Onbalansmarkt voor elektriciteit

Inleiding

Dit artikel is gepubliceerd bij Tweakers onder de titel: Handelen op de onbalansmarkt d.d. 25 Feb 2024

Introductie

Thuisaccu's zijn gestaag in opmars, maar de kostprijs ervan is nog relatief hoog en in Nederland maakt de salderingsregeling het ook minder aantrekkelijk om erin te investeren. Dat geldt althans voor een klassiek scenario waarbij een thuisaccu je in staat stelt stroom op te slaan op momenten dat de elektriciteitsprijs laag is of je zonnepanelen overcapaciteit hebben, zodat je hem later kunt gebruiken. Op die manier kun je bijvoorbeeld 's avonds je eigen zonnestroom gebruiken terwijl de zon niet schijnt. Het grootste probleem van de thuisaccu is dat het een veel minder interessante investering is dan bijvoorbeeld zonnepanelen, omdat de terugverdientijd doorgaans een stuk langer is.
Maar er lijkt een uitzondering te zijn: met een thuisaccu kun je ook handelen op de onbalansmarkt, en dan is hij volgens verschillende partijen een stuk lucratiever.

EPEX-Spot- en onbalanshandel

Je kunt op drie manieren handelen met een thuisaccu:

1. op basis van EPEX-day-aheadprijzen (vroeger APX),
2. middels onbalanshandel,
3. of met een combinatie van die twee.

EPEX-Spot is een energiemarkt waarop transacties een dag voor de daadwerkelijke levering worden gesloten, op basis van de day-aheadprijzen. Die prijzen worden bepaald op basis van de verwachte vraag en aanbod voor elk uur van de volgende dag. Ze zijn mede afhankelijk van het verwachte aanbod van energie die door zonnepanelen en windmolens wordt opgewekt. Er is dus een directe relatie met het weer: op dagen met veel zon en/of wind neemt het verschil tussen de hoogste en laagste prijs op een dag - oftewel de spread - flink toe. Huishoudens met een dynamisch energiecontract weten een dag van tevoren wat de uurprijzen van de volgende dag zijn en kunnen daarop anticiperen, bijvoorbeeld door stroom te gebruiken op goedkope momenten, en dure uren te mijden. Of door een thuisaccu op momenten met goedkope of gratis stroom energie te laten opslaan om die later te gebruiken, op een moment met hoge prijzen.=

Onbalanshandel speelt zich op een veel kortere termijn af. De day-aheadprijzen zijn een voorspelling, maar die komt meestal niet volledig overeen met de werkelijkheid. Bovendien worden de prijzen voor huishoudens op uurbasis aangegeven, terwijl de energiemarkt op basis van kwartieren werkt. Zo stelt NextEnergy dat er tussen oktober 2022 en september 2023 maar liefst 969 momenten waren waarop de prijs tussen opeenvolgende kwartieren wel 50 eurocent per kWh verschilde. Daar kun je volgens NextEnergy op anticiperen met een thuisaccu: Stel, je had je in die periode een thuisaccu met een vermogen van 5kW en een opslagcapaciteit van 10kWh. Dan had je in ieder van die kwartieren 1,25kWh kunnen opladen en zo 605 euro ((969 x 1,25) x 0,50, red.) nettowinst kunnen maken, alleen door piekuren op de onbalansmarkt te benutten.

Onbalans staat voor het verschil dat ontstaat tussen de voorspelde en de werkelijke vraag en aanbod op het elektriciteitsnet. Dit verschil kan worden veroorzaakt door onverwachte veranderingen in het weer, storingen in energiecentrales of plotselinge veranderingen in het verbruik. Netbeheerders moeten deze onbalans snel corrigeren om te zorgen dat het elektriciteitsnet stabiel blijft en gebruiken daarvoor signalen vanuit de onbalansmarkt. De prijzen op deze markt kunnen sterk fluctueren, afhankelijk van het tekort of overschot aan elektriciteit. Het belangrijkste verschil tussen handelen op basis van EPEX-day-aheadprijzen en onbalanshandel ligt dus in de timing en voorspelbaarheid van de handelsbeslissingen. Day-aheadhandel biedt meer stabiliteit en voorspelbaarheid door te werken met prijzen die een dag van tevoren zijn vastgesteld, terwijl onbalanshandel inspeelt op real time behoeften en fluctuaties in het elektriciteitsnet. Dat laatste kan leiden tot hogere winsten, maar heeft ook een hogere mate van onvoorspelbaarheid en heeft dus risico's.

Hoe ontstaat onbalans?

De energiemarkt is snel aan het veranderen. Door de verschuiving van fossiele brandstoffen naar hernieuwbare energiebronnen zoals wind- en zonne-energie is er een toename van de variabiliteit en onvoorspelbaarheid in de energieproductie. Hernieuwbare energie is afhankelijk van weersomstandigheden, wat leidt tot een fluctuerend energieaanbod. Het aanbod komt daardoor niet altijd exact overeen met de vraag op hetzelfde moment. Onverwachte weersomstandigheden of technische storingen in productiefaciliteiten kunnen leiden tot flinke pieken in de elektriciteitsprijs, en op momenten waarop het aanbod van hernieuwbare energie de vraag overstijgt, kan er sprake zijn van negatieve prijzen. Je krijgt dan geld toe als je elektriciteit gebruikt.

Onbalanshandel is een mechanisme om in te spelen op deze uitdagingen. Het stelt marktdeelnemers in staat om in real time te reageren op onbalans tussen vraag en aanbod, door elektriciteit te kopen of te verkopen. Dit mechanisme helpt netbeheerders om het elektriciteitsnet stabiel te houden en het biedt financiële incentives voor deelnemers om bij te dragen aan het tegengaan van de onbalans.

De komende tien jaar zal de onbalans naar verwachting toenemen door de verdere groei in de hoeveelheid opgewekte hernieuwbare energie en de elektrificatie van transport en bedrijfsprocessen.

Terugverdientijd

Wat voor impact kan handelen met een thuisaccu hebben op de terugverdientijd ervan? In januari dit jaar kwam energieleverancier Zonneplan met een aanbod van thuisaccu's met een veronderstelde terugverdientijd van 'slechts' vijf jaar. Het bedrijf biedt drie varianten van de Nexus, met capaciteiten van 10, 15 en 20kWh, waarbij de laatstgenoemde 7990 euro kost. Dat is exclusief btw, maar die kan worden teruggevraagd. Voor een dergelijk grote accu is dat een relatief lage prijs. Bovendien geldt volgens de voorbeelden van Zonneplan: hoe groter de capaciteit, hoe sneller de accu zich laat terugverdienen. In het geval van de 20kWh-versie zou de terugverdientijd slechts vijf jaar bedragen en volgens Zonneplan is dat zelfs conservatief geschat. Op basis van cijfers over 2023 zou het ook vier jaar kunnen zijn. Hier komen we verderop in dit artikel nog op terug.

Dat staat in schril contrast met de uitkomst van verschillende onderzoeken, zoals van CE Delft. Dit adviesbureau bracht er in november en december 2023 twee rapporten over uit. In het rapport Thuisbatterijen in de energietransitie: Netcongestie, elektriciteitshandel en overheidsbeleid, opgesteld in opdracht van Huawei, wordt geconcludeerd dat thuisaccu's voorlopig niet rendabel zijn: Er is op dit moment geen rendabele businesscase voor het opslaan van energie en handel door middel van een dynamisch energiecontract, ook niet met de afschaffing van de salderingsregeling en dubbele energiebelasting. Inzet op andere elektriciteitsmarkten kan de rentabiliteit wel verbeteren.
Volgens het rapport kunnen thuisaccu's door energiebalancering wel bijdragen aan de leveringszekerheid van het energiesysteem, CO₂-reductie en het voorkomen van curtailment. Met die laatste term wordt bedoeld dat windmolens en zonneparken worden afgeschakeld om overcapaciteit te beperken. Het rapport stelt dat thuisaccu's kunnen worden ingezet om de pieken te verlagen van het huishouden of van het totale elektriciteitsnet, en zo bijdragen aan het uitstellen of mogelijk voorkomen van netverzwaring.

Een vergelijkbaar rapport, genaamd 'Thuis- en buurtbatterijen - kansen, knelpunten en beleidsaanbevelingen' is in opdracht van het Ministerie van Economische Zaken en Klimaat opgesteld en volgt grotendeels dezelfde lijn. Het stelt echter dat buurtaccu's wel interessant zijn, met name voor nieuwbouwwijken in gebieden met netcongestie. Dit rapport gaat ook in op het handelen op de day-ahead-, intraday- en onbalansmarkt. CE Delft stelt dat de volumes van de onbalansmarkt weliswaar kleiner zijn, maar dat daar hogere inkomsten tegenover staan. De onderzoekers verwachten dat partijen algoritmes en proposities gaan ontwikkelen om thuis- en buurtaccu's in te zetten op de intraday- en onbalansmarkt. In het rapport worden verschillende scenario's doorgerekend om de terugverdientijd te bepalen. Heel optimistisch is CE Delft daar niet over. In de meeste scenario's is de terugverdientijd minimaal gelijk aan de technische levensduur, wat neerkomt op 14 jaar of meer. Alleen als de salderingsregeling behouden blijft, levert een thuisaccu in combinatie met handelen op de onbalansmarkt meer op dan de investering, op basis van 15 jaar.

Let wel, dit rapport noemt een thuisaccu van 10kWh 'groot', wat in feite achterhaald is. Uitgaande van een 20kWh grote thuisaccu voor dezelfde prijs zou de opbrengst na 15 jaar met salderen 18.820 euro, en zonder salderen 15.540 euro zijn. Inclusief opbrengsten uit de day-ahead- en intradaymarkt kan dat nog een paar duizend euro hoger uitkomen. Zie ook deze discussie op het forum.

Onbalanshandel zeer lucratief

Energiespecialist en -trendwatcher Jan Willem Zwang is een stuk optimistischer: Ik ben bekend met de rapporten van CE Delft; die zijn altijd veel negatiever dan de markt zelf. Als ik wil, reken ik ook alles kapot. Het hangt maar net af van de aannames die je hanteert.
Hij stelt dat het handelen op de passieve onbalansmarkt zeker lucratief is en het terugverdienen van een thuisaccu flink kan versnellen. Als je ervan uitgaat dat je de volledige capaciteit van een 20kWh grote thuisaccu kunt benutten zonder de levensduur negatief te beïnvloeden door volledige ontlading en zonder significante energieverliezen tijdens het laad- en ontlaadproces, zou je er in theorie 4000 euro per jaar mee kunnen verdienen. Dit is gebaseerd op de gerealiseerde onbalansprijzen van 2023 en gaat uit van het volledig en onbeperkt inzetten van het 10kW-vermogen van de omvormer voor energiehandel of optimalisatie. Let wel, dat is de theorie. In de praktijk zijn er wat struikelblokken, maar dit geeft het potentieel aan.

Zwang doelt bij die struikelblokken op het feit dat je voor een optimale levensduur van de accu de accucellen beter niet volledig kunt ontladen, zodat je dus niet de volledige capaciteit kunt inzetten. Ook zijn er omzetverliezen bij de omvormer. Daarnaast kun je te maken krijgen met 'regeltoestand 2', waarbij TenneT zowel moet op- als afregelen. Zwang: "Dit gebeurt als sommige aggregators veel te veel vermogen tegelijk laten reageren op de passieve onbalans, waardoor hoge onbalanskosten ontstaan. Passieve onbalans is dus altijd reactief, niet proactief." Als je in de praktijk de helft van het zojuist genoemde bedrag haalt, zou de terugverdientijd slechts vier jaar zijn, wat ongekend kort is voor een thuisaccu. Dat komt min of meer overeen met de verwachtingen van Zonneplan.

Wat heb je nodig?

Om aan de slag te gaan met onbalanshandel heb je drie dingen nodig:

1. een dynamisch energiecontract,
2. een thuisaccu
   1. een aggregator.

Een dynamisch energiecontract biedt elektriciteitsprijzen die per uur wisselen en doorgaans lager zijn dan bij contracten met een vaste prijs. Er is alleen wel sprake van sterke prijsfluctuatie. Voor huishoudens met veel zonnepanelen heeft zo'n contract ook een keerzijde; in het geval van negatieve prijzen betaal je dan voor het leveren van zonnestroom, in plaats van dat je er een vergoeding voor krijgt. Het is in zo'n geval beter om de omvormer uit te schakelen. Het interessante aan dynamische elektriciteitsprijzen is dat ze helpen om het net te stabiliseren door gedrag te sturen: veel stroom verbruiken als de prijs laag is en weinig als hij hoog is. Zo worden vraag en aanbod beter op elkaar afgestemd. Hoe meer elektrische verbruikers een huishouden heeft, hoe beter dit kan worden gestuurd. Een thuisaccu kan hierbij helpen. In november 2023 hadden slechts 233.000 van de 8 miljoen Nederlandse huishoudens een dynamisch contract.

Het aanbod van thuisaccu's groeit sterk in Europa, maar door de salderingsregeling blijft de vraag in Nederland nog achter. Door die regeling is er met een regulier energiecontract immers geen enkele prikkel om je eigen zonnestroom te gebruiken. Je kunt de overtollige stroom van je zonnepanelen overdag simpelweg terugleveren en op een ander moment, zoals de avond of de nacht, gebruiken. Of de stroom die je in de zomer hebt opgewekt, wegstrepen tegen je verbruik in de winter. Het net functioneert daarbij als een virtuele accu. Voor huishoudens met een dynamisch contract werkt de salderingsregeling anders, doordat de prijs voor het leveren en afnemen per uur fluctueert. Een thuisaccu is daardoor nuttiger, omdat hij helpt door stroom tijdelijk op te slaan voor gebruik op een ander moment. Handelen op de day-ahead- en onbalansmarkt is nu een extra optie. Met een api kun je de omvormer van een thuisaccu' aansturen. Ook de meterkast is daarbij van belang: een 3-fasenmeterkast kan meer stroom afnemen en terugleveren dan een 1-fasevariant. Naast de capaciteit van de thuisaccu is dat ook van belang, want hoe meer vermogen, hoe groter het effect. Een load balancer stuurt het laden van alle apparaten aan, waarbij bijvoorbeeld het laden van een EV prioriteit krijgt boven het laden van de accu.

Verder heb je om te kunnen handelen een aggregator nodig. Als particulier mag je namelijk niet zelf handelen op de onbalansmarkt; er is dus een tussenpartij nodig. Dat kan een energiebedrijf zijn, een leverancier van een thuisaccu, of een ander bedrijf. Zo'n aggregator bundelt de capaciteit en het vermogen van alle aangesloten klanten, zoals huishoudens met een thuisaccu, buurtaccu's en accu's van commerciële partijen. Vervolgens bepaalt hij met behulp van geavanceerde software en algoritmen wanneer het het voordeligste is om elektriciteit te kopen, op te slaan en te verkopen, gebaseerd op realtime marktprijzen.

Balansverantwoordelijke Partij (BRP)

Een 'Balansverantwoordelijke Partij' (BRP) is bijvoorbeeld een energieleverancier. Een BRP is verantwoordelijk voor het in balans houden van de inkoop en het verbruik (of de productie) van elektriciteit binnen zijn portfolio. Een BRP voorspelt het verbruik of de productie van de aan hem toegewezen klanten en zorgt ervoor dat er voldoende energie wordt ingekocht om aan deze verwachting te voldoen. Als er een discrepantie is tussen de voorspelde en daadwerkelijke hoeveelheid energie, moet de BRP deze onbalans vereffenen op de onbalansmarkt.

Zo'n tussenpartij vraagt een vergoeding voor het gebruik, direct dan wel indirect. Bij Bliq is er sprake van een abonnement. De kosten voor PowerFlow zijn afhankelijk van de capaciteit van de thuisaccu; het start bij 7 euro per maand voor een 15kWh-model en loopt op tot 17 euro voor een accu met een capaciteit van 31 tot 50kWh. Bij Zonneplan en NextEnergy zijn de kosten enerzijds verwerkt in de aanschaf van de thuisaccu en anderzijds in het rendement van de onbalanshandel. Bij Zonneplan, dat de Nexus-accu in combinatie met een eigen dynamisch energiecontract aanbiedt, is de terugverdientijd van PowerPlay tussen de vier en zes jaar, afhankelijk van het type thuisaccu. NextEnergy gaat op zijn site uit van een terugverdientijd van 6,5 jaar. Bij alle partijen ontvang je maandelijks de opbrengst van de onbalanshandel. Het is niet altijd duidelijk of de opbrengst een-op-een wordt doorgegeven, of dat er nog wat aan de strijkstok blijft hangen. Bliq stelt dat het zelf niets afroomt van het behaalde resultaat met de thuisaccu; het bedrijf rekent alleen de abonnementskosten.

Frank Breukelman van Zonneplan bevestigt dat de opbrengst in het geval van de Nexus niet een-op-een wordt doorgegeven. “Zonneplan vangt de risico’s op die er zijn met het voeren, het bouwen, het beheren en het runnen van deze propositie voor de klant. Om de propositie zo goed mogelijk te maken, moeten we continu ons best doen om de Powerplay-vergoedingen zo hoog mogelijk te maken voor onze klanten, gedurende de hele levenscyclus van de batterij. Dit doel ligt ten grondslag aan al onze beslissingen. Daarom zijn we voortdurend bezig om het rendement te verhogen, door te investeren in de verbetering van ons algoritme, de aanschaf van nieuwe hardware en infrastructuur, en uitbreiding naar nieuwe energiemarkten. De gecommuniceerde rendementsverwachtingen zijn dan ook de bedragen die je als consument daadwerkelijk overhoudt.”

Zwang stelt dat Zonneplan waarschijnlijk ook nog een andere motivatie heeft om thuisaccu's in combinatie met onbalanshandel aan te bieden: "Zonneplan was oorspronkelijk verkoper van zonnepanelen en inmiddels ook energieleverancier. Huishoudens met zonnepanelen kosten energieleveranciers, afhankelijk van opwek versus verbruik, op jaarbasis tussen de 35 en 65 euro per MWh aan onbalanskosten. Dat is maar liefst een factor acht tot tien verschil met huishoudens zonder zonnepanelen, die op jaarbasis ongeveer 4 tot 8 euro per MWh aan onbalans kosten. Doordat Zonneplan vooral zijn zonnepanelenklanten klant heeft gemaakt van zijn energiebedrijf, heeft het zeer hoge onbalanskosten. Als Zonneplan dat met accu's kan aansturen, kan het die onbalanskosten fors verlagen. Stel dat Zonneplan 10.000 klanten heeft, allemaal met zonnepanelen, die gemiddeld 2500kWh verbruiken, dan bedragen de onbalanskosten voor Zonneplan 10.000 x 2,5MWh x circa 50 euro = 1,25 miljoen euro. Wanneer het bedrijf dit kan verlagen naar 10.000 x 2,5MWh x circa 6 euro, bespaart het bedrijf 1,1 miljoen euro, oftewel 110 euro per klant. Daarnaast kan Zonneplan dan ook nog geld verdienen door de accu's extra werk te laten doen. Dat extra geld kan het vervolgens voor een deel aan de klant geven."

Volgens Breukelman van Zonneplan speelt het wegwerken van onbalans niet mee in de motivatie om de Nexus aan te bieden: “Nee, die aanname klopt niet. Dan zouden onze batterijklanten namelijk de dupe kunnen worden van een verkeerde inschatting met betrekking tot de energiebedrijfklanten met zonnepanelen maar zonder batterij, en dat vinden we oneerlijk. We werken binnen Zonneplan dus echt als gescheiden entiteiten. Je batterij wordt losstaand optimaal aangestuurd en daar keren we vergoedingen voor uit aan jou. Dat is verder helemaal onafhankelijk van de onbalanspositie van Zonneplan Energie.”

Zie verder

Lees het gehele artikel op de onderstaand vermelde link.