Koelen met zonkracht

Het stroomnetwerk raakt overbelast. Grootverbruikers kunnen in een aantal regio's al geen netverzwaring meer krijgen of stroom terugleveren aan het netwerk die door hun zonnepanelen is opgewekt. Daarnaast wordt op dagen met veel wind en/of zon te veel energie geproduceerd, waardoor elektriciteit soms een negatieve prijs krijgt, terwijl stroom op windstille, sombere dagen juist heel duur is. "Om deze onbalans op te heffen, wordt gezocht naar opslagmethoden", benoemt Harrie Versluis, projectleider Bouw bij DLV Advies.

Kortetermijnbuffer

Zonder dat ze het weten, beschikken veel akkerbouwers al over een kortetermijnbuffer op hun bedrijf: de mechanisch gekoelde bewaarcel. Normaal gesproken stuurt de computer de cel aan op basis van de temperatuur van het product. Maar wat zou er gebeuren als die cel wordt gestuurd op basis van het aanbod aan opgewekte stroom? Aan de hand van een aantal praktijkanalyses heeft DLV Advies gekeken wat er zoal mogelijk is.

Opgewekte energie zelf gebruiken

Tot dusver fungeert het elektriciteitsnetwerk als buffer: kleinverbruikers mogen opgewekte energie salderen (al zijn er plannen om deze regeling op termijn af te bouwen). Een overschot aan energie mogen zij zonder kosten aan het net leveren en bij een stroomtekort mogen zij later dezelfde hoeveelheid stroom afnemen, zonder kosten. "Een grootverbruiker mag dat niet", zegt Harrie. "Voor zijn overschot ontvangt hij weliswaar een terugleververgoeding, maar die is, op zonnige dagen, veel lager dan de stroom die hij moet inkopen op bewolkte, windstille dagen. Het is dus zinvol om zoveel mogelijk opgewekte energie zelf te gebruiken." 

Opbrengst zonne-energie wisselt per maand

Verder moeten grootverbruikers transportkosten en energiebelasting betalen voor de stroom die ze inkopen. "Als een grootverbruiker op jaarbasis 10.000 kWh minder aan het net levert, maar zelf gebruikt, dalen zijn transportkosten en energiebelasting met 500 tot 1.000 euro per jaar. Daarnaast betaalt een grootverbruiker voor de maandelijkse piekafname. Ook die besparing kan oplopen tot enkele duizenden euro's per jaar", geeft de projectleider aan. 
De opbrengst van zonne-energie wisselt van maand tot maand. De piek valt van mei tot en met juli, maar ook in april en augustus ligt de productie nog hoog. Producten die in die maanden nog in de koeling liggen, kunnen optimaal gebruikmaken van zonne-energie. Nadeel is dat zonne-energie alleen overdag beschikbaar is en bovendien varieert van dag tot dag. Voor beide is eigenlijk een buffer nodig.

Koelcel als buffer

Om te beoordelen of de koelcel gebruikt kan worden als buffer, heeft DLV Advies de draaiuren van een koeling geanalyseerd van een mechanische koeling waarvan het maandverbruik gemiddeld genomen gelijk is aan de maandproductie van de zonnepanelen. Op een zonnige dag in mei slaat deze koeling tien keer aan. In totaal draait zij twaalf uur: twee uur voor en tien uur na 12.00 uur. "Dat is logisch", zegt Harrie. "Het duurt immers even voordat de warmte van buiten naar binnen is gedrongen. Gevolg is dat tegen de tijd dat de koeling veel uren maakt, nog maar weinig zonne-energie beschikbaar is. Op zo'n zonnige dag zou de koeling eigenlijk eerder moeten aanslaan: op het moment dat de zonnepanelen energie beginnen te produceren. De benodigde twaalf koeluren hadden dan volledig uitgevoerd kunnen worden met zelf opgewekte zonne-energie. Het stroomnet was dan niet nodig geweest als buffer en de teler had zich het verschil tussen de in- en verkoopprijs, inclusief transportkosten en energiebelasting, kunnen besparen. Daarnaast gebruiken de compressor en condensor minder stroom als de koeling 's ochtends eerder aangaat, omdat het dan buiten nog koeler is." 

Maar wat gebeurt er op een bewolkte dag?

Is het op een bewolkte dag ook mogelijk om alle opgewekte energie in de koeling te stoppen? Een dag na die zonnige dag in mei, is het bewolkt en produceren de zonnepanelen maar de helft van de energie die ze produceren op een zonnige dag. Daar staat tegenover dat ook de energiebehoefte lager is: als de zon niet schijnt, is er immers minder instralingswarmte. Het gevolg is dat de koeling op die dag 10 uur moet draaien: 20 procent minder dan de dag ervoor. Er blijft dan nog een tekort aan energie over van 30 procent en daardoor zal de temperatuur van de partij wat oplopen.
Volgens Harrie hoeft dit geen probleem te zijn. "Ook als het product met behulp van buitenlucht wordt bewaard, fluctueert de temperatuur door de week heen. Als je de partij bij een buitenluchtkoeling elke dag een keer ventileert, stijgt de temperatuur circa 0,3 graden Celsius per dag. Sla je een dag over, dan loopt die stijging op naar 0,5 tot 0,6 graden. De invloed hiervan op de kwaliteit van het product is gering. Als we die ruimte ook geven aan een partij die mechanisch wordt gekoeld, dan zou je de partij op een zonnige dag iets verder kunnen terugkoelen, waardoor de koeling op een bewolkte dag minder hoeft te draaien." 

Fluctuatie in zonnige en bewolkte dagen is klein

Uit berekeningen van DLV Advies blijkt dat een fluctuatie tussen een zonnige dag in mei en een bewolkte dag in mei slechts 0,2 tot 0,3 graden Celsius is. Bij een sterk levend product is die fluctuatie wat groter en bij een rustig product wat kleiner. Voor bedrijven waarbij de koeling gemiddeld alle energie nodig heeft die door de zonnepanelen wordt opgewekt, helpt dit zeker. Maar ook op bedrijven die een variabele prijs krijgen voor hun geleverde energie is dit voordelig. Op een zonnige dag is de verkoopprijs van stroom lager en gebruik je zoveel mogelijk eigen stroom.

Financieel voordeel

Eerder de koeling aanzetten in combinatie met verder terugkoelen op een zonnige dag kan dus een financieel voordeel opleveren en het net ontlasten. De besturing van de bewaring moet dan wel weten dat er aanbod van zonne-energie is. Ook moet de besturing weten hoe ver zij de temperatuur mag laten oplopen. "Houd daarbij ook goed de luchtverdeling van kou in de cel in de gaten. Is die luchtverdeling goed, dan zijn geringe temperatuurschommelingen geen probleem. In cellen met een slechte luchtverdeling moet eerst dat probleem worden opgelost. Een slechte luchtverdeling zorgt namelijk normaal al voor temperatuurverschillen in de partij van 1,5 tot 2 graden", aldus Harrie. 

Dit artikel is in aangepaste vorm overgenomen van LandbouwMechanisatie