Een PV-installatie bestaat uit een aantal zonnepanelen die uit het licht van de zon gelijkstroom maken en een omvormer die de gelijkstroom in normale in huis bruikbare wisselstroom omzet. Overdag leveren zonnepanelen per paneel rond de 400 Watt op. Met enkele panelen kunnen we dus een wasmachine laten draaien.
Overweegt u zonnepanelen?
Indien u overweegt zonnepanelen te laten installeren, laat u dan goed voorlichten en neem in de offerte in ieder geval mee:
– Mechanische constructie
– Zorg dat de installatie voldoet aan de laatste NEN1010-norm
– Neem de SCOPE12-keuring mee in de offerte. Ook al is het nu nog niet van toepassing. Maar dit voorkomt mogelijk hoge kosten straks. Stel de installateur verantwoordelijk voor eventuele extra kosten – om de installatie te laten voldoen aan SCOPE12. LET OP: Indien de installatie niet voldoet aan SCOPE12 zal deze worden afgekeurd en heeft dit straks gevolgen voor de verzekering.
– Laat een EMC-onderzoek doen (EMC=Elektro-Magnetische-Compatibiliteit). Het is erger als het achteraf geregeld moet worden omdat uw WiFi of die van uw buren niet meer functioneert. Waarom EMC belangrijk is kunt u hier lezen. De zonnepanelen op het World Forum Den Haag moesten worden uitgeschakeld omdat deze stoorden op het netwerk van politie, brandweer en ziekenauto.
Zonnepanelen
Zonnepanelen zijn er in soorten en maten. De meest gebruikte maat is ongeveer 100x175cm. De laatste tijd worden ook grotere panelen gemaakt, ongeveer 100x200cm. Tegenwoordig leveren zonnepanelen rond de 400 Watt stroom. Dat wordt WattPiek (Wp) genoemd. Dus 400 Wp.
Wat is het verschil tussen een omvormer en een optimizer?
Het belangrijkste onderscheid is dat optimizers samenwerken met een aparte, centrale omvormer die uiteindelijk de gelijkstroom van de zonnepanelen omzet in wisselstroom voor je apparaten. De micro-omvormers doen zowel het optimaliseren als het omvormen van de stroom (DC naar AC) tegelijkertijd. En hebben een langere levensduur dan centrale omvormers.
Omvormers of micro-omvormers?
Waar een omvormer met optimizers alleen ingezet wordt voor 8 panelen of meer, worden micro omvormers vooral ingezet voor kleinere systemen. Het voordeel van micro omvormers is dat het systeem gemakkelijk uitgebreid of verkleind kan worden. Zo kunt u uw zonnepanelensysteem aanpassen aan uw behoefte en zit u niet vast aan de keuze die u nu maakt.
De micro-omvormers van Enphase hebben een verwachte levensduur van 25 – 35 jaar en worden voor 20 jaar gegarandeerd. Micro-inverters worden direct achter een zonnepaneel aan het frame gemonteerd. De meeste micro-inverters zijn geschikt voor het aansluiten van 1 paneel in sommige gevallen kunnen er twee panelen aangesloten worden op 1 omvormer. De omzetting naar netspanning vindt dus plaats direct bij het paneel. Micro-omvormers maken ons flexibel. We kunnen vrij eenvoudig panelen extra aansluiten.
Verbindingen en kabels
Voor het aansluiten van de (micro-)omvormer bij de zonnepanelen op het 230V stroomnet (in de meterkast) wordt standaard uitgegaan van simpele 2,5 mm2 (2,5 kwadraat) installatiekabel. Het aantal aders van de installatiekabel is afhankelijk van het aantal fasen. Voor 1-fase systemen gebruikt men 3-aderige kabel en voor 3-fase is 5-aderige kabel nodig.
Technische informatie
Vraag en aanbod zonnestroom
Een jaaroverzicht van de opbrengst van zonnepanelen van een huishouden met een jaarverbruik van 4500kWh. De eerste tabel toont de cijfers zonder warmtepomp. De tweede tabel met een warmtepomp. Met warmtepomp gaat het stroomverbruik van 4500 naar 7000kWh op jaarbasis. Het probleem is dat zonnepanelen overdag veel energie leren en ’s nachts geen. Iets soortgelijks speelt tussen zomer en winter. In de zomer wordt veel stroom opgewekt, in de winter weinig. Onze behoefte aan stroom loopt niet parallel aan de productie. Om deze reden werden de laatste jaren het aantal panelen afgestemd op de lagere opbrengst in de winter. Dus veel meer zonnepanelen dan het verbruik in de zomermaanden. Het teveel aan opbrengst werd aangeboden aan de stroomleveranciers, die dat terug kochten en aan anderen gebruikers aanboden. Geleidelijk aan is het overschot zo groot geworden dat de leveranciers het niet meer kwijt kunnen. Het aanbod is groter geworden dan de vraag. Het gevolg is dat de prijs zakt. Zelfs zo dat er nu voor terug levering moet worden betaald. Ik vind dat een logische ontwikkeling.
Links de tabel die de verdeling laat zien bij een jaarverbruik van 4.500 kWh en rechts bij 7.000 kWh.
Deze tabellen worden nader toegelicht in onderstaande video die daarbij ingaat op de vraag of het rendabel is om een thuisaccu aan te schaffen en het overschot aan stroom op een ander moment te kunnen gebruiken. Vooral in de avond en liefst ook nog in de winter (dat laatste gaat hoe dan ook niet lukken).
Thuisaccu
Is een thuisaccu rond 2023 zinvol?
De terugverdientijd van een thuisaccu is in 2023 ergens tussen de 12 en 20 jaar. Dat is op dit moment dus niet rendabel. Pas na 2031 (als de saldering compleet is gestopt) zou dit kunnen veranderen en mogelijk wel aantrekkelijk worden. Verder hangt het uiteraard sterk af van de stroomprijs. Een hoger tarief voor 1 kWh (nu rond de 25 eurocent) zoals tijdelijk in 2022 door de oorlog in Oekraine het geval was, maakt een thuisaccu en zonnepanelen veel interessanter.
Op 13 januari 2024 werd door de eerste kamer gestemd over de salderingsafbouw in de komende jaren. Er werd voor behoud van de salderingsmogelijkheid gestemd. Gebruikers van zonnepanelen kunnen hun stroom dus blijven salderen. Dat maakt een thuisaccu niet aantrekkelijk. Zonder thuisbatterij kan een huishouden 32 procent van de zelfopgewekte stroom direct in huis verbruiken.
Overzicht zomer/winter
Zoals in kolom 2 te zien is leveren zonnepanelen in de zomer heel veel energie op en in de winter heel weinig, doordat de dagen in de zomer veel langer zijn en de zon meer energie oplevert (door hogere stand).
Het blijft voor de komende jaren mogelijk, om het teveel aan energie dat de panelen in de zomer opleverden, in de winter van je verbruik af te trekken. Dat wordt salderen genoemd. Verder bleek in 2023 dat de teveel opgewekte energie vaak niet meer kon worden terug geleverd aan de stroomleverancier, en zeker niet tegen een redelijk tarief. Als laatste maatregel werden er maandkosten in rekening gebracht voor het terug leveren. Het werd steeds minder interessant om meer stroom op te wekken dan het eigen maximale gebruik per uur of dag. Anders gezegd is het steeds belangrijker om de zelf opgewekte stroom ook zelf te gebruiken.
Kan de eigen overproductie worden opgevangen?
Een thuisaccu kan het tekort aan opbrengst van zonnepanelen in de winter niet oplossen. Je zou willen dat je het overschot aan stroom van de zomer zou kunnen opslaan voor de winter, maar dat lukt niet met de huidige capaciteit van de accu’s. Wel kan je met een accu een deel van het tekort in de avond opvangen door het opgeslagen overschot aan stroom van overdag. Pas als de salderingsmogelijkheden compleet zijn afgeschaft, de capaciteiten van thuisaccu’s sterk zijn verbeterd en de prijzen verder zakken zullen thuisaccu’s mogelijk lonend worden. Dus niet voor 2031.
Nieuwbouw appartementsgebouwen
Bij nieuwbouw volgt men om die reden een ander principe. Men gaat niet uit van de maximaal benodigde hoeveelheid stroom, maar het minimum. Er worden vaak maar 2 panelen per appartement aangebracht. Daarmee wordt overdag een deel van de behoefte aan stroom gedekt. Als het licht is zullen deze 2 panelen continu rond de 700 Watt opleveren. Je eigen verbruik wordt op dat moment dus met 700W verlaagd. Een warmtepomp die vele uren per dag werkt wordt dan veel goedkoper. Men levert dus niet terug aan het net, maar gebruikt de opgewekte stroom zelf. De investering is lager en het eigen stroomverbruik (en je rekening) gaat omlaag.
Terug leveren stroom
Door alle maatregelen die elektraleveranciers nemen wordt het steeds minder aantrekkelijk om meer stroom op te wekken dan je zelf gebruikt. Anders gezegd, zorg er zoveel mogelijk voor dat je de door de eigen panelen opgewekte stroom ook zelf kunt gebruiken. Het blijkt dat ongeveer 18% van je jaarverbruik continuverbruik is. Daarmee wordt een klein aantal panelen per appartement aantrekkelijk.
| Huishoudelijke apparaten | aansluitwaarde in Watt | jaarkosten in € |
|---|---|---|
| Wasmachine | 1000 | 59 |
| Koelkast | 50 | 70 |
| Droger | 2200 | 94 |
| Vaatwasser | 1200 | 100 |
| Inductiekookplaat | 1300 | 110 |
Het lijkt mij logisch om de apparaten dan aan te zetten als de panelen voldoende stroom opwekken. De maximaal opgewekte stroom is in dit overzicht 2200W. Bij 400W per paneel zouden dat 5 panelen zijn. Per appartement.
‘De toekomst van ons duurzame-energiesysteem is gebaseerd op microgrids. Het centrale distributiesysteem maakt plaats voor een decentraal ontwerp met energiecellen als bouwblokken. Vraag en aanbod wordt allereerst lokaal gebalanceerd, daarna pas op een hoger niveau.’
Gezien deze ontwikkeling stel ik een stapsgewijze opbouw voor. Te beginnen met 2 panelen per appartement. Als dat bevalt kunnen we er in tweede instantie per appartement twee panelen bij laten installeren. In een tweede rij van 14 tot 16. In het midden moet de doorgang naar de dakkap (schoorsteen) eenvoudig te openen moeten zijn.
Een legplan
Als we beginnen met de langste rij krijgt ieder appartement 2 panelen en kan daarmee bij een heldere dag rond de 800 Watt opwekken gedurende vele uren. Daarmee kunnen onder andere de continu-gebruikers worden gevoed. Ook de algemene ruimte krijgt dan wat zonnestroom. De opbrengst moet eenvoudig te monitoren zijn op een app op onze mobieltjes. We doen dan ervaring op en kunnen indien gewenst opschalen. Een groeimodel. En een voorbeeld voor de andere zeven gebouwen die het niet aandurven om zonnepanelen op hun dak te installeren. Zonder thuisbatterij kan een huishouden 32 procent van de zelfopgewekte stroom direct in huis verbruiken.
In dit legplan zijn 31 panelen opgenomen op de zuidwestkant met dezelfde ligging en opbrengst. Op de dakkapel nog eens zeven, maar met een andere ligging.
Uitval netstroom en zonnepanelen
Normaal is de aansluiting zo dat bij uitval van de netstroom van 230V de zonnepanelen geen stroom meer afgeven. Daardoor heb je als gebruiker dus geen reservestroom. De installateur kan de schakeling zo maken dat de zonnepanelen ook bij uitval van het net wel 230V voor eigen gebruik leveren.