Energy Storage voor Johan Cruijff ArenA
Voldoende backup power voor een avondje Champions League of de Rolling Stones – Off Grid. Dat kan dankzij de afgelopen zomer in gebruik genomen 3 MW batterij-opslag van het Amsterdamse stadion. Deze megabatterij kan de komende jaren uitgroeien tot de spil in het lokale elektriciteitsnet. Voorsorteren op de toekomst, als businessmodel, denkt Henk van Raan, CIO Johan Cruijff ArenA.
Met het ‘Energy Storage System’ (ESS) beschikt de ArenA over een reserve capaciteit van 2800 kWh. Dat is voldoende om volledig in bedrijf te blijven tijdens stroomuitval. Maar dat was niet het doel. Met het ESS kan het stadion een rol van betekenis spelen bij netbalancering en onbalanshandel. Bovendien kan de storage ingezet worden als energieleverancier op het lokale net en de eigen infrastructuur voor elektrische auto’s. Laden en ontladen wordt dan mogelijk, op termijn voor 200 auto’s. Al die accu’s vormen dan een aanvulling op de 3 MW storage faciliteit.
Second Life
De batterij-opslag heeft het aanzien van een serverruimte, met zeven rijen hoog opgestapelde Li-ion batterijen van Nissan. Hiervoor bestaat bijna de helft uit hergebruikte accu’s uit de Nissan Leaf (1ste generatie), aangevuld met nieuwe exemplaren (4de generatie). Het totaal is vergelijkbaar met de accupakketten van 148 Leaf’s. Nissan garandeert de levensduur. Hergebruik van accu’s uit elektrische auto’s in een systeem voor elektriciteitsopslag is goed mogelijk.
Energiemarkt
De ArenA heeft ruim 4000 zonnepanelen op de randen van het cabriodak liggen, goed voor 1,1 MWp vermogen. Maar overdag als de zon hoog staat, is de elektriciteitsconsumptie laag en het financiële voordeel van aan het net geleverde stroom beperkt. Opslaan voor gebruik op een ander moment kan dan voordelig zijn. De batterij kan ook ingezet worden voor piekshaving en piek shifting. Tegelijk kan gebruik gemaakt worden van prijsverschillen op de energiemarkt. “De elektriciteitsbehoefte kunnen we goed voorspellen aan de hand van de evenementen. We kunnen dus zelf kiezen welke periode we gebruiken om de batterij vol te laten lopen of om aan het net te leveren”, zegt Henk van Raan. Vanwege de prijsvorming op de day-ahead energiemarkt en de onbalansmarkt is zo voordeel te behalen: afnemen bij een overschot tegen lage prijzen, leveren bij tekort tegen hoge prijzen. “Dit is de belangrijkste driver in ons businessmodel”, zegt Van Raan.
Sprong in het diepe
Voor de exploitatie van het Energy Storage System is Amsterdam Energy ArenA als energy service company (ESCo) opgericht, samen met partners BAM, AKEF en Mobility House. “Als je kijkt naar de materiële investering, dan gaat het om miljoenen, maar wel met een terugverdientijd van tien jaar. Maar de immateriële investering is misschien wel het dubbele. We hebben echt heel veel tijd en energie gestopt in het uitdenken van het concept. Het toepassen daarvan in een bestaande omgeving maakte het extra complex. Maar we wilden het gewoon graag en zijn in het diepe gesprongen.” Met de opgedane ervaring kan de propositie scherper gezet worden, denkt Van Raan. “We hebben ons ten doel gesteld het nog een paar keer te doen, elders, met de kennis die we hebben opgebouwd.” Vanuit het buitenland is al interesse getoond in het concept van Amsterdam Energy ArenA.
Auto’s als buurtbatterij
Henk van Raan: “Als ik de automotive industry mag geloven dan gaat die elektrische auto een hele dominante rol spelen in de energietransitie. Met onze oplossing mikken we daar ook op. Wij denken dat de capaciteit van nieuwe generatie EV’s zo gaat toenemen dat de energietransitie langs deze as een enorme boost gaat krijgen. Accupakketten met een capaciteit van 60, 70 of zelfs 80 kW – veel meer dan je nodig hebt voor het dagelijkse gebruik van de auto. Met één volle accu kun je een hele week je huis voorzien van elektriciteit. Die auto voor de deur gaat een heel belangrijke rol spelen.”
Slim omgaan met lokale energie
“In toenemende mate wordt er steeds meer lokaal energie opgewekt. Voor efficiënt netbeheer is het ook goed als die energie ook lokaal wordt verbruikt. Opslagsystemen kunnen hier een rol in spelen. De Johan Cruyff ArenA heeft een innovatieve stap gezet. Stadions moeten van de UEFA een reserve-installatie hebben en de ArenA heeft deze eis ingevuld met dit opslagsysteem. Alliander heeft de gedurende het project ArenA advies gegeven in het zoeken naar aanvullende manieren om met de ESS inkomsten te genereren. Het gaat om het stapelen van mogelijkheden, zoals goedkope stroom opslaan en weer verkopen als de prijs hoog is, frequentie handhaving voor TenneT, onbalans handel en in theorie ook lokale tekorten stabiliseren. In Amsterdam komen lokale tekorten niet voor, daar is het net te stabiel voor. In andere landen zijn daar meer problemen mee, dus vandaar dat er ook veel internationale interesse was van andere stadions. In Nederland komt het vraagstuk lokale balancering tot nu toe beperkt voor, maar de verwachting is dat lokale balancering bij toenemende decentrale opwek belangrijker wordt.”
Pallas Agterberg, directeur strategie Alliander
TenneT primary reserve
Voor het bewaken van de netkwatliteit, de zogenaamde balanshandhaving, maakt de beheerder van het landelijke elektriciteitsnet TenneT gebruik van marktpartijen die regel- en reservevermogen kunnen leveren, maar ook frequentie-handhaving. Deze primaire reserve wordt ook wel FCR genoemd: Frequency Containment Reserve. De megabatterij van ArenA is door TenneT gecontracteerd als FCR.
Op het lokale elektriciteitsnet kan congestie optreden of dreigen te ontstaan, door een tijdelijk overaanbod van bijvoorbeeld stroom uit zon of wind. In een dergelijke situatie zou de ArenA ESS zo’n piek kunnen wegnemen of in een omgekeerde situatie, het vermogen op het lokale net kunnen aanvullen.
Dit artikel verscheen in Energiegids nr 9, september 2018