Kan ik een thuisbatterij toevoegen aan bestaande zonnepanelen?
Heb je al zonnepanelen en wil je later een thuisbatterij toevoegen? In de meeste gevallen is dat perfect mogelijk. Je hoeft dus niet noodzakelijk je volledige zonnepaneleninstallatie te vervangen.
Er bestaan twee belangrijke manieren om een batterij aan een bestaande zonnepaneleninstallatie toe te voegen:
een AC-gekoppelde batterij, waarbij de bestaande PV-omvormer behouden blijft en de batterij een eigen omvormer krijgt;
een DC-gekoppelde batterij, waarbij zonnepanelen en batterij op dezelfde hybride omvormer worden aangesloten.
Beide oplossingen kunnen technisch interessant zijn, maar ze verschillen op het vlak van rendement, energiesturing, injectieregeling, kostprijs en integratie met de bestaande installatie.
Kan een batterij op mijn bestaande omvormer worden aangesloten?
Dat hangt af van het type omvormer.
Veel klassieke PV-omvormers zijn uitsluitend ontworpen om de gelijkstroom van de zonnepanelen om te zetten naar wisselstroom voor de woning en het elektriciteitsnet. Op zo'n omvormer kan meestal niet rechtstreeks een batterij worden aangesloten.
Dat betekent niet dat je geen thuisbatterij kunt plaatsen. Je kunt een afzonderlijk batterijsysteem met een eigen batterij-omvormer naast de bestaande zonnepaneleninstallatie plaatsen. Dit noemen we AC-koppeling.
Heb je al een hybride omvormer? Dan kan soms rechtstreeks een compatibele batterij worden toegevoegd. Hierbij moet altijd worden nagegaan welke batterijen officieel door de fabrikant van de omvormer worden ondersteund.
Wat is een AC-gekoppelde thuisbatterij?
Bij een AC-gekoppeld systeem blijft de bestaande zonnepaneleninstallatie grotendeels ongewijzigd.
De zonnepanelen zijn aangesloten op de bestaande PV-omvormer. Daarnaast wordt een thuisbatterij geplaatst die over een eigen batterij-omvormer beschikt.
Beide systemen zijn via de wisselstroomzijde van de elektrische installatie met elkaar verbonden.
Een energiemeter aan het aansluitpunt meet continu of de woning elektriciteit van het net afneemt of naar het net injecteert. Wanneer een overschot wordt gemeten, kan de batterij-omvormer daarop reageren en de batterij beginnen opladen.
Het grote voordeel is duidelijk: een bestaande, goed functionerende PV-omvormer kan behouden blijven.
Een AC-gekoppelde batterij veroorzaakt extra omzettingsverliezen
Een belangrijk nadeel van AC-koppeling zijn de bijkomende energieomzettingen.
Zonnepanelen produceren gelijkstroom (DC). De bestaande PV-omvormer zet deze eerst om naar wisselstroom (AC).
Wil je die zonne-energie vervolgens in een AC-gekoppelde batterij opslaan, dan moet de batterij-omvormer deze wisselstroom opnieuw omzetten naar gelijkstroom:
Zonnepanelen (DC) → PV-omvormer → AC → batterij-omvormer → DC → batterij
Wanneer de opgeslagen energie later in de woning wordt gebruikt, moet ze opnieuw worden omgezet:
Batterij (DC) → batterij-omvormer → AC → woning
Bij iedere omzetting gaat een klein gedeelte van de energie verloren. Daardoor zijn er bij het opslaan van zonne-energie in een AC-gekoppeld systeem meer omzettingsverliezen dan bij een geïntegreerd DC-gekoppeld systeem.
Dat betekent niet dat AC-koppeling per definitie een slechte oplossing is. Wanneer er al een recente en goed functionerende PV-omvormer aanwezig is, kan het economisch interessanter zijn om die te behouden dan hem uitsluitend voor een iets hoger systeemrendement te vervangen.
Wat is een DC-gekoppelde thuisbatterij?
Bij een DC-gekoppeld systeem zijn zowel de zonnepanelen als de batterij aangesloten op dezelfde hybride omvormer.
De gelijkstroom van de zonnepanelen kan daardoor rechtstreeks via de hybride omvormer naar de batterij worden gestuurd zonder eerst naar wisselstroom en vervolgens opnieuw naar gelijkstroom te moeten worden omgezet.
Vereenvoudigd ziet dit er zo uit:
Zonnepanelen (DC) → hybride omvormer → batterij (DC)
Wanneer de woning energie nodig heeft:
Zonnepanelen/batterij (DC) → hybride omvormer → AC → woning
Hierdoor zijn minder omzettingsstappen nodig en kunnen de omzettingsverliezen bij het opslaan van zonne-energie lager zijn.
Verschil in sturing en injectie
Naast het rendement is er nog een belangrijk verschil: de manier waarop het systeem de energiestromen kan regelen.
Bij een DC-gekoppeld systeem zitten zonnepanelen en batterij achter dezelfde hybride omvormer. De omvormer weet dus hoeveel zonne-energie geproduceerd wordt, hoeveel energie naar de batterij gaat en hoeveel energie naar de AC-zijde wordt gestuurd.
De hybride omvormer kan deze energiestromen als één geïntegreerd systeem regelen.
Bij een AC-gekoppelde batterij is dat anders. De bestaande PV-omvormer blijft onafhankelijk functioneren en produceert elektriciteit volgens de beschikbare zonne-energie. De batterij-omvormer heeft geen rechtstreekse controle over deze PV-omvormer.
De batterij werkt meestal op basis van een afzonderlijke energiemeter. Die ziet bijvoorbeeld dat er 3 kW naar het net wordt geïnjecteerd en geeft de batterij opdracht om ongeveer 3 kW te laden.
Er is dus wel degelijk sturing op basis van de gemeten netto-injectie, maar de batterij stuurt de productie van de bestaande zonnepanelen niet rechtstreeks aan.
verschil tussen een DC- en AC-gekoppelde thuisbatterij. Bij DC-koppeling zijn zonnepanelen en batterij aangesloten op dezelfde hybride omvormer. Bij AC-koppeling heeft de batterij een eigen omvormer naast de bestaande PV-omvormer.
Kan een AC-gekoppelde batterij dan injectie voorkomen?
Een AC-gekoppelde batterij kan de injectie verminderen door gemeten overschotten op te slaan.
Stel bijvoorbeeld:
zonnepanelen produceren 5 kW;
woning verbruikt 2 kW;
zonder batterij wordt 3 kW geïnjecteerd.
De energiemeter detecteert ongeveer 3 kW injectie en de batterij kan vervolgens met ongeveer 3 kW beginnen laden.
In de praktijk is dat echter een regelkring. De PV-omvormer produceert onafhankelijk, de energiemeter meet wat er aan het aansluitpunt gebeurt en de batterij-omvormer reageert daarop.
Bovendien kan de batterij alleen opnemen wat haar maximale laadvermogen en beschikbare opslagcapaciteit toelaten.
Produceer je bijvoorbeeld 8 kW overschot terwijl de batterij maximaal met 5 kW kan laden, dan blijft ongeveer 3 kW over voor injectie. Ook wanneer de batterij volledig opgeladen is, kan het resterende PV-overschot naar het net gaan zolang de PV-productie niet afzonderlijk wordt begrensd.
Daarom mag “AC-gekoppeld” niet automatisch gelijkgesteld worden aan “geen injectie” of “zero export”. Of echte injectiebeperking mogelijk is, hangt af van de mogelijkheden en communicatie tussen de gebruikte energiemeter, batterij-omvormer, PV-omvormer en eventuele EMS-sturing.
Waarom heeft een DC-gekoppeld systeem meer controle?
Bij een geïntegreerd hybride systeem kan één omvormer de productie en opslag gezamenlijk beheren.
De omvormer kan bijvoorbeeld bepalen dat zonne-energie eerst naar de woning gaat, vervolgens naar de batterij en pas daarna naar het elektriciteitsnet.
Afhankelijk van het systeem kunnen ook functies zoals injectiebeperking, dynamische energiesturing, peak shaving en back-up geïntegreerd worden.
Dat maakt een DC-gekoppeld systeem vooral interessant bij een nieuwe installatie, waarbij zonnepanelen en batterij vanaf het begin samen ontworpen worden.
Wanneer is AC-koppeling interessant?
AC-koppeling is vooral interessant wanneer je al zonnepanelen hebt met een relatief recente en goed functionerende omvormer.
Je hoeft die omvormer dan niet weg te nemen. De batterij wordt als een afzonderlijk systeem toegevoegd en kan via een energiemeter reageren op de energiestromen van de woning.
Een bijkomend voordeel is dat de batterij en bestaande PV-omvormer niet noodzakelijk van hetzelfde merk hoeven te zijn.
Daar staan de extra omzettingsverliezen en de minder geïntegreerde regeling van de PV-productie tegenover.
Wanneer is DC-koppeling interessanter?
DC-koppeling is vaak interessant wanneer:
zonnepanelen en batterij tegelijkertijd worden geplaatst;
de bestaande PV-omvormer aan vervanging toe is;
de zonnepaneleninstallatie grondig wordt uitgebreid;
een zo hoog mogelijk systeemrendement belangrijk is;
geïntegreerd energiebeheer gewenst is;
uitgebreide back-upfunctionaliteit gewenst is.
Wanneer een bestaande PV-omvormer nog jarenlang mee kan, moet het hogere rendement wel worden afgewogen tegen de kost om een goed werkende omvormer vroegtijdig te vervangen.
Hoe weet een AC-gekoppelde batterij hoeveel ze moet laden?
Daarvoor wordt doorgaans een energiemeter aan het aansluitpunt van de woning gebruikt.
Die meter registreert continu de energiestroom tussen de woning en het elektriciteitsnet.
Wanneer de woning bijvoorbeeld 3 kW injecteert, kan de batterijcontroller opdracht geven om ongeveer 3 kW te laden. Wanneer de woning later 2 kW van het elektriciteitsnet zou afnemen, kan de batterij ongeveer 2 kW ontladen.
De batterij hoeft daarvoor niet rechtstreeks te weten hoeveel de zonnepanelen produceren. Ze probeert de netto-energiestroom aan het aansluitpunt te regelen.
Dat is een belangrijk verschil met een hybride systeem, waarbij de PV-productie en batterij rechtstreeks door dezelfde omvormer worden beheerd.
Hoe groot moet de batterij bij mijn bestaande zonnepanelen zijn?
Dat hangt niet alleen af van het vermogen van je zonnepanelen.
Veel belangrijker is hoeveel zonne-energie je werkelijk injecteert en hoeveel elektriciteit je later opnieuw van het net afneemt.
Heb je een digitale meter? Dan kan je via Mijn Fluvius je werkelijke afname en injectie bekijken. De kwartierwaarden geven een goed beeld van je energieprofiel.
Daarmee kan worden onderzocht hoeveel energie gedurende de dag beschikbaar is om een batterij te laden en hoeveel daarvan later opnieuw nuttig kan worden gebruikt.
[Interne link: Welke capaciteit thuisbatterij heb ik nodig? 5, 10, 15 of 20 kWh?]
Kan ik tegelijkertijd extra zonnepanelen plaatsen?
Ja. Het plaatsen van een thuisbatterij kan een interessant moment zijn om te bekijken of uitbreiding van de zonnepaneleninstallatie zinvol is.
Soms kunnen extra zonnepanelen op de bestaande omvormer worden aangesloten. In andere situaties wordt een bijkomende omvormer geplaatst of wordt de bestaande omvormer vervangen door een hybride omvormer.
Wanneer zowel zonnepanelen als batterij aanzienlijk worden uitgebreid, kan de overstap naar één geïntegreerde hybride oplossing interessanter worden.
Wat als mijn bestaande omvormer al oud is?
De leeftijd van de bestaande omvormer speelt een belangrijke rol.
Wanneer een PV-omvormer nog maar enkele jaren oud is en probleemloos functioneert, kan het economisch weinig zinvol zijn om deze uitsluitend voor een DC-gekoppelde batterij te vervangen.
Is de omvormer daarentegen al veel ouder, dan kan de plaatsing van een batterij een logisch moment zijn om over te stappen naar een moderne hybride omvormer.
Daarom kijken we niet alleen naar wat technisch mogelijk is, maar ook naar de leeftijd en resterende levensduur van de bestaande installatie.
Kan mijn bestaande installatie ook back-up krijgen?
Dat kan, maar hangt sterk af van de gekozen batterij, omvormer en elektrische configuratie.
Een thuisbatterij betekent namelijk niet automatisch dat je tijdens een stroompanne elektriciteit hebt.
Voor back-up moet het systeem geschikt zijn voor eilandbedrijf en moet de installatie veilig van het distributienet kunnen worden gescheiden.
[Interne link: Kan een thuisbatterij mijn woning van stroom voorzien bij een stroompanne?]
Moet de aangepaste installatie opnieuw gekeurd worden?
Wanneer een thuisbatterij en eventueel een nieuwe omvormer aan een bestaande elektrische installatie worden toegevoegd, moet rekening worden gehouden met de toepasselijke voorschriften voor de elektrische installatie en aansluiting op het distributienet.
De wijzigingen moeten correct worden opgenomen in de elektrische schema's en de toepasselijke keurings- en aanmeldingsverplichtingen moeten worden gevolgd.
Voor omvormers en batterijsystemen die parallel met het Belgische distributienet kunnen werken, zijn bovendien de technische voorschriften van Synergrid C10/11 relevant.
Wat als mijn zonnepanelen nog groenestroomcertificaten krijgen?
Heb je een oudere zonnepaneleninstallatie waarvoor je nog groenestroomcertificaten ontvangt? Dan verdient iedere wijziging aan de bestaande productie-installatie extra aandacht.
Een batterij toevoegen is niet hetzelfde als zonnepanelen bijplaatsen of de bestaande productie-installatie wijzigen. Toch is het verstandig om vooraf na te gaan hoe de gekozen configuratie zich verhoudt tot de bestaande installatie, registratie en meting.
Dit is vooral relevant wanneer tegelijkertijd de bestaande PV-omvormer wordt vervangen of de zonnepaneleninstallatie wordt uitgebreid.
AC- of DC-koppeling voor mijn bestaande zonnepanelen?
Heb je een relatief recente en goed functionerende PV-omvormer, dan kan een AC-gekoppelde batterij een praktische oplossing zijn. De bestaande installatie kan behouden blijven en de batterij wordt er als afzonderlijk systeem naast geplaatst.
Daartegenover staan extra omzettingsverliezen en het feit dat de batterij-omvormer de bestaande PV-omvormer normaal niet rechtstreeks aanstuurt. De batterij reageert voornamelijk op de energiestromen die aan het aansluitpunt worden gemeten.
Bij een DC-gekoppeld systeem worden zonnepanelen en batterij door dezelfde hybride omvormer beheerd. Daardoor zijn minder omzettingsstappen nodig en kunnen productie, batterijopslag en netstromen veel meer als één geïntegreerd systeem worden geregeld.
Bij Ecosun bekijken we daarom eerst de bestaande PV-installatie, omvormer, verbruikshistoriek en toekomstige wensen. Zo kunnen we bepalen of het interessanter is om de bestaande omvormer te behouden en AC-gekoppeld uit te breiden, of over te stappen naar een geïntegreerde hybride oplossing.