Terugverdientijd van een thuisbatterij, de analyse van één jaar data in Vlaanderen

De motivatie van dit onderzoek kwam er na het zoveelste artikel dat in de pers verscheen over de terugverdientijd van een thuisbatterij waarbij de éénzijdige en simplistische conclusies ons steeds met verstomming deden slaan. Een grondige analyse op basis van echte data werd nooit eerder gedaan en moet duidelijkheid brengen.

Probleemstelling

De media bericht graag over topics die de mensen bezig houden. De thuisbatterij is hierdoor een graag gekozen onderwerp. Deze berichtgevingen zouden gebaseerd moeten zijn op feiten, toch zijn de analyses en conclusies vaak zeer uiteenlopend. Een voorbeeld hiervan is het artikel dat verscheen in het magazine van Test aankoop: “Investeren in Batterijen Rendeert niet” (Mercier & Vom Berge, 2020).

Het artikel maakt gebruik van gegevens uit een beschikbaar statistisch gebruiksprofiel, maar is dit statistisch profiel dan ook wel realistisch? Kunnen we geen eigen analyse maken met werkelijke gegevens uit onze thuisbatterijen?

Doelstelling 

Een technische en financiële analyse maken op basis van één jaar werkelijke data van een thuisbatterij in Vlaanderen om zo een antwoord te formuleren op de hamvraag: Is het financieel rendabel om te investeren in een thuisbatterij?

Methode en plan van aanpak

De eerste batterij van AlphaESS in België werd in Februari 2019 geinstalleerd te Hasselt. Het Energie Management Systeem van de batterij laat ons toe hier een diepgaand onderzoek op te verrichten en te bekijken wat het financiële effect van een thuisbatterij is op de energiefactuur in Vlaanderen.

De Werking van het batterijsysteem kan in real-time worden opgevolgd.  Elke 10 seconden worden de gegevens weergegeven.

Afbeelding 1: Online real-time opvolging van de thuisbatterij

Naast de real time opvolging van het baterijsysteem worden de gemiddelde waardes over elke 5 minuten van het batterijsysteem opgeslagen, namelijk:

  • Productie PV (kWh)
  • Verbruik elektriciteit (kWh)
  • Injectie naar het net (kWh)
  • Aankoop elektriciteit (kWh)
  • Energie die in de batterij wordt geladen (kWh)
  • Energie die uit de batterij wordt genomen (kWh)

Al deze data werd naar excel geëxporteerd. Per maand geeft dit meer dan 9.000 lijnen of 105.120 lijnen over de onderzochte periode van 1 Maart 2019 tot 29 februari 2020 zoals ter illustratie te zien is op onderstaande afbeelding.

Afbeelding 2: voorbeeld dataonderzoek 1 januari 2020

Omschrijving van de installatie

Twee ouders met 2 kinderen van 10 en 13 jaar uit Hasselt wonen in een volledig gerenoveerde woning van 1971. De bovengemiddeld grote woning wordt verwarmd met fosiele brandstof en beschikt over alle moderne technologieën. Het jaarlijks electriciteitsverbruik bedraagt net iets meer dan 11.300 kWh. De familie heeft één plugin hybride wagen en één klassieke dieselwagen. Om de jaarlijkse electriciteitsfactuur te verlagen beslist het gezin om het jaarverbruik te compenseren met de groene energie van zonnepanelen. De man des huizes is gefascineerd door de nieuwste technologieën en beslist ook meteen een thuisbatterij te installeren. Deze beslissing is niet gebaseerd op een terugverdienmodel maar wel uit overtuiging van de toekomst voor deze technologie.

PV installatie

Om het verbruik te compenseren werd er gekozen voor een 10 kVA 3-fasige SolarEdge omvormer van het type SE10K met 40 zonnepanelen van het merk Axitec van elk 300 Wp voor een totaal van 12.000 Wp aan zonnepanelen.

PV-generatorvermogen12 kWp
PV-generatorvlak65,1 m2
Aantal PV-modules40
PV-productie energie (verwacht)11.631 kWh per jaar

De zonnepanelen worden geplaatst op het platte dak onder een helling van 30 graden.

Afbeelding 3: zonnepanelen op het dak van de woning

Afbeelding 4: overzicht van de zonnepanelen

Het batterijsysteem

Voor dit project werd er gekozen voor een AlphaESS Smile 5 thuisbatterij met 2 batterijmodules, met een totale capaciteit van 11,4 kWh. De Smile 5 is een monofase thuisbatterij met een hybride omvormer en met een maximaal output vermogen van 5.000W.

In combinatie met een ADL-3000 vermogensmeter, worden de lasten over de verschillende fasen gecompenseerd, hierdoor kan deze 1-fase batterij perfect op een 3-fase netaansluiting gekoppeld worden.

MerkAlphaESS
ModelSmile 5
Aantal PV-modules40
Capaciteit2,9 – 34,2 kWh
Chemie van de cellenLFP
Max Laad/Ontlaad vermogen5.000 W
Max Laad/Ontlaad stromen56 A (0,5C)
Nominale Frequentie50 Hz
Nominale spanning batterij51,2 V
Depth of Discharge96%
Levenscycli> 10.000
Gewicht175 kg
Afmetingen (B x D x H)610 x 236 x 1.845 mm
Afbeelding 5: Opstelling van de thuisbatterij

De aansluiting van de installatie

De aansluiting wordt schematisch voorgesteld in onderstaande afbeelding.

Afbeelding 6: aansluitschema van het batterijsysteem

De Vlaamse premie voor de thuisbatterij 

Op 16 mei 2019 kondigde de Vlaamse regering aan dat het besluit werd goedgekeurd voor een premie voor stationaire installaties voor elektrochemische opslag van elektriciteit. Eenvoudig gezegd : minister Lydia Peeters kondigde de langverwachte subsidie voor thuisbatterijen aan.

Het betreft een vaste premie van 250 EUR per bruikbare kWh capaciteit van de batterij met een maximum van 3.200 EUR per aansluitingspunt. De premie kan nooit meer bedragen dan 35% van de investeringskost.

De totale investeringskost is de som van:

  • Aankoopprijs incl. BTW van het opslagsysteem.
  • De kostprijs van de batterijomvormer. Bij een hybride PV en batterij omvormer wordt 50% van de kostprijs van de omvormer in rekening gebracht.
  • De installatie -en plaatsingskosten.

Wie komt in aanmerking:

  • Natuurlijke personen die eigenaar zijn van een PV-installatie aangesloten op het net in Vlaanderen. Rechtspersonen zoals vennootschappen zijn dus uitgesloten.
  • Per aansluiting (EAN-nummer) maximaal 1 premie om de 10 jaar.

Technische voorwaarden:

  • Enkel woningen voorzien van een bi-directionele en digitale meter komen in aanmerking. Wie nog geen digitale meter heeft bij de aanvraag van de premie krijgt bijkomend ook de kost voor de plaatsing van zo’n meter vergoed tot een maximum van 300 EUR. Bij aanvraag voeg je dan een kopie van de goedgekeurde offerte voor de plaatsing van zo’n meter toe.
  • De premie kan niet gecombineerd worden met het 15-jarig recht op terugdraaiende teller.
  • De installatie moet geplaatst worden door een erkend installateur, gekeurd zijn, en aangemeld worden bij de netbeheerder.
  • De installatie is aangesloten op een PV-installatie met een maximaal AC-omvormer vermogen van 10kW.
  • De geplaatste batterij wordt niet als een loodaccu beschouwd.
  • De installatie moet beschikken over een tweerichtingscommunicatie-interface.
  • De thuisbatterij beschikt over een injectielimiet van 60% van het maximale omvormervermogen of een slimme sturing van de installatie die minstens hetzelfde resultaat oplevert.

Vooral het gevolg van deze laatste voorwaarde is onduidelijk en zal ook verder besproken worden in het onderzoek. De opslagsystemen van AlphaESS voldoen in elk geval allemaal aan de voorwaarden van de premie.

De Vlaamse premie toegepast

Om de premie te kunnen berekenen moet men kijken naar de nuttige opslagcapaciteit van de batterij. Meestal wordt enkel de nominale capaciteit van een batterij opgegeven. Doordat men een batterij (met LFP) nooit 100% mag ontladen zit hier een verschil op. Van de Smile 5 is 96% van de batterijcapaciteit nuttig bruikbaar.

11,4 kWh x 96 % = 10,94 kWh

10,94 kWh x 250 EUR/kWh = 2.735 EUR

Het bedrag is niet groter dan maximum van 3.200,00 EUR en kleiner dan 35% van totale investeringskost. De eigenaar zou dus recht hebben op 2.735 euro subsidie.

Op het moment van de installatie was er echter nog geen sprake van de subsidie en die werd dus ook niet aangevraagd. De impact indien die wel werd aangevraagd wordt later besproken.

Waarom worden vandaag thuisbatterijen geplaatst ?

De terugverdientijd van een thuisbatterij is tot nu toe een grote onzekere factor gebleken. Dit is dan ook de basis van dit onderzoek. En toch worden er in Vlaanden heel wat werkelijks verschillende systemen van AlphaESS geplaatst. De meest voorkomende argumenten die wij in de markt horen zijn:

  1. Meer energieonafhankelijkheid. Als men nog maar 25-35% afhankelijk is van energietarieven en alle andere kosten op de energiefactuur, zullen prijsstijgingen hierop een veel kleinere impact hebben.
  2. Slim aansturen van verbruikers. Een batterij kan op basis van het EMS zelf gaan bepalen om bepaalde verbruikers te gaan aansturen. 
  3. Noodstroom. Met een thuisbatterij kan in geval van stroomonderbrekingen bepaalde essentiële lasten van stroom blijven worden voorzien. 
  4. Minder last van afschakelende omvormers wanneer heel de straat maximaal aan het injecteren zijn. De batterij kan in dat geval blijven laden.
  5. Ecologische aspecten. Minder verliezen in het transport van elektriciteit. Wanneer men meer decentraal gaat produceren en opslaan gaat er veel minder elektriciteit verloren, wat een grote ecologische impact heeft. Groene energie blijft in dit geval ook echt groen. Door de eigen geproduceerde energie zelf te gebruiken of op te slaan in een batterij om dan zelf later te gebruiken kunnen we naar een meer duurzamere en groene wereld werken.

Analyse van de data

Een overzicht uit het EMS van de twaalf onderzochte maanden is terug te vinden in tabel 4 hier onder. We zien dat de totale productie van de zonnepanelen het verbuik net niet dekt en dat de verbruiken per maand relatief constant zijn.

Verbruik
(kWh)
Productie PV
(kWh)
Injectie
(kWh)
Aankoop
(kWh)
maart827,05836,60256,04246,49
april821,741.465,10680,3536,99
mei885,441.489,70668,4364,17
juni1.226,471.817,70628,4337,20
juli1.226,601.635,40638,10229,30
augustus933,921.520,90709,96122,98
september885,041.061,60344,49167,93
oktober870,47532,5060,51398,48
november879,89258,8014,90635,99
december1.004,13162,802,09843,42
januari980,67197,003,77787,44
februari918,96399,9021,78540,83
Totaal11.460,3811.378,004.028,854.111,22

Afbeelding 7: Visualisatie jaaroverzicht per maand

Op de grafiek van het jaaroverzicht is ook visueel duidelijk zichtbaar dat de PV-productie laag ligt in de wintermaanden en dat de maanden juni, juli en augustus de beste zijn.

Keuze tariefstructuur

Als eindgebruiker/consument hebben we een keuze welke tariefstructuur we willen toegepast zien. Om hier een goed overwogen keuze te maken is het belangrijk om de verschillen goed te kennen, en hier begint alles met de energiefactuur.

Afbeelding 8: overzicht componenten energiefactuur

De energiefactuur bevat over het algemeen vier grote componenten:

  1. De Energiecomponent: dit is de prijs per kWh, vastgesteld door de leverancier.
  2. Netkosten: De netkosten bestaan uit het distributienettarief en het vervoersnettarief toegepast door uw distributienetbeheerder (DNB).
  3. Heffingen: Dit zijn de taksen opgelegd door de overheid, met name: de energiebijdrage, de federale bijdrage elektriciteit , de bijdrage energiefonds, de kosten voor groene stroom en warmtekrachtkoppeling, het tarief voor de aan de distributienetbeheerder opgelegde openbare dienstverplichtingen, diverse heffingen opgelegd via de transmissienetbeheerder (elektriciteit): financieringsmaatregelen voor rationeel energieverbruik (REG), financiering van de aansluiting van offshore windparken, financiering voor de steunmaatregelen voor hernieuwbare energie, gebruik van het openbaar domein, toeslag voor de opkoop van groenestroomcertificaten en toeslag voor de strategische reserve.
  4. BTW: De btw van 21% wordt toegepast op alle componenten, behalve op de federale bijdrage en de heffing ter financiering van het Energiefonds in Vlaanderen, waarvan de bedragen niet aan btw onderworpen zijn.

Optie 1: Het prosumententarief

De zonnepanelen produceren vooral energie op momenten dat je het niet zelf kan consumeren (overdag). Dit is niet erg want de elektriciteit wordt het net opgestuurd en de electriciteitsteller draait achteruit. Op een later tijdstip kan je de overtollige electricitiet dan ook gratis terug nemen. Het probleem is dat deze producerende consumenten het net hiermee belasten zonder dit te vergoeden. Hiervoor werd in 2015 het prosumententarief ingevoerd.Aangezien het voorheen niet te meten viel hoe zwaar een prosument effectief het net belaste, wordt het prosumentarief berekend op het maximale AC-vermogen van de omvormer(s) van uw zonnepanelen. Hoe groter dat vermogen, hoe meer u betaalt voor het gebruik van het distributienet. Het maximale AC-vermogen van de omvormer is de beste indicator om de maximale impact van uw installatie op de werking van het net aan af te meten. Het prosumententarief zal, net als dat het geval is voor energieverbruikers zonder zonnepanelen, verschillen van netbeheerder tot netbeheerder.

Optie 2: Afrekening via werkelijke afname (nieuwe tariefstructuur van VREG)

Wanneer de prosument een digitale meter laat plaatsen, kan deze nog steeds virtueel terug draaien, maar hij kan ook kiezen voor nettarieven afgerekend op basis van wat hij werkelijk afneemt. Dit wil zeggen dat er voor alle componenten, buiten de electricieitscomponent en BTW, er nog steeds gesaldeerd wordt. 

Een digitale meter die geconfigureerd is volgens het enkelvoudig uurtarief en ingesteld om gefactureerd te worden volgens werkelijke afname: hoe wordt het verbruik berekend door de energieleverancier:

Te betalen verbruik

= (afname van telwerk 1.8.1 + afname van telwerk 1.8.2) – (injectie van telwerk 2.8.1 + injectie van telwerk 2.8.2)

= (afname van dagtarief + afname van nachttarief) – (injectie dagtarief + injectie nachttarief)

In tegenstelling tot het prosumententarief worden de “netgebruikkosten eigen productie” niet forfaitair aangerekend maar op basis van reële injectie. Deze aan te rekenen reële injectie wordt afgetopt op maximaal de bruto afname. Het tarief verschilt per netgebied, en zijn terug te vinden in onderstaande tabel. Zo is de prijs voor 2020 het goedkoopste voor Intergem en het duurste voor Gaselwest. Het verschil tussen deze twee bedraagt bijna 39%. Wil men gebruik maken van de subsidie voor thuisbatterijen, moet men voor deze tarief structuur kiezen.

EUR/kWh (incl BTW)20192020
Gaselwest€ 0,1975€ 0,1999
Imea€ 0,1537€ 0,1591
Imewo€ 0,1646€ 0,1664
Intergem€ 0,1449€ 0,1445
Iveka€ 0,1613€ 0,1634
Iverlek€ 0,1681€ 0,1694
Sibelgas€ 0,1849€ 0,1884
Infrax West€ 0,1651€ 0,1468
Inter-energa / Fluvius Limburg€ 0,1519€ 0,1497
Infrax Iveg€ 0,1710€ 0,1608
PBE€ 0,1680€ 0,1735

Keuze van de gebruiker in deze case

  • Zonder zonnepanelen betaalde deze familie voor 11.301,88 kWh aan elektriciteit per jaar aan 0,27 euro per kWh of een factuur van 3.051,51 euro per jaar.
  • Met de investering van zonnepanelen, maar zonder thuisbatterij, dekt de PV productie van 11.378 kWh, de consumptie en zou men voor de energiefactuur dus enkel terug vallen op het prosumentarief, namelijk het tarief van Fluvius Limburg: 854,9 euro.
  • Indien de familie had gekozen voor een afrekening voor het nettarief “eigen productie” zonder thuisbatterij, zou er op het saldo van de consumptie ten belope van de injectie enkel een netvergoeding van Fluvius Limburg te betalen zijn van 0,1519 euro per kWh voor in totaal 6,507,85 kWh of 988,54 euro.

Het gezin kiest er echter voor om een thuisbatterij te plaatsen en voor een afrekening zonder prosumententarief, dus op basis van eigen productie. Het gezin zal een netvergoeding van Fluvius Limburg betalen van 0,1519 euro per kWh op 4.029 kWh en op het verschil met injectie (4.029 kWh) en de aankoop (4.111 kWh) 0,27 euro per kWh of in totaal 634,22 euro per jaar.

Afbeelding 9: visualisatie consument vs nieuwe tariefstructuur

Op de infographic hierboven valt ook op dat het verbruik als consument lager ligt dan in het geval met zonnepanelen en een thuisbatterij. Het verschil is de eigen energieconsumptie van de omvormers en het batterij systeem. Een overzicht van de besparing is terug te vinden in de tabel hier onder.

FactuurPros. tariefTotaalBesparing
Consument geen PV€ 3.051,51€ 3.051,51
Prosument enkel PV€ 854,90€ 854,90€ 2.196,61
Eigen productie enkel PV€ 988,54€ 988,54€ 2.062,97
Eigen productie PV en BAT€ 634,22€ 634,22€ 2.417,29

Zelfconsumptie en zelfvoorziening

Het percentage zelfcunsumptie is essentieel om te bepalen welk tarrief het meest geschikt in voor de consument en dit percentage bepaald zeer sterk het rendement en de terug verdientijd. Om het kostenvoordeel in rekening te brengen, worden hier twee gangbare begrippen voorgesteld.

De zelfconsumptieverhouding staat voor het aandeel van de opgewekte zonne-energie dat ogenblikkelijk verbruikt wordt in het eigen huishouden. Ze wordt uitgedrukt door de verhouding van de eigen verbruikte PV-energie op de totale opgewekte energie afkomstig van de zonnepanelen.

De zelfvoorzieningsverhouding staat voor het aandeel van de gevraagde energie die je ogenblikkelijk zelf kan voorzien. Het is de verhouding van de gevraagde energie die zelf geproduceerd werd, op de totaal gevraagde energie.

Zelfconsumptie
met BAT
Zelfconsumptie
zonder BAT
Zelfvoorziening
met BAT
Zelfvoorziening
zonder BAT
maart66,1%38,1%70,2%38,6%
april51,8%33,2%95,5%59,2%
mei54,2%35,6%92,8%59,9%
juni64,8%49,0%97,0%72,7%
juli59,5%44,1%81,3%58,8%
augustus52,8%36,4%86,8%59,3%
september66,2%39,9%81,0%47,8%
oktober86,6%50,2%54,2%30,7%
november92,6%69,0%27,7%20,3%
december97,9%79,8%16,0%12,9%
januari96,4%71,1%19,7%14,3%
februari91,1%57,2%41,1%24,9%

Ter controle nemen we de gemiddelde waarde zelfconsumptie en zelfvoorziening met een thuisbatterij uit de data en controleren die met de cijfers die het monitoringplatform aangeeft. Ik kan deze cijfers niet ophalen in de monitoring voor specifiek onze onderzochte periode, wel per 7 dagen, 6 maanden, 3 jaar of sinds installatie. Voor de periode van Maart – April – Mei – Juni – Juli – Augustus heb ik voor respectievelijk zelfconsumptie en zelfvoorziening 58% en 87%. De afwijking van 1% is toe te schrijven aan afrondingen. De resulaten van de app zijn terug te vinden op afbeelding 13 en een globaal overzicht in de tabel hieronder.

Zelfconsumptie
met BAT
Zelfconsumptie
zonder BAT
Zelfvoorziening
met BAT
Zelfvoorziening
zonder BAT
Beste maand97,8%79,8%97,0%72,7%
Slechtste maand51,8%33,2%16,0%12,9%
Gemiddelde73,3%50,3%63,6%41,6%

Afbeelding 10: zelfconsumptie en zelfvoorziening via de App

Voor de eigenaar van een residentiële PV-installatie in Vlaanderen betekent het injecteren van stroom echter niet meteen een financieel nadeel. Door het systeem van de terugdraaiende teller is de negatieve prijs voor een geïnjecteerde kilowattuur dezelfde als voor een gevraagde. Economisch gezien heeft een hogere zelfconsumptieverhouding in Vlaanderen dus geen zin in combinatie met het prosumententarief. Wanneer er gekozen wordt voor het tarief “netgebruikkosten eigen productie”, dan is een hogere zelfconsumptie of -voorziening wel degelijk financieel voordelig.

Hoe hoger deze zelfconsumptie, des te groter het economisch rendement van de PV-installatie. Hoe hoger de zelfvoorzieningsgraad, hoe meer er kan bespaard worden in energiekosten.

Afbeelding 11: visualisatie zelfconsumptie en zelfvoorziening per maand

Op de grafiek is te zien dat vooral in de wintermaanden de zelfconsumptie en de zelfvoorziening sterker van elkaar afwijken dan in de zomermaanden en in die zomermaanden het percentage van zelfvoorziening het hoogste is.

Round Trip Efficiency van het batterijsysteem

Het type elktriciteit dat men dagelijks gebruikt is wisselstroom. Elektriciteit geproduceerd door zonnepanelen en opgeslagen in een batetrij is gelijkstroom. Omzettingsverliezen treden op tijdens het opslagproces, dit betekent dat een deel van de energie wordt omgezet in warmte. Dit wordt de round trip efficiency (RTE) genoemd. Schommelingen tussen 70 en 95% zijn de marktnorm.

Het EMS meet hoeveel energie er in de batterij gaat en hoeveel er terug wordt uitgehaald. Het overzicht hiervan per maand is terug te vinden in tabel 9. Hier wordt dus niet alleen rekening gehouden met omzettingsverliezen maar ook het eigen verbruik van het batterijsysteem.

Echarge (kWh)Edischarge (kWh)Efficiëntie
maart261,50234,3090%
april298,10272,3091%
mei290,70276,2095%
juni298,10286,2096%
juli276,60252,7091%
augustus257,10249,7097%
september293,70279,6095%
oktober204,50193,6095%
november65,2060,9093%
december30,8029,4095%
januari53,2049,8094%
februari149,50135,8091%
Totaal2.479,502.320,5093,6%

Zoals in de tabel hierboven getoond, is de totale energie die in de batterij werd gestoken op jaarbasis 2.479,00 kWh. De energie uit de batterij werd gehaald was op jaarbasis 2.320,50 kWh.

Dit batterij systeem heeft dus een efficiëntie gehaald van 93,6%.

Aantal cycli en levensduur van de batterij

Naast de efficiëntie van het batterijsysteem kunnen we ook het exact aantal cycli berekenen dat op één jaar tijd werd behaald. Één laadcyclus vindt plaats wanneer de batterij volledig wordt volgeladen en daarna ook volledig wordt ontladen. Men kan dus in één dag de helft van de batterijlading gebruiken en deze daarna volledig opladen. Als men de volgende dag hetzelfde doet, telt dit als één laadcyclus, en niet als twee. Het kan dus best een paar dagen duren voordat de batterij een volledige laadcyclus heeft doorlopen.

Aantal kWh dat nodig is om met dit systeem één cyclus te halen:

(11,4 kWh x 96%) + (11,4 kWh x 96% x 93,6%) = 21,19 kWh

Het aantal cycli dat behaald wordt op één jaar tijd in dit geval:

(energie in de batterij + energie uit de batterij) / (capaciteit van één cyclus)

= (2.479,50 + 2.320,50) / 21,19

= 226,5

Er werden dus 226 cycli gerealiseerd over de periode van de 12 onderzochte maanden. AlphaESS gerandeerd minstens 10.000 cycli, dit betekend een minimale levensduur van 45 jaar.

Terugverdientijd van het hele systeem

Eerder werd de besparing over de afgelopen 12 maanden berekend. Om het break-even punt te berekenen, en dus ook het tijdstip te bepalen wanneer de investering zichzelf heeft terugverdiend, moet men naar de investering kijken. In de tabel hieronder worden de variabelen gegeven waarmee er rekening werd gehouden. De prijzen zijn gebaseerd op de effectieve facturen van de installateur.

Investering zonnepanelen (incl BTW)€ 16.500 (1,375 € / Wp)
Investering thuisbatterij (incl BTW)€ 11.300 (991 € / kWh)
BTW percentage van toepassing6%
Prijs indexatie3%

Terugverdientijd zonder batterij en met prosumententarief

jaar 1jaar 2jaar 3jaar 4
Investering€ (16.494,00)
Prosumententax€ (854,90)€ (880,55)€ (906,96)€ (934,17)
Besparing€ 3.051,51€ 3.143,05€ 3.237,34€ 3.334,46
Cash flow€ (14.297,39)€ (12.034,89)€ (9.704,51)€ (7.304,21)
.
jaar 5jaar 6jaar 7jaar 8
Investering
Prosumententax€ (962,20)€ (991,06)€ (1.020,80)€ (1.051,42)
Besparing€ 3.434,50€ 3.537,53€ 3.643,66€ 3.752,97
Cash flow€ (4.831,91)€ (2.285,44)€ 337,42€ 3.038,97

Op basis van een investering in zonnepanelen, zonder thuisbatterij en volgens het systeem van de terugdraaiende teller zou dit gezin een terugverdientijd hebben gehad van 6 jaar en 48 dagen.  Dit ligt in lijn met de markt vandaag.

Terugverdientijd zonder thuisbatterij, met nieuwe tariefstructuur van de VREG

jaar 1jaar 2jaar 3jaar 4
Investering€ (16.494,00)
Prosumententax
Besparing€ 2.062,97€ 2.124,85€ 2.188,60€ 2.254,26
Cash flow€ (14.431,03)€ (12.306,18)€ (10.117,58)€ (7.863,32)
.
jaar 5jaar 6jaar 7jaar 8
Investering
Prosumententax
Besparing€ 2.321,89€ 2.391,54€ 2.463,29€ 2.537,19
Cash flow€ (5.541,44)€ (3.149,90)€ (686,61)€ 1.850,58
.
jaar 9jaar 10jaar 11jaar 12
Investering
Prosumententax
Besparing€ 2.613,30€ 2.691,70€ 2.772,45€ 2.855,63
Cash flow€ 4.463,88€ 7.155,58€ 9.928,04€ 12.783,67

Op basis van een investering van zonnepanelen, zonder thuisbatterij en volgens de nieuwe tariefstructuur heeft dit systeem een terugverdientijd van 7 jaar en 98 dagen.

Terugverdientijd met thuisbatterij, geen prosumententarief

jaar 1jaar 2jaar 3jaar 4
Investering€ (27.793,00)
Prosumententax
Besparing€ 2.417,29€ 2.489,80€ 2.564,50€ 2.641,43
Cash flow€ (25.375,71)€ (22.885,91)€ (20.321,41)€ (17.679,98)
.
jaar 5jaar 6jaar 7jaar 8
Investering
Prosumententax
Besparing€ 2.720,68€ 2.802,30€ 2.886,37€ 2.972,96
Cash flow€ (14.959,30)€ (12.157,01)€ (9.270,64)€ (6.297,69)
.
jaar 9jaar 10jaar 11jaar 12
Investering
Prosumententax
Besparing€ 3.062,14€ 3.154,01€ 3.248,63€ 3.346,09
Cash flow€ (3.235,54)€ (81,53)€ 3.167,10€ 6.513,19

Op basis van een investering van zonnepanelen, met een thuisbatterij en volgens de nieuwe tariefstructuur heeft dit systeem een terugverdientijd van 10 jaar en 9 dagen. Met deze drie vergelijkingen, waarvan het overzicht weergegeven wordt in tabel 13, kan men concluderen dat de terugverdientijd van de investering in een compleet PV systeem met thuisbatterij de grootste en de langste is, maar helemaal niet zo slecht is als in het artikel van testaankoop wordt beweerd (Mercier & Vom Berge, 2020).

InvesteringTerugverdientijd
PV installatie met prosumententax€ 16.494,006 jaar en 48 dagen
PV installatie met nieuw tarief€ 16.494,007 jaar en 98 dagen
PV installatie met batterij€ 27.793,0010 jaar en 9 dagen

Bovendien wordt hier nog geen rekening gehouden met de subsidie en is dit AC gekoppeld systeem met twee PV omvormers prijs technisch zeker niet de beste oplossing. De invloed van de subsidie wordt hierna verder onderzocht.

Effect van de Vlaamse steunmaatregel

Voor deze installatie zou vandaag een steunbedrag van € 2.736,00 kunnen aangevraagd worden. Om te kunnen genieten van de subsidie moet men de injectie wel beperken tot 60% van het PV-omvormer vermogen. Voor deze installatie zou dat betekenen dat er op jaarbasis 3.718 kWh in plaats van 4.028 kWh geïnjecteerd wordt. Om tot dit verschil te komen werd er elke 5 minuten gecontroleerd of de injectie deze 60% overstijgt en in dat geval ook gecorrigeerd. Het verlies van deze beperking wordt weergegeven in de grafiek hieronder.

Afbeelding 12: visualisatie feed-in beperking van 60% op 4 mei 2019

Dit betekent dat er op jaarbasis 310 kWh meer aangekocht moet worden. Hierdoor zal de elektriciteitsfactuur op jaarbasis met € 45,00 toenemen. Dus ondanks de injectielimiet heeft de subsidie wel een positief effect op de terugverdientijd en de cashflow van de investering. Omgerekend heeft een begrenzing van 60% op de injectie dus een effect van 7,70% op de totale injectie.

Terugverdientijd met thuisbatterij en met subsidie

Als de familie uit Hasselt ook de subsidie zou kunnen aangevraagd hebben dan zou dit een positief effect hebben op de terugverdientijd. Hier wordt enkel rekening gehouden met de nieuwe tariefstructuur aangezien dit een vereiste is voor de subsidie.

jaar 1jaar 2jaar 3jaar 4
Investering€ (27.793,00)
Subsidie€ 2.735,00
Prosumententax
Besparing€ 2.320,97€ 2.390,60€ 2.462,32€ 2.536,18
Cash flow€ (22.737,03)€ (20.346,43)€ (17.884,12)€ (15.347,94)
.
jaar 5jaar 6jaar 7jaar 8
Investering
Subsidie
Prosumententax
Besparing€ 2.612,27€ 2.690,64€ 2.771,36€ 2.854,50
Cash flow€ (12.735,67)€ (10.045,03)€ (7.273,67)€ (4.419,17)
.
jaar 9jaar 10jaar 11jaar 12
Investering
Subsidie
Prosumententax
Besparing€ 2.940,13€ 3.028,34€ 3.119,19€ 3.212,76
Cash flow€ (1.479,04)€ 1.549,30€ 4.668,48€ 7.881,25

De investering in een PV-systeem met een thuisbatterij en met steun van de Vlaamse Overheid in combinatie met het nieuwe tarief op basis van eigen productie heeft hier een terugverdientijd van 9 jaar en 178 dagen.

Vergelijking van resultaten met het artikel van Test aankoop

Als men de resultaten van dit onderzoek vergelijkt met de bevindingen van de auteurs in het artikel uit Test aankoop (Mercier & Vom Berge, 2020), kan men niet anders dan concluderen dat deze sterk verschillend zijn. Dit is bijzonder jammer aangezien deze artikels de consument sterk negatief beïnvloed om te stap te zetten naar meer groene energie. De belangrijkste verschillen die men kan vaststellen:

  • De prijs van een thuisbatterij is helemaal niet zo duur als in het artikel wordt vermeld. Opslag van 5,5 kWh (geïnstalleerd) kost ongeveer 5.400 euro oftewel 981 euro per kWh. De kostprijs van het batterijsysteem in deze case bedraagt 11.300 euro inclusief BTW oftewel 991 euro per kWh. Dat is minder dan in het artikel vermeld. Met dit systeem kan bij een nieuwe installatie de PV-omvormer ook worden weg gelaten wat een extra besparing is en positief bijdraagt tot de kostprijs per kWh.
  • Er wordt geschreven dat thuisbatterijen licht ontvlambaar zijn, dat is niet het geval met batterijen zoals die van AlphaESS waarvan de cellen uit LFP bestaan.  Meer info hierover vind je hier.
  • De auteurs schrijven dat het duur is om de batterijen te recycleren. Voor het recycleren van LFP cellen zijn er processen gebaseerd op mechanische behandeling van de cellen gevolgd door hydrometallurgische verwerking van het actieve kathodemateriaal een mogelijkheid. Momenteel zijn deze processen echter alleen beschikbaar op testschaal aangezien er momenteel nog te weinig batterijen zijn die moeten worden gerecycleerd. Het is dus zeer voorbarig om te stellen dat dit een duur proces is. In elk geval wordt er in LFP-cellen geen kobalt gebruikt, wat het proces goedkoper en milieuvriendelijker maakt. (Urs A. Peuker, 2019)
  • Het artikel maakt gebruik van een statistisch verbruiksprofiel, op basis van simulaties. Deze zijn duidelijk niet realistisch in vergelijking met deze reële data. Uit de statische profielen blijkt een zelfvoorziening van 44% dat terwijl hier een zelfvoorziening bekomen wordt van 63,6%. Dit verschil heeft een grote impact in de rendementsberekeningen. Het verschil is onder andere te verklaren in het feit dat de eigenaar van een thuisbatterij via het EMS en het monitoring platform inzicht krijgt in zijn verbruiken en dan men ook hierdoor anders gaan handelen, niet dat men grote inspanningen gaat doen die de levensstandaard aantast maar veelal kleine aanpassingen die toch een impact hebben zoals verbruikers meer overdag laten werken (vaatwasser met start-uitstel), verbruikers slim gaan aansturen zoals het laden van de wagen of het verwarmen van het warm water vat, enz… Hier kan je ontdekken hoe zo’n monitoring platform werkt.
  • Het grootste verschil ten opzichte van het artikel is dat men schrijft dat een deel van de opbrengst alsnog verloren gaat, dat klopt niet. Hetgeen men terug naar het net stuurt is niet kwijt maar kan men alsnog goedkoper terugkrijgen met de nieuwe tariefstructuur van de VREG.
  • Er is sprake van een maximale levensduur van 15 jaar. AlphaESS garandeert na 10 jaar nog minstens 80% restcapaciteit en minstens 10.000 cycli. De levensduur is dus geen 15 jaar maar een veelvoud ervan zoals eerder berekend.

Besluit van deze studie

We hebben met deze studie niet de ambitie gehad om tot algemene conclusies te komen. Iedere situatie is anders:

  • Kan je genieten van 6% BTW of ben je 21% BTW verschuldigd
  • Jouw verbruiksprofiel kan er heel anders uitzien
  • Prosumententarieven en netgebruikkosten kunnen bij jouw netbeheerder anders zijn
  • Misschien kan jij nog genieten van groene stroomcertificaten
  • Enz.

We kunnen wel stellen dat :

  • Het wel degelijk nut kan hebben om te investeren in een thuisbatterij, enkel en alleen al op basis van de terugverdientijd. In de beginjaren van de zonnepanelen was een terugverdientijd van tien jaar heel normaal en acceptabel.
  • Het verschil in terugverdientijd met enkel zonnepanelen ten opzichte van de combinatie met een batterij is slechts drie jaar, ook al is de investering veel groter.
  • De levensduur van de batterij is veel langer dan de terugverdientijd en langer dan algemeen verwacht wordt. Er is zelfs financiële ruimte om de omvormer te vervangen indien deze wel na tien jaar zou defect gaan. 
  • Het is op basis van onjuiste informatie en geruchten over de terugverdientijd dat de Vlaming terughoudend is over de aankoop van een thuisbatterij. Bovendien heeft de subsidie een positieve financiële impact. Het is aan de overheid en de sector om de bevolking meer te sensibiliseren over energieopslag en de meerwaarde hiervan.
  • De beperking van 60% injectie zorgt voor onrust en dat blijkt onterecht. De meerwaarde voor de netbeheerder blijkt hier ook eerder beperkt, het is dan ook aan te raden om deze limieten te schrappen uit de subsidievoorwaarde om meer mensen te kunnen overtuigen van de positieve effecten van een thuisbatterij. Ga in ieder geval na of in uw situatie de 60% injectielimiet zonder meerkost gerealiseerd kan worden.
  • Een thuisbatterij draagt sterk bij tot de bewustwording van de consument in het verbruik van elektrische energie. Die impact is zeer belangrijk voor de toekomst van de energiebevoorrading en het behalen van de Europese milieudoelstellingen om tegen 2030 de CO2-uitstoot met 35% te verminderen.
  • Het wegvallen van de terugdraaiende teller zal een gezin ook financieel onder druk zetten om meer eigenconsumptie van de opgewekte groene elektriciteit te realiseren. Naast bewustwording blijft een thuisbatterij vandaag de meest geschikte oplossing