Hoe AI-Care de rentabiliteit van een CER verhoogt: de batterij die het verbruik van de gemeenschap volgt

De batterij die het verbruik van de gemeenschap volgt, uur voor uur.

Op 3 november, tijdens de IFEC-werkgroep „Federare le CER” in de Grattacielo Pirelli, presenteren we een simulatie van hoe een door AI-Care aangestuurd energieopslagsysteem de cijfers van een hernieuwbare-energiegemeenschap kan veranderen. We publiceren die hier, met de gebruikte aannames en de beperkingen van het model, zodat wie een CER beheert of ontwerpt haar kan controleren en bespreken.

Open de simulatie op volledig scherm

Bediening: afspelen/pauzeren, 15 minuten vooruit en terug, opnieuw beginnen; met de knoppen ‘Senza AI Care’ en ‘Con AI Care’ kiest u de dag. Op de dag met AI-Care stopt de animatie bij elke beslissing; u gaat verder met ‘OK’.

1. Hoe de stimulering van een CER wordt berekend

Het mechanisme van het DM CACER (DM 414/2023) en van de operationele regels van de GSE is in essentie eenvoudig en meedogenloos in de details.

De gedeelde energie is per uur het minimum van de energie die de installaties van de configuratie in het net invoeden en de energie die de leden afnemen, mits ze onder hetzelfde primaire onderstation vallen. Als de producenten om 12 uur 20 kWh invoeden en de verbruikers er 6 afnemen, is de gedeelde energie 6, niet 20. De overige 14 kWh worden verkocht tegen de marktprijs (of via de Ritiro Dedicato), zonder premie.

Het stimuleringstarief wordt 20 jaar lang uitbetaald over de gedeelde energie. Voor installaties tot 200 kW bestaat het uit een vast deel van € 80/MWh en een variabel deel gelijk aan € 180/MWh min de zonale uurprijs, met een totaal plafond van € 120/MWh. Daarbij komen een geografische toeslag voor zonne-energie (€ 10/MWh in het noorden, 4 in het midden) en de ARERA-vergoeding voor de zelf verbruikte energie, rond € 8/MWh.

Twee gevolgen die zwaar wegen op de cijfers:

1. Gelijktijdigheid per uur telt, niet de hoeveelheid. Een installatie kan enorm veel produceren en weinig delen, als ze produceert wanneer de gemeenschap niet afneemt.
2. Het variabele deel beloont de uren met een lage prijs. Wanneer de zonale prijs daalt tot € 30-40/MWh, zoals normaal is in de middaguren van zonnige dagen, stijgt de stimulering tot het plafond van € 120/MWh (138 met toeslag en ARERA). In de avonduren bij € 180/MWh valt het variabele deel weg en blijft er 80 + 10 + 8 = € 98/MWh over.

2. Waarom een batterij voor eigen verbruik tegen de CER in werkt

Een thuisbatterij of bedrijfsbatterij die op eigen verbruik is ingesteld, doet maar één ding: ze laadt zodra er overschot is, dus vanaf 8-9 uur 's ochtends, en ontlaadt wanneer de productie de belasting van het gebouw waarin ze staat niet dekt.

In de CER heeft dit drie ongewenste effecten:

• 's Ochtends onttrekt ze deelbare energie. Tussen 7 en 9 uur hebben de verbruikers van de gemeenschap hun eerste afnamepiek (gezinnen, kantoren, horeca, scholen). In plaats van het overschot het net in te laten gaan en te laten delen, houdt de batterij het zelf.
• Om 12 uur is ze al vol. Vanaf 11 uur gaat het zonne-overschot toch het net in, in de uren waarin de gemeenschap minder afneemt. Ingevoede energie, niet gedeeld.
• 's Avonds bedient ze alleen het eigen huis. Tussen 18 en 22 uur, tijdens de avondpiek in de afname, dekt de batterij het gebouw waarin ze staat en voedt ze niets in.

Het resultaat is dat de batterij vanuit de CER bijna onzichtbaar is: ze verslechtert de cijfers niet ten opzichte van een installatie zonder batterij, maar verbetert ze ook niet.

3. Wat AI-Care doet

AI-Care is het energiebeheerplatform waarmee Heiwit zijn eigen vloot van natrium-ion-energieopslagsystemen en hybride omvormers aanstuurt. De beslismotor genereert elk uur opnieuw een laad- en ontlaadplan op basis van de zonale prijs, de per installatie gekalibreerde productievoorspelling en de gemeten laadtoestand.

Voor de CER verandert de doelfunctie van de motor: niet ‘maximaliseer het eigen verbruik van het huis’, maar ‘maximaliseer de gedeelde energie van de gemeenschap, met inachtneming van de behoefte van het huis’. Daarvoor heeft hij één extra signaal nodig: de geaggregeerde afname van de consumerende leden, elke 15 minuten. De GSE berekent de gedeelde energie achteraf, per uur; de batterij moet nu beslissen. Een goedkope IoT-meter op het afnamepunt van elke verbruiker, die elke 15 minuten het vermogen doorgeeft, volstaat. Na enkele weken data gaat de motor van het najagen van de piek over op het anticiperen erop.

In de gesimuleerde dag zijn er vier beslissingen:

Geen extra hardware aan de kant van de installatie: alleen het plan dat de motor naar de omvormer stuurt, verandert.

4. De simulatie

Configuratie. Een pv-installatie van 30 kWp met een batterij van 60 kWh (20 kW), beperkte eigen belasting, en een groep van 15 verbruikers met een gemengd profiel (piek in de ochtend, hogere avondpiek). Typische lentedag, typisch zonaal prijsprofiel met een minimum rond 12 uur en een maximum tussen 19 en 20 uur. Laad-/ontlaadrendement 95%.

Resultaten over de dag.

De gedeelde energie verdubbelt. De ingevoede energie is vrijwel gelijk: alleen verandert wanneer ze wordt ingevoed. Met AI-Care staat tegenover alle invoeding een afname, en de niet-gedeelde invoeding daalt naar nul.

Wat niet verandert. De productie, de afname van de gemeenschap, de hardware. De batterij werkt meer (een volledige cyclus in plaats van een fractie), en dat is een reële kostenpost die meegerekend moet worden: bij een natrium-ionbatterij met 9.000 opgegeven cycli en einde levensduur bij 70%, dekt één cyclus per dag de volledige looptijd van de stimulering.

Wat verandert voor de producent. De producent levert een deel van zijn eigen avondverbruik in (in het model ongeveer 1-2 kWh per dag) om het aan de gemeenschap terug te geven. Dat loont voor hem alleen als het reglement van de CER hem een passend deel toekent van de stimulering die zijn batterij oplevert. Het is een kwestie van statuten, niet van technologie: de verdeelregels bepalen of de batterij voor het huis of voor de gemeenschap werkt.

5. Beperkingen van het model

We zeggen het voordat iemand anders het zegt.

• De productie-, belastings- en prijsprofielen zijn typische profielen, geen gemeten data. Het mechanisme is reëel; de cijfers zijn indicatief en moeten opnieuw worden berekend met de data van de specifieke CER.
• Het model houdt geen rekening met netverliezen, vermogensgrenzen van het POD of de fiscale behandeling van de stimulering.
• In de winter kan het middagoverschot onvoldoende zijn om de batterij te vullen: het uitstellen van het laden is een beslissing op basis van een voorspelling, geen vaste regel, en op korte dagen laadt de motor eerder.
• 's Avonds dekt de batterij ongeveer twee derde van de piek, niet alles: 60 kWh tegenover een piek van 20 kW gedurende vijf uur. Een andere dimensionering verandert de cijfers, niet het mechanisme.
• De CER-optimalisatie is momenteel een functie in ontwikkeling binnen AI-Care, geen actieve functie op de vloot. De beslismotor waarop ze voortbouwt, is al maanden in bedrijf; de doelfunctie ‘gemeenschap’ is het onderwerp van de pilot-CER die we voorstellen aan de werkgroep IFEC.

6. Wat er nodig is om het echt te doen

Drie dingen, allemaal beschikbaar:

1. Batterijen die een extern uurplan accepteren. De Heiwit-systemen doen dat standaard via AI-Care; bij omvormers van derden hangt het af van het protocol.
2. Het afnamesignaal van de verbruikers. Een IoT-meter per POD, of de data van de slimme meters van de tweede generatie die de CER beschikbaar stelt.
3. Een verdeelreglement dat producenten met opslag een deel teruggeeft van de waarde die ze voor de gemeenschap genereren.

Beheert u een CER of richt u er een op en wilt u deze simulatie opnieuw uitvoeren met uw werkelijke profielen, of u aanmelden als pilot-CER, schrijf ons dan op [email protected].

Referenties: DM 7 december 2023 nr. 414 (DM CACER); GSE, Operationele regels CACER; ARERA, TIAD (besluit 727/2022/R/eel). De genoemde tariefwaarden gelden voor installaties tot 200 kW.