Over- en onderdimensioneren in een congestielandschap
18.07.2024 Anne Agterbos & Gijs de Koning
Hoewel het debat over het over- en onderdimensioneren tegenwoordig steeds minder oplaait, is deze keuze juist in tijden van netcongestie een belangrijke factor wanneer je zonnepanelen aanschaft. Welke omvormer je kiest kan namelijk van invloed zijn op de netbelasting én op de energierekening.
De omvormer zorgt ervoor dat de invoerspanning van zonnepanelen wordt omgezet van gelijkstroom naar wisselstroom. Het vermogen van de zonnepanelen matcht in de meeste gevallen niet met het vermogen van de omvormers, waardoor je als consument moet kiezen voor het over- of onder dimensioneren van je zonnepanelen. Wanneer je kiest voor omvormers met minder vermogen dan de zonnepanelen spreekt men van overdimensioneren en wanneer de omvormer meer vermogen heeft dan de zonnepanelen spreekt men van onderdimensioneren.
Hoe ziet dat er in de praktijk uit? Wanneer je overdimensioneert kan je op een zonnige dag niet het maximale vermogen uit je zonnepanelen halen, en hoewel dit niet ideaal klinkt is dat niet de belangrijkste voorwaarde. Het is voor de opbrengst van panelen van belang dat deze onder standaard condities goed presteren. Bovendien is stroom tijdens de piek niet altijd even rendabel in de context van nieuwe energiecontracten gebaseerd op bijvoorbeeld dynamische tarieven. Er zijn echter voordelen aan het kiezen voor een omvormer die een wat lager vermogen heeft dan de theoretische capaciteit van je zonnepanelen.
Omvormers met een lager vermogen hebben over het algemeen ook een lagere opstartspanning. De omvormers zullen hierdoor bij minder zonlicht eerder aan gaan om elektriciteit te gaan produceren.
In Nederland komen zonnige dagen gemiddeld per jaar maar weinig voor. Wanneer de omvormer het vermogen van panelen aftopt tijdens een zonnige middag, scheelt dat op jaarbasis vaak maar enkele kilowatturen. Bij overdimensioneren staat daar tegenover dat je extra opbrengst haalt omdat de omvormer eerder kan opstarten op minder zonnige dagen en langer door kan produceren in de avond bij minder licht, zie ook afbeelding 1.
Bovendien valt de extra productie ’s ochtends en ’s avonds ook vaker samen met het verbruik van de klant, wat het rechtstreekse verbruik van de eigenaar verhoogt.
Philippe Hoylaerts, application engineer bij SMA Benelux, legt uit hoe de omvormer keuze van belang is, niet alleen voor je eigen opbrengst, maar ook voor de belasting van het elektriciteitsnet: “Vanuit de netbeheerder is het gunstig om te kiezen voor overdimensioneren, omdat dit zorgt voor minder congestie op zonnige momenten. Dat is niet weg te denken uit het net van de toekomst waar het elektrisch verbruik significant hoger zal liggen.”
Het nadeel van overdimensioneren is dat het een negatief effect kan hebben op de levensduur van de omvormer. “Te hoge spanning is moordend voor elektronische apparaten. Wanneer het PV-systeem meer stroom de omvormer in duwt en de omvormer moet terugduwen, heeft dat invloed op de levensduur van de componenten, dat moet een omvormerfabrikant meenemen in de designreserve”, legt Hoylaerts uit.
De meeste omvormers hebben dan ook een maximaal vermogen van de zonnepanelen dat hoger ligt dan wat de omvormer aan vermogen kan leveren aan het net. Dit kan echter tussen fabrikanten verschillen dus hou hier rekening mee bij de keuze van je toestel.
Hoylaerts ziet dan ook weinig voordelen aan het onderdimensioneren van de omvormer. “Alleen in niche situaties waarbij iemand bijvoorbeeld juist de piek van zonnestroom zou willen gebruiken voor het opladen van een aparte AC gekoppelde batterij zou je kunnen kiezen voor onderdimensionering.”
Batterijen
Overdimensioneren biedt ook mogelijkheden om méér groene stroom op te wekken zonder een netverzwaring aan te hoeven vragen. Wanneer netbeheerders geen extra plek op het net kunnen bieden, kan je een batterij inzetten om zoveel mogelijk duurzame stroom op te wekken achter de meter.
Hoylaerts noemt dit een krachtige mix. “Met recente hybride omvormers kan je een systeem zwaarder overdimensioneren en de energie die je had afgetopt rechtstreeks in de batterijen steken. Dit geeft de klant dus de mogelijkheid om meer zelf geproduceerde energie op te slaan en te verbruiken wanneer het nodig is in plaats van deze op het net te dumpen en deze er achteraf terug uit te nemen."
"Je kan als klant dus de energiefactuur nog meer optimaliseren door een batterij te gebruiken in combinatie met een overgedimensioneerd systeem. De energiemarkt wordt steeds complexer en dit soort van flexibele systemen hebben steeds meer waarde voor netbeheerders.”
Micro- of stringomvormer
Micro-omvormers worden één op één achter het zonnepaneel geplaats, daarentegen wordt één stringomvormer gekoppeld aan meerdere zonnepanelen. “In het geval van over- of onderdimensioneren is de keuze tussen een micro-omvormer en een stringomvormer in principe vergelijkbaar, je gaat in beide gevallen meer of minder zonnestroom aanbieden aan een toestel die dan moet gaan knijpen in functie van het vermogen. Wat je wel gaat zien is dat de bouw van het totale systeem fundamenteel anders is waardoor ze beter of slechter met die druk om kunnen gaan. Het lijkt dus maar een getal op een datasheet, maar het speelt zeker mee in de levensduur van de installatie”, aldus Hoylaerts.
“Nederland is een van de koplopers in de energietransitie, dit brengt echter grote uitdagingen met betrekking tot netcapaciteit met zich mee. Hoe meer we dus als gebruiker en verbruiker onze stroom achter de meter kunnen houden, hoe minder afhankelijk we worden van het publieke net. Sterker nog, je kan zelfs extra capaciteit creëren achter je meter dankzij overdimensionering, al dan niet versterkt door batterijopslag toe te voegen. Daar kan je dus beter van te voren slim op inzetten door een doordachte componentenkeuze”, sluit Hoylaerts af.