Zonne-energiestrategie voor de Port of Switzerland

De uitdaging

De Port of Switzerland in Basel — de enige commerciële haven van Zwitserland — zet zich in voor een duurzame infrastructuur voor de regio. Samen met nutsbedrijf IWB en logistieke partners Rhenus Alpina en Ultra-Brag richtte de haven het Port Innovation Laboratory op om Basel te helpen zijn net-zero-doel voor 2037 te bereiken in een reële industriële testomgeving. Als onderdeel van het ontwikkelplan overwoog Rhenus Alpina een derde PV-installatie op het haventerrein te plaatsen — een stap die meer dan 6 GWh aan potentiële overproductie zou opleveren. Het consortium wilde weten of dat overschot kon worden omgezet in extra opbrengsten, of dat iets anders meer voor de hand lag.

De locatie is lastig te plannen omdat er drie zaken tegelijk in beweging zijn. Ruimtelijke complexiteit: opties met grote impact, zoals het opzetten van een gemeenschap voor elektriciteitsdeling, vereisen dat de locatie van elk aan te sluiten gebouw wordt gemodelleerd. Beschikbaarheid van bronnen: de fluctuerende zonneproductie moet worden afgestemd op zeer uiteenlopende verbruikers op het terrein, waaronder kranen en gebouwen. En volatiliteit: de energiemarkt verandert vaak genoeg dat de analyse meerdere scenario’s met verschillende stroomkosten en exportprijzen voor hernieuwbare energie moest omvatten. Spreadsheetmethoden zijn te grof voor een geïntegreerd plan; volledige simulatietools zouden technologiekeuzes hebben vereist die het consortium nog niet had gemaakt.

Hoe Sympheny werd gebruikt

IWB en het Sympheny-team voerden het project uit in vier opeenvolgende stappen: analyse van de status quo, doelstelling, scenariomodellering en presentatie van de optimale strategieën. Er werden vier strategieën gedefinieerd, elk voortbouwend op de vorige: status quo, maximale productie op locatie, onderlinge koppeling van gebouwen, en maximaal eigen verbruik met batterijen. Elke strategie werd geoptimaliseerd tegen vier scenario’s — stabilisatie van de energiemarkten, aanhoudend hoge prijzen, energieoverschot, en instabiele toevoer — voor een totaal van 16 varianten.

• Strategie-en-scenariomatrix — Zestien varianten — vier strategieën stresstested tegen vier energiemarktscenario’s — leverden één beslissingsmatrix op die het kosten-, investerings- en risicoprofiel van elke optie toont.
• Dashboard voor risico’s en kansen — Variabele operationele kosten, aanvullende totale investering, totale kosten en het verschil ten opzichte van de status quo per variant, naast elkaar gezet zodat kansen en risico’s in één oogopslag konden worden vergeleken.
• Gevoeligheid voor het terugleveringstarief — Getest hoe de economische haalbaarheid van elke strategie verschuift als het terugleveringstarief wordt vervangen door enkel spotmarktopbrengsten — waarmee veranderende regelgeving als het grootste risico naar voren kwam.

Resultaat

Alle vier de strategieën (afgezien van de status quo) leveren kostenbesparingen op ten opzichte van de huidige bedrijfsvoering, tot ongeveer 20–25%. Het volledige PV-potentieel van 6.000 kWp wordt in elke strategie behalve de status quo grotendeels benut. Zonder onderlinge koppeling van de gebouwen wordt slechts 10% van de opgewekte elektriciteit direct op locatie verbruikt; in de strategieën met batterijen (maximaal eigen verbruik) zijn de batterijen zo gedimensioneerd dat ze ongeveer 2–4% van de totale elektriciteitsvraag dekken.

De belangrijkste bevinding is dat veranderende regelgeving het grootste risico vormt, niet de volatiliteit van de marktprijzen. De aanname over het terugleveringstarief heeft de grootste individuele impact op de economische haalbaarheid van PV — als alleen de spotprijs van elektriciteit als opbrengst zou gelden, zou de PV-uitbreiding worden beperkt tot 1.900 kWp, en zou puur maximaal eigen verbruik zelfs duurder zijn dan de status quo. Het onderling koppelen van de gebouwen is de strategie die de haven beschermt tegen een ongunstige tariefwijziging, en de analyse identificeert welke gebouwen het eerst moeten worden aangesloten en welke alleen in bepaalde scenario’s meedoen. De haven beschikt nu over een gefaseerd uitrolplan waar zij achter kan staan, plus één open vraag voor vervolgstudies: of de elektriciteitsgemeenschap moet worden uitgebreid naar naburige havenbedrijven.

De 4 × 4 strategie-en-scenariomatrix berekend in Sympheny. Elke strategie buiten de status quo verlaagt de totale kosten, met besparingen tot 20–25%.