Wereldwijd verschuift de elektriciteitssector van grote, gecentraliseerde netwerken die worden aangedreven door fossiele brandstoffen naar kleinere en slimmere hernieuwbare lokale netwerken.

Een sterk interessant gebied is "energiearbitrage", waarmee gebruikers elektriciteit kunnen kopen en opslaan wanneer deze goedkoper is en deze kunnen verkopen of gebruiken wanneer de kosten hoog zijn.

Maar Aotearoa, Nieuw-Zeeland, neemt dit langzaam op, ook al is het een cruciaal onderdeel van de overgang naar een koolstofvrije toekomst. Waarom is dit?

Small-grid technologieën en infrastructuur bevinden zich nog in de experimentele fase en worden getest op effectiviteit en wenselijkheid van verschillende opstellingen, eigendomsmodellen en commerciële arrangementen. En intelligente energiebeheersystemen die een vooruitziende voorspelling van de marktdynamiek kunnen geven, worden niet op grote schaal gebruikt.

Om deze dynamiek beter te begrijpen, hebben we een theoretisch 'microgrid' gemodelleerd in een woonwijk, Totarabank, op het Noordereiland van Aotearoa.

We hebben het model gebruikt om het verwachte commerciële rendement van investeringen in micronetwerken te voorspellen en om potentiële inkomstenstromen uit energiearbitrage te ontsluiten.

Slim plannen van batterijen

Energiearbitrage vereist batterijopslag en intelligente besturing om het maximale uit de opwekking van een lokaal systeem voor hernieuwbare energie te halen.

Dit kan worden bereikt door het toekomstige elektriciteitsverbruik op korte termijn te voorspellen en dit te koppelen aan de spotstroomprijs op de markt. Geavanceerde real-time controllers beslissen vervolgens of het lokale systeem moet opslaan of verkopen aan de markt (of opslaan en later verkopen).

Batterijopslagsystemen kunnen in grootte variëren, van batterijen op gemeenschapsschaal die een buurt van stroom voorzien tot batterijen binnen een vloot van elektrische voertuigen (EV's). De fundamentele controleprocessen die nodig zijn om een ​​optimaal resultaat te bereiken, zijn in grote lijnen hetzelfde, behalve dat gemeenschapsbatterijen stationair zijn terwijl EV-batterijen zich verplaatsen.

Gemeenschapsbatterijen kunnen tijdens de daluren van het net gekochte elektriciteit opslaan en vervolgens tijdens de piekperiodes ontladen. Buurten met zonne-energie kunnen midden op de dag gemeenschapsbatterijen opladen wanneer door zonne-energie opgewekte elektriciteit overvloedig is en ontladen tijdens de duurdere avondpiek.

EV-batterijen kunnen op dezelfde manier worden gebruikt, waarbij ze goedkopere nachttarieven of perioden van overtollige wind tijdens de nacht gebruiken om op te laden. De energie die is opgeslagen in EV-batterijen kan vervolgens worden ontladen in lokale belastingen of worden terugverkocht aan het net wanneer de prijs het hoogst is, waardoor een extra inkomstenstroom ontstaat.

Return on investment modelleren

In onze modellering gingen we ervan uit dat duurzaamheid, energieonafhankelijkheid en veerkracht de belangrijkste redenen zijn waarom mensen zullen investeren in technologieën voor schone energie. Wij zijn van mening dat energiearbitrage kapitaalintensieve micronetwerken mogelijk kan maken, in tegenstelling tot een investering op puur commerciële basis.

In het bijzonder hebben we een netgekoppeld microgrid overwogen dat fotovoltaïsche zonne-energie (PV) en windturbines integreert. Het systeem wordt ook ondersteund door een gemeenschapsbatterij en heeft een vloot van tien persoonlijke EV's om te dienen.

We hebben twee scenario's overwogen:een met inkomsten uit netwerkarbitrage en een zonder.

Onze resultaten suggereren dat inkomsten die expliciet worden verkregen uit energiearbitrage, de totale kosten van het systeem met ten minste 12% kunnen verlagen. Om dit in perspectief te plaatsen:voor een typische stadsbrede investering van NZ$ 10 miljoen in microgrids, betekent dit een besparing van $ 1,2 miljoen.

Een andere interessante bevinding was dat de tijdsduur dat de batterijen kritieke belasting konden dragen tijdens ongeplande netstoringen, ongeveer 16 uur per jaar groter was, vergeleken met het geval zonder intelligente besturing. Dit is een opmerkelijk veerkrachtvoordeel.

Wat betekent dit soort analyse voor u? Als u deel uitmaakt van een gemeenschap die geïnteresseerd is in het bezitten en exploiteren van een micronetwerk, heeft u nu genoeg bewijs om uw ontwikkelaar te vragen energiearbitrage te overwegen, zodat de gemeenschap kan deelnemen aan de elektriciteitsmarkt om winst te maken.

Als u een EV bezit en probeert goedkopere nachttarieven te krijgen, is dit een waarschuwing voor toekomstige aanbiedingen van elektriciteitswinkels om uw opslag op wielen te laten werken met de voertuig-naar-net-technologie.

Over het geheel genomen is energiearbitrage een uitstekend instrument om ondersteuning te bieden bij investeringsbeslissingen in hernieuwbare energie en om de inkomstenprognoses te verbeteren. + Verder verkennen

Het integreren van elektrische voertuigen in het elektriciteitsnet kan stroomuitval voorkomen

Dit artikel is opnieuw gepubliceerd vanuit The Conversation onder een Creative Commons-licentie. Lees het originele artikel.