Thuisbatterij zinvol of noodzakelijk?

De thuisbatterij komt steeds meer in beeld nu de salderingsregeling voor kleinverbruikers per 1 januari 2027 wordt opgeheven en zonnestroom steeds minder waard lijkt te worden. Ook als oplossing voor een tekort aan beschikbaar transportvermogen in grotere installaties wordt vaker een batterij pakket overwogen. Een goede overweging bij de toepassing van een batterij pakket is van belang. Zeker omdat het aanbod zeer gevarieerd is en de techniek niet in alle gevallen al voldoende is doorontwikkeld. Bovendien is die toepassing relatief kostbaar en niet in alle gevallen zo rendabel als voorgesteld.

Regelgeving

Voor de aansluiting van een thuisbatterij gelden, net zoals voor zonnepanelen, voorschriften. De Systeemcode Elektriciteit (door de ACM vastgestelde bindende voorschriften die netbeheerders en gebruikers, producenten en afnemers dus, verplicht moeten volgen) geeft voorschriften voor het mogen aansluiten van energie opwekkende apparatuur. Dat geldt voor alle aangesloten thuisbatterijen, net zoals voor zonnepanelen. Bij inbedrijfstelling moeten deze installatie onderdelen worden aangemeld op energieleveren.nl
Volgens de veiligheidsvoorschriften uit de norm NEN 1010 mag een thuisbatterij niet op een algemeen stopcontact worden aangesloten. Daarvoor is een aparte eindgroep in de groepenkast benodigd. Een plug-in thuisbatterij tot maximaal 800 Watt mag een consument (nog) zelf aansluiten op een voor algemeen gebruik bedoeld randaarde stopcontact.

Veiligheid in het net

Onterecht wordt er soms vanuit gegaan dat met de toepassing van een thuisbatterij of zonnepanelen elektriciteit beschikbaar blijft bij een onverhoopte uitval van het reguliere net. Dat is niet het geval. Omvormers van zowel thuisbatterijen als zonnepanelen schakelen zichzelf uit bij een stroomstoring. Dat is essentieel omdat bij een storing het net ook echt spanningsloos moet zijn om de netbeheerder veilig aan een oplossing te kunnen laten werken. Een thuisbatterij of zonnepanelen mogen in dat geval dus geen stroom terugleveren aan het net. En, stel dat de storing zich in de eigen (thuis)installatie voordoet, ook dan is het belangrijk dat een omvormer uitschakelt om de storing veilig te kunnen verhelpen voordat opnieuw energie wordt geleverd.

Capaciteit thuisbatterij

Een thuisbatterij beperkt de teruglevering van zonne-energie. Om zonne-energie op te slaan voor hergebruik is een goede balans tussen opwek en afname van energie belangrijk, lees een bepaalde laad- en ontlaadstrategie. Een gemiddelde installatie met 10 zonnepanelen levert op een zonnige zomerse dag zo´n 12 tot 15 kWh aan energie, afhankelijk van het paneelvermogen. Met aftrek van direct eigen gebruik blijft er ongeveer 9 tot 12 kWh over om op te slaan. Bij toepassing van een batterij met een capaciteit van 5 kWh wordt er, zonder opladen van een elektrische auto, dus toch nog energie teruggeleverd aan het net, tenzij de installatie de opbrengst uit de PV-omvormer terug kan regelen. Een batterij met een capaciteit van 10 kWh zal waarschijnlijk niet volledig opladen via de PV-installatie, al helemaal niet bij het gelijktijdig opladen van een elektrische auto. Het beoogde hergebruik van opgeslagen energie benut die capaciteit ook niet omdat hooguit 2 tot 3 kWh wordt afgenomen in de uren dat de zon niet of onvoldoende schijnt, tenzij in die uren tevens een elektrische auto wordt opgeladen. Diezelfde PV-installatie levert op een winterse dag veelal niet meer dan 2 tot 3 kWh. Ruim onvoldoende om een batterij van 5 of 10 kWh, of een elektrische auto, volledig op te laden met zonne-energie. Het opladen via inkoop van netstroom is dan de enige optie.

Thuisbatterij met stekker

Een relatief goedkope oplossing is de thuisbatterij met stekker (plug-in). De capaciteit is veelal 1,5 tot 2,5 kWh en het aansluitvermogen bedraagt standaard niet meer dan 800 Watt. Voor opslag en hergebruik van zonne-energie is dat eigenlijk maar beperkt interessant. Bovendien voorkom je teruglevering daar zeker niet mee. Deze batterijen beschikken soms over een back-up voorziening bestaande uit een 230V stopcontact of enkele USB-aansluitingen. Daarop kan in geval van ontbrekende netspanning een mobiele telefoon, een tablet of eventueel de koelkast worden aangesloten. Een kleinschalige oplossing dus waarbij handmatige actie nodig is. Een hogere aansluitwaarde dan 800 Watt, bestaande uit meerdere modules, wordt bij dit type regelmatig aangeboden. Voor een aansluitwaarde van meer dan 800 Watt is een aparte eindgroep in de groepenkast noodzakelijk.

Back-up voorziening

Thuisbatterijen en zonnepanelen zijn in principe bedoeld voor uitgesteld respectievelijk direct verbruik in dagelijkse situaties. Valt het reguliere elektriciteitsnet uit, dan is er dus vanuit thuisbatterijen of zonnepanelen geen energie beschikbaar. Tenzij specifieke maatregelen zijn getroffen, zoals een hybride omvormer. Een hybride omvormer combineert de functionaliteit van zowel een batterij-omvormer en een PV-omvormer in één toestel. Hierdoor kunnen zonnepanelen niet alleen energie omzetten van gelijk- (DC) naar wisselstroom (AC), maar kan de opgewekte energie ook opgeslagen worden in een batterij. Dat kan doordat de zonnepanelen in het DC-circuit worden ingekoppeld. Door bij toepassing van een thuisbatterij te kiezen voor een type dat bovendien beschikt over een zogenoemde back-up aansluiting kunnen bepaalde voorzieningen toch blijven werken, zij het na handmatig handelen. Deze mogelijkheid bestaat meestal uit een specifieke 230V-aansluiting of enkele USB-aansluitingen.

Noodstroomvoorziening

Voor een echte noodstroomvoorziening via een batterij pakket moet de elektrische installatie daarop worden ingericht. Noodzakelijk is een ontkoppeling van het elektriciteitsnet bij batterijbedrijf, een DC/AC omvormer en het inrichten van bepaalde eindgroepen voor de aansluiting van apparatuur die in gebruik zou moeten blijven. De DC/AC omvormer koppelt zichzelf automatisch af van het elektriciteitsnet en schakelt via de batterij over op zogenoemd eilandbedrijf (off grid). Zodra de netspanning weer terug is, schakelt de back-up mogelijkheid automatisch terug naar het net. Afhankelijk van het gekozen batterijsysteem kan de gehele groepenkast worden overgenomen op noodstroom, maar moet een keuze gemaakt worden in de apparaten die moeten blijven werken. Bovendien kan deze oplossing alleen goed werken als een batterij is toegepast met voldoende capaciteit in kWh. In een huisinstallatie zal in de praktijk meestal alleen de (led)verlichting en de koelkast/vriezer enige tijd van noodstroom uit de batterij kunnen profiteren. Als dat het enige doel is, dan is het toepassen van een klein UPS-systeem zeker te overwegen. Dat is veel goedkoper dan een thuisbatterij alleen te gebruiken als noodstroomvoorziening.

Veiligheid installatie

Van groot belang bij het zogenoemde eilandbedrijf (noodstroomsituatie los van het net) is de veiligheid in de elektrische installatie. Bij de aanwezigheid van het reguliere net is bij een kortsluiting in de installatie een voldoende hoge kortsluitstroom beschikbaar om zekeringen of installatie automaten uit te schakelen. Een standaard installatie automaat met een B-karakteristiek van 16A heeft een kortstondige kortsluitstroom nodig van 50-80A om uit te schakelen. In het geval van eilandbedrijf via een thuisbatterij zal die kortsluitstroom moeten worden geleverd door het batterij pakket. In eilandbedrijf moet het batterijpakket de veiligheid in de installatie dus kunnen borgen.

Uw onafhankelijk adviseur elektrotechniek adviseert u graag bij de toepassing van een thuisbatterij of batterij pakket voor het opvangen van piekvermogen. Ook voor de aansluiting van zonnepanelen, met of zonder thuisbatterij, is een onafhankelijk advies vaak zinvol en nuttig.