“Geen flexibiliteit, geen energietransitie”, is het nieuwe adagium op de energiemarkt. Gelukkig vinden de netbeheerders een nieuwe bondgenoot in grootschalige batterijparken om de wispelturige productie van zon- en windenergie onder controle te krijgen. Dankzij hun veelzijdigheid en dalende kosten worden die onmisbaar voor de energietransitie.
“Dit project is essentieel om onze strategie met een focus op hernieuwbare energie mogelijk te maken. Hoe meer zon- en windenergie we uitbaten, hoe meer batterijen we nodig hebben om de wispelturige productie die gepaard gaat met zon en wind op te vangen. Batterijen maken het mogelijk om verder te investeren in hernieuwbare energie”, zegt Geert Lefever, de directeur van het batterijpark van 200 megawatt dat Engie dit najaar in Vilvoorde in gebruik neemt.
De energiegroep Engie investeert 240 miljoen euro in dat batterijpark, dat bestaat uit 320 containers, opgesteld in strakke rijen op een oppervlakte van ongeveer vier voetbalvelden. Engie beslist eind dit jaar over een capaciteitsuitbreiding met nog eens 100 megawatt. Het geeft geen details over de winstgevendheid van het project, maar het is niet de gewoonte van de Franse energiegroep om te investeren in verlieslatende projecten, zelfs als ze passen in haar strategie. “We schatten de levensduur van dit batterijpark op zeventien jaar en de terugverdientijd op tien jaar”, zegt Geert Lefever. De terugverdientijd wordt ook ingekort door subsidies die batterijparken krijgen via het capaciteitsremuneratiemechanisme (CRM). Dat ondersteunt energiebedrijven die capaciteit ter beschikking stellen.
Als paddenstoelen uit de grond
Engie is niet het enige energiebedrijf dat de businesscase van een batterijpark onderschrijft. In België, Europa en de rest van de wereld schieten kleine en grote batterijparken als paddenstoelen uit de grond. Dit jaar stijgt de wereldwijde opslagcapaciteit met 67 procent. Tegen 2030 zou die vertienvoudigen, verwacht het onderzoeksbureau BNEF. Ook op Belgische bodem is een stormloop op batterijparken bezig. Er is al voor 3 gigawatt aan projecten goedgekeurd en nog eens voor 10 gigawatt aansluitingscapaciteit gereserveerd op het net. Ter vergelijking: België heeft vandaag een totale productiecapaciteit voor elektriciteit van ongeveer 30 gigawatt, waarbij vooral het geïnstalleerde vermogen van wind en zon snel stijgt.
‘De kostprijs van batterijtechnologie is het voorbije decennium met een factor tien gedaald’
Batterijen spelen een sleutelrol in de energietransitie. Hoe groter het aandeel van hernieuwbare energie, hoe groter de behoefte aan een flexibele productie en afname, want de vraag en het aanbod moeten altijd in evenwicht zijn op het elektriciteitsnet. Het aandeel van hernieuwbare energie in de elektriciteitsproductie klimt in België richting 30 procent. Tegen 2035 wordt dat ongeveer 60 procent (zie grafiek). Batterijen helpen om zowel tekorten als overschotten op te vangen. “Voor de energietransitie geldt: no flexibility, no party“, zegt Pieter Vingerhoets, energiespecialist van het onderzoekscentrum VITO-Energyville.
Het productieprofiel van de zon bijvoorbeeld is vervelend slecht afgestemd op de vraag. Zonnepanelen produceren vooral rond de middag stroom, terwijl de elektriciteitsvraag juist in de ochtend en avond piekt. Een nieuw fenomeen, ook op de Belgische markt, is het dreigende onevenwicht in de avonduren, zeker in de lente en de zomer. De zonneproductie daalt snel als de zon zakt, maar kookfornuizen en airconditioners slurpen dan nog veel elektriciteit. Grote batterijparken helpen om de vraag en het aanbod op elkaar af te stemmen. Ze maken het mogelijk om de zonnestroom te oogsten, op te slaan en pas te gebruiken als er voldoende vraag is. Batterijen zijn de graansilo’s van de elektriciteitsmarkt.
Welgekomen flexibiliteit
Elia schat de flexibiliteitsbehoefte om het systeem bij elektriciteitstekorten in evenwicht te brengen op 3 gigawatt in 2026, stijgend naar ruim 7 gigawatt tegen 2036. Batterijparken kunnen, zeker op termijn, een groot deel van die flexibiliteitsbehoefte opvangen. Batterijen zijn ook een fijne bondgenoot van hernieuwbare energie omdat ze héél snel elektriciteit kunnen leveren. “We kunnen in milliseconden de injectie op het net van 0 naar 100 procent opvoeren. Batterijparken kunnen dus razendsnel een bijdrage leveren aan de stabiliteit van het net”, legt Geert Lefever uit.
Het flexibel opvangen van stroomoverschotten is echter een ander paar mouwen. Door het stijgende aantal zonnepanelen wordt het elektriciteitsnet vooral op een zonnige middag overspoeld met grote hoeveelheden zonne-energie. Om het net in evenwicht te houden, is volgend jaar bijna 4 gigawatt en tegen 2036 minstens 6 gigawatt aan flexibiliteit nodig, door de productie te verminderen of door de stroom op te slaan of te verbruiken. Batterijparken kunnen een groot deel van die overtollige stroom opslaan en helpen op die manier om het afschakelen van windturbines of zonnepanelen te beperken.
Toch volstaat die flexibiliteit niet altijd. Over enkele jaren dreigt op zonnige dagen een kritieke overproductie van elektriciteit. Het is bijna onmogelijk om die stroom kwijt te raken in batterijparken of via export naar het buitenland. De laatste uitweg is zonnepanelen afschakelen om catastrofale black-outs te voorkomen. Volgend jaar al bestaat het risico dat er gedurende 300 uren te weinig flexibiliteit is om overschotten op te vangen. Niet zozeer stroomtekorten, wel potentiële stroomoverschotten veroorzaken steeds meer stress bij de netbeheerders.
Interessante businesscase
Hoeveel batterijcapaciteit er uiteindelijk gebouwd zal worden, is afhankelijk van de businesscase. Batterijparken breken door omdat de kosten in vrije val zijn. “In ons model, dat een kostenefficiënt pad naar een klimaatneutraal systeem berekent, zien we met een conservatieve schatting ruimte voor 7 gigawatt aan batterijcapaciteit tegen 2050. De kostprijs van batterijtechnologie is het voorbije decennium met een factor tien gedaald (zie grafiek). De volgende tien jaar kan de kostprijs nog eens halveren, maar we botsen dan stilaan tegen de fysische grenzen”, zegt Pieter Vingerhoets.
Een belangrijke randbemerking daarbij is dat het gros van de batterijen geproduceerd wordt door Chinese spelers, die dankzij hun schaal, hun massale overheidssubsidies en hun technologische voorsprong niet alleen de kosten onderuit hebben gehaald, ze hebben ook de wereldmarkt veroverd. Voor Europese spelers is het bijna onbegonnen werk om nog een voet tussen die deur te krijgen. Het Amerikaanse Tesla is als enige niet-Chinese bedrijf overgebleven in de top vijf van producenten van grootschalige batterijsystemen.
De uitbaters van een batterijpark verdienen geld op verschillende manieren. Het ligt het meest voor de hand om gebruik te maken van de schommelende elektriciteitsprijzen. De batterijen worden opgeladen bij lage of zelfs negatieve prijzen, en leveren stroom als de prijzen relatief hoog zijn. Hoe groter de prijsschommelingen, hoe rendabeler de uitbating. “Meestal laden we ‘s nachts en‘s middags op, om tijdens de piekmomenten stroom te leveren”, zegt Geert Lefever.
Die inkomstenbron kan echter afnemen naarmate de concurrentie van andere batterijparken toeneemt. “De grootste concurrent van een batterijpark is een ander batterijpark. Er kan kannibalisme ontstaan als er te veel capaciteit wordt gebouwd. Het is ook logisch om niet naar één technologie te grijpen om in de opslagbehoefte te voorzien”, zegt Pieter Vingerhoets.
Daarnaast halen batterijparken inkomsten door diensten aan de netbeheerders te leveren, zoals het stabiliseren van de netfrequentie door razendsnel te reageren op tekorten of overschotten. Batterijparken kunnen ook helpen om een piekbelasting te verminderen of om lokale verzadiging van het elektriciteitsnet te voorkomen. Met de functionaliteit van een Zwitsers zakmes zijn batterijen dus een heel handig werktuig om de stabiliteit van het elektriciteitsnet te garanderen.
Heilige graal
Hoewel batterijparken een cruciale rol spelen om het elektriciteitsnet door de dag in balans te houden, zijn ze niet bij machte om seizoenschommelingen op te vangen. “Batterijen zijn véél te duur om energie voor langere tijd op te slaan. Je moet batterijen continu opladen en leegtrekken om ze winstgevend te maken”, zegt Pieter Vingerhoets. Om een lange periode met weinig zon en wind op te vangen, zijn vandaag en in de toekomst aardgascentrales nodig. “Opslag op lange termijn is enkel rendabel door elektriciteit om te zetten in moleculen. Dat kunnen groene moleculen worden, via de productie van biogas of groene waterstof, maar die productie verslindt zeer veel energie”, zegt Pieter Vingerhoets.
Enkel in regio’s met aanhoudende en voorspelbare zonneschijn gedurende het hele jaar, van Mexico tot India, kunnen batterijen het hele jaar het netevenwicht in stand houden. “De combinatie van zonne-energie en batterijen kan ervoor zorgen dat de elektriciteitskosten in die zonovergoten regio’s maar half zo hoog zijn als in een systeem gebaseerd op fossiele brandstoffen”, zegt Elena Pravettoni, het hoofd analyse van de Energy Transitions Commission, een coalitie van energiebedrijven die toewerken naar klimaatneutraliteit tegen 2050, in de Financial Times.
Batterijparken zullen altijd beperkt blijven door hun autonomie. Het batterijpark van Engie van 200 megawatt kan die maximale capaciteit hooguit vier uur leveren. Dit park kan dus een vermogen van 800 megawattuur op het net zetten, goed voor het elektriciteitsverbruik van een kleine 100.000 gezinnen gedurende die vier uur. Een aardgascentrale van 200 megawatt kan die capaciteit indien nodig non-stop leveren en is daarom beter geschikt als betrouwbare back-up zodra zon en wind het voor langere tijd laten afweten.
‘De grootste concurrent van een batterijpark is een ander batterijpark. Er kan kannibalisme ontstaan als er te veel capaciteit wordt gebouwd’
Batterijen leveren een bijdrage aan de bevoorradingszekerheid, maar kunnen de structurele gaten in de Belgische energiebevoorrading nog niet dichten. Vanaf 2030 dreigen grote tekorten aan productiecapaciteit, op te vullen met extra kernenergie, extra windenergie, extra verbindingen met het buitenland of minder vraag. “Betaalbare opslag op heel grote schaal is de heilige graal van de energietransitie en kan het trillemma van betaalbaarheid, klimaatneutraliteit en bevoorradingszekerheid oplossen. Dat zou een gamechanger zijn. Zover zijn we nog niet”, zegt Peter Claes, directeur bij Febeliec, de federatie van energiegrootverbruikers.
Eerst komt, eerst maalt
Met een schaal tot 300 megawatt is het batterijpark van Engie in Vilvoorde van een nog zelden geziene omvang in Europa. “Onze schaal is mogelijk omdat we hier al over een grote aansluiting op het hoogspanningsnet beschikten”, zegt Geert Lefever. Elders in Europa zijn zulke aansluitingen doorgaans schaars en zijn de wachtrijen lang.
‘De volumes van aansluitingsaanvragen voor batterijen en datacenters die op ons afkomen, zijn extreem’
Ook in België is het voor projectontwikkelaars van batterijparken aanschuiven. Bij Elia zijn voor tot 30 gigawatt aan aanvragen binnengelopen, waarvan 10 gigawatt gereserveerd is op het netwerk. Daar zitten veel dubbeltellingen en spookprojecten in, omdat de beschikbare capaciteit wordt toegekend volgens het eerst-komt-eerst-maaltprincipe en omdat een aanvraag vrij eenvoudig en goedkoop is. Projectontwikkelaars dienen vaak meerdere aanvragen in voor één project, op zoek naar de meest optimale locatie. “De huidige vraag naar aansluitingen op het Elia-net ligt aanzienlijk hoger dan waarvoor het net oorspronkelijk ontworpen werd”, zegt Marie-Laure Vanwanseele, het hoofd communicatie van Elia.
Niet elk project is mogelijk en niet iedereen zal dus bediend worden. De uitbaters van batterijparken zullen in toenemende mate geconfronteerd worden met congestiekwesties. “Om grote volumes batterijcapaciteit te integreren, is het essentieel dat die installaties geen extra netcongestie veroorzaken – idealiter helpen ze zelfs om congestie op te lossen. Dat is echter nog niet het geval. Om congestie te voorkomen moeten batterijparken op de juiste locatie en de juiste manier aangesloten worden. Daar moeten we een oplossing voor vinden”, zegt Vanwanseele.
Kapers op de kust
Bovendien zijn er nog kapers op de kust. Extra hernieuwbare energie en de elektrificatie van de industrie, verwarming en mobiliteit vragen extra aansluitingscapaciteit. Nog een nieuwe gegadigde zijn datacenters, die een aansluiting op het elektriciteitsnet nodig hebben om hun energiehonger te stillen. “De volumes van aansluitingsaanvragen voor batterijen en datacenters die op ons afkomen, zijn extreem. Het aantal aanvragen voor datacenters is sinds 2022 met een factor negen gestegen. Met zulke volumes werd geen rekening gehouden in de ontwikkelingsplannen. Voor heel België is 8 terawattuur gepland voor datacenters, maar we zien in een oriëntatiefase de aanvragen stijgen tot 70 terawattuur”, zegt Marie-Laure Vanwanseele (zie grafiek).
Zoveel vraag naar aansluitingscapaciteit dreigt voor flessenhalzen te zorgen. De capaciteit die toegekend wordt aan bijvoorbeeld een batterijpark is niet meer beschikbaar voor een datacenter, een kmo of een nieuw windpark. Elia investeert fors in de versterking van het hoogspanningsnet, in lijn met de ontwikkelingsplannen die de regering goedkeurt.
“We hebben geen tijd te verliezen om de investeringen verder te zetten”, zegt Vanwanseele. “Elia streeft ernaar de beschikbare capaciteit evenwichtig te verdelen tussen industrie, hernieuwbare energie, elektrische voertuigen en warmtepompen op basis van de consensus waarvoor het net ontwikkeld werd. Er ligt nu een voorstel op tafel om voor datacenters in een apart volume te voorzien. Er is een maatschappelijk debat nodig om te bepalen waarvoor we ons net ontwikkelen. Voor 70 terawattuur aan datacenters of voor 30 gigawatt aan batterijen? Met een goed wachtrijbeheer kan worden vermeden dat de capaciteit wordt opgesoupeerd door spookprojecten en gaat naar mature en reële projecten. Een flexibele aansluiting blijft daarnaast altijd mogelijk.”
Goud in handen
Ook op een kleinere schaal kunnen batterijen flexibiliteit leveren en het energiemanagement van bedrijven gevoelig verbeteren. Bnewable bouwt bij industriële klanten batterijen met een capaciteit vanaf 1 tot enkele tientallen megawatt. “Bij lage prijzen laden we de batterij op, bij hoge prijzen levert de batterij stroom aan het bedrijf. We kunnen ook netondersteunende diensten leveren. Per kwartier bekijken we welke toepassing het meeste waarde oplevert. Een batterij geeft een bedrijf ook meer mogelijkheden om de productieprocessen te elektrificeren, omdat je de flessenhals van de netaansluiting aanpakt”, zegt Christophe Degrez, stichter en co-CEO van Bnewable.
Bnewable heeft voor 100 megawattuur batterijcapaciteit in aanbouw in België, met nog eens 500 megawattuur aan projecten in ontwikkeling. “Je zal als bedrijf maar geïnvesteerd hebben in zonnepanelen, om nu vast te stellen dat de elektriciteitsproductie vaak gepaard gaat met lage of negatieve prijzen. Met batterijmanagement kun je de rendabiliteit beschermen. Wij investeren doorgaans zelf in de batterij en betalen het bedrijf een vergoeding om een batterij te mogen plaatsen en laten het ook delen in de winst. We beheren de capaciteit die we bij bedrijven installeren als één grote virtuele batterij”, zegt Christophe Degrez.
‘Industriëlen die al aansluitingscapaciteit hebben dankzij de eerdere installatie van zonnepanelen, hebben goud in handen’
Ook voor bedrijven die een kleine batterij van bijvoorbeeld 1 megawatt willen plaatsen, is een netaansluiting het grote struikelblok. “Maar industriëlen die al aansluitingscapaciteit hebben dankzij de eerdere installatie van zonnepanelen, hebben goud in handen. Ze kunnen die aansluitcapaciteit verzilveren door via een batterij hun energiemanagement te verbeteren”, zegt Christophe Degrez.
De aansluiting van kleine batterijen mag geen flessenhals zijn, zegt Degrez. “De netbeheerders zien batterijen nog als een extra belasting voor het elektriciteitsnet. Die visie is gedateerd. Batterijen kunnen helpen om netcongestie te voorkomen. Wij vragen geen carte blanche, maar netbeheerders behandelen batterijen stiefmoederlijk. Als je deze markt op slot zet, laat je industrie in de kou staan. Bovendien: in een decentraal energiesysteem plaats je flexibele assets, zoals batterijen, het best zo dicht mogelijk bij de verbruiker. Decentrale opslag is een deel van de oplossing in de race naar klimaatneutraliteit.”
