat maakt het berekenen van de cijfers net wat ingewikkelder.

Voor de berekening heb ik dezelfde spreadsheet gebruikt als in mijn vorige bericht met al onze meterstanden en berekeningen over ons verbruik en uitwisseling met het net.

Kanttekening bij de berekeningen: Vooral in de maanden met minder zon, kan het best zijn dat je ook overdag even geen zon hebt en dus de accu toch weer iets leger trekt. Later op de dag als de zon weer schijnt kan er dan toch weer wat meer zon bij. Om dat te berekenen zou ik de cijfers per uur moeten hebben. Omdat ik die cijfers niet heb, ga ik er in m’n berekening vanuit dat de accu overdag wordt opgeladen door de overtollige stroom van de zonnepanelen en ’s avonds pas weer leeg loopt als we geen zon meer hebben. Dat betekent dat het plaatje er in het echt dus beter uitziet dan in mijn berekening.

Het resultaat

Je ziet hieronder vlakken die aangeven hoeveel kWh we nu afnemen van en terugleveren aan onze energieleverancier. In de ideale situatie wek je precies genoeg stroom op voor je eigen verbruik. Dan lever je niks terug en neem je niks af van je leverancier. De vlakken wil je dus het liefst op nul hebben, oftewel zo plat mogelijk. De staven geven aan hoe vol de gekozen accu aan het eind van de dag is.

thuisaccu cilou.org energieopslag zonnepanelen
De vlakken geven het gemiddelde aantal kWh per dag aan wat we afnemen (pieken aan de rand) en terugleveren (hobbel in het midden). De groene vlakken zijn de huidige situatie, de blauwe vlakken zijn met een accu. De staven zijn de gemiddelde stand van de accu aan het eind van de dag.

De groene vlakken geven aan hoeveel stroom we daadwerkelijk in 2017 (dus zonder accu) in de winter afnamen en in de zomer terugleverden. Om het leesbaar te houden heb ik per maand het gemiddelde per dag genomen. In februari zie je aan de twee groene lijnen, dat we gemiddeld 25 kWh per dag afnamen van het net en gemiddeld 2 kWh per dag terug leveren. In maart werd dat gemiddeld 11 kWh afname per dag en gemiddeld zo’n 6 kWh teruglevering per dag.

De blauwe vlakken geven dezelfde waarde aan, maar dan met een accu van 14 kWh. Je ziet dat de blauwe vlakken lager uitvallen dan de groene vlakken, vooral bij de teruglevering in de zomer (de hobbel in het midden). Het verschil tussen groen en blauw, zonder en met accu, is dus het duidelijkst in de maanden maart t/m oktober. Dat is logisch, omdat we in die maanden genoeg opwekken om terug te leveren en een accu op te laden. De accu doet dan wat ie moet doen. Aan de blauwe staven zie je dan ook dat de accu bijna vol blijft van mei t/m september. In de wintermaanden blijft deze daarentegen leeg.

Het verschil tussen de grafieken met en zonder accu (blauw en groen) is iets groter dan ik had verwacht. Maar zo op het oog is het lastig om in te schatten wat dit verschil nou echt betekent in het verbruik. Daarvoor moet je inzoomen op de maanden met de grootste en kleinste verschillen tussen de grafieken. De verlaging van teruglevering lijkt te liggen tussen zo’n 85% in april en 18% in juni. Interessanter is de verlaging van de afname, omdat daar je besparing zit. Van april t/m september verbruiken we met accu helemaal geen stroom meer van het net, terwijl de grafiek met accu een verbruik tussen de 9 en 3 kWh per dag aangeeft. In oktober is de afname van stroom met accu nog maar 30% van wat we nu zonder accu in oktober aan extra stroom nodig hebben.

Zo’n grafiek geeft alleen een indruk, vooral omdat het de gemiddelden per dag aangeeft. Daarom heb ik hieronder ook de totale verschillen gezet over het hele jaar. Daar zie je exact hoeveel kWh we minder zouden afnemen of terugleveren als we in 2017 een accu hadden gehad.

[table id=1 /]

Optimaal in herfst en lente

In de grafiek zie je ook dat het effect van de accu het grootst is in de lente en herfst. Dat zijn de momenten met wisselvallig weer. Door het wisselvallige weer, is het niet altijd zonnig en is het verbruik ook niet alsmaar hoog of laag. Waardoor je accu verder leeg loopt dan in de zomer. Daardoor heeft de accu vaker ruimte voor om overtollige stroom op te slaan. In de zomer zit de accu vaker vol. Dat komt niet alleen omdat we dan het meeste opwekken, maar ook omdat we dan veel minder verbruiken. In de zomer verwarmen namelijk we niet alleen minder, maar door het warme weer kan de warmtepomp ook gemakkelijker warmte uit de buitenlucht omzetten in warm water. Misschien moeten we dan toch eens kijken naar een energiebron die in de winter lekker veel stroom levert.

Meer is minder

Als je dan toch een spreadsheet met allemaal formules hebt, kun je ook ’s gaan kijken hoe de grafiek eruit ziet met een grotere of meerdere accu’s. Wordt het verschil tussen groen en blauw dan misschien groter? Ik zou in eerste instantie verwachten dat het uitmaakt, maar vooral in de periodes dat de zon schommelt, de lente en herfst dus. Hieronder zie je de grafieken voor twee (30 kWh), tien (140 kWh) en honderd (1400 kWh) accu’s.

thuisaccu cilou.org energieopslag zonnepanelen
Met dubbele capaciteit zie je niet veel veranderen, behalve dat de accu zelf voller loopt. De vorm van de blauwe vlakken verandert niet echt ten opzichte van een enkele accu. Vanaf maart beginnen we alsnog terug te leveren aan het net en in september beginnen we weer met het afnemen van stroom.

 

thuisaccu cilou.org energieopslag zonnepanelen
Met tien accu’s begin je een kleine verschuiving naar rechts te zien. In plaats van maart beginnen we pas in april terug te leveren en de afname van stroom begint nu in oktober in plaats van september. Omdat de accu vrij groot is, heb ik aan de rechterkant een tweede as toegevoegd voor de staven van de accu.

 

thuisaccu cilou.org energieopslag zonnepanelen
Met honderd accu’s zie je pas echt resultaat. De accu loop vanaf april goed vol en lijkt goed op weg te zijn om de hele winter te overbruggen. Alleen in september zien we nog een klein hoopje blauw, het beetje stroom wat er niet meer bij past. Ook hier zie je de stand van de accu op de rechter as.

Twee of tien accu’s maakt dus niet zo gek veel uit op het totaal. Je hebt toch al genoeg om de dag door te komen. Met een grotere accu kom je dan misschien een paar dagen door, maar de winter blijft een ding. De efficiënte wisselvallige periodes met veel verschil worden er iets langer op, maar niet genoeg om over naar huis te schrijven*. Pas bij honderd accu’s zie je dat de accu genoeg energie opslaat, om misschien zelfs de wintermaanden te overbruggen. Door de accu enorm groot te maken, kan ik zien dat de accu maximaal 1509 kWh zou kunnen opslaan. Met ons huidige verbruik en opbrengst, zouden we dus 108 accu’s van 14kWh (à € 5.000 p/s = € 540.000) nodig hebben. Dat betekent niet alleen een volledige etage vol powerwalls, maar ook dat de accu’s een groot deel van het jaar heel vol en vrij leeg zouden zijn. Ik kan me niet voorstellen dat dat heel goed is voor de levensduur van die apparaten.

In theorie zou je dan waarschijnlijk al je radiatoren kunnen vervangen met een deel van de accu’s wat weer stroom bespaart op de warmtepomp, maar nu dwaal ik af.

*) Ik besef dat een blog schrijven over de effecten van accu’s niet zo gek veel anders is dan over iets naar huis schrijven, maar jullie begrijpen vast wat ik bedoel.

De business case

Natuurlijk heb ik ook gekeken naar de financiële haalbaarheid van dit plan. De Powerwall is bij onze energieleverancier voor € 5.000 te koop. Dat is inclusief installatie en een enorme korting, waaronder € 2.500 voor het beschikbaar stellen van 30% van onze accu aan het net voor de eerste vijf jaar. Laten we hopen dat die vijf jaar staat voor het vertrouwen van onze energieleverancier in de levensduur van de Powerwall. Andere thuisaccu’s zijn voor tenminste dezelfde prijs te koop, dus laten we die € 5.000 eens nemen als initiële investeringskosten. Ik zou mijn fans teleurstellen als ik niet de accu van Ikea noem, die zo’n € 3.300 gaat kosten, maar die heeft een capaciteit van 6,5kWh waardoor we alsnog € 6.600 kwijt zouden zijn.

Onze energietarieven waarmee ik heb gerekend zijn als volgt:

  • Hoog tarief = 0,2148
  • Laag tarief = 0,2025
  • Teruglevering = 0,092
  • Accu van 14 kWh
  • Vaste kosten per jaar blijven hetzelfde ongeacht hoeveel je verbruikt, maar zouden neerkomen op zo’n extra € 100 per jaar besparing als we de aansluiting helemaal kunnen missen.

Met die gegevens, heb ik de tabel met bovenstaande cijfers in kWh aangevuld met de gevolgen voor de energiekosten. Om te laten zien hoe ik het heb berekend, heb ik ook het verschil tussen hoog en laag tarief erbij gezet. Met een accu ben ik uitgegaan van het mooiste geval, dat we geen hoogtarief meer nodig zouden hebben, omdat de accu tijdens laag tarief kan laden en voldoende heeft voor een hele dag.

[table id=2 /]

Hierboven is de berekening met en zonder saldering en met en zonder accu. De investering deel je dan door de besparing per jaar en voilá je hebt een terugverdientijd. Meer daarover hieronder.

Met salderen geen besparing

Zolang er een salderingsregeling bestaat zal er geen verschil zijn in de kosten met en zonder accu. Dan telt namelijk alleen het verschil tussen wat we opwekken en wat we  leveren. Voor dat verschil krijgen we bij overschot 9 cent, ofwel we betalen 20 cent voor wat we tekort komen. Je teruglevering wordt dan namelijk altijd eerst van je verbruik in hoogtarief afgetrokken en daarna van je verbruik in daltarief, waardoor wij eigenlijk nu al geen hoogtarief meer betalen. De accu verandert niks in het verschil tussen opgewekte stroom en verbruikte stroom, waardoor je dus helemaal niks bespaart met een accu. Om zeker te zijn dat deze logica klopt, heeft de spreadsheet dit voor de zekerheid nagerekend en het klopt.

Terugverdientijd: St. Juttemis, ook al is een accu 50 cent

Zonder salderen: in een kleine 31 jaar terugverdiend

Als de salderingsregeling wordt afgeschaft valt het resultaat helaas ook een beetje tegen. Er vanuit gaande dat de vaste lasten voor accuhouders net zo hoog blijven als van gewone mensen, gaan we er per jaar zo’n 158 euro per jaar op vooruit, 180 als we echt alle stroom zouden kunnen inkopen tegen daltarief.

De goedkoopste accu van 14 kWh is in het gunstigste geval bij Eneco € 5.000. Als je even vergeet dat Eneco dan 30% van je accu mag gebruiken voor het opvangen van pieken, zouden we nog een terugverdientijd hebben van 31 jaar (resp. 27,5 met alleen daltarief). Het is nog maar de vraag of deze accu zo lang meegaat. Naast accu’s zijn er ook andere oplossingen om energie op te slaan die waarschijnlijk wel langer meegaan.

Terugverdientijd reëel: 28-30 jaar, mits de accu zo lang mee gaat.

Off grid in Fantasia

Stel dat we de ideale combinatie van zon en wind en andere bronnen zouden hebben. Stel dat we dan niet elk jaar evenveel opwekken als verbruiken, maar elke week of elke paar dagen. Een accu zou dan wel een goede manier zijn om die dagen met minder energie te overbruggen. Wat zouden we dan besparen als salderen wordt afgelast? Zonder salderen zouden we een energierekening hebben van zo’n € 600 per jaar, inclusief netbeheer en vaste kosten. In het beste geval, zouden we zonder die energierekening en aansluiting kunnen. Met een besparing van zo’n € 600  per jaar zit je eindelijk op een fatsoenlijke terugverdientijd van zo’n 8-10 jaar, 10 jaar als we de aansluiting nog wel in stand willen houden voor het geval dat.

Terugverdientijd best case: 8 jaar als we off-grid kunnen in een post-salderingtijdperk met een investering van maar € 5.000. Best optimistisch.

Conclusie thuisaccu

Een thuisaccu is voor ons vooral een hele prijzige gadget, maar levert geen echte besparing op. Als stroom veel duurder wordt en opslag veel goedkoper, zal het met zonnepanelen vooral handig zijn om de dag door te komen tussen de lente en herfst. Heb je ook een windturbine in je tuin of op je dak, dan heb je er in dit klimaat waarschijnlijk meer aan. Hij werkt namelijk het beste met meer afwisseling tussen verbruik en opwekken. Dat is met alleen zonnestroom vooral in de herfst en lente. Voor huishoudens die andere bronnen van energie zullen gebruiken, zoals misschien combinaties van zon en wind of water, kan het wel interessant worden.

Kortom, wij laten die thuisaccu voorlopig nog even zitten.

Laatste kanttekening

Bij thuisaccu’s is ook de manier waarop ze worden gemaakt iets waar je rekening mee moet houden. Hier heb ik me niet heel erg in verdiept. Mijn beeld op dit moment is dat de productie van accu’s controversieel kan zijn. De productie van batterijen in het algemeen is niet altijd schoon. De vaak giftige grondstoffen worden ook te vaak in slechte omstandigheden verkregen. Misschien dat dit bij thuisaccu’s heel anders is, dat durf ik niet uit te sluiten. Blijft, dat net als bij zonnepanelen en warmtepompen, evenals koelkasten en tv’s, de productie van het apparaat ook iets is waar je naar moet kijken als je duurzaam wilt wonen.

Gelukkig zijn er naast thuisaccu’s veel andere mogelijkheden in ontwikkeling om energie op te slaan, zoals accu’s op zout en vries-systemen, die energie in ijs opslaan. Heb je of wil je een elektrische auto, dan ligt het gebruik van die accu meer voor hand. Een voorwaarde is dan wel dat je je eigen oprit of parkeerplaats hebt met stroomaansluiting. Het is even de vraag hoe die markt zich gaat ontwikkelen, maar is zeker de moeite om in de gaten te houden.

 

Heb je vragen of ben je benieuwd naar de spreadsheet die dit allemaal voor me berekent? Stuur me een bericht via mijn contactformulier.

Lees ook dit blog van Han Blok over de Zin en Onzin van de huis-accu

Door Cilou Bertin

Hallo, ik ben Cilou en ik woon sinds 2016 Gasloos op de gaslaan.

Geef een reactie