Energieopslag, met name met batterijen, wordt een belangrijke pijler voor een duurzamere en onafhankelijkere energietoekomst. Of het nu gaat om het opslaan van de energie die wordt geproduceerd door zonnepanelen of om het profiteren van elektriciteitstarieven per uur, batterijen geven ons meer controle over onze energie.

Maar wat zijn de “echte kosten” van deze opgeslagen energie? Het is niet genoeg om alleen naar de aanschafprijs van de batterij te kijken. We moeten kijken naar de hoeveelheid energie die de batterij gedurende zijn hele levensduur zal leveren. Dit is waar de Genivelleerde kosten van accumulatie (LCOS).

Wat is LCOS (Levelised Cost of Storage)?

Stel je LCOS voor als de gemiddelde kosten per kilowattuur (kWh) energie die de batterij gedurende zijn levensduur kan leveren. Het is een beetje te vergelijken met het berekenen van de kosten per liter brandstof die een auto tijdens zijn levensduur zal verbruiken, waarbij niet alleen rekening wordt gehouden met de initiële prijs van de auto, maar ook met hoeveel benzine hij nodig zal hebben.

Het LCOS stelt ons in staat om verschillende accumulatieoplossingen op een eerlijke basis te vergelijken en echt inzicht te krijgen in de langetermijninvestering.

De gegevens die we hebben voor uw batterij

Voor onze berekening hebben we de volgende cruciale informatie over uw specifieke batterij:

1. Aankoopkosten: €4.900
2. Nominale capaciteit: 10 kWh (Dit is de hoeveelheid energie die de batterij kan opslaan als deze nieuw en volledig opgeladen is)
3. Aangegeven levenscycli: 6.500 cycli (Een “cyclus” vindt plaats telkens als de batterij wordt opgeladen en vervolgens volledig wordt ontladen. Gedeeltelijk gebruik telt als een fractie van een cyclus).
4. Restcapaciteit aan het einde van de levensduur: 60% (Dit betekent dat de batterij na 6.500 cycli nog steeds ongeveer 60% van de oorspronkelijke capaciteit van 10 kWh kan opslaan en leveren. Dit punt wordt vaak beschouwd als het “einde van de levensduur” voor veel toepassingen, hoewel de batterij kan blijven werken met verminderde prestaties).

Wetenschappelijke en technische concepten eenvoudig uitgelegd

Laten we, voordat we gaan rekenen, de termen beter begrijpen:

• Kilowattuur (kWh): Het is de meeteenheid voor elektrische energie. Zie de kWh als de “benzine” voor elektrische apparaten. Een gloeilamp van 100 watt die 10 uur aanstaat, verbruikt 1 kWh. De capaciteit van 10 kWh van je batterij betekent dat deze, als hij nieuw is, bijvoorbeeld een oven van 1 kW 10 uur van stroom kan voorzien (of een apparaat van 1 kW 10 uur lang).
• Laad-/ontlaadcyclus: Een lithiumbatterij gaat niet onbeperkt mee. Elke keer dat hij wordt gebruikt (opgeladen en ontladen), ondergaat hij een lichte degradatie. Eén volledige cyclus is het equivalent van de batterij volledig ontladen en vervolgens weer volledig opladen. De levensduur van een batterij wordt vaak uitgedrukt in het aantal volledige cycli dat de batterij kan doorstaan voordat de prestaties aanzienlijk afnemen.
• Batterijdegradatie (fading): Gebruik (cycli) en tijd leiden tot een geleidelijke afname van de maximale capaciteit van de accu. De accu van 10 kWh kan na een paar cycli nog maar 9 kWh bevatten, daarna 8 kWh enzovoort, totdat de accu de gespecificeerde 60% aan initiële capaciteit heeft bereikt. Dit is normaal en te verwachten.
• Totale energiedoorvoer: Dit is het cijfer onmisbaar voor de LCOS. Het is niet simpelweg de nominale capaciteit vermenigvuldigd met de cycli (10 kWh * 6500 cycli = 65.000 kWh). Dit komt omdat de capaciteit vermindert in de loop van de tijd. We moeten rekening houden met de energie die geleverd wordt in elke cyclus, wetende dat de energie per cyclus afneemt naarmate de capaciteit afneemt.

Vereenvoudigde berekening van totaal te leveren energie

Om een eenvoudige maar redelijke berekening van de totale leverbare energie te krijgen, kunnen we het gemiddelde nemen van de bruikbare capaciteit over de levensduur van de batterij. De batterij begint met 10 kWh en eindigt met 6 kWh (de 60% met 10 kWh).

• Initiële capaciteit: 10 kWh
• Capaciteit aan het einde van de levensduur: 10 kWh * 60% = 6 kWh
• Geschatte gemiddelde levensduur: (10 kWh + 6 kWh) / 2 = 8 kWh

Nu kunnen we aan de hand van deze gemiddelde capaciteit een schatting maken van de totale energie die de batterij zal leveren tijdens de 6.500 cycli:

• Totaal te leveren energie ≈ Gemiddelde capaciteit * aantal cycli
• Totaal te leveren energie ≈ 8 kWh/cyclus * 6.500 cycli = 52.000 kWh

Deze schatting (52.000 kWh) vertegenwoordigt de totale hoeveelheid “benzine” die je uit deze batterij kunt halen gedurende zijn levensduur, rekening houdend met degradatie.

De LCOS-berekening

Nu we de totale te leveren energie en de initiële kosten hebben, kunnen we de basis LCOS berekenen:

LCOS=Totaal schakelbare energieTotale kosten​

In ons eenvoudigste geval beschouwen we alleen de aankoopkosten als “Totale kosten”:

LCOS=52.000 kWh€4.900​

$$LCOS\approx €0,094\text{ per kWh}$$

Dus, alleen gebaseerd op de initiële kosten en de geschatte levensduur, “kost” elke kilowattuur energie die je uit deze batterij gebruikt je ongeveer 9,4 eurocent.

Wat ontbreekt er voor een meer volledige berekening? (Aanvullende factoren)

De berekening die we hebben gemaakt is een uitstekende basis, maar een LCOS echt complete moet rekening houden met andere factoren die de werkelijke kosten beïnvloeden:

1. Bedrijfs- en onderhoudskosten (O&M): Er zijn kosten voor monitoring, software, kleine technische ingrepen en reiniging (indien nodig). Hoewel deze kosten vaak laag zijn voor residentiële batterijen, moeten ze bij de totale kosten worden opgeteld.
2. RTE (Round Trip Efficiency): Geen enkel opslagsysteem is efficiënt bij 100%. Tijdens het laden en ontladen gaat er wat energie verloren (gedissipeerd als warmte). De typische RTE voor lithiumbatterijen ligt tussen 85% en 98%. Als de RTE 90% is, betekent dit dat je ongeveer 1,11 kWh moet invoeren om 1 kWh aan de accu te onttrekken. Dit verlaagt de energie daadwerkelijk bruikbaar dan de toegevoerde energie, waardoor de kosten per geleverde kWh effectief toenemen. Voor een nauwkeurigere berekening moet de te leveren energie (52.000 kWh) worden vermenigvuldigd met de RTE (bijv. 52.000 * 0,90).
3. Kosten of waarde aan het einde van de levensduur: Wat gebeurt er met de batterij als deze de capaciteit van 60% heeft bereikt? Zijn er verwijderings- of recyclingkosten? Is er nog enige restwaarde (misschien voor minder veeleisend gebruik, het zogenaamde “tweede leven”)? Deze factoren hebben ook invloed op de uiteindelijke totale kosten.
4. Disconteringsfactor (disconteringsvoet): In een volledige financiële analyse zou men rekening houden met de waarde van geld in de loop van de tijd. Een euro die vandaag wordt uitgegeven, is meer waard dan een euro die over 10 jaar wordt uitgegeven. Deze factor, die typisch is voor financiële analyse, maakt de berekening complexer maar economisch gezien nauwkeuriger.

Conclusie

De berekening van de Levelised Cost of Storage (LCOS) is een krachtig hulpmiddel om de kosteneffectiviteit van een batterijsysteem te beoordelen. Met behulp van de verstrekte gegevens (aanschafkosten, capaciteit, levenscyclus en capaciteit aan het einde van de levensduur) schatten we een basis LCOS van ongeveer €0,094 per kWh voor uw batterij.

Deze waarde geeft u een duidelijk idee van de intrinsieke kosten van de energie die u gedurende de levensduur van uw accu zult opslaan en gebruiken. Onthoud dat dit een geschatte waarde is en dat factoren zoals efficiëntie, bedrijfskosten en beheer aan het einde van de levensduur de uiteindelijke LCOS zullen beïnvloeden in een diepgaandere analyse.

Door LCOS te begrijpen, kunt u weloverwogen keuzes maken over energieopslag en de waarde van uw investering op de lange termijn maximaliseren.