Omvormers bij zonnepanelen kunnen slimmer worden (en dat is nodig)

Netcongestie en terugleverkosten zorgen voor minder inkomsten uit zonnepanelen, wat ertoe leidt dat de markt op zijn gat ligt. Een deel van de oplossing ligt bij het beperken van de capaciteit van omvormers, zowel voor grotere opwekprojecten als bij consumenten thuis. En met moderne modellen is meer mogelijk dan vaak wordt gedacht. In dit artikel gaan we daar dieper op in.

Omvormers zijn apparaten die stroom uit zonnepanelen tot een bruikbare spanning omvormen. Ze zijn onderdeel van iedere zonnestroominstallatie. 

Redenen om de capaciteit van omvormers te verlagen

Om het hele jaar door voldoende groene stroom op te wekken, moet zonne-energie nog flink groeien. Ook is het nodig om bestaande zonnestroominstallaties zo goed mogelijk te benutten. Dat lukt alleen als de capaciteit van omvormers afgetopt wordt. Dat heeft te maken met drie dingen:

• Door netcongestie vallen omvormers uit en leveren panelen tijdelijk geen stroom. Aftoppen van de omvormercapaciteit zorgt voor minder uitval.
• Er kan een maximale hoeveelheid zonnedaken en -parken aangesloten worden op de bestaande infrastructuur. Lagere omvormercapaciteit maakt het mogelijk om meer panelen op dezelfde infrastructuur aan te sluiten die netto meer opleveren.
• Consumenten moeten steeds vaker terugleverkosten betalen. Afgetopte omvormercapaciteit kan kosten voorkomen.

Hieronder leggen we per punt uit hoe dit werkt.

Minder netcongestie

Er zijn steeds meer problemen met netcongestie, zowel op het midden- als laagspanningsnet. Wat bijvoorbeeld gebeurt, is dat een energiecoöperatie of dakeigenaar een redelijk grote installatie aanlegt waardoor de panelen van de buren bij veel zon uitvallen.

Een mogelijke oplossing hiervoor is om de capaciteit van de omvormer van het dak op piekmomenten met veel zon wat terug te schroeven. Daardoor worden de omvormers van de buren verderop in de straat niet afgeschakeld. Zo zorgen nieuwe installaties er niet voor dat eerder prima werkende systemen minder gaan opleveren.

Meer projecten op dezelfde infrastructuur

Een forse groei van zonne-energie is alleen mogelijk als de capaciteit van de omvormer een stuk lager ligt dan het piekvermogen van de panelen. Je verliest dan bij veel zon een beetje stroom doordat de omvormer zorgt dat niet de volledige potentie van de zonnepanelen benut wordt. 

Maar hierdoor kunnen er meer panelen worden aangesloten op één stroomnet, en netto leveren die samen meer zonnestroom op. 

In de toekomst gaat het zeker deze kant op. Vaak wordt nu al een maximale omvormercapaciteit van 50% toegepast bij grote zonprojecten. Dit is ook een eis in de SDE++, de subsidieregeling voor grote opwekprojecten. De netwerkbedrijven rekenen zelfs in hun langetermijnscenario's met omvormers op 50% van de capaciteit van de zonnepanelen. 

Op deze manier wordt de maximale capaciteit van het huidige stroomnet optimaal benut. Economisch gezien is dat veel logischer dan dure infrastructuur aanleggen die maar op enkele momenten in het jaar echt nodig is.

Minder kosten

Beperktere terugleverkosten voor consumenten

Energiebedrijven vragen sinds enige tijd terugleverkosten voor zonnestroom die door huishoudens niet achter de meter gebruikt wordt. Deze kosten bedragen 10 - 13 cent per kWh, terwijl de terugleververgoeding boven wat je mag salderen maar rond de 5 cent ligt.

Als je bijvoorbeeld 10 panelen hebt die samen een maximaal vermogen van 4kW hebben en daarmee jaarlijks 3.500 kWh wordt opwekt terwijl je 2.500 kWh verbruikt, kost je dit 1.000 x 5 tot 8 cent. Dat komt neer op 50 tot 80 euro per jaar. Dan wordt het interessant om de omvormer in de zomer wat af te knijpen, als dit zou kunnen. 

Niet terugleveren als stroomprijzen negatief zijn

Er zijn steeds vaker momenten waarom er zoveel duurzame stroom beschikbaar is, dat de prijzen negatief worden. Als op deze momenten niet aan het net wordt geleverd, verbetert dat de businesscase van zonnepanelen. Dit geldt voor zonnedaken- en parken, maar ook voor consumenten met een dynamisch energiecontract.

Kosten om het net in balans te houden

Afgetopte omvormers helpen om vraag en aanbod in balans te houden. Als er meer zonnestroom wordt geproduceerd dan verwacht terwijl de afname wel gelijk aan de verwachting is, dan moet er worden gecompenseerd aan de productiekant om toch het elektriciteitsnet in balans te houden. 

Netbeheerders maken hiervoor kosten. Door de capaciteit van omvormers te verlagen zijn er minder onvoorspelbare pieken die voor onbalans zorgen, en dus minder kosten.

Lagere omvormercapaciteit zorgt voor weinig verlies in opbrengst

Het aftoppen van de capaciteit van de omvormer is niet zo erg. Het heeft maar een kleine impact op de totale jaarlijkse opbrengst. Dat komt omdat de zonnepanelen maar een klein deel van de tijd hun maximale opwekcapaciteit leveren. 

Berekeningen van de netwerkbedrijven laten zien dat je slechts 2% minder opbrengst hebt in een jaar als je het piekvermogen met 30% aftopt. Bij 50% aftopping wordt dit 10 – 15%.

Onderstaande grafiek illustreert dit en laat zien dat zo jaarlijks netto meer zonnestroom op hetzelfde net past.

Capaciteit beperken: wat is er nu al mogelijk met omvormers?

Je kan vrij veel met omvormers, ook die voor consumenten. Het is technisch mogelijk om dynamisch terug te regelen op basis van het spanningsniveau. Daarmee wordt voorkomen dat de spanning op een laagspanningsnet zo hoog wordt dat omvormers uitvallen. 

Het is daarnaast ook mogelijk om een exportbegrenzing in te stellen. De omvormer kan op 50% piekvermogen worden geïnstalleerd. Het kan zelfs zo worden geregeld dat de piek nog wel voor zelfverbruik ingezet kan worden. 

Dus stel dat een systeem maximaal 4 kW opwekt, dan is het mogelijk om maar maximaal 2 kW aan het net leveren. Maar als het systeem op een moment 3 kW opwekt, dan kan dat wel volledig ingezet worden om bijvoorbeeld een elektrische auto op te laden. 

Een kanttekening daarbij is wel dat het mogelijk slecht is voor de levensduur van een omvormer als deze regelmatig aan- en uitschakelt. Dit kan per model verschillen, dus het is goed om daar inzicht in te krijgen voordat er aanpassingen worden gedaan.

Wat kun je hier zelf mee?

Al deze instellingen kan de omvormerfabrikant technisch regelen. Dit kan via het leveren van een nieuwe omvormer, of bij sommige moderne modellen via een software package. Let op: dit verschilt wel per omvormer. Dus als je hier meer informatie over wilt krijgen, dan is het advies om met de specifieke fabrikant in gesprek te gaan en op zoek te gaan naar de mogelijkheden. 

Het kan ook zinvol zijn contact op te nemen met de energieleverancier, die – in een aantal gevallen – een geschikt softwarepakket kan installeren. Een laatste mogelijkheid is dat een installateur fysiek langskomt om wijzigingen aan te brengen. 

Het lastige blijft dat dit soort maatregelen massaal moeten worden toegepast, want als een paar individuen deze maatregelen toepassen, dan heeft het weinig zin. 

Hoe nu verder?

Er is snel meer aandacht nodig voor dit onderwerp. Want naast de huidige problemen is het nieuwe kabinet van plan de salderingsregeling snel af te schaffen, waarmee zonnepanelenbezitters mogelijk nog meer terugleverkosten krijgen.

Holland Solar is momenteel met omvormerfabrikanten, netbeheerders en het ministerie van EZK in gesprek om in dit artikel genoemde maatregelen verder te onderzoeken en te implementeren. Het is belangrijk dat ook energiecoöperaties en bewonersgroepen deel gaan nemen aan dit gesprek.