Wat is het eigenlijk, een thuisbatterij?
Een batterij zoals die op je fiets is een doos met daarin een pakket in serie geschakelde staafbatterijen. Voor een thuisbatterij wordt een aantal van die dozen gebruikt. De batterij ontleent zijn naam aan het materiaal dat voor de elektroden is gebruikt: lithium. In de huis en tuin staafbatterij is dat lithium met grafiet (LiC6) voor de anode en lithium met kobalt voor de kathode (LiCoO2). In de cellen die in batterijpaketten zitten is de kathode gemaakt van lithium-ijzerfosfaat (LiFePO4), omdat dat goedkoper is en minder snel oververhit raakt.
Bijna alle thuisbatterijen zijn lithium-ijzerfosfaat batterijen die werken op de chemische reactie tussen de polen. Je kunt ook condensators gebruiken, zoals een Leidse Fles. Sinds kort is er een bedrijf op de markt dat condensatortechnologie gebruikt in zgn Solid State Supercondensatoren (Emtel Energy). Deze batterij laadt sneller en gaat veel langer mee, maar is ook groter en duurder. Het in Leiden gevestigde laboratorium LeydenJar maakt GEEN gebruik van condensatortechnologie, maar heeft een verbeterde techniek in de aanbieding voor lithiumbatterijen, door een anode te maken van zuiver silicium in plaats van grafiet. Daardoor zou de energieopslag met 50% kunnen toenemen. LeydenJar heeft een overeenkomst met een Chinees bedrijf dat met hun anodes batterijen gaat maken. Wanneer die op de markt komen weten we nog niet.
Elke batterij kent verval, zelfs als je hem niet gebruikt. Daarom gaat hij maar een paar jaar mee. Om de batterij in conditie te houden kun je hem beter niet volledig opladen of ontladen. Hij bereikt een maximale levensduur bij een capaciteit van 30% – 80%. Dit doet zich niet voor bij de supercondensator, maar omdat die veel duurder is kijken we voor nu naar lithium-ijzerfosfaat batterijen.
innovaties
Naast de nieuwe batterij van LeydenJar is er de batterij van het Delftse Ore Energy die werkt op het omzetten van ijzer in roest met behulp van stroom en vice versa. Je hebt er alleen water, ijzer en lucht voor nodig, geen zeldzame grondstoffen dus, en is niet brandgevaarlijk. Maar wat belangrijker is, de roestbatterij kan energie tot honderd uur vasthouden, in plaats van de twaalf uur van de lithium batterij. Ook zijn er batterijen in ontwikkeling die werken met vloeistoffen. In Nederland Elestor. In Engeland Haliogen Power. Het laatste bedrijf is het verst. In hun ontwerp wordt de elektrische stroom tussen twee vloeistoffen niet meer afgevangen door een (kostbaar) membraan, maar door gebruik te maken van de wisselwerking tussen elkaar afstotende vloeistoffen. Hoe het precies werkt is geheim. Wanneer beide met een werkbare batterij op de markt komen, weten we niet. Zie te zijner tijd de nieuwsbrief.
Welke thuisbatterijen zijn er?
Op dit moment zijn er zo’n 60 aanbieders van thuisbatterijen. Ze gebruiken allemaal lithium-ijzerfosfaat technologie, ze leveren allemaal drie verschillende groottes, grofweg een opslagcapaciteit van 5, 10 of 20 kWh, maar ze onderscheiden zich door het al dan niet inbouwen van omvormers, het Energy Management System (software die het laden en ontladen regelt), door het aantal laadcyclussen dat de batterij meegaat, uitgedrukt in DoD (depth of discharge). Een moderne thuisbatterij kan tussen de 5 en 10 duizend keer laden en ontladen, wat gelijk staat aan een levensduur van 10-15 jaar. En uiteraard onderscheiden ze zich door de prijs.
Wie een overzicht wil van alle aanbieders en de door hen geleverde apparaten zie de site van Zelf Energie Produceren.
Wat voor thuisbatterij heb ik nodig?
Zoals gezegd zijn er op de markt drie groottes beschikbaar. Vuistegel is dat je een opslagcapaciteit van 2 kWh nodig hebt voor elke 1000 kWh die je gebruikt. Een gemiddeld gezin heeft voldoende aan een opslag van 5 kWh, goed voor een paar dagen elektriciteit uit eigen batterij. Maar dat verandert natuurlijk als je zware energieslurpers zoals een elektrische oven of een warmtepomp in huis hebt, als je een elektrische auto wil gaan opladen of gaat gebruiken als opslag, of als je zelf wil gaan handelen op de energiemarkt en daarvoor extra energie wil opslaan.
Wat kost een thuisbatterij?
Een thuisbatterij kost sec tussen de 3.000 en 8.000 euro. Extra kosten kunnen zijn het aanpassen van de omvormer (2.000) en het aanpassen van de groepenkast (750). Soms moeten ook een slimme meter worden geïnstalleerd en de aansluitkabels worden vervangen.
Wat levert een thuisbatterij op, is het rendabel?
We gaan ervan uit dat alleen zonnepaneelbezitters de aanschaf van een thuisbatterij overwegen. Dan moet je de afschrijving van een batterij afzetten tegen de kosten van niet van het net afgenomen elektriciteit en het saldo van niet in rekening gebrachte terugleveringskosten en het vermijden van eventuele boetes. Zo gerekend is de conclusie dat op dit moment een thuisbatterij niet loont. De investering verdient zichzelf, gemiddeld genomen, pas terug na 20 jaar en dat is voorbij de levensduur van het apparaat.
Als de salderingsregeling vervalt verandert het plaatje. De terugverdientijd wordt dan 10-12 jaar. Dan is het wellicht wel rendabel, mits je de batterij optimaal benut (batterijen met ingebouwde software hiertoe zijn daarom aan te bevelen). Het plaatje wordt ook anders als je een batterij hebt met “slimme” software, die maakt dat je stroom inkoopt als de prijs minimaal is en verkoopt wanneer de vraag hoog is. De terugverdientijd gaat dan ook terug naar ca 12 jaar.
Een batterij draagt wel bij aan de energiezekerheid, kan althans een paar dagen stroomuitval overbruggen.
Is er subsidie?
Er bestaat geen subsidie voor thuisbatterijen en/of buurtbatterijen, tenzij je de batterij uitsluitend gebruikt als buffer en dus niet voor eigen gebruik. De huidige regering is zelfs geen voorstander van batterijen voor kleingebruikers, zeker als die kleingebruikers dankzij hun batterij gaan handelen op het net, wat netcongestie kan verergeren. Minister Hermans ziet meer brood in grootschalige opslag door bedrijven. De minister heeft geen oog voor de behoefte aan energiezekerheid van de burgers en wel voor de mogelijkheden van grote energieproducenten.
Wat zijn de milieu-effecten van een thuisbatterij?
Met maken van batterijen heeft een behoorlijke aanslag op het milieu. Het opslaan van duurzaam opgewekte energie weegt daar op dit moment niet tegen op.
Conclusie
Het gaat bij thuisbatterijen om drie vragen: levert de investering haar geld op, kun je voldoende energie opslaan om enkele dagen te overbruggen, en wil je het maximale doen voor het milieu. Op de eerste vraag luidt het antwoord: Nu niet, tenzij je fors handelt op de energiemarkt, maar straks als de salderingsregeling van tafel is, wel. Op de tweede vraag is het antwoord gecompliceerder. Strikt genomen heb je voor het overbruggen van een paar dagen geen zon of wind of bij net-uitval aan een kleine of middelgrote batterij genoeg, maar als je wil handelen of veel energie gebruikt heb je een 20kWh batterij nodig. Mocht je al een kleine batterij hebben dan kun je er natuurlijk een tweede bijplaatsen om meer capaciteit te creëren. En de derde vraag is net hierboven beantwoord.
CDM denkt dat, nu het afschaffen van de salderingsregeling aanstaande is, de aanschaf van een thuisbatterij de moeite loont.
Als je een thuisbatterij wil aanschaffen, let dan op:
- Heeft de batterij een ingebouwde omvormer en is die compatibel met de omvormer van de zonnepanelen?
- Hoeveel laadcycli gaat de batterij mee? Kun je de batterij volledig ontladen (DoD 100%)?
- Kan de batterij niet te ver van de meterkast geplaatst worden?
- Heb je software bij de hand of voldoende kennis om met een dynamische contract op de energiemarkt aan de slag te gaan?