Het merendeel van de geïnstalleerde omvormers bij zonnepaneelinstallaties kan een bijdrage leveren aan het oplossen van lokale netcongestie door middel van vermogenssturing. Dat blijkt uit onderzoek van De Zonnemeesters in opdracht van het Ministerie van Klimaat en Groene Groei. Volgens de onderzoekers is vermogenssturing momenteel bij vrijwel geen enkele omvormer ingeregeld.

Wanneer er lokaal veel zonne-energie wordt aangeboden,bijvoorbeeld doordat in een wijk op een zonnige dag veel zonnepanelen tegelijk stroom terugleveren,  kan de netspanning oplopen. Omvormers meten continu de spanning op het elektriciteitsnet. Wanneer deze boven de 253 volt komt, schakelen de apparaten zichzelf automatisch uit. Deze grens is vastgelegd in de Nederlandse netcode.

Het abrupt uitschakelen van omvormers is om meerdere redenen problematisch. Ten eerste leidt het tot opbrengstverlies voor zonnepaneeleigenaren. Daarnaast is het voor omvormers ongunstig om in één keer van 100 procent naar 0 procent vermogen te gaan. Volgens De Zonnemeesters kan een geleidelijke afschaling van het vermogen daarom ook de levensduur van de omvormer verbeteren.

Merendeel van de omvormers kan vermogen al terugschalen

Volgens De Zonnemeesters kan 70 tot 80 procent van de omvormers die sinds 2018 in Nederland zijn verkocht het vermogen geleidelijk terugschalen in plaats van abrupt uitschakelen. Dit wordt ook wel vermogenssturing genoemd.

Met deze vermogenssturing kan worden voorkomen dat de spanning op het elektriciteitsnet zo hoog oploopt dat alle omvormers op een lokaal net tegelijk moeten uitschakelen.

De Zonnemeesters schrijven daarnaast dat installateurs soms de Nederlandse netcode omzeilen door omvormers in te stellen op ‘België’ of ‘Duitsland’, “waar de grenswaarden en/of de vereiste aanspreektijd hoger liggen”.

Balanceren in plaats van uitschakelen

Een manier waarop omvormers hun vermogen kunnen afschalen is via een zogenoemde spanningsafhankelijke vermogensregeling, ook wel bekend als een P(U)-regeling. Hierbij verlaagt de omvormer geleidelijk zijn vermogen naarmate de netspanning oploopt. Pas wanneer de spanning verder stijgt, wordt het vermogen sterker teruggeschroefd.

Daarnaast wijzen de onderzoekers op de mogelijkheid om omvormers actiever te laten bijdragen aan spanningsbeheer op het elektriciteitsnet. Moderne omvormers beschikken vaak al over functionaliteiten om bijvoorbeeld blindvermogen te leveren of hun gedrag aan te passen op basis van de netspanning.

Door dergelijke functies beter te benutten, kunnen zonnepaneelinstallaties helpen om spanningspieken te dempen en de stabiliteit van het laagspanningsnet te verbeteren.

Het rapport benadrukt dat hiervoor mogelijk andere instellingen of aanvullende eisen voor omvormers nodig zijn. Uniforme configuraties en duidelijke richtlijnen kunnen ervoor zorgen dat installaties zich voorspelbaar gedragen bij oplopende netspanning. Tegelijkertijd kan betere monitoring van omvormers en netspanning helpen om sneller inzicht te krijgen in waar spanningsproblemen ontstaan.

Volgens de onderzoekers moet daarbij wel worden benadrukt dat slimme aansturing van omvormers het probleem van netcongestie niet volledig kan oplossen. Op locaties waar de netcapaciteit structureel tekortschiet, blijft verzwaring van het elektriciteitsnet uiteindelijk noodzakelijk. Slimme regelstrategieën kunnen de impact van spanningsproblemen wel beperken en mogelijk tijd winnen totdat netuitbreidingen zijn gerealiseerd.

Vier routes om omvormers aan te sturen

In het rapport schetsen de onderzoekers vier mogelijke routes om het vermogen van omvormers bij huishoudens te sturen en zo spanningsproblemen op het laagspanningsnet te verminderen. Deze routes ontstaan uit twee keuzes: of omvormers lokaal of centraal toegankelijk zijn, en of de sturing actief (real-time) of passief via vaste instellingen plaatsvindt.

De eerste route is actieve sturing via lokale toegang, bijvoorbeeld met een energiemanagementsysteem achter de meter dat het vermogen van de omvormer dynamisch aanpast op basis van de netspanning.

Een tweede optie is actieve centrale sturing, waarbij omvormers op afstand via internet worden aangestuurd.

Daarnaast beschrijven de onderzoekers een passieve lokale oplossing, waarbij installateurs instellingen op de omvormer aanpassen zodat deze bij oplopende spanning automatisch zijn vermogen verlaagt.

Tot slot is er een centrale passieve route, waarbij fabrikanten via firmware-updates de instellingen van verbonden omvormers aanpassen. Volgens de onderzoekers lijken vooral lokale actieve sturing en centrale aanpassingen via fabrikanten kansrijke routes om spanningsproblemen op korte termijn te beperken.

Aanbevelingen voor beleid en onderzoek

De Zonnemeesters doen verschillende aanbevelingen voor vervolgonderzoek en beleid. Zo pleiten zij ervoor om data van Energieleveren.nl toegankelijker te maken voor ketenpartijen. Regionale informatie over merken en typen omvormers, gekoppeld aan netvlakken, kan helpen bij het ontwikkelen van oplossingen tegen netcongestie.

Daarnaast benadrukken de onderzoekers dat toekomstige maatregelen rond de aansturing van apparaten achter de meter – zoals omvormers, thuisbatterijen, EV-laders en warmtepompen – beter op elkaar moeten worden afgestemd. Bij voorkeur gebeurt dit via een integrale aanpak met lokale actieve sturing.

Verder adviseren zij om de juridische mogelijkheden te onderzoeken voor centrale aanpassing van omvormerinstellingen en om internationale ervaringen, bijvoorbeeld uit Duitsland en Australië, te benutten.

Tot slot pleiten de onderzoekers voor samenwerking tussen fabrikanten en aanbieders van sturingsdiensten en voor praktijkgerichte pilots om te onderzoeken hoe omvormers bij spanningsproblemen slim kunnen terugregelen in plaats van volledig uit te schakelen.