Energie­op­slag als sleutel voor CO2-reductie

In de zoektocht naar duurzaamheid én kostenefficiëntie in de energietransitie lijkt een perfecte match gevonden: opslag. De oplossing wordt vooral genoemd in combinatie met hernieuwbare energiebronnen zoals zonne- en windenergie. Maar hoe kan dit worden toegepast in de koel- en vriescelsector? 

Batterijtechnologieën worden wel gezien als dé katalysator die de overgang naar een duurzamere toekomst kunnen versnellen. Het zal namelijk niet vaak voorkomen dat alle door eigen zonnepanelen opgewekte elektriciteit direct volledig verbruikt wordt. Het is daarom handig het overschot op te slaan, zodat het later gebruikt kan worden; als er meer elektriciteit nodig is.

De elektriciteitsmarkt

De Nederlandse elektriciteitsmarkt functioneert via de EPEX Spot-markt voor de dag- en intra-daghandel. Hier wordt elektriciteit verhandeld voor zowel de volgende als dezelfde dag. Is er veel wind- en zonne-energie beschikbaar, dan resulteert dat bijvoorbeeld in een lage(re) prijs op de energiemarkt. Daarnaast is er de zogenaamde ‘onbalansmarkt’. Die wordt beheerd door de Nederlandse netbeheerder TenneT. Zij corrigeren in real-time afwijkingen tussen de voorspelde en werkelijke elektriciteitsproductie, en het voorspelde en werkelijke verbruik. Producenten en afnemers worden beloond of beboet op basis van hun bijdrage aan de balans van het netwerk. In het verleden hadden de gas- en elektriciteitscentrales de rol om meer of minder elektriciteit op het net te zetten. Door onder andere de komst van duurzame elektriciteit zijn de fluctuaties groter geworden. Eigenaren van zonneparken (producenten) spelen daar op in door een zonnepark uit te zetten als er overvloed aan elektriciteit is; dan krijgen ze een vergoeding op de onbalansmarkt voor de niet-geproduceerde elektriciteit. Ook het tegenovergestelde komt voor: je opslagcapaciteit benutten en een vergoeding krijgen voor de extra afgenomen elektriciteit. Dit systeem zorgt mede voor een stabiele en betrouwbare elektriciteitsvoorziening. 

Een elektriciteitshandelscontract maakt het mogelijk om op gunstige momenten elektriciteit in te kopen op de EPEX en op de onbalansmarkt. Door groene energie in te kopen op momenten van overvloed, wordt het inkopen van elektriciteit met een handelscontract zowel kostenefficiënt als duurzaam. 

Product kwaliteit en veiligheid op één

Het is belangrijk om de juiste balans te vinden tussen de behoefte aan koelvermogen van de koel- of vriescel, en de prijs van elektriciteit. Het zogenaamd ‘regelbaar vermogen’ voor koel- en vriescellen is het elektrische vermogen van de compressoren. Een regelsysteem dat gericht is op een zo gunstig mogelijk afname van elektriciteit op de verschillende markten, draagt bij aan een significante reductie van de elektriciteitskosten.

Het borgen van de kwaliteit van het voedsel dat in koel- en vriescellen wordt bewaard, heeft natuurlijk de hoogste prioriteit. De sleutel tot het succes ligt dan ook in de nauwkeurige afstemming van het vermogen van de koel- of vriescel op de beschikbare elektriciteit zonder daarbij concessies te doen aan de kwaliteit en veiligheid van het opgeslagen voedsel. Dit vereist geavanceerde technologieën én een goed begrip van zowel de energiemarkt als de operationele eisen van de voedselindustrie. 

Vlees en aardappelen

De hoogte van de te behalen reductie van de elektriciteitskosten, is afhankelijk van het soort product en de temperatuur die nodig is om dit goed te bewaren. Voor het invriezen van vlees is een temperatuur van minimaal -18 °C vereist om ervoor te zorgen dat het langere tijd bewaard kan blijven. Voor het koelen en bewaren van aardappelen ligt de bandbreedte tussen de 0,3 en 5 °C om een goede kwaliteit te garanderen. Als de prijzen gunstig zijn, kan bij ingevroren vlees langer energie in het invriezen worden gestoken dan bij aardappelen. Ook kan de koelcel langer uit als de prijzen hoog zijn, zonder de -18 °C te overschrijden. Er zijn uiteraard verschillende operationele parameters die een rol spelen bij de hoogte van de te behalen reductie, zoals het openen van de deur van de vriescel. Bij het koelen van aardappelen kan deze reductie oplopen tot 10-20%; bij de vriescellen voor vlees is dat een veelvoud hiervan. 

De AEMS-box

Dit lijkt allemaal heel ingewikkeld. Maar er is een hulpmiddel: de Advanced Energy Management System (AEMS)-box. Dit is een regelbox die communiceert met bijvoorbeeld de koelcomputer om het koelvermogen of het batterij- managementsysteem van een batterij uit of aan te zetten, of te reduceren. Hiermee wordt er elektriciteit opgeslagen in een koel-vriescel, batterij of warmte-opslag wanneer je overhoudt (bijvoorbeeld van eigen zonne-energie door zonnecellen op je dak) of als er overschot is op de markt. Eigenaren van koel- en vriescellen profiteren met deze box van lagere en zelfs negatieve elektriciteitsprijzen op momenten van een overvloed aan duurzame energie. Het feit dat je gunstigere prijzen op de energiemarkt kunt krijgen (bijvoorbeeld via de onbalansmarkt), verkort bovendien de terugverdientijd van de investering in een batterij of zonnepanelen. De AEMS-box is een innovatief regelsysteem dat volledig geautomatiseerd vraag en aanbod op de verschillende elektriciteitsmarkten regelt voor een individuele elektriciteitsaansluiting. Het is goed te combineren met bestaande opslagmogelijkheden en regelsystemen. Dit maakt bedrijven niet alleen milieuvriendelijker omdat het optimaal gebruikmaakt van groene energie, maar ook rendabeler: de operationele kosten worden immers verlaagd. 

www.advancenergy.nl