Energiebeheersysteem – wat doet het en hoe kan het jou helpen?

Hernieuwbare energieën zijn niet altijd beschikbaar wanneer ze nodig zijn. Dit nadeel kan worden gecompenseerd door middel van een energiebeheersysteem. De centrale controle- en besturingseenheid stelt overtollige zonne-energie beschikbaar aan consumenten die deze zo efficiënt mogelijk kunnen gebruiken.

Controle en beheersing van het energieverbruik, efficiënt gebruik van zonne-energie

Energiebeheer betekent het zo efficiënt mogelijk gebruiken van energie. Concreet betekent dit het bereiken van een vereist vermogen met een minimaal energieverbruik en dus het besparen op elektriciteitskosten. Een positief “neveneffect”: een lager elektriciteitsverbruik betekent ook minder belasting van het milieu. Energiebeheer speelt een belangrijke rol in vele sectoren van de economie, maar in toenemende mate ook in particuliere huishoudens.

Energiebeheersystemen, of kortweg energiemanagers, zijn technische en logistieke voorzieningen die de taak van energiebeheer vervullen.

Wat zijn de voordelen van energiebeheer?

Volgens een studie van het Duitse Energieagentschap (dena) is het onderwerp “elektriciteitsbesparing in huis” voor 70% van de consumenten van zeer groot tot zeer groot belang. Toch onderneemt slechts iets minder dan de helft van de respondenten actie. Overschakelen op hernieuwbare energiebronnen is een belangrijk onderdeel van de Duitse energietransitie. Beleidsmakers zijn fundamenteel verantwoordelijk voor de uitvoering ervan. Iedere particuliere exploitant van een fotovoltaïsch systeem kan echter ook zijn eigen energieomzet creëren, de kosten verlagen en tegelijkertijd geld besparen.

Consumentenelektronica is goed voor een groot deel van het elektriciteitsverbruik in particuliere huishoudens (ongeveer elk tweede huishouden is uitgerust met ten minste twee pc’s, laptops of soortgelijke apparaten) en het gebruik van huishoudelijke hulpjes zoals vaatwassers of wasmachines. Vooral hier kan veel elektriciteit worden bespaard (trefwoord “stand-by bedrijf”). Zelfs als deze veranderingen in het consumptiegedrag een bijdrage leveren, kan energie pas echt efficiënt worden gebruikt met energiebeheer. Noodzakelijk werk kan gedaan worden met milieuvriendelijke en goedkope zonne-energie als er een overschot is. Dit bespaart de noodzaak om elektriciteit van het net te kopen en bespaart dus geld.

Taken van energiebeheer voor PV-systemen

• Monitoring – overzicht van de elektriciteitsproductie van het zonnesysteem
• Efficiënt gebruik van milieuvriendelijke en goedkope zonnestroom
• Verbetering van de energiestromen
• Overzicht van het elektriciteitsverbruik van huishoudelijke apparaten en grootverbruikers
• Verlaging van de elektriciteitskosten en vergroting van de onafhankelijkheid van de energieleverancier
• Meer comfort en een betere energiebalans
• Voorzieningszekerheid

Eisen voor energiebeheersystemen

• Intelligente besturing om complexe taken op te lossen
• Eenvoudige bedienbaarheid
• Aanpassing aan het gedrag van de gebruiker
• Instelling van automatische functies
• Controlefunctie en mogelijkheid om het controlesysteem te beïnvloeden

Hoe kan energiebeheer geld besparen?

Met een energiebeheersysteem kan het verbruik van elk afzonderlijk apparaat in huis in de gaten worden gehouden. Op deze manier kunnen “stroomvreters” worden geïdentificeerd. De apparaten kunnen dan worden uitgeschakeld als ze niet in gebruik zijn of vervangen door nieuwere, energiebesparende apparaten.

Dankzij intelligent energiebeheer kan het overschot aan zonne-energie ook specifiek worden gebruikt voor verbruikers die ook kunnen draaien als er niemand thuis is. Een typisch voorbeeld hiervan is de zwembadpomp. Natuurlijk kan de elektriciteit ook worden opgeslagen. Beide maatregelen verhogen het zelfverbruik en zorgen ervoor dat er geen dure netstroom gekocht hoeft te worden.

Slimme integratie van energiebeheersystemen in het dagelijks leven

In tijden van stijgende energiekosten en lage feed-in tarieven valt er veel te zeggen voor het gebruik van een energiemanager in het eigen huis. Technisch gezien is dit een apparaat dat geïntegreerd is in de energievoorziening. Dit kan door de hardware te installeren op de bovenleiding van het elektrische distributiesysteem of door het te integreren in een lokaal netwerk. Het energiebeheersysteem wordt gecompleteerd door software die de energiestromen visualiseert en controle mogelijk maakt. Dit kan bijvoorbeeld via een browser of via een speciale app. Via slimme meters bepaalt de energiemanager in real time de door het fotovoltaïsche systeem opgewekte elektriciteit en het verbruik van alle aangesloten apparaten. Op basis van deze meetgegevens en dankzij slimme software regelt het energiemanagementsysteem de energiestromen in het huishouden en leidt het bijvoorbeeld overtollige zonne-energie naar de opslagunit, schakelt het consumenten aan of uit of stuurt het de stroom door naar de wallbox.

Sectorkoppeling: integratie van grootverbruikers in het energiebeheersysteem

Als commandocentrum bestuurt de energiemanager niet alleen kleine huishoudelijke apparaten zoals ontvochtigers of zwembadpompen, maar ook grootverbruikers zoals verwarmingsstaven, elektrische voertuigen of warmtepompen. De vervanging van fossiele brandstoffen door elektriciteit wordt sectorkoppeling genoemd. Door zoveel mogelijk van de eigen energievoorziening om te schakelen naar groene stroom kan elk huishouden met een PV-systeem tegelijkertijd bijdragen aan de energie-, transport- en warmtetransitie.

Intelligent energiebeheer

Een energiemanager maakt het mogelijk om het overschot aan zonne-energie volgens prioriteiten te verdelen. Als bijvoorbeeld de elektrische auto en een opslageenheid moeten worden opgeladen, is het volgende scenario denkbaar:
De wallbox heeft een overschot van minstens 1,4 kW nodig voordat de elektrische auto kan worden opgeladen. Zolang het overschot onder deze drempel blijft, stroomt de zonnestroom naar de opslag. Als de drempelwaarde wordt bereikt, stuurt het energiemanagementsysteem de zonne-energie naar de Wallbox. Als het vermogen later onder de drempelwaarde komt, stroomt de elektriciteit terug naar de zonne-opslag.

Bovendien kan de energiemanager, met de juiste programmering, de elektrische auto voorzien van een minimale laadhoeveelheid waarmee een gewenste afstand veilig gereden kan worden. Als er niet genoeg zonne-energie beschikbaar is, wordt extra netstroom gebruikt. Ook kan bijvoorbeeld worden ingesteld dat het aandeel netstroom wordt geleverd als het bijzonder goedkoop is, bijvoorbeeld in een nachttarief.

Energiebeheerders en smart home’s

De term “smart home” omvat ontwikkelingen die erop gericht zijn huishoudelijke apparaten en de energievoorziening zelf intelligenter te maken. Daartoe worden deze apparaten uitgerust met elektronische toevoegingen, zodat ze via bijbehorende software of apps kunnen worden gecontroleerd en bestuurd.

Idealiter komt de informatie die uit de apparaten wordt verkregen samen in een bewakings- en regelsysteem, de cockpit van het slimme huis, zogezegd, dat centraal energiebeheer mogelijk maakt. De voorwaarde voor netwerkvorming, voor het meten van verbruiksgegevens en het sturen van energiestromen via het “controlecentrum”, zijn zogenaamde interfaces. Momenteel is er nog een veelheid aan interfaces en communicatiestandaarden die niet altijd op elkaar aansluiten. De ontwikkelaars van oplossingen voor energiebeheer doen veel moeite om hun producten compatibel te maken met potentiële eindapparaten. Het is zeker niet verrassend dat de aandacht uitgaat naar grote merken en hun normen. Bij merkloze producten daarentegen is het soms zo dat ze niet met de centrale in een netwerk kunnen worden opgenomen. Alleen algemeen geldende industrienormen kunnen hier uitkomst bieden. Een initiatief van bedrijven en instellingen probeert met EEBUS deze standaardisatie tot stand te brengen.

Energiebeheersystemen zijn meestal toegankelijk via het internet. Daarom moeten gebruikers bij de keuze van hun energiemanager zoeken naar versleutelingsmethoden die de hoogste veiligheid beloven. De verbinding met het internet heeft echter een doorslaggevend voordeel: het maakt bewaking of onderhoud op afstand mogelijk door een deskundige, zoals de installateur die het PV-systeem heeft aangelegd. Eventuele fouten kunnen gemakkelijk worden opgespoord en met weinig moeite worden gecorrigeerd, en de instellingen kunnen worden geoptimaliseerd. Als een onderdeel van het energiesysteem daadwerkelijk defect is, kunnen deskundigen dit door analyse opsporen en de juiste onderdelen meenemen voor de reparatie.

Slimme stopcontacten

Nog niet alle apparaten hebben de voorwaarden voor slimme bediening. Dit gat wordt gedicht door radiogestuurde stopcontacten. Deze intelligente contactdozen kunnen gekoppeld worden aan de energiemanager. Voorwaarde voor een succesvolle integratie is dat de centrale en het stopcontact zich in hetzelfde netwerk bevinden en dat het netwerk via WLAN toegankelijk is. Uiteraard kunnen de stopcontacten alleen gebruikt worden waar het elektrische schakelproces voldoende is om een verbruiker te starten. Als, zoals in het geval van een wasmachine, de waterkraan nog moet worden opengedraaid, is dat op deze manier niet te realiseren. In de toekomst zijn echter ook elektrisch schakelbare kleppen voor de watertoevoer denkbaar.