Energietransitie/Verbruik

Digitale meter, slim net

Als je leest over een slimme meter, dan is deze niet echt slim, maar vooral digitaal! Het slimste dat die vaak kan is nl. het doorsturen van de meterstanden. Trouwens een van de aangebrachte voordelen, omdat dan geen meteropnemers meer moeten langskomen. Het nieuwe centrale datasysteem voor de Belgische energiemarkt werd echter na aanhoudende problemen weer uitgesteld. De oplopende factuur, die nu al geschat wordt op 200 miljoen euro, is voor de consument.

Omdat de meter digitaal zal worden, maar uit zichzelf niet slim, zullen dus anders apparaten en diensten moeten uitgewerkt worden. Dus niet alleen het aantal geplaatste digitale meters is van belang, maar ook wat ermee wordt gedaan. Het is aan de overheid om voor dit smart grid wetgeving te voorzien, zodat bedrijven het zien zitten om te investeren én om consumenten te beschermen.

Van meten tot weten

Cruciaal in de energietransitie is vastleggen wat je moet meten en hoe je dit zal meten. Voor het wat meten (uitgedrukt in kWh of Wh):

• E_h is wat jouw apparaten in huis verbruiken. Dit kan komen van jouw eigen productie (E_p) en/of worden geïmporteerd van het net (E_i).
• E_i is wat je importeert van het openbare elektriciteitsnetwerk.
• E_p is wat je zelf produceert, bv. door PV-panelen.
• E_e is wat je exporteert naar het openbare elektriciteitsnetwerk. Het is dus het deel van je productie dat je zelf niet direct kan verbruiken.
• E_d is wat je zelf direct verbruikt (zelfconsumptie) van de productie E_p en dus niet injecteert op het elektriciteitsnetwerk.

Er gelden volgende verbanden:

• Eh == Ei + Ep – Ee
• Ed == Ep - Ee

Voor het hoe meten:

• De analoge Ferrarismeter kan terugdraaien en daarmee kan je het verschil tussen afname en injectie bepalen (nl. Ei - Ee), maar niet de afzonderlijke waarden (nl. Ei en Ee apart). Met een aparte productieteller kan je Ep en dus ook Eh bepalen. Het bepalen van Ed kan niet, omdat je Ee niet apart weet. Als je bv. ‘s ochtends een meterstand noteert en ‘s avonds opnieuw, dan weet je niet hoeveel je effectief van het net hebt afgenomen (import) en hoeveel je hebt geïnjecteerd (export). Merk op dat een Ferrarismeter geen interface heeft waarmee je gedetailleerde meetgegevens kan opvragen.
• De digitale meter meet afname/import (Ei) en injectie/export (Ee) apart, waarbij deze enkel optellen (en dus nooit terugdraaien). Dit is gesplitst in een dal- en piekteller, waardoor de digitale meter vier tellers heeft. Je hebt apart nog een productieteller nodig om Ep te bepalen. Hier heb je wel voldoende om ook Ed te bepalen. Je kan ook gedetailleerde meetgegevens opvragen: zie verder.
• Er bestaat ook aparte apparatuur om metingen uit te voeren. Zie verder bij domotica.

Naast de metingen heb je nog software die alles grafisch voorstelt. Dat kan via Mijn Fluvius, via de eerder vermelde projecten en/of losstaand zoals bij EnergieId en zijn integraties. Ideaal is ook als die software verbruikers kan aansturen.

M.b.t. de digitale meter is er een afleesscherm, een P1-poort (voor verbruiksinformatie) en een S1-poort (voor geavanceerde detectie- en regeltoepassingen). Via het scherm kan je 16 gegevens aflezen door het drukken op de groene knop, waaronder de onderstaande (zie ook de animatieafbeelding).

• 1.8.1 == afname onder piektarief (dag)
• 2.8.1 == injectie onder piektarief (dag)
• 1.8.2 == afname onder daltarief (nacht)
• 2.8.2 == injectie onder daltarief (nacht, maar in de praktijk vooral het weekend)
• 1.8.0 == som van afname/import onder piek- en daltarief, dus Ei
• 2.8.0 == som van injectie/export onder piek- en daltarief, dus Ee
• 1.7.0 == het afgenomen vermogen in kW (als je P+ ziet staan, zal dit groter dan 0 zijn)
• 2.7.0 == het geïnjecteerde vermogen in kW (als je P- ziet staan, zal dit groter dan 0 zijn)
• 32.7.0 == hoeveel spanning in V er op het net staat (ideaal is dit 230 V)
• 31.7.0 == hoeveel stroom in A er doorheen de meter gaat

Als je nog geen digitale meter hebt, kan je controleren wanneer ze deze komen installeren. Je kan het ook zelf aanvragen (dit kost €72,54 exclusief btw), maar sowieso zou uiterlijk 1 juli 2029 alle gezinnen en kmo's een digitale meter moeten hebben.

• 
  Analoge Ferrarismeter
• 
  Energiemeter
• 
  Animatie scherm digitale meter
• Digitale meter

Verbruik beperken

Energielabel koelkast

Volgens de eerste stap van Trias energetica moeten we het energieverbruik beperken, door verspilling tegen te gaan. Dat de groenste kWh diegene is die je niet verbruikt is al lang een slogan. Daarover bestaan dus al heel wat websites. Onderstaande kleine opsomming schiet dan duidelijk tekort.

• Vermijd omzettingen: werk rechtstreeks op gelijkstroom.
• Vermijd sluipverbruik: sommige toestellen verbruiken elektriciteit zonder dat je er voordeel van hebt.
• Laat je niet alleen leiden door de aanschafprijs, maar bekijk ook de zuinigheid van apparaten.

Je energieverbruik kan je ook laten dalen, door je elektriciteitsverbruik te laten toenemen. Dit klinkt paradoxaal, maar denk bv. aan elektrisch vervoer: een elektrische auto gaat efficiënter om met energie, dan een auto met brandstofmotor. Een auto vervangen door een elektrische fiets of speedpedelec is natuurlijk nog heel veel beter.

Verbruik verschuiven

Als je een digitale meter hebt, dan draaien de tellers enkel vooruit:

• Ofwel is er afname/import van het net, waarbij je de de volle pot betaalt. Stel bv. €0,40/kWh.
• Ofwel is er injectie/export naar het net, waarbij je een kleine injectievergoeding ontvangt. Stel bv. €0,02/kWh.
• Als er geen afname of injectie is, staan alle tellers uiteraard stil.

Als de injectievergoeding heel klein is t.o.v. de afnamekost, dan is het altijd beter om waar mogelijk het verbruik te verschuiven naar een moment waarop je PV-energie over hebt. Je wil je PV-energie maximaal direct zelf gebruiken. Stel bv. een vaatwasser die 0,80 kWh in één beurt verbruikt:

• ‘s Nachts kost je dat 0,80 kWh * €0,40/kWh= €0,32.
• Bij een zonnige dag kost je dat 0,80 kWh * €0,02/kWh= €0,016. Want zelfs als je vaatwasser op zonne-energie werkt is dat niet gratis. Die elektriciteit gaat namelijk niet naar het net, waardoor je voor dat deel de injectievergoeding misloopt.
• Conclusie: 32 cent versus 1,6 cent lijkt nu niet om rijk van de worden. Maar je moet het natuurlijk bekijken over een volledig jaar en voor alle apparaten die je overdag kan aanzetten. Dat is 20 keer goedkoper!

‘s Nachts ben je zeker dat je apparaten geen gebruik kunnen maken van PV-energie. Ze verschuiven naar de dag maakt dat de kans groter is dat je van je PV gebruik kan maken. Deze kans is uiteraard niet 100%: soms zal er onvoldoende zonne-energie over zijn om alle apparaten daarvan te voorzien en zal er alsnog afname van het net zijn. Maar slim schuiven helpt zeker. Ook voor een lager capaciteitstarief.

Verbruik verdelen: PV Diverter

Kiezen is verliezen

Bij het deeltje over 'verbruik verschuiven’ blijkt het helaas niet altijd zo eenvoudig te zijn om “gewoon” apparaten overdag aan te zetten. Stel dat je 200 W naar het net injecteert en je hebt een apparaat van 600 W dat je zou kunnen aanzetten:

• Ofwel zet je het aan, waardoor je 200 W van jouw PV direct kan gebruiken (goedkoop). Helaas betekent het ook 400 W afname van het net (duur).
• Ofwel zet je het niet aan. Wie weet komt er later nog een moment dat minstens 600 W over is: ideaal om dat 600W-apparaat aan te zetten. Maar dat moment komt misschien nooit (een donkere dag), waardoor je dit apparaat alsnog ‘s nachts moet aanzetten. Dan had je het toch beter overdag aangezet zodat een deel van je eigen PV-opbrengst kon komen.
• Het ideale zou zijn dat je een apparaat aan 1/3 van zijn vermogen kan laten werken: op 200 W i.p.v. 600 W. Helaas gaan de meeste apparaten niet goed om met te weinig of te veel energie: in het beste geval werken ze niet, in het slechtste geval gaan ze defect.

Het basisprincipe blijft om apparaten maximaal overdag te gebruiken, maar dat je dan automatisch een goede situatie hebt is niet waar. Heel eventjes een wolk voor de zon maakt het nóg ingewikkelder.

PV Diverter

Een apparaat dat wél gemakkelijk met stukjes van zijn maximaal vermogen kan werken is een elektrische weerstand. Bv. in een elektrische boiler/vuurtje dat je maar een deeltje van zijn maximaal vermogen van 2000 Watt geeft. Standaard neemt een elektrische weerstand zijn maximaal vermogen op, maar een solar PV diverter kan dat voor hem regelen van 0 tot 100%. Dan heb je stopcontact → PV Diverter → boiler i.p.v. stopcontact → boiler. Als je de solar PV diverter kan laten weten hoeveel overschot er is (bv. door het uitlezen van de P1-poort van jouw digitale meter), dan kan hij exact die overschot elektrisch aan de weerstand geven:

• Plots een wolk voor de zon? De PV diverter past zich aan door minder of niets meer door te laten.
• Je bent klaar met frietjes bakken? Er is terug meer overschot, dus de PV diverter past zich aan door meer door te laten naar de boiler.
• Het water is volledig warm? De thermostaat in de boiler zorgt dat de boiler geen warm water meer maakt. Extra overschot zal dus geïnjecteerd worden in het net.

Bovendien zorgt een PV diverter ervoor dat de kans op een maandpiek kleiner wordt.

Werking

Je wil dus een elektrische weerstand tussen 0% en 100% kunnen aansturen, waarbij het vermogen zich automatisch aanpast tussen 0 W en bv. 2000 W.

In onderstaande grafiek zie je hoe 'open' het relais van de PV diverter staat: van O%=0 Watt tot 100%=2000 Watt. Zo zit de diverter bij ongeveer -2 minuten op 71%. Dus neemt hij ongeveer 1400 Watt op i.p.v. de volle 2000 Watt.

Op de bijhorende onderstaande vermogensgrafiek van de meter net<->huis zie je dat hij tussen -4 en 0 minuten zo dicht mogelijk bij 0 Watt probeert te zitten. Dus maximaal in de boiler, maar niet meer dan nodig.

Als je dan een verbruiker aanlegt, dan past hij zich aan. Als dat bv. de oven is, dan kan die zoveel vermogen opnemen dat er geen overschot meer is. Je verwacht dan dat het relais helemaal sluit tot 0%, de boiler gaat uit. Zie onderstaande grafiek waar dit zichtbaar is vanaf -1,5 minuten.

Op de bijhorende onderstaande vermogensgrafiek van de meter net<->huis merk je dat door het aanzetten van de oven er bijna 1600 Watt uit het net wordt afgenomen en dat er dus geen overschot is voor de boiler.

Nadelen

Er zijn enkele maren:

• Als je nog geen elektrische boiler hebt, dan moet je die nog kopen en installeren.
• De onderdelen van een PV diverter zijn heel goedkoop.
  • Als je deze kant-en-klaar koopt is het echter duur.
  • Als je het kant-en-klaar door een aannemer moet laten installeren, dan is het nog duurder.
  • Als je het zelf maakt kan je dat goedkoop doen, mits je de kennis en de tijd hebt.
• In de winter is de kans groot dat er onvoldoende overschot is, terwijl je nog steeds warm water wenst. Als je warm water nog niet op temperatuur is, moet je alsnog afname kunnen instellen bij een PV diverter.
• Een elektrische weerstand is niet per definitie de beste keuze:
  • Bij een gasboiler gaat van een input van 1 kWh ongeveer 0,9 kWh warmte in het water.
  • Bij een elektrische weerstand van 1 kWh gaat de volle 1 kWh in het water. Dit lijkt beter dan gas, maar de afnameprijs van gas is momenteel een stuk goedkoper dan van elektriciteit. Het is enkel goedkoper als het rechtstreeks van de zonnepanelen kan komen, wat een PV diverter gelukkig kan.
    Dat gas goedkoper is, is geen eigenschap van gas zelf, maar vooral van andere factoren. Denk bv. aan accijnzen, een politieke beslissing.
  • Een warmtepompboiler kan met 1 kWh elektriciteit zo’n 2 à 4 kWh aan warmte genereren. Een héél mooie uitvinding dus, maar deze kan niet overweg met een PV diverter en de investeringskost ligt een stuk hoger. Toch kan een warmtepompboiler de betere investering blijken t.o.v. e-boiler + diverter. Bovendien hebben sommige warmtepompboilers ook een klassieke weerstand zitten. Je gebruikt dan de warmtepomp voor de lagere temperaturen en een PV diverter voor de hoge temperaturen.
• De “modernere” elektrische boilers of elektrisch vuurtjes bevatten mogelijk nog elektronica die niet met een diverter overweg kunnen (bv. een display met de temperatuur op). Voor een diverter is het: hoe dommer/eenvoudiger, hoe beter.

Als je alle ‘maren’ overwogen hebt, dan kan een PV diverter voor jou nog steeds een goede investering blijken.

Toepassingen

• Elektrische boiler voor SWW.
• Elektrische keukenboiler.
• Elektrisch vuurtje zonder al teveel poespas. Je hebt er die rechtstreeks de lucht verwarmen, maar er zijn ook olieradiators.
• Verwarmd zwembad of jacuzzi.
• Er bestaan trouwens wasmachines en vaatwassers waarop je rechtstreeks koud én warm water kan aansluiten. Dit kan het overwegen waard zijn, toch als de leidingen ertussen behoorlijk kort zijn.

Realisaties

Om een elektrische weerstand tussen 0% (boiler uit) en 100% (boiler aan) te krijgen, zijn enkele mogelijkheden:

• Stopdezoninmijnboiler.nl biedt een compleet geassembleerde set aan voor een al-bij-al beperkte prijs. Deze kan een boiler van maximaal 2300 Watt aansturen. Let wel: je hebt hier nog wel een Home Wizard P1-meter bij nodig.
• De ‘routeur photovoltaïque’ van F1ATB biedt geen hardware aan, maar wel alle software + documentatie + forum voor een set die je zelf moet samenstellen. Het voordeel is dat je deze kan tweaken naar wens en dat de onderdelen heel goedkoop zijn. Het nadeel is dat je zelf meer kennis en tijd zal moeten investeren.

Domotica

Door de energietransitie zal de factuur er in de toekomst anders uitzien dan nu. Mogelijke nieuwe tarieven zijn capaciteitstarief, aansluitingsvermogentarief, TOU-tarief (time of use) en injectievergoeding. Om het onderste uit de (financiële) kan te halen en de energietransitie te laten slagen is het helaas niet zomaar de verbruikers aanzetten, als de zon schijnt (of de wind waait):

• Als je de vaatwas aanzet, én kookt én de wasmachine gebruikt én de auto oplaadt én én, dan zou het kunnen zijn dat je alsnog afneemt van het net. Zeker als er plots wolken voor de zon komen, waardoor je misschien zelfs een piek op het netwerk veroorzaakt (wat je capaciteitstarief omhoog kan sturen).
• Door de paradox van Jevons zou het kunnen dat er wordt geïnvesteerd in airco’s en een verwarmd zwembad. Toevallig twee zaken die het goed doen als ook de zon schijnt. Helaas ook twee zaken die de (energie)consumptie laten toenemen, wat voor het persoonlijk comfort goed is, maar niet voor de energietransitie. Hopelijk kiezen mensen dus nog steeds voor goede isolatie en zonnewering.

De manier waarop hoeft niet noodzakelijk hightech te zijn. Zie bv. lowtechmagazine.be, een online magazine dat zich vragen stelt bij een blind geloof in vooruitgang en hoogtechnologische oplossingen. Ondertussen is dit magazine trouwens verhuisd naar een webserver in Barcelona die werkt op zonne-energie en een kleine accu: zie lowtech.be. Dat magazine is bijzonder inspirerend, maar toch gaat veel meer aandacht naar domotica. Dankzij die elektronica kan je jouw elektriciteitsbalans aansturen om verbruik te beperken en te verbruiken als de prijzen laag zijn (o.a. je eigen productie maximaal zelf gebruiken en/of jouw eigen opslag optimaal in te zetten). Merk wel op dat het niet gaat om twee kampen in de energietransitie die met getrokken messen tegenover elkaar staan. Het kan dat je jouw warmtepomp automatisch aanstuurt als er veel zon is, maar liever een droogrekje dan een droogkast gebruikt (prijs, energie, kledij ziet minder af, ...). Het kan jij een elektrische auto hebt met een slimme laadpaal, maar jouw partner liever de (elektrische) fiets neemt (gezondheid, klimaat, hoofd leegmaken, files vermijden, ...).

De combinatie energietransitie, domotica en foolproofness staat nog in de kinderschoenen. Wat je kan tegenkomen tijdens jouw zoektocht:

• Meetapparatuur: naast de digitale meter zijn er ook projecten zoals OpenEnergyMonitor, Flukso, Smappee of Plugwise. Je kan er vaak niet alleen eigen metingen mee uitvoeren, maar ook de waarden uitlezen die komen van de digitale meter en jouw eigen productie. Hiermee kan je nog extra verbruikers meten, zodat je een nog gedetailleerder overzicht hebt. Denk bv. aan het verbruik van een warmtepomp.
• Het laden van elektrische voertuigen met slimme laadpalen of je thuisbatterij optimaal benutten (zoals EmonEVSE, OpenEVSE Smart EVSE, evcc - Solar Charging, go-eCharger, openWB, V2G Liberty of FlexiO).
• Het opslaan van warmte (warmtepomp) of koeling (koelkast, diepvries).
• Shelly of Sonoff, met hun relays, sensoren en accessoires.
• SmartGrid-ready (SG-ready) apparaten: kan de moeite zijn om bij aanschaf al rekening hiermee te houden, alhoewel je misschien nu nog niet de domotica hebt om er optimaal gebruik van te maken.
• ZigBee als protocol om draadloos sensorgegevens door te sturen (bv. licht, beweging, temperatuur, contact) en voor (proces)besturing (monitoring & control).
• Domotica, bv. Home Assistant (of vele andere).

Als je met iemand of iets in zee gaat, dan zijn volgende zaken erg belangrijk:

Let op voor een vendor lock-in

• Sommige zullen benadrukken dat je allerlei soorten domotica bij hen kunt afnemen. Het voordeel is dat je één aanspreekpunt hebt en dat alles netjes integreert. Maar als je niet oplet kan het dat je bij ieder extra afgenomen apparaat/dienst, je meer gebonden geraakt aan die ene fabrikant/dienstverlener. Veranderen (bv. als je merkt dat hun prijzen toenemen, hun service slechter wordt of zelfs dat ze ophouden te bestaan) lukt dan niet zomaar. Een vendor lock-in dus. Anderen zullen benadrukken dat ze open zijn en dat je hun apparaat kan afschaffen met een bijhorende dienst. Maar evengoed dat je de dienst bij een andere partij kan afnemen, of zelf iets maken. Daarvoor maken ze hun API (Application Programming Interface) beschikbaar, waardoor vrije integratie met verbruikssturing mogelijk is. Zo kan je dit integreren met andere IoT (internet of things) oplossingen. Wetgeving (best vanuit Europa) kan hier helpen om de vendor lock-in zo klein mogelijk te maken, bv. door een open API of open standaarden aan te moedigen/verplichten. Het verdienmodel wordt dan een afgenomen dienst of hardware en niet de vendor lock-in.
• Het zelf uitvoeren zal niet voor iedereen weggelegd zijn (tijd, kennis, goesting). Net als bij een verwarmingssysteem of zonnepanelen ga je dan op zoek naar een installateur. Die heeft een heel belangrijke rol om zaken uit te leggen, na te meten, te visualiseren, … Ga bij jouw keuze van installateur zeker niet over één nacht ijs. Vele investeringen zijn er namelijk gemakkelijk voor de komende 10 à 20 jaar. Aan het begin van deze energietransitie zijn er helaas nog niet veel te vinden.