November/December 2023
Hoteleigenaar creëert eigen lokaal energienetwerk
Bedrijven in heel Europa stappen over op elektriciteit om hun CO2-uitstoot terug te dringen. Daarbij lopen ze steeds vaker tegen de beperkingen van het elektriciteitsnet aan. Dus zijn andere oplossingen noodzakelijk. Met Buildings-as-a-Grid, een oplossing van Eaton, heeft de Nederlandse ondernemer Tony Chu het ontbreken van een adequate netaansluiting zelfs in een voordeel weten om te zetten voor zijn hotel vlakbij Schiphol.
De timing, vlak voor de coronacrisis losbarstte, was niet gelukkig toen Tony Chu een gebouw van DHL in Hoofddorp overnam om dit om te toveren tot een hotel. In het dorp naast Schiphol stonden al veel hotels die onderdeel zijn van grote internationale ketens, maar Chu zag ruimte voor een onafhankelijk hotel met een geheel eigen karakter. Toen hij tijdens de verbouwing – die tijdens de pandemie plaatsvond – echter tot twee maal toe een waarschuwing kreeg van het energiebedrijf dat zijn hotel-in-wording meer elektriciteit gebruikte dan was afgesproken, wist Chu dat hij een probleem had: de aansluiting van zijn hotel The Florian was te klein.
Hotel The Florian heeft eigen opwekcapaciteit in de vorm van een pv-systeem van 30 kWp.
Veel onduidelijkheid
De standaardoplossing is dan natuurlijk om een grotere aansluiting te regelen. In Hoofddorp is dat echter niet mogelijk. Het netwerk is hier vol. Dus moest uitgeweken worden naar het zelf opwekken van elektriciteit. Maar hoe? En hoe stem je de zelf opgewekte elektriciteit goed af op de vraag en het reguliere elektriciteitsnetwerk? Daarbij moeten de kosten van zo’n extra installatie ook nog in de hand worden gehouden. Al met al stond Chu voor een flinke uitdaging.
Het elektriciteitsnet in ons land is verouderd en is niet alleen in Hoofddorp vol. Er wordt zwaar geïnvesteerd in uitbreiding en modernisering, maar de vraag overstijgt vooralsnog het aanbod op veel plekken. Bovendien zitten we met het probleem dat elektriciteit nog wel eens op de verkeerde plekken beschikbaar is. Het transporteren van elektriciteit kost geld en levert aanzienlijke verliezen op. Opslag op de eigen locatie kan natuurlijk wel, maar daarover bestaan, zeker bij gebouweigenaren, nog veel vragen.
Een probleem waar een gebouweigenaar bovendien tegenaan loopt, is dat er nauwelijks kennis is van het eigen gebruik van elektriciteit. In dat gebruik zitten bovendien schommelingen; wanneer welke pieken en dalen optreden is veelal onbekend. Om daarop grip te krijgen, is vaak externe hulp nodig. Via via kwam Chu in contact met power management-bedrijf Eaton. ‘Dat was het begin van een inmiddels twee jaar durende samenwerking’, vertelt Richard ter Horst, product manager Buildings-as-a-Grid van Eaton. Het zogeheten local grid dat uiteindelijk bij het hotel The Florian is aangelegd, is een van de eerste projecten op dit gebied die in Europa tot stand is gekomen.
Een local grid is een klein e-netwerk, specifiek voor één bedrijf of locatie
Zelf opwekken
Een local grid is een klein elektriciteitsnetwerk dat specifiek voor één bedrijf of locatie wordt ontwikkeld. Het netwerk kent opwekking, transport, opslag en gebruik van elektriciteit. Bovendien is in een local grid een belangrijke rol weggelegd voor software om het gehele netwerk te beheren.
Hotel The Florian heeft eigen opwekcapaciteit in de vorm van een pv-systeem van 30 kWp. Deze elektriciteit kan direct worden gebruikt, maar kan ook tijdelijk worden opgeslagen in een batterij die zich in de parkeergarage van het hotel bevindt. Deze batterij komt in de vorm van een rack waarin zich accu’s bevinden. Dit kunnen nieuwe accu’s zijn, maar dankzij de samenwerking van Eaton met Nissan, kan het ook gaan om gebruikte accu’s uit Nissan’s elektrische auto’s. De batterij die The Florian gebruikt, is de kleinste in de xStorage-familie van Eaton en kent een vermogen van 40 kW en een capaciteit van 50 kWh. Daarnaast heeft het hotel uiteraard een netaansluiting.
Aan de afnamekant van dit lokale elektriciteitsnetwerk bevinden zich alle gebruikelijke apparaten van een hotel. Denk aan keukenapparatuur, liften, verlichting en dergelijke. Als modern hotel biedt The Florian bovendien oplaadvoorzieningen aan gasten met een elektrische auto. Naast het hotel bevinden zich dan ook een flink aantal laadstations.
In de parkeergarage van het hotel staat de xStorage-batterij met een vermogen van 40 kW en een capaciteit van 50 kWh.
Lastige vragen
De vraag is vervolgens: hoe functioneert dat nu allemaal in de dagelijkse praktijk? En wie of wat regelt dat? Eaton’s Buildings Energy Management Software (BEMS) speelt hierbij een hoofdrol. Deze programmatuur draait op een kleine, lokaal geplaatste server. De software zorgt voor monitoring en aansturing van het gehele netwerk.
Daar komt veel bij kijken. In eerste instantie lijkt dat lokale grid wellicht vrij overzichtelijk, zo eenvoudig is het in de praktijk echter niet. Zo mag het hotel niet terugleveren aan het netwerk; dat staat de aansluiting niet toe. Bovendien wil het hotel de laadstations voor elektrische auto’s op commerciële basis aan hotelgasten kunnen aanbieden. Kan dat altijd en tegen welke prijs moet dat dan gebeuren? Wat gebeurt er als er geen zon is en de vraag naar elektriciteit groter dreigt te worden dan het aanbod? Is het mogelijk om elektriciteit die met zonnepanelen is opgewekt voor dit soort momenten op te slaan in de batterijen? Of vullen we de batterijen liever met netstroom? Ook is er soms sprake van elektriciteit met een negatieve prijs; kan daar gebruik van worden gemaakt?
Antwoord geven op al dit soort vragen is niet zo eenvoudig. Bovendien hebben deze onderwerpen invloed op elkaar. Hier komt de expertise en de software van Eaton om de hoek kijken. Doordat de BEMS-programmatuur vraag en aanbod binnen het local grid continu volgt, ontstaat na enige tijd een beeld van de patronen in het elektriciteitsnetwerk. Dat geeft inzicht in wanneer er pieken en dalen zijn en waardoor deze worden veroorzaakt. Zo kun je bepalen of pieken in de vraag op te vangen zijn door elektriciteit uit de batterijen te gebruiken in combinatie met het externe elektriciteitsnetwerk. En of er bij weinig interne vraag naar elektriciteit voldoende elektriciteit in de batterijen kan worden opgeslagen. Ook kun je de vraag beantwoorden of je bij veel auto’s bij de laadstations met zonnepanelen opgewekte elektriciteit gebruikt, liever elektriciteit uit de batterijen haalt of toch van het externe netwerk.
De BEMS-software is zelflerend. Dit betekent dat de software aan de hand van de gebruiks- en opwekpatronen steeds beter kan optimaliseren. Dit gebeurt volledig geautomatiseerd, want om dit handmatig bij te houden is voor een gebouweigenaar ondoenlijk.
Naast het hotel staat een flink aantal laadstations klaar voor de e-auto’s van gasten.
Peak shaving
Een eerste doel van dit local grid was peak shaving. Dit zorgt ervoor dat het hotel binnen zijn contractafspraken met de energiemaatschappij blijft. Dit gebeurt door de energie van de batterijen te gebruiken als de interne vraag de contractueel afgesproken hoeveelheid elektriciteit dreigt te overstijgen. Dit functioneert inmiddels goed. De hoteleigenaar is daar enthousiast over. Chu: ‘Onze Buildings-as-a-Grid-aanpak behaalt uitstekende resultaten. In 2022 hebben we onze energiekosten onder controle kunnen houden, ondanks de enorme prijsstijgingen van de energie. Tegelijk hebben we onze CO2-uitstoot met ruim 15 ton kunnen beperken, als je dat vergelijkt met het gemiddelde van een gebouw van dit formaat. En – erg belangrijk – we zijn binnen de grenzen van onze netaansluiting gebleven. Als dat niet was gelukt, hadden we mogelijk moeten sluiten.’
Ter Horst van Eaton: ‘De toepassing van Eaton’s Buildings-as-a-Grid-concept bij hotel The Florian laat zien dat het voor ondernemers loont om te kijken naar andere oplossingen dan zwaardere aansluitingen op het bestaande energienet. Wij dragen op die manier graag bij aan de energietransitie en kunnen nog veel meer ondernemers ondersteunen met deze duurzame oplossing.’
Daarbij draait alles om het beschikbaar krijgen van real-time data om antwoord te kunnen geven op vragen als: Welke vraag is er op welk moment binnen het gebouw? Hoeveel leveren de zonnepanelen op? Hoe vol of leeg zijn de batterijen op dat moment? Welke prijs kunnen we vragen aan de eigenaren van EV’s die hun auto willen volladen?
‘Kijken naar andere oplossingen dan zwaardere aansluitingen op bestaande energienet loont voor ondernemers’
Geld verdienen
Nog interessanter (en complexer) wordt het als een gebouweigenaar ook een aansluiting neemt op de elektriciteitsmarkt. Dan kan gehandeld worden in elektriciteit. Hoe kan dan bijvoorbeeld worden ingespeeld op enkele uren van negatieve elektriciteitsprijzen? Kopen we dan elektriciteit in tegen een negatief tarief en slaan we die elektriciteit op in de accu’s? Proberen we dit af te stemmen op momenten dat de laadstations voor EV’s allemaal bezet zijn en er dus sprake kan zijn van winstmaximalisatie?
De energiemanagement-software helpt een gebouweigenaar om dit soort vragen te beantwoorden. Is de doelstelling vervolgens om kosten te besparen, dan optimaliseert de software het netwerk voor zo laag mogelijke kosten. Is het doel om geld te verdienen met elektriciteit, dan zal de software het local grid zo aansturen dat de kans op extra omzet en winst groter wordt.
Voor installatiebedrijven betekent de komst van local grids nogal wat. Het gebouw moet daar immers voor zijn uitgerust met sensoren, batterijen, zonnepanelen, monitoringssystemen en dergelijke. De intelligentie zal komen van Buildings-as-a-Grid-software, maar het is aan de installateur om hiervoor de technische infrastructuur te leveren.