Wat is energiesimulatie?

Bij een energiesimulatie boots je virtueel je energieverbruik en de energiestromen in een systeem na (zoals een gebouw, fabriek of bedrijfsproces) met digitale modellen. Het is eigenlijk een digitale testomgeving waarin je kunt experimenteren met verschillende scenario’s van energievoorziening, zonder dat je daarvoor al echt iets hoeft te veranderen.

Je kunt met een simulatiemodel de invloed van allerlei factoren tot in detail analyseren, zónder dure praktijktests of metingen. Met moderne simulatiesoftware kun je bijvoorbeeld voorspellen hoe veranderingen zoals nieuwe machines, zonnepanelen, laadpleinen of andere werktijden, je energieprestaties en kosten beïnvloeden.

Ook kun je doorrekenen hoe energie-assets presteren onder verschillende omstandigheden. Denk daarbij aan netcongestie, veranderende prijzen op energiemarkten of energieverbruik onder verschillende weersomstandigheden. Handig, want zo kun je beter inschatten hoe je het meeste haalt uit jouw energiesystemen.

Zo kan een ondernemer een energiesimulatie bijvoorbeeld gebruiken om te voorspellen hoe het elektriciteitsverbruik van het bedrijfspand er over een jaar uitziet. Inclusief pieken en dalen per dag. Daarmee kun je kosten veel beter inschatten.

Zo’n digitaal model of energiesimulatie noemen we ook wel een ‘digital twin’. Het is een digitale versie van jouw bedrijfsenergiesysteem, dat zich ook echt gedraagt als jouw systeem.

Zo’n digital twin laat je ook experimenteren met vragen als:

• Wat als mijn productie ‘s nachts draait in plaats van overdag?
• Met welk formaat batterij levert mij het meeste op?
• Wat doet het met mijn kosten als ik 100 extra zonnepanelen leg?
• Wat zou de terugverdientijd van een windmolen zijn?
• Wat kost onderhoud en investering van mijn energieproject, en zijn er subsidies voor?
• Wat zijn eisen voor netaansluitingen en is het technisch haalbaar?

Je kunt de resultaten berekenen zonder echt risico voor je bedrijfsvoering. In de bouw komt energiesimulatie al lang voor. Inmiddels zie je het steeds vaker ook bij andere bedrijven. Vanwege de energietransitie en nieuwe technologieën neemt de vraag naar meer inzicht ook toe.

Met een Energiemanagementsysteem (EMS) krijg je inzicht in de opwekking, opslag en het verbruik van je energie en kun je waar nodig bijsturen. Zo’n EMS gebruikt real-time data om te beslissen wanneer energie moet worden opgewekt, opgeslagen of verbruikt voor het gunstigste resultaat.

Met simulaties binnen een EMS, kun je voorspellingen doen over de toekomstige energiebehoefte en -productie van je bedrijf. Zo speel je beter in op de dynamiek van de energiemarkten.

Voor veel ondernemers is energie inmiddels een belangrijk strategisch aandachtspunt. Dat komt door een aantal ontwikkelingen:

Capaciteitsgebrek door netcongestie

Het stroomnet raakt steeds voller. Nieuwe aansluitingen, extra verbruik of teruglevering kunnen daardoor beperkt worden. Hierdoor kun je als bedrijf niet zomaar onbeperkt stroom afnemen of zonne-energie terugleveren. Of je geplande uitbreiding moet worden uitgesteld, omdat je geen nieuwe of zwaardere aansluiting krijgt.

Is er netcongestie in jouw gebied? Dan moet je dus misschien flexibeler omgaan met je netcapaciteit. Met simulaties kun je analyseren hoe je je verbruik kunt spreiden of verhogen op momenten dat er wel netcapaciteit is.

Hoge en volatiele energiekosten

Energiekosten zijn niet alleen gestegen, ze schommelen vaak ook nog sterk. De energieprijzen zijn daarnaast ook nog eens lastig te voorspellen. Daardoor wordt het ook lastig om budgetten en investeringen te plannen. Met energiesimulatie kun je als bedrijf scenario’s doorrekenen:

- Wat als de stroomprijs in de wintermaanden verdubbelt?

- Hoeveel bespaar ik bij een daluur-tarief?

Door dergelijke scenario’s te simuleren kun je je bedrijf voorbereiden op prijsschommelingen en sterke inkoopstrategieën ontwikkelen. Met slimme aansturing haal je maximaal rendement op de energiemarkten (zoals de onbalansmarkt of de day-ahead-markt). Wanneer de vraag naar energie hoog is en de prijs stijgt, kun je bijvoorbeeld kiezen om je energie op te slaan en deze later te gebruiken. Of om voor een goede prijs juist terug te leveren aan het net.

Duurzaamheidsdoelen en wetgeving

Ondernemers voelen druk om hun energiegebruik te verduurzamen – denk aan klimaatdoelstellingen, klantverwachtingen en steeds strengere regels. Grote bedrijven moeten volgens de Europese Energy Efficiency Directive regelmatig energiebesparingsmaatregelen rapporteren, en in Nederland geldt een energiebesparingsplicht voor veel sectoren om alle rendabele besparingen door te voeren. Daarnaast zijn er subsidies en belastingprikkels die duurzame investeringen stimuleren. Met energiesimulatie kun je de effecten van energiebesparende maatregelen of duurzame opwek (zoals zonnepanelen of een warmtepomp) van tevoren doorrekenen. Zo zie je bijvoorbeeld hoeveel CO₂-reductie en kostenbesparing een maatregel oplevert, en of deze voldoet aan de normen. Zo kun je weloverwogen keuzes maken.

Betrouwbaarheid en continuïteit

Voor sommige ondernemingen is stroomuitval of -tekort onacceptabel (denk bijvoorbeeld aan productiebedrijven of de ICT). Maar door de energietransitie wordt het stroomnet complexer. En door de opkomst van hernieuwbare energiebronnen ontstaat ook meer variabiliteit. Met simulaties kun je de betrouwbaarheid van je energievoorziening toetsen. Je kunt ook bekijken hoe je ervoor zorgt dat er altijd energie beschikbaar is. Simuleer bijvoorbeeld:

- Hoe lang een noodaggregaat of een batterij de bedrijfsvoering draaiende houdt bij een stroomstoring

- Wat er gebeurt als een hele vloot elektrische voertuigen tegelijkertijd gaat laden.

Deze simulaties geven inzicht in risico’s en knelpunten, zodat je daarop kunt inspelen.

Dit zijn een paar van de meest voorkomende manieren om simulaties in te zetten in de energiesector.

1. Haal het meeste uit je huidige systemen

Bekijk welke energie-assets je hebt en hoe je die het beste kunt benutten. In deze simulatie kijkt het systeem naar de huidige prestaties. Het bedenkt ook hoe slimme aansturing betere resultaten kan opleveren. Deze simulatie kun je bijvoorbeeld doen bij zonneparken, windmolens, energieopslag (batterijen), warmtepompen en e-boilers.

2. Toets de haalbaarheid en het formaat van nieuwe projecten

Een complexer scenario kan beoordelen hoe nieuwe projecten binnen jouw bedrijf passen. De simulatie berekent dan de haalbaarheid en terugverdientijd. Denk bijvoorbeeld aan de aanschaf van nieuwe batterijen, een laadplein of een zonnepark. In een simulatie bepaal je niet alleen of het project interessant is, maar bereken je ook welk formaat het meeste opbrengt. Ook kun je andere variabelen (bijvoorbeeld de oplaadsnelheid van een laadplein) meewegen om tot het beste resultaat te komen.

3. Bepaal de beste energieverdeling

Is financieel rendement niet je belangrijkste vraag, maar wil je juist meer te weten komen over de beschikbaarheid en verdeling van energie (bijvoorbeeld bij een energiehub)? Dan helpt een simulatie bepalen hoe je de energie het beste kunt verdelen en de beschikbare capaciteit samen zo goed mogelijk benut.

Zoals elke methode heeft ook energiesimulatie z’n voordelen en nadelen. We zetten de belangrijkste op een rij:

Voordelen: 

• Inzicht zonder risico: je kunt bijna onbeperkt wat-als-vragen stellen en scenario’s testen, zonder dat je bedrijf er last van heeft. Dit geeft inzicht in de gevolgen van beslissingen voordat je ze in het echt neemt. Het is bijvoorbeeld veel goedkoper en veiliger om in een model te ontdekken dat een bepaalde aanpassing geen zin heeft, dan dit in het echt te ondervinden.
• Kostenbesparing en efficiëntie: een simulatie wijst je op inefficiënties. Misschien blijkt uit de simulatie dat machines ’s ochtends onnodig tegelijk aangaan en een piek veroorzaken. Dat kun je relatief eenvoudig aanpassen. Door efficiënter te gaan werken, bespaar je op energiekosten. Daarnaast kun je investeringen beter afwegen: meerdere scenario’s doorrekenen met uiteenlopende investeringen helpt je de meest kosteneffectieve oplossing te kiezen.
• Duurzaamheidsdoelen: wil je je uitstoot helemaal terugdringen of overstappen op 100% hernieuwbare energie? Met energiesimulatie zie je welke mix van maatregelen (zonnepanelen, windmolens, of elektrificatie van processen, bijvoorbeeld) nodig is om dat te bereiken. En wat de impact op je bedrijfsvoering is. Zo krijg je een concreet en onderbouwd stappenplan om klimaatdoelen te halen.
• Communicatie en overtuiging: de resultaten van een energiesimulatie (denk aan verbruiksgrafieken, energiebesparing of CO₂-reductie) zijn krachtige communicatiemiddelen. Je kunt ze gebruiken om intern draagvlak te creëren voor verduurzaming. Overtuig je management makkelijker van een investering of laat klanten en financiers zien dat je proactief met energie bezig bent. Cijfers uit een simulatie, zeker als ze met een erkend model zijn onderbouwd, bieden betrouwbare inzichten.

Nadelen: 

• Simulaties zijn niet de werkelijkheid: een simulatie is altijd een benadering van de werkelijkheid, geen perfecte kopie. Er zitten aannames in het model (bijvoorbeeld over hoe warm het komende jaar wordt of hoe een machine presteert) die in de praktijk anders kunnen uitpakken. Met andere woorden: de uitkomsten van een simulatie komen niet altijd helemaal overeen met de gemeten werkelijkheid. Dit wordt de performance gap genoemd. Je moet de resultaten dus niet als absolute waarheid zien. Soms geeft een model foutmarges aan, soms moet het gekalibreerd worden met echte data om nauwkeuriger te worden. En dat kost extra tijd.
• Complexiteit en kennis vereist: geavanceerde energiesimulaties kunnen behoorlijk ingewikkeld zijn. De software vergt vaak specifieke kennis en het is soms een uitdaging om de juiste data te verzamelen en in te voeren. Het kost tijd om het systeem goed onder de knie te krijgen en om een betrouwbaar model op te bouwen. Niet elke ondernemer is een energie-expert, of heeft er een in huis, dus mogelijk moet je externe hulp inschakelen.
• Tijdrovend in voorbereiding: om goede resultaten te krijgen, moet je eerst flink wat informatie verzamelen: technische eigenschappen van installaties, historische verbruiksdata, weersgegevens, noem maar op. Dat voorbereidingswerk is intensief. Voor kleinere beslissingen kan dit betekenen dat een simulatie niet altijd loont; soms is een vuistregel of snelle berekening voldoende. Je moet dus afwegen wanneer de diepgang van simulatie opweegt tegen de tijdsinvestering.
• Kosten van software of advies: professionele simulatiesoftware kan duur zijn om aan te schaffen, en als je het uitbesteedt aan een adviesbureau zijn daar natuurlijk ook kosten aan verbonden. Zeker voor kleinschaligere ondernemers kan dit een drempel zijn. Gelukkig komen er wel steeds meer toegankelijke (en soms gratis) tools op de markt, maar het blijft iets om rekening mee te houden.
• Kwaliteit van input is leidend: “garbage in, garbage out” geldt ook hier: als de ingevoerde data onvolledig of onjuist is, zijn de uitkomsten niet betrouwbaar. Je moet dus beschikken over goede inputgegevens en realistische aannames. In situaties waarin de toekomst erg onzeker is (bijvoorbeeld prijsontwikkeling over 10 jaar) blijft het lastig om dat goed in het model te vatten.

Ondanks deze aandachtspunten wegen de voordelen vaak zwaar: energiesimulatie kan veel waarde opleveren door betere beslissingen en kostenbesparingen. Wees je wel bewust van de beperkingen en zet simulatie in waar het de meeste impact heeft. Maar, hoe doe je dat nu?

Hoe zet je als ondernemer energiesimulatie in de praktijk in? We geven je enkele praktische handvatten in dit stappenplan.

Stap 1 Krijg inzicht in je huidige energiehuishouding

Start met het verzamelen van je energiegegevens. Denk aan elektriciteits- en gasverbruik per maand, maar liever nog per kwartier of uur als je die data hebt (bijvoorbeeld uit een energiemanagementsysteem). Noteer ook relevante informatie zoals productievolumes, openingstijden of weersomstandigheden als die van invloed zijn. Dit vormt de basis die je straks gaat gebruiken in scenario’s. Zonder duidelijk beeld van je huidige situatie is simuleren namelijk eigenlijk gokken.

Stap 2 Bepaal wat je wilt weten

Formuleer een duidelijke vraag. Bijvoorbeeld:

• Hoeveel kan ik besparen met 100 kW aan zonnepanelen op mijn dak?
• Heeft mijn huidige netaansluiting genoeg capaciteit voor de uitbreiding van mijn machinepark?
• Welk effect heeft het verschuiven van mijn koelproces naar de nacht op mijn piekbelasting?

Door je doel scherp te stellen, kun je gerichter simuleren en raak je niet verdwaald in eindeloze mogelijkheden.

Stap 3 Kies de juiste tool of partner

Daarna kies je met welke tool of partner je wilt gaan werken. Die keuze hangt onder andere af van hoe complex je vraag is. Heb je genoeg aan een eenvoudige simulatie? Dan zijn er online tools of Excel-modellen (bijvoorbeeld om terugverdientijd van zonnepanelen te berekenen).

Heb je een complexer vraagstuk? Dan kun je software gebruiken zoals EnergyPlus, PVSyst, Trias of gespecialiseerde industriële simulatiesoftware. Als je dat wat te ingewikkeld vindt, is het misschien slim een adviesbureau of gespecialiseerd bedrijf (zoals Groendus) in te schakelen. Wij hebben de tools en expertise om jouw vraagstuk onder de loep te nemen. Neem contact op!

Stap 4 Bouw het model van jouw situatie

In deze stap stel je het simulatiemodel op. Voer je energieverbruiksprofiel in, leg vast welke apparaten of processen er zijn (inclusief vermogens en gebruikstijden), en breng eventuele duurzame opwek in.

Voeg ook de relevante omgevingsfactoren toe. Denk aan temperatuur als je een verwarmings- of koelvraag simuleert. Het model moet een zo goed mogelijke virtuele kopie van jouw bedrijfssituatie zijn. Controleer of het model jouw huidige energiegebruik goed kan reproduceren; dat geeft vertrouwen dat de simulatie werkt.

Stap 5 Draai scenario’s en analyseer de resultaten

Tijd om te experimenteren! Voer één voor één de scenario’s uit die je wil onderzoeken. Pas per scenario één of enkele variabelen aan, zodat je duidelijk ziet welk effect dat heeft.

Bijvoorbeeld:

• Scenario A: huidige situatie
• Scenario B: +100 kW zonnepanelen
• Scenario C: scenario B + batterij van 500 kWh
• Scenario D: scenario C + productie ’s nachts

Laat het model voor elk scenario rekenen (vaak wordt er per uur of kwartier een jaar doorgerekend). Bestudeer de resultaten. Wat betekent dit bijvoorbeeld voor het totale verbruik, je piekvermogen, de energiekosten, overschotten of tekorten, enzovoort?

Kijk ook waarom een bepaald scenario beter is: misschien zie je dat in scenario C de piek tussen 17.00 en 18.00 uur drastisch lager is dankzij de batterij.

Stap 6 Trek je conclusies en bepaal het vervolg

Leg de resultaten naast je oorspronkelijke vragen en doelen. Welk scenario presteert het best en waarom?

Soms is het beste scenario niet het meest realistische: je moet ook praktische haalbaarheid meewegen. Maar de simulatie geeft richting: je ontdekt misschien dat 100 kW zonnepanelen al een flinke besparing geeft, maar dat 150 kW nóg beter is omdat je dan bijna je hele dagverbruik dekt. Of je ziet dat een bepaalde machine beter ’s nachts kan draaien om kosten te besparen, mits dat operationeel kan.

Gebruik deze inzichten om een actieplan op te stellen: welke maatregelen ga je implementeren, in welke volgorde, en wat verwacht je ervan?

Stap 7 Monitoren en bijstellen

Nadat je veranderingen in de praktijk hebt doorgevoerd (bijvoorbeeld een batterij hebt geïnstalleerd of de procesplanning hebt aangepast), is het belangrijk om het effect te meten. Vergelijk de nieuwe data met de simulatie-uitkomsten.

Als er afwijkingen zijn, leer daarvan: misschien moet je simulatiemodel bijgesteld worden voor de toekomst. Energiesimulatie is een continu leerproces. Je kunt regelmatig opnieuw simuleren met geactualiseerde cijfers en zo je energieplan steeds verder verfijnen.

Zijn simulaties voor energiebeheer iets voor jou? 

Simulaties bieden tal van voordelen voor bedrijven. Ze helpen bij het optimaliseren van bestaande systemen. Ook helpen simulaties de haalbaarheid van nieuwe projecten te beoordelen. Ten slotte biedt een simulatie waardevolle inzichten in hoe je jouw energie-assets beter kunt benutten.

Met simulaties en het concept van een digital twin, kun je jouw energie-assets slimmer aansturen, kosten verlagen en opbrengsten maximaliseren.

Met een goed geconfigureerd EMS en nauwkeurige simulatiesoftware speel je dus in op veranderingen in vraag en aanbod op de energiemarkten, en til je jouw energiebeheer naar een hoger niveau.

Ook weten hoe energiesimulatie jouw bedrijf verder kan helpen?