Blog: 'Een accu bij iedere set zonnepanelen? Is dat nuttig?'

Marcel van der Steen is eigenaar van OliNo Energy BV. Afgestudeerd aan de TUe Elektrotechniek. Heeft zichzelf kennis over licht en hoe dit te meten eigen gemaakt en levert nu lichtmetingen aan bedrijven over de gehele wereld. Ondersteunt mensen met technische issues en prikkelt hen om zichzelf goed te informeren, kritisch te blijven en dan een gefundeerde keuze te maken. Wil graag meer gelijkheid, veiligheid en plezier in deze wereld en probeert daaraan bij te dragen.

Een thuisaccu bij ieder zonnepanelenpakket

Onlangs zat ik bij een presentatie over de ontwikkelingen rond zonnepanelen. De spreker vertelde dat in Duitsland bij vrijwel iedere set zonnepanelen ook een thuisaccu verkocht wordt. Die accu’s hebben een energie-inhoud van zo’n 5 kilowattuur (kWh). Dit zou de mate van zelfgebruik van de opgewekte stroom enorm vergroten. In Nederland verkoopt men nauwelijks accupakketten, omdat je in Nederland (nog) gratis je tijdelijke overschot aan geproduceerde stroom terug aan het elektriciteitsnet kunt leveren (en dus gebruiken de buren op dat moment jouw opgewekte energie). Maar velen voorspellen dat zodra deze salderingsregeling versoberd wordt, ook in Nederland veelvuldig thuisbatterijen verkocht zullen worden.

Mijn eigen gevoel hierbij is dat een thuisaccu bijna geen voordeel oplevert, omdat je al snel veel meer dan 5 kWh per dag genereert, waardoor de accu snel vol zit en je vervolgens toch weer aan het net moet leveren. Hieronder zoek ik diepgaander uit of zo’n thuisbatterij werkelijk nuttig kan zijn en waarom wel of niet.

Vaststellen eigen netto elektriciteitsverbruik

Om te beginnen is het handig om een grafiek te maken van het eigen elektriciteitsverbruik per dag in kWh. Hier is mijn stroomverbruik te zien:

Ik verbruik veel elektriciteit, omdat ik een warmtepomp heb (3500 kWh per jaar) en een eigen bedrijf aan huis. Het totaal is ongeveer 12.000 kWh per jaar.

Zonnepanelen leveren energie gedurende de daglichturen. Het is van belang te weten wat het geschatte verbruik is gedurende deze daglichturen, om te zien of de accu wel vol komt (zodat we deze opgeslagen energie ‘s avonds kunnen gebruiken). Ook wat we verbruiken gedurende de nachturen is van belang, om in te schatten of de accu wel weer leeggetrokken wordt.

Daglichturen en daarbuiten

Hiervoor moeten we inschatten welk deel van het bovenstaande verbruik tijdens de daglichturen zal plaatsvinden en welk deel gedurende de donkere uren. De gemiddelde daglengte in uren is per maand voor Nederland eenvoudig te vinden op internet. Welk gedeelte van het verbruik tijdens deze uren valt, hangt af van een aantal zaken die per situatie moeten worden nagegaan. In mijn geval werk ik thuis en heb ik verlichting, computers en meetapparatuur aanstaan gedurende de dag, maar ook gedurende de avond. ‘s Nachts in de zomermaanden is er minder elektriciteitsverbruik. In de maanden oktober tot en met april is de verwarming aan. In mijn situatie (warmtepomp) verbruikt de verwarming elektriciteit en werkt hij de gehele dag. Voor het gemak ga ik uit van een evenredig gebruik van energie over de dag (geldt eigenlijk voor de wintermaanden meer dan voor de zomermaanden). Dit leidt dan tot het volgende verbruik over de daglichturen en daarbuiten.

Nu het zonnepaneelsysteem. Hoeveel energie in kWh zal het kunnen leveren gedurende het jaar? Wie zonnepanelen wilt aanschaffen kijkt meestal naar het eigen elektriciteitsverbruik in kWh per jaar. Daarna naar het beschikbare dakoppervlak en hoeveel men daarmee per jaar kan opwekken in kWh. Eventuele schaduw en variatie in oriëntatie (dakvlakken op oost, west en zuid) is te ondervangen met optimizers of door een geschikte keuze van stringlengte (aantal panelen in serie geschakeld) en omvormers. Gebruikelijk is om zoveel mogelijk energie zelf op te wekken. Dat leidt vaak tot een systeem dat ongeveer 90% van het eigen elektriciteitsverbruik over 1 jaar kan genereren.

Zonnepaneelsysteemopbrengst of inschatting ervan

Ik heb 53 zonnepanelen (zoals gezegd, bedrijf aan huis, dus veel stroomverbruik) en de netto opwekking in kWh per maand staat hieronder.

Ik wek ongeveer 8200 kWh per jaar op; dat komt neer op 75 % van mijn elektriciteitsbehoefte. Duidelijk wordt dat er een factor 8 à 10 zit tussen de maximale en minimale opbrengsten per maand. Dit is een gegeven voor Nederland, waar zonnepositie en daglengteverschillen tot dergelijke opwekverschillen leiden.

Een opwekkingsgrafiek kun je zelf inschatten voor je eigen situatie, uitgaande van de voorspelling voor de totaal opgewekte energie in kWh per jaar van je zonnepanelensysteem en gebruikmakend van de seizoensverschillen zoals ze in mijn grafiek te zien zijn.

Zet ik nu de opwekking af tegen de behoefte, dan volgt volgende plaatje:

Mate van gebruik van de accu opslag

Schaf ik nu een thuisaccu aan van 5 kWh, dan zal deze vanaf april tot en met september iedere dag vol raken en ook iedere dag zijn lading weer kunnen afstaan. Want mijn dagelijks verbruik buiten de daglichturen is voldoende hoog om de accu leeg te maken (natuurlijk geldt dat niet als je op zomervakantie gaat).

In de maanden november, december en januari is de opbrengst van het zonnepaneelsysteem slechts rond de 5 kWh per dag, en het verbruik gedurende deze uren tweemaal zo hoog. Ik verwacht niet dat er veel in de accu geladen zal worden; waarschijnlijk zal het grootste gedeelte van de opgewekte energie direct verbruikt worden.

In de maanden oktober en maart zal er wellicht een gedeelte van de gedurende de dag gegenereerde energie opgeslagen worden in de accu, en gedurende de dag en nacht weer vrijgegeven worden voor eigen verbruik. Ik schat voor de helft van de accucapaciteit.

Samenvattend zou ik zo voor de maanden april tot en met september iedere dag de volledige acculading in gebruik hebben, en voor de maanden maart en oktober voor de helft. Dit zou neerkomen op: 183 dagen maal 5 kWh plus 62 dagen maal 2.5 kWh = 1070 kWh. Dit is de hoeveelheid jaarlijkse energie die nu niet gesaldeerd hoeft te worden. Daarbij heb ik nog geen rekening gehouden met de efficiëntie van de batterij en de bijbehorende controller. Die zou rond 93% moeten liggen (specificaties Tesla Powerwall batterijsysteem), dus blijft totaal ongeveer 1000 kWh over. Stel ik zou niet meer kunnen salderen en slechts €0,07 krijgen per teruggeleverde kWh, terwijl ik €0,20 voor iedere geconsumeerde kWh moet betalen. Dan is mijn besparing met een dergelijke 5 kWh batterij: 1000 maal (€0,20 – €0,07) = €130 per jaar.

De kosten van een thuisaccusysteem bedragen minstens €2000 à €3000, waardoor het niet nuttig blijkt voor mij om een thuisbatterij aan te schaffen.

Normaal- en daltarief

In mijn analyse hierboven heb ik geen rekening gehouden met normaal- en daltarief voor elektriciteit. Verkopers van batterijsystemen vertellen graag dat je de accu gedurende de nachten van werkdagen kan laden tegen lager tarief en die elektriciteit overdag als de stroom duurder is kan gebruiken. Die truc gaat in de maanden april tot en met september niet op: dan zit de accu namelijk bijna iedere avond al vol dankzij de  zonnepanelen. Alleen op werkdagen van oktober tot en met maart (niet in het weekend, want dat is altijd daltarief) zou je hier dus iets mee kunnen besparen. Maar de verschillen tussen normaal- en daltarief zijn heel klein en de jaarlijkse besparing verwaarloosbaar.

Zelf berekenen

Met bovenstaande inzicht en methode is het mogelijk te bepalen of een thuisaccu gunstig is. Ook wordt zo duidelijk hoe groot de optimale capaciteit van de accu is. Voor mijn situatie heeft een thuisaccu geen zin.

Meer blogs in deze serie:

• Maarten Staats: Onafhankelijker van het elektriciteitsnet met de thuisbatterij?
• Maarten Staats: 'Wasmachine laten draaien op je eigen zonnestroom'