Hoe wij het rendement van een thuisbatterij berekenen

Een thuisbatterij is een investering voor de lange termijn. Het is daarom logisch dat veel mensen precies willen begrijpen hoe het verwachte rendement wordt berekend. De opbrengst van een batterij hangt namelijk af van een groot aantal factoren. Denk aan energieprijzen, het energiegebruik in huis, de productie van zonnepanelen, de technische prestaties van de batterij en ontwikkelingen op energiemarkten.

Bij Domogo gebruiken wij daarom geen eenvoudige rekentool die met een paar aannames een terugverdientijd voorspelt. In plaats daarvan gebruiken wij een uitgebreid rekenmodel dat de werking van een thuisbatterij over een periode van twintig jaar simuleert.

In dat model combineren wij technische eigenschappen van de batterij met het energieprofiel van de woning en met ontwikkelingen op energiemarkten. Daarnaast kunnen wij verschillende scenario’s doorrekenen, zodat de uitkomst niet één vast getal is, maar aansluit bij de wensen en verwachtingen van de klant.

Het doel van dit artikel is om inzichtelijk te maken hoe deze berekening tot stand komt, waar het rendement vandaan komt en hoe je de uitkomsten moet interpreteren.

Wanneer wij spreken over rendement, bedoelen wij niet alleen handelswinst. De opbrengst in onze calculator is het totale financiële verschil tussen een situatie zonder batterij en een situatie met batterij.

Zonder batterij wordt een deel van de energie tegen lage waarde teruggeleverd en later tegen een hoger tarief ingekocht. Met een batterij wordt die energie verplaatst in de tijd, waardoor kosten worden vermeden en extra opbrengsten ontstaan.

Het rendement is dus het optelsom-effect van besparen, slim inkopen en slim terugleveren. Handel op energiemarkten is daar slechts één onderdeel van.

Elke berekening begint bij het energieprofiel van de woning.

Neem een veelvoorkomende situatie waarin een huishouden ongeveer 2.500 kWh per jaar verbruikt en de zonnepanelen ongeveer 3.500 kWh per jaar produceren. Op papier lijkt het alsof de woning meer energie opwekt dan gebruikt.

In werkelijkheid valt productie en verbruik niet samen. Zonnestroom wordt vooral overdag opgewekt, terwijl het verbruik juist vaak in de ochtend en avond ligt.

In deze situatie wordt ongeveer 1.000 kWh direct gebruikt en ongeveer 2.500 kWh teruggeleverd aan het net.

Zonder batterij wordt deze energie later weer ingekocht. Met salderen werd dat financieel verrekend, maar zonder saldering ontstaat hier een probleem.

Wanneer de salderingsregeling verdwijnt, verandert de financiële logica volledig.

In onze berekeningen gaan wij ervan uit dat teruglevering uiteindelijk geen netto waarde meer heeft. Dat betekent dat alleen de stroom die je direct zelf gebruikt nog waarde heeft.

In het voorbeeld betekent dit dat van de totale energievraag ongeveer 2.500 kWh per jaar moet worden ingekocht.

Bij een elektriciteitsprijs van €0,30 per kWh leidt dat tot ongeveer €750 aan jaarlijkse kosten.

Dit bedrag ontstaat puur doordat opwek en verbruik niet samenvallen. Dat is precies het probleem dat een batterij oplost.

Een batterij creëert waarde door energie te verplaatsen van momenten waarop deze weinig waard is naar momenten waarop deze meer waard is.

Overdag wordt overtollige zonnestroom opgeslagen. Later op de dag wordt deze energie gebruikt in huis, waardoor minder elektriciteit hoeft te worden ingekocht.

Daarnaast kan een batterij energie inkopen wanneer prijzen laag zijn en gebruiken of verkopen wanneer prijzen hoger liggen.

Ook kan een batterij deelnemen aan energiemarkten via een Virtual Power Plant, waarbij capaciteit tijdelijk wordt ingezet om het elektriciteitsnet in balans te houden.

Al deze toepassingen zijn variaties op hetzelfde principe: timing. De batterij maakt continu kleine optimalisaties die samen het rendement vormen.

Om dit concreet te maken, nemen we dezelfde voorbeeldsituatie.

De woning produceert 3.500 kWh en gebruikt 2.500 kWh. Daarvan wordt 1.000 kWh direct gebruikt en 2.500 kWh teruggeleverd.

Met een batterij worden deze energiestromen anders verdeeld.

Een deel van de teruggeleverde zonnestroom wordt opgeslagen en later gebruikt. In onze berekening gaat het om ongeveer 750 kWh per jaar. Omdat deze energie niet meer hoeft te worden ingekocht tegen €0,30 per kWh, ontstaat een voordeel van ongeveer €225 per jaar.

Daarnaast wordt een groot deel van de energie niet direct teruggeleverd, maar verschoven naar momenten waarop de prijs hoger ligt. Voor ongeveer 1.750 kWh ontstaat daardoor een gemiddeld prijsvoordeel van €0,19 per kWh. Dat levert ongeveer €333 per jaar op.

In de winter, wanneer er minder zon is, moet energie worden ingekocht. De batterij zorgt ervoor dat dit gebeurt op momenten dat de prijs laag is. Voor ongeveer 1.663 kWh leidt dat tot een voordeel van circa €266 per jaar.

Daarnaast wordt een deel van de batterijcapaciteit gebruikt om actief in te spelen op prijsverschillen. Hierbij wordt energie ingekocht op goedkope momenten en teruggeleverd wanneer de prijs hoger ligt. In de berekening gaat het om ongeveer 1.750 kWh, wat bij een gemiddeld verschil van €0,16 per kWh leidt tot ongeveer €280 per jaar.

Tot slot kan een batterij worden ingezet voor flexibiliteitsdiensten via energiemarkten. In onze aannames gaan wij uit van maximaal 0,25 extra cyclus per dag. Op basis van historische marktdata rekenen wij met ongeveer 500 rendabele momenten per jaar, met een gemiddelde opbrengst van €0,50 per kWh. Dit leidt tot ongeveer €500 per jaar aan extra opbrengst.

Wanneer deze componenten bij elkaar worden opgeteld ontstaat in dit voorbeeld een totale opbrengst van ongeveer €1.600 per jaar.

Het is belangrijk om te begrijpen dat dit bedrag niet uit één bron komt. Het is het resultaat van meerdere effecten die tegelijkertijd optreden.

De calculator maakt deze opbrengsten inzichtelijk per component.

Een deel komt uit het verhogen van eigen verbruik van zonnestroom. Een deel komt uit prijsverschillen binnen de dag. Een deel komt uit optimalisatie van inkoopmomenten. En een deel komt uit deelname aan energiemarkten.

De exacte verhouding verschilt per woning, omdat deze afhankelijk is van het energieprofiel, de batterijcapaciteit en de marktomstandigheden.

De opbrengst van een batterij wordt sterk beïnvloed door prijsverschillen.

De batterij verdient niet op het gemiddelde tarief, maar op het verschil tussen lage en hoge prijzen. Daarom rekenen wij met gescheiden prijsniveaus voor laden en ontladen.

Daarnaast houden wij rekening met de rol van de energieleverancier. Deze bepaalt hoe de batterij wordt aangestuurd en welk deel van de opbrengst wordt uitgekeerd.

De batterij wordt dagelijks gebruikt, maar niet altijd volledig geladen en ontladen. In onze berekeningen gaan wij uit van een realistisch gebruik van ongeveer één cyclus per dag voor normale toepassingen, aangevuld met een beperkte extra inzet voor flexibiliteitsdiensten.

Daarnaast houden wij rekening met degradatie. De capaciteit van de batterij neemt in de loop van de tijd af. In onze berekening gebeurt dat volgens een curve die aansluit bij praktijkdata, waarbij de afname in het begin sneller gaat en later afvlakt.

Ook energieverlies wordt meegenomen. Tijdens laden en ontladen gaat een klein deel van de energie verloren.

Een belangrijk verschil met traditionele calculators is dat wij niet uitgaan van één vast scenario.

In onze calculator kunnen verschillende aannames worden aangepast. Samen met de klant kunnen wij bijvoorbeeld bekijken wat er gebeurt bij andere prijsontwikkelingen, een andere inzet van de batterij of een andere vorm van aansturing.

Daardoor ontstaat geen schijnzekerheid, maar een realistisch beeld van wat je kunt verwachten onder verschillende omstandigheden.

De calculator berekent eerst wat technisch mogelijk is.

Daarna corrigeren wij dit naar een realistische opbrengst. We houden rekening met prestaties van de batterij en de energieleverancier, zodat de uitkomst aansluit bij wat in de praktijk haalbaar is.

De prestaties van een batterij veranderen in de tijd. Batterijen slijten, prijzen ontwikkelen zich en regelgeving verandert.

Daarom rekenen wij niet met één jaar, maar simuleren wij de werking van de batterij over twintig jaar. Voor elk jaar wordt opnieuw berekend wat de opbrengst is.

Zo ontstaat een realistisch beeld van het rendement over de volledige levensduur.

Onze berekening kan afwijken van die van energieleveranciers.

Dat komt doordat wij het volledige systeem modelleren en kijken naar het verschil tussen de situatie met en zonder batterij. Veel andere calculators rekenen met vaste aannames per kWh capaciteit.

Daarnaast nemen wij bewust geen voordelen mee die niet direct aan de batterij zijn toe te schrijven, en rekenen wij voorzichtig met toekomstige ontwikkelingen.

Het rendement van een thuisbatterij ontstaat niet uit één factor, maar uit een combinatie van effecten die samenkomen in de tijd.

Door te werken met een uitgebreide simulatie, realistische aannames en verschillende scenario’s ontstaat een betrouwbaar beeld van wat een batterij kan opleveren.

Niet alleen wat mogelijk is, maar vooral wat je daadwerkelijk kunt verwachten. Dat is uiteindelijk waar het om draait bij een investering voor de lange termijn.