Waarom residentiële batterijen bouwen?

Elektriciteitsopslag is een belangrijk onderdeel van vrijwel elk redelijk traject naar een netto nuluitstoot van broeikasgassen. BloombergNEF modelleert een traject om de wereld tegen 2050 naar een netto-nuluitstoot te brengen, met behulp van zonne-, wind- en batterijback-up (Figuur 3). Dit vereist dat er tegen 2030 wereldwijd 722 GW aan batterijen geïnstalleerd moeten zijn, tegen 36 GW eind 2022 en 2,8 TW aan batterijen tegen 2050.

Er wordt verwacht dat residentiële batterijen een belangrijke bijdrage zullen leveren aan de opslagcapaciteit die nodig is om de vraag naar elektriciteit te verschuiven naar tijdslots met een hoge opwekking van hernieuwbare elektriciteit. Op huishoudelijk niveau wordt de batterij overdag opgeladen als er teveel zonne-energie wordt opgewekt, en later ontladen als er doorgaans meer vraag is. Deze laad- en ontlaadpatronen komen ten goede aan klanten die hun eigen verbruik van zonne-energie willen verhogen. Ze kunnen ook de consumentenrekeningen verlagen, ervan uitgaande dat consumenten gebruik maken van time-of-use-tarieven. De voordelen van deze laad- en ontlaadpatronen vertalen zich naar de elektriciteitsmarkten doordat ze de totale belasting of de 'duckcurve' afvlakken die ontstaat bij hoge zonnepenetraties (Figuur 4). Voorbeelden van deze 'duckcurve' bestaan ​​al op veel markten, zoals Hawaï en Californië in de VS, Zuid-Australië en zelfs op een zonnige dag in Nederland of Spanje.

Residentiële batterijen hebben ook enkele belangrijke voordelen voor lokale netwerken, waardoor ze de uitdagingen helpen oplossen die gepaard gaan met de snelle groei van gedistribueerde energiebronnen, zoals residentiële zonne-energie en elektrische voertuigen (EV's). Duizenden of zelfs miljoenen residentiële zonnesystemen en EV-laders zullen verbinding maken met netwerken die niet zijn gebouwd om hoge momentane belastingen te ondersteunen, zoals het opladen van EV's of elektriciteit die in de tegenovergestelde richting stroomt wanneer residentiële zonnesystemen stroom terugsturen naar het elektriciteitsnet. Op Hawaï vindt bijvoorbeeld in meer dan de helft van de onderstations omgekeerde energiestroom plaats. Nu deze lokale netten overbelast en onder druk komen te staan, moeten netbeheerders nieuwe manieren vinden om spannings- en thermische problemen te beheersen of het net te upgraden om toekomstige problemen te voorkomen. Een alternatief voor netbeheerders die grote investeringen doen in het elektriciteitsnet is het gebruik van flexibel gedistribueerde energiebronnen zoals residentiële batterijen, hoewel er structuren zijn om eigenaren te compenseren voor het bieden van flexibiliteit. In een toekomst waarin flexibel gedistribueerde energiebronnen een actievere rol spelen bij het ondersteunen van het net, zouden residentiële batterijen een voordeel kunnen hebben ten opzichte van andere flexibel gedistribueerde energiebronnen zoals elektrische voertuigen, slimme warmtepompen en netgekoppelde thermostaten. Residentiële batterijen vereisen niet dat consumenten actief hun gedrag veranderen en het comfort in huis aanpassen als het elektriciteitsnet een dergelijke verandering tijdens kritieke uren vereist. Batterijen kunnen worden geprogrammeerd om automatisch te reageren en te ontladen, terwijl veranderingen in andere gedistribueerde energiebronnen in huis kunnen leiden tot kleine veranderingen in de huistemperatuur of het reispatroon, of tot aanpassingen aan de schema's van individuen. 

Beleidsbeslissingen over de manier waarop de invoering van residentiële batterijen kan worden ondersteund, moeten rekening houden met deze voordelen voor het bredere energiesysteem, naast de voordelen voor individuele klanten. Ook al bieden residentiële batterijen vandaag de dag misschien geen duidelijk economisch voordeel voor het individu, toch zouden ze een essentieel onderdeel moeten zijn van de langetermijnplanning en kunnen ze een sleutelrol spelen bij het koolstofvrij maken.