Om met enige souplesse mee te praten over onze energiehuishouding moeten we -willen of niet- enkele basisbegrippen afstoffen om te weten waar niet enkel de klok maar ook de klepel hangt. Met die begrippen moeten we dan wat leren spelen om te zien waar het naar toe moet met ons aller energiehuishouding. Sommigen gaan nu wellicht spijt krijgen dat ze zich tijdens de lessen fysica al te veel hebben overgegeven aan dagdromerijen…
Disclaimer: dit artikeltje heeft niet de pretentie om wetenschappelijk 100% correct te zijn. Sommigen zullen -terecht- aanvoeren dat schrijver dezes een dikke buis verdiend heeft. Niet getreurd, de feiten zijn lang verjaard.
Tip: gebruik de 80’s hit ‘Electricity’ van OMD als achtergrondmuziek tijdens de opbeurende lectuur van dit artikeltje.
Eerst even terug naar de schoolbanken voor enkele begrippen
Vermogen: ‘Wat kan het?’ of anders gezegd, het potentieel aan energie dat kan worden geleverd per tijdseenheid door een verbruiker (denk aan een toestel, bvb. een broodrooster). Vermogen wordt uitgedrukt in watt (W) of kilowatt (kW). De broodrooster heeft een vermogen van 920W.
Verbruik: ‘Wat doet het?’ of anders gezegd, de hoeveelheid energie die een verbruiker per uur gebruikt terwijl hij werkt. Verbruik wordt uitgedrukt in kilowattuur (kWh). Als we gedurende 2 minuten toasten zal onze broodrooster 920W/30=0,03 kWh verbruikt hebben. Mocht je grote honger hebben: van een sneetje brood een toastje maken kost je 0,03 kWhx27 cent=0,008 euro.
Ampère: (A) is de eenheid van stroomsterkte. De stroomsterkte geeft aan hoe groot het debiet is van elektronen dat door een leiding loopt (vergelijk het met het debiet van een tuinslang).
Volt: (V) de eenheid van spanning die weergeeft hoe snel de elektronenstroom door een draad loopt (vergelijk het met de druk -de vergelijking loopt een beetje mank- in onze tuinslang).
We geven een beetje gas bij nu
Ampère en volt die samenwerken bepalen het vermogen. Vandaar dat men het vermogen ook soms uitdrukt in VA, ook om gewone stervelingen te doen afhaken. Wil je straf uit de hoek komen spreek dan consequent over kVA (spreek uit: kaaveejaa) in plaats van over kW. Vermogen (W) = VxA. Onze broodrooster die werkt met 4A bij een voltage van 230V heeft een vermogen van 4Ax230V=920W.
Volg je nog even, het wordt interessant. Dus: W=VxA
Ga bij gelegenheid eens kijken naar je elektriciteitsmeter. Daar hangt de zogenaamde hoofdzekering bij (‘den tekko’ voor de vrienden). Daar staat op te lezen hoe groot je zogenaamde aansluitingsvermogen is. Bij mij is dat bvb. 40A. Als je die 40A vermenigvuldigt met 230V dan weet je dat die installatie een vermogen aankan van 9.200W of 9,2kW.
Nu wordt het écht leuk
In een jaar zijn 8.760 uren of 8.760h. Stel dat je gedurende een heel jaar op vol vermogen zou draaien dan kun je met je aansluitingsvermogen van 40A bij 230V=9,2kWx8.760h= 80.592 kWh verbruiken. Asjeblieft!
Je kunt het ook zo bekijken: ik verbruik maar 4.000 kWh en als ik dat deel door mijn vermogen (9,2 kW) dan bekom ik het aantal uren dat mijn installatie daadwerkelijk vol gebruik maakt van het aansluitingsvermogen: 4.000kWh/9,2kW=434,78h (5% van de tijd).
Wat kun je hieruit afleiden?
In het gedistribueerde elektriciteitssysteem van de toekomst wordt meer beroep gedaan op hernieuwbare energie. We weten dat de productie daarvan kan schommelen. Om vraag en aanbod van elektriciteit in deze schommelende situatie op elkaar af te kunnen stemmen wordt het zeer belangrijk te verbruiken op het juiste moment, namelijk als de hernieuwbare productie het hoogst is.
Met andere woorden: drinken als het regent!
Maar: in de praktijk zit ik ’s middags mijn boterhammetjes te eten op het werk terwijl mijn zonnepanelen volop produceren. Ik verbruik mijn zelf opgewekte energie dus niet. Ik kan zorgen voor ogenblikkelijk zelfverbruik door een batterij in te zetten. Dus inderdaad drinken als het regent. Op de middag is mijn batterij dan, al ladend, de verbruiker van de opbrengst van mijn zonnepanelen, zodat ik het net gerust kan laten als ik ’s avonds 4 potten tegelijk op het fornuis zet en de oven aan zet.
Je kunt je batterij ook laden met elektriciteit van het net op momenten dat dat ondersteunend werkt voor het net, namelijk als er veel productie is waar het systeem ‘vanaf moet geraken’ om in evenwicht te blijven. De nieuwe regelgeving over de tariefmethode zal gebruikers die hun activa op systeemvriendelijke wijze inschakelen in het systeem belonen met de beste prijs. Denk hier even aan de fameuze negatieve prijzen als er te veel hernieuwbare energie wordt gemaakt.
Dit alles plaatst een thuisbatterij in een ander licht
Een thuisbatterijsysteem laat in deze gedachtegang immers een slimme, steeds wisselende, combinatie toe van:
- maximaliseren zelfverbruik van lokaal opgewekte energie (met je zonnepanelen)
- vermijden van pieken voor het net (want als je piekbehoefte hebt zal je die principieel stillen door je batterij aan te spreken en niet het net)
- afname van het net op momenten dat het systeem daartoe aanstuurt (dynamische prijszetting reflecteert de condities van het systeem om zo verbruikers aan te zetten tot gewenst gedrag). Dat afnemen kun je doen door je batterij te laden als je geen andere behoefte hebt.
- stoppen met afnemen of zelfs injecteren op het net vanaf je zonnepanelen of uit je batterij als dat goed uitkomt voor het systeem
Dit alles zal volautomatisch (wees gerust) worden aangestuurd door een zogenaamd (Home) Energy Management System, een componentje dat in je zekeringskast wordt bijgeplaatst en dat met slimme software (de woorden AI en Machine Learning zijn wederom niet ver weg, wat had je gedacht) van je huis een energie-IoT maakt en zorgt dat wat moet gebeuren ook zal gebeuren. En dat allemaal dankzij kW, kWh, A en V.