logo

Zonnepanelen installatie met batterijen

Zonnepanelen winnen vandaag de dag aan populariteit, en met deze opkomst is er ook een andere, al wat oudere technologie bij gekomen, namelijk het gebruik van batterijen. Het gaat hier om zonnepanelen opslag met behulp van batterijen. Hoe gaat dit in zijn werk? Batterijen slaan stroom op dat niet gebruikt wordt. Op momenten dat er geen of weinig stroom kan worden opgewekt met zonnepanelen, bijvoorbeeld bij bewolking of s’nachts, dan kan een woning toch deze stroom gebruiken. De belangrijkste vraag die hier geldt: hoe slim is de investering van zonnepanelen met batterij? Op deze pagina vind je hier uitgebreide informatie over.

Batterij opslag wordt door steeds meer installateurs aangeboden, ook al heeft deze optie de massamarkt nog niet bereikt. Een bedrijf als Tesla zorgt ervoor dat de populariteit steeds groter wordt (door de Powerwall). Dit is zeer terecht, want het is natuurlijk erg aantrekkelijk om volledig onafhankelijk te zijn van energieleveranciers, vooral door de energieprijzen die maar blijven stijgen. Batterijen zijn ook om een andere reden interessant: door de opkomst van de elektrische auto: de energie die uit de zon wordt gewonnen laadt ’s nachts de auto op. In zowel de VS als Australië worden steeds meer zonnepanelen installaties met batterij opslag geplaatst. Dit zal ook in Europa het geval worden, en dit gaat zeker gebeuren als batterijen beter betaalbaar worden.

De werking van panelen en batterijen

Voordat er gekeken wordt naar de batterij opslag en hoe geschikt deze nieuwe technologie is, is het goed om te kijken naar de werking van batterijen en hoe dit gaat in samenwerking met een installatie van zonnepanelen.

De stroom wordt, bij een klassieke installatie, opgewekt uit de panelen op het dak. Deze gelijkstroom wordt door de omvormer omgezet in wisselstroom, waardoor deze gebruikt kan worden door huishoudelijke apparaten, zoals de tv of de koelkast. De stroom kan dan direct worden gebruikt door de verschillende apparaten in huis. De stroom die niet wordt gebruikt, wordt geïnjecteerd op het elektriciteitsnet. Als de zonnepanelen meer opbrengen dat dat er verbruikt wordt, zal de teller op de meterkast terugdraaien. De terugdraaiende teller kan worden gezien als een soort subsidie.

De terugdraaiende teller zorgt ervoor dat de stroom die je niet gebruikt weer op het elektriciteitsnetwerk terecht komt. De netbeheerder koopt deze stroom op voor dezelfde prijs die jij betaalt. Je buren kunnen bijvoorbeeld van deze stroom gebruik maken. Wanneer je deze stroom later zelf weer afneemt van het net betaal je hiervoor hetzelfde tarief als waarvoor je het verkoopt aan de netbeheerder. Wanneer je meer elektriciteit verbruikt dan opwekt, draait de teller vooruit. Wanneer je meer elektriciteit opwekt dan verbruikt, draait de teller weer terug. Een goede zonnepanelen installatie is hierop afgestemd.

Als er meer stroom wordt opgewekt dan er wordt gebruikt, zal deze stroom niet vergoed worden. Als een zonnepanelen installatie 4000kWh levert op jaarbasis, maar er wordt slechts 3500kWh verbruikt, dan verlies je dus 500kWh aan stroom. Als dit het geval is, is een batterij opslag zeer interessant om gebruik van te maken.

Hoe gaat dit batterijsysteem in zijn werk? Als er een batterij opslag toegepast wordt in de zonnepanelen installatie, zal de overtollige stroom hier worden opgeslagen, direct uit de panelen. Als het verbruik van de stroom hoger is dan de opbrengst, kan deze extra stroom uit de batterijen worden gebruikt, en niet van het elektriciteitsnet. Zo kun je onafhankelijk zijn van de energieleverancier en dus niet aangesloten op het elektriciteitsnet. Dit wordt ook wel off-grid wonen genoemd. Alleen op het moment dat de batterij leeg is, zal er dus energie worden afgenomen van het elektriciteitsnet.

De grootste opbrengst van zonnepanelen vindt plaats op het moment dat er niemand thuis is. Op deze momenten wordt de minste stroom verbruikt. s’Avonds wordt de meeste stroom verbruikt; en dankzij de batterij opslag wordt het stroom, dat normaal dan van het elektriciteitsnet zal worden afgenomen, uit de batterijen gehaald. Dit is dus zeer effectief voor wanneer je ‘s avonds thuis bent. Daarnaast kun je ook stroom uit het elektriciteitsnet opslaan. Dit is vooral interessant bij daluren of het nachttarief. De batterij wordt opgeladen als de stroom goedkoper is en verbruikt de opgeslagen energie op het moment dat de stroom duurder is.

Samenwerking tussen zonnepanelen en batterijen

Hoe gaat de samenwerking tussen panelen en de batterijen? Dit werkt hetzelfde als de batterijen zoals wij die kennen. Deze batterijen worden opgeladen doordat er stroom geïnjecteerd wordt; dit gebeurt bij kleinere batterijen direct uit het net een bij zonnepanelen direct vanuit de panelen. Als er stroom wordt gebruikt voor huishoudelijke apparaten wordt deze stroom via de omvormer omgevormd naar bruikbare wisselstroom. Veel batterijen hebben een ingebouwde omvormer.

Er zijn twee soorten batterijen die hun eigen kenmerken hebben. Hier vind je een overzicht van deze types met hun eigenschappen:

  • De lithium-ion batterij: dit is een batterij die wordt aangeraden bij panelen stroom opslag. De opslagcapaciteit is groot, het gewicht is laag en daardoor wordt er snel opgeladen. Grote merken als Enphase en Tesla werken met dit soort batterij.
  • De loodzuur batterij: dit is de oudste batterijsoort en deze wordt vandaag de dag al veel benut voor off-grid toepassingen. Ze zijn goedkoper dan lithium-ion batterijen, bijna de helft. Daarnaast hebben ze wel een nadeel: ze mogen niet voor meer dan de helft ontladen worden. Dit betekent dat er een grote batterij nodig is voor de zonnepanelen. Dit maakt het financieel een stuk minder aantrekkelijk.

Off-grid wonen

Dankzij batterij opslag bij een zonnepanelen installatie wordt het mogelijk gemaakt om volledig off-grid te leven. Dit is een term waarmee bedoeld wordt dat je volledig onafhankelijk heeft van het elektriciteitsnet. Je wordt op deze manier volledig zelfvoorzienend met een eigen energieproductie. Toch wordt het om drie redenen af te raden om voor deze opslag te kiezen. Dit komt door de huidige situatie van energie. De drie redenen luiden als volgt:

  1. De prijzen dalen sterk
  2. Een terugdraaiende teller werkt al als batterij opslag
  3. Het systeem moet groot genoeg zijn (dus erg duur)

Hieronder vind je een uitgebreide uitleg van deze drie redenen:

De prijzen dalen sterk

De prijs van batterijen daalt bijna jaarlijks met 20%. Deze trend werd ook gezien bij de zonnepanelen (deze waren in het begin bijna onbetaalbaar, maar nu voor iedereen toegankelijk vanwege de prijsdaling), maar was minder snel. De prijs voor batterijen zal daarom naar verwachting nog verder dalen en dus is het slimmer om hier nog even op te wachten. Rond 2020 zal waarschijnlijk het moment zijn waarop het slim is om deze opslag technologie toe te gaan passen. Wellicht is het ook in 2019 al goed mogelijk; hiervoor kun je informatie opvragen bij een installateur.

Een terugdraaiende teller werkt al als batterij opslag

Wanneer je meer stroom opwekt dan dat je verbruikt, wordt dit overtollige stroom terug geïnjecteerd op het net. Dit wordt vervolgens door anderen gebruikt. De netbeheerder zal de elektriciteit aankopen aan dezelfde prijs die jij betaalt, en dus kan je dit gezien worden als een soort opslag. Wek je meer energie op dan wordt gebruikt, dan wordt dit niet vergoed. In de toekomst wordt de terugdraaiende teller afgeschaft. Daardoor wordt het wel aantrekkelijk om voor batterijen te kiezen als opslag.

Het systeem moet groot genoeg zijn

Als je volledig zelfvoorzienend bent, kun je geen gebruik meer maken van de elektriciteit op het net. Dit betekent dat je je woning altijd moet kunnen voorzien van stroom. Dit kan bijvoorbeeld lastig worden in de winter, wanneer de dagen korter zijn en er dus minder stroom opgeslagen kan worden. In dit geval moet je ervoor zorgen dat je een batterijsysteem hebt dat 80% van het verbruik kan dekken. Verbruik je gemiddeld 4000kWh per jaar? Dan is dit gemiddeld 11kWh in een dag. Bij drie dagen met weinig zonlicht heb je een batterijsysteem nodig voor een opslag van meer dan 25kWh. Dit systeem kost je vandaag de dag zo’n €13.000 en er is dan sprake van meerdere batterijen. Dit is dus erg duur en kan een reden zijn om niet voor deze opslag te gaan.

De prijzen

De prijzen voor dit batterijsysteem veranderen constant. Daardoor is het moeilijk om een goede richtprijs te kunnen geven. Het is belangrijk om niet alleen naar de prijs van de batterij te kijken. Net als bij een zonnepanelen installatie moet je vooral kijken naar de €/Wp om zo een goede berekening te kunnen maken. Deze prijs kun je als volgt berekenen:

Prijs batterij / capaciteit x aantal cyclussen x rendement x ontladingspercentage = de prijs per kWh

Wat betekent ieder onderdeel van deze formule? Hier vind je een uitleg van de termen:

  • Prijs batterij: de kosten van de batterij
  • De capaciteit: hoeveel energie er maximaal in de batterij kan worden opgeslagen
  • Het aantal cyclussen: de levensduur van een batterij wordt uitgedrukt in het aantal cyclussen dat de batterij meekan. Deze worden door de fabrikant vastgesteld en dit is dan ook de standaard voor het aanduiden van de levensduur van een batterij
  • Het rendement: hoeveel energie gaat er verloren tijdens de ontlading en hoeveel kan er worden opgeslagen in de batterij? Voorbeeld: een batterij van 10kWh met een rendement van 90% kan 9kWh aan energie opslaan en gebruiken
  • Ontladingspercentage: bijna geen enkele batterij kan volledig ontladen, omdat dit de levensduur zeer verminderd. Een batterij van 10kWh en een ontladingspercentage van 50% zorgt dus voor 5kWh aan stroom, daarna de batterij weer opgeladen worden

VOORBEELD: Hier volgt een voorbeeld van een prijsberekening. De Tesla Powerwall II wordt als voorbeeld gebruikt:

  • Prijs batterij: €6300
  • Capaciteit: 13,5 kWh
  • Cyclussen: 3650 (1 cyclus per dag voor 10 jaar)
  • Rendement: 90%
  • Ontladingspercentage: 100%

Berekening: 6300 / 13,5 x 3650 x 0,90 x 1 = 0,14€/kWh. Dit is een stuk goedkoper dan wanneer je stroom uit het elektriciteitsnet haalt.

Merken

Tesla met de Powerwall is waarschijnlijk het eerste wat er in je opkomt bij de term zonnepanelen batterij opslag. Maar naast Tesla zijn er nog andere bekende merken die zich hiermee bezighouden en een naam voor zichzelf willen maken op deze markt. Hier vind je een beschrijving van de grootste merken op dit moment:

Tesla

Met de komst van de Powerwall zorgde Tesla voor een opkomst in de zonnepanelen batterij markt. De tweede generatie is inmiddels al uitgebracht, de Powerwall II. Dit model heeft, tegenover de Powerwall I, de prijs met de helft doen dalen (€/kWp). De Powerwall II van Tesla is dan ook de batterij met de laagst €/kWp op dit moment. De batterij markt zal volgens Tesla nog harder gaan groeien dan de zonnepanelen markt.

Mercedes Benz

In 2016 mengde ook automerk Mercedes-Benz zich op de batterij markt. Deze zonnepanelen batterij heeft een opslag van 2,5kWh en er kunnen totaal 8 batterijen met elkaar in verbinding worden gebracht.

SMA

Een ander groot merk is SMA. Dit Duitse merk is vooral bekend vanwege de omvormers, maar heeft inmiddels ook omvormers met een geïntegreerde batterij. Deze heeft de naam Sunny Boy Storage gekregen. Wanneer je een nog grotere wilt kun je kiezen voor de Sunny Island. Het vermogen loopt van 2,5kWh tot 25kWh wanneer ze samen zijn verbonden in één batterijpak.

LG

Het elektronicamerk LG heeft al een grote naam als het gaat om zonnepanelen, maar mengt zich ook op de batterij markt. Er is zelfs een eigen batterij ontwikkeld, de LG Chem RESU.

Enphase

Tot slot is ook Enphase een groot merk, vooral als het gaat om micro omvormers. Dit merk komt ook met kleine batterijen die een capaciteit hebben van 1,2kWh per stuk. De specificaties zijn ze indrukwekkend: er is sprake van een rendement met een percentage van 96% en een ontladingspercentage dat groter is dan 95%. Het is dan ook voor Enphase de bedoeling om hiermee met Tesla de concurrentie aan te gaan.

Opkomende trend: geïntegreerde omvormerbatterij

Er is een opkomende trend gesignaleerd: de batterij combineren met een omvormer. Zowel SMA als Tesla (Powerwall) hebben deze trend gezet en het is de vraag wat hiermee gaat gebeuren. Verwacht wordt dat de omvormerbatterij de norm gaat worden; dit zal er ook weer voor zorgen dat de prijs verder zal gaan dalen, waardoor het nog aantrekkelijker wordt voor de consument.