3 jaar fotonenboer in vogelvlucht
Op 22 september 2010 is het concept Fotonenboer officieel in Vierakker gelanceerd. Inmiddels functioneren de Vanadium- Redox-flow Batterij (VRB) en het aangesloten systeem van zonnepanelen zonder veel technisch problemen en wordt als het zonnig is nog altijd elektrische energie opgeslagen voor later verbruik. Inmiddels zijn er ook cijfers in de vorm van een energiebalans op bedrijfsniveau.
Sinds de lancering van Fotonenboer is er op het melkveehouderijbedrijf van de familie Borgman-Roeterdink ook op andere terreinen wat veranderd. Er werd al gemolken met twee robots, maar inmiddels wordt er ook gevoerd met een robot. Daarnaast is 60% van de verlichting in de stal vervangen door speciaal ontworpen LED-armaturen die ruim de helft zuiniger zijn dan de lampen die er hingen. Per saldo is het elektriciteitsverbruik van het bedrijf gestegen van 5450 kWh gemiddeld per maand in 2010 tot ruim 6300 kWh per maand in 2013. De elektrische voerrobot is hier met name debet aan, maar daar staat een forse besparing van 3500 liter dieselolie tegenover nu de voerwagen spreekwoordelijk in het museum staan. Als de gehele stijging van het elektriciteitsverbruik toe te schrijven zou zijn aan de voerrobot, dan bedraagt het verschil tussen inkoopprijs van elektriciteit en diesel ongeveer 2700 euro bij de huidige marktprijzen in het voordeel van elektriciteit. Dit wordt natuurlijk nog groter naarmate de prijs van elektriciteit daalt door productie van elektriciteit door zonnepanelen die voorbij hun terugverdientijd zijn en dus "gratis" stroom opwekken.
De Fotonenboer wekte in de afgelopen drie kalenderjaren gemiddeld 43.835 kWh op met 50 kWp zonnepanelen. Het maximaal afgenomen vermogen ligt in de orde van 30 kW, wat betekent dat op een mooie zonnige dag de meeste zonne-energie overtollig is. De batterij op het erf kan maximaal 100 kWh opslaan bij een vermogen van gemiddeld 10 kW en heeft dus niet altijd de mogelijkheid om alle overtollige energie op te slaan of tekorten af te dekken. Een grotere batterij is daarvoor niet de oplossing, want die zou dan het merendeel van de tijd op lage capaciteit benut worden en door de hogere investering onrendabeler worden. Maximaal benutten van de capaciteit is ook bij energieopslag de bedrijfseconomische uitdaging!
In de eerste jaren zagen we bij Fotonenboer dat de batterij ongeveer evenveel overtollige energie opsloeg als er in totaal via het openbare elektriciteitsnetwerk werd afgevoerd. Met de ingebruikname van de voerrobot is het elektriciteitsverbruik op het bedrijf gestegen en constanter geworden (hogere basislast) waardoor een kleiner deel van de opgewekte elektriciteit moest worden teruggeleid naar het elektriciteitsnet. De energie die in de batterij werd opgeslagen en weer vrijgegeven bleef in die periode echter gelijk, wat aangeeft dat de capaciteit van de batterij zeker niet te groot gekozen is. De verliezen van de batterij bedroegen in de afgelopen jaren gemiddeld 47% en dat is fors. Van iedere 100 kWh die in de batterij wordt "gepompt" komt er dus maar 53 weer uit. Dat komt deels (12%) door verliezen in de omzetting van wisselstroom in gelijkstroom en vise versa. De rest is het gevolg van de gekozen batterijtechnologie. De VRB werkt namelijk met een vloeistof die moet worden rondgepompt. Jaarrond zijn de chemische verliezen en pompverliezen samen ongeveer 35%. Dit zou minder kunnen worden door de batterij op donkere winterdagen en andere momenten van weinig toegevoegde waarde op stand-by te zetten, wat momenteel niet gebeurt. Een andere optie is de benutting van de batterij in de wintermaanden te verhogen door toevoeging van windenergie. Wind en zon vullen elkaar statistisch zeer goed aan.
Door de salderingsregeling is een batterij voor een gemiddelde melkveehouder op dit moment niet interessant. Teruggeleverde zonne-elektriciteit wordt immers bij een kleinverbruikersaansluiting t/m 3x80 Ampère volledig verrekend met de van het net afgenomen elektriciteit. Dit kan uiteraard veranderen als de salderingregel na de evaluatie in 2016 zou worden ingetrokken en uiteraard is het altijd verstandig te kiezen voor een batterijtechnologie met de kleinst mogelijke verliezen. De VRB is in dat opzicht niet zaligmakend en is bij de Fotonenboer dan ook gekozen vanwege andere technische kenmerken, zoals een zeer lange levensduur en zeer goede herbruikbaarheid en restwaarde van de Vanadium-vloeistof.
Interessant wordt het als meerdere Fotonenboeren regionaal gekoppeld worden via energieopslag en monitoring. Pas dan zal blijken wat deze technologie kan betekenen op regionaal niveau en hoe melkveehouderijbedrijven maximale meerwaarde kunnen halen uit de ontwikkeling naar een elektriciteitsneutrale melkveehouderij. Het dakoppervlak van de Fotonenboer is groot genoeg om nog eens 50 kWp te kunnen installeren en dus het eigen verbruik ruim te kunnen compenseren met eigen opwek. Alleen de balans tussen zomer en winter vraagt nog om een uitdaging. Een combinatie met elektrisch vervoer, windenergie en biogas zou daarvoor zeker helpen!
Figuur 1: Elektriciteitsbalans Fotonenboer in kWh
