Centrica heeft eerder dit jaar een nieuwe generatie Virtual Power Plant (VPP) in Nederland gelanceerd. Deze ‘battery-only’ VPP combineert grootschalige elektriciteitsopslag met zowel thuisbatterijen als batterijen in het MKB-segment om apparaten efficiënt in te kunnen zetten op balanceringsmarkten.

Een Virtual Power Plant (VPP) is een cluster van decentrale eenheden op het elektriciteitsnet die via een gemeenschappelijk stuursysteem worden gecoördineerd. In het geval van de Nederlandse VPP van Centrica gaat het om batterijen die worden ingezet op een balanceringsmarkt, FCR. De batterijen in de VPP ontvangen zo een vergoeding van TenneT voor het beperken van frequentie afwijkingen op het elektriciteitsnet. Hierdoor wordt een netfrequentie van 50 hertz gehandhaafd. 

Stef Peeters, European General Manager DSR & Smart Energy bij Centrica, vertelt: “Van oudsher werden balanceringsdiensten geleverd door traditionele energiecentrales en WKK-systemen. Vervolgens werden grootschalige batterijen steeds vaker ingezet met industriële assets ter ondersteuning.” In de praktijk is het ontsluiten van flexibiliteit in industriële processen echter lastig en is er meer flexibiliteit te vinden in de residentiële omgeving.

“In de nieuwe VPP van Centrica kunnen kleinere batterijen, zoals thuisbatterijen worden ingezet ter ondersteuning van grootschalige batterijen”, aldus Alexander van Hirtum, European Business Development Manager DSR & Smart Energy bij Centrica.

De balanceringsmarkt
Om de synergie tussen grote en kleine batterijen helder te maken, is het van belang inzicht te hebben in de balanceringsmarkt waarin de nieuwe VPP van Centrica momenteel actief is: Frequency Containment Reserve (FCR). Op de markt voor FCR koopt TenneT reserve vermogen in dat automatisch geactiveerd wordt wanneer de netfrequentie afwijkt van 50 hertz.

Afhankelijk van de richting van die afwijking zullen de batterijen in de VPP dan elektriciteit invoeden of afnemen. In ruil voor het reserveren van dit vermogen voor balanceringsdiensten ontvangt men een vergoeding van TenneT, ongeacht activatie.

Hoe grote en kleine batterijen samenwerken
Grootschalige batterijen worden al langer ingezet op de FCR-markt, maar een batterij van 1 megawatt zonder ondersteuning kan suboptimaal worden benut. Dit komt omdat in de praktijk het echter zelden voorkomt dat het volledige gereserveerde vermogen wordt geactiveerd.

Van Hirtum: “Door grootschalige batterijen te poolen met thuisbatterijen en batterijen in het MKB segment, kunnen de grootschalige batterijen agressiever worden ingezet.” Peeters vult aan: “Dezelfde grootschalige batterijen kunnen door aggregatie hun verdienmodel verhogen. In het uitzonderlijke geval dat het benodigde activatievermogen het vermogen van de grootschalige batterijen overstijgt, kunnen de kleinere batterijen, zoals thuisbatterijen, bijspringen.”

Dit betekent dat de opbrengst voor industriële batterijen toeneemt met 40 tot 60 procent en dat deze batterijen efficiënter worden ingezet. Daar staat tegenover dat activatie van thuisbatterijen slechts sporadisch nodig is maar er wel een aanvullend verdienmodel wordt aangeboord.

Volgens van Hirtum is dat in de orde van tweehonderd keer per jaar voor enkele minuten. Daarnaast kan Centrica ook assets in haar VPP opnemen die alleen asymmetrisch kunnen opleveren, of met een beperkte beschikbaarheid omdat ze bijvoorbeeld overdag peak shaving verzorgen.

Thuisbatterijen op balanceringsmarkten
Normaal gesproken kan een thuisbatterij niet worden ingezet voor FCR omdat de minimale biedgrootte 1 megawatt is. Maar ook al zou dit mogelijk zijn (bijvoorbeeld een VPP met alleen thuisbatterijen), is dit niet financieel aantrekkelijk omdat deze dan continue geactiveerd zullen worden en het grote prijsverschil bij kleinverbruikers tussen het tarief voor invoeden en afnemen de businesscase onderuit haalt. Afwisselend laden en ontladen loopt dan flink in de papieren.

Het is dus cruciaal dat thuisbatterijen in de VPP van Centrica slechts sporadisch worden ingezet ter ondersteuning van grotere batterijen met gunstigere tarieven. Bovendien betekent dit ook dat de primaire functie van thuisbatterijen, het verhogen van het eigen verbruik, niet wordt verhinderd. Gedurende de wintermaanden wanneer er weinig zelf-consumptie mogelijk is, kan er meer vermogen van thuisbatterijen worden ingezet om zo hun terugverdientijd nog verder te verkorten.

Vergoeding
De extra opbrengsten die de VPP genereert door het optimaal inzetten van assets worden verdeeld onder de assets. In de Belgische VPP was dat in 2022 ongeveer 320 euro per jaar voor een thuisbatterij met een vermogen van 5 kilowatt en een opslagcapaciteit van 10 kilowattuur.

De thuisbatterij wordt ongeveer tweehonderd keer per jaar ingezet voor enkele minuten, dus er moet ook rekening worden gehouden met een tiental euro aan hogere energiekosten – door het prijsverschil tussen elektriciteit invoeden en afnemen. Het moge duidelijk zijn dat de bovenstaande informatie veranderlijk is vanwege volatiliteit met betrekking tot de FCR-markt en elektriciteitstarieven.

Aansturing
”Bijna alle thuisbatterijen zijn geschikt, zolang de reactietijden voldoen. Soms kan de aansturing rechtstreeks via het batterijsysteem en soms is een gateway nodig”, vertelt Peeters.

“Voor zowel industriële batterijen als thuisbatterijen geldt dat de eigenaar altijd limieten kan zetten op het gebruik van de batterij door Centrica. Binnen dit speelveld optimaliseert Centrica het gebruik van de batterij.”

Meer apparaten en markten
De nieuwe Nederlandse VPP van Centrica is op dit moment alleen actief op de FCR-markt, maar er wordt al verder gekeken. Centrica is namelijk in meerdere landen actief met VPP’s en een scala aan andere services en producten op het gebied van energie. Zo wordt de VPP in België ook ingezet voor automatic Frequency Restoration Reserve (aFRR), een ander reserve dat pas activeert wanneer FCR ontoereikend is.

Bovendien is de grootte van de FCR-markt in Nederland slechts ongeveer 114 megawatt. “Er worden steeds meer traditionele assets uit de FCR-markt gedrukt, maar de aankomende jaren is deze markt nog voldoende diep. Ook zijn er nog veel meer opties om flexibel vermogen in te zetten op grotere balanceringsmarkten zoals aFFR of om congestie te bestrijden”, aldus Peeters.

Naast batterijen kunnen nog veel meer apparaten worden aangestuurd in een VPP. Van Hirtum: “Op termijn willen wij ook in Nederland EV-laadpunten, warmtepompen, e-boilers enzovoorts aansturen.”

In andere landen heeft Centrica hier al ervaring mee. Peeters: “Het aansturen van EV-laadpalen heeft veel potentie door de schaal van die batterijen. Beschikbaarheid is daarbij wel een uitdaging omdat een EV niet altijd aan een laadpaal zit.”

Uitdagingen en toekomst van VPP’s
Het VPP-aanbod van Centrica verschilt per land. Peeters: “Het is een versnipperde markt omdat regelgeving en integratiemogelijkheden sterk verschillen. Als we VPP’s op grote schaal willen inzetten, is Europese harmonisering een goed idee.”

Hij vervolgt: “Ook consumentenbescherming kan beter. Er bestaan namelijk partijen die thuisbatterijen inzetten op een onverantwoordelijke manier.” Door een thuisbatterij agressiever in te zetten kan men een hogere vergoeding ontvangen, maar de energiefactuur van het huishouden kan zo ook onevenredig groeien.

Volgens Peeters moet de interoperabiliteit van systemen ook worden verbeterd. Dat maakt ‘aggregator switching’ mogelijk en voorkomt ‘consumer lock-in’ op de langere termijn.

Peeters: “Stroomopwekking wordt steeds volatieler waardoor meer flexibiliteit nodig is. Aan de opwekkant doet de sector al mee, maar aan de vraagkant nog niet”. Van Hirtum vult aan: “VPP’s kunnen die flexibiliteit vergroten door het maximale uit apparaten te halen.”