In de eerste helft van 2023 hebben we het dak van de grote schuur laten vervangen. In de tweede helft van 2023 willen wij deze gaan voorzien van zonnepanelen met energieopslag. Dit zal hopelijk onderdeel gaan uitmaken van een microgrid met een totaal van 20.000 tot 30.000Wp aan zonnepanelen. Wie gaat rekenen o.b.v. gangbare apparatuur zal zich al snel afvragen: “Hebben jullie dan een netaansluiting met minimaal 3x40A?”. Nee, momenteel maar 3x25A.
Als basis willen we gebruik gaan maken van apparatuur van Victron Energy. Daar zijn een aantal redenen voor:
- Modulair
- Schaalbaarheid, o.a. meerdere laders parallel te koppelen
- Ondersteund verschillende scenario’s, van opladen via net (d.m.v. bidirectionele omvormer), leveren aan net vanuit accu’s tot aan off-grid gaan.
- Compleet software systeem met o.a. ondersteuning voor dynamische energietarieven
- Makkelijk verkrijgbaar, ook voor particulieren
We waren al bezig met een proefopstelling.
Overcapaciteit
Wie naar het plaatje van de microgrid kijkt zal verschillende zaken opvallen. Uiteraard ontbreken details als zekeringen, schakelaars, shunts, sensoren, communicatie-units, opdeling in strings etc. Die zouden de tekening te druk maken. Verder is de capaciteit van de omvormers lager dan de som van de panelen. 3x3000VA voor 10.000Wp (misschien meer) aan panelen. De laders van Victron Energy hebben doorgaans een lager uitgangsvermogen dan wat er aan capaciteit van zonnepanelen op aangesloten kan worden. Dat is geen bezwaar, want het maximale vermogen van de zonnepanelen wordt zelden gehaald. Er zijn verschillende factoren om rekening mee te houden, zoals de opstartspanning die vooral afhankelijk is van de voltage van de aangesloten accu’s. Uiteindelijk kan er ook rekening mee worden gehouden dat de opbrengst van zonnepanelen in de winter ongeveer een factor 6 lager ligt dan in de zomer. Je hebt dus met name een overcapaciteit als de energietarieven laag zijn. Er zit dus veel rekenwerk achter en het huidige ontwerp zal dan ook zeker nog eens nagerekend worden.
Capaciteit netaansluiting
De som van de wattage die de omvormers kunnen leveren zal rond de 16kW uitkomen, onder de 3x25A en mooi binnen groepen van 3x16A. Netbeheerders hebben echter plannen om de capaciteit van aansluitingen op te hogen om in het scenario van full-electric aan de toenemende energiebehoefte voor warmtepompen en elektrische auto’s te kunnen voldoen. Dat betekent dat, mocht het nodig zijn, we ook voor grotere omvormers kunnen kiezen. Echter de vraag is of het ophogen van de netcapaciteit wel nodig is als de gekoppelde accu’s als buffer kunnen gaan dienen. De capaciteit van de omvormers kan namelijk bij de capaciteit van de netaansluiting worden opgeteld. Zo willen wij dan ook gaan kiezen voor doorstroomboilers. Want waarom 100 liter aan water voor je bad warm houden als je het merendeel van de tijd de douche neemt?
Keuze zonnepanelen en accu’s
In de (nog niet voltooide) proefopstelling maken we gebruik van tweedehands gel accu’s en tweedehands zonnepanelen. Deze zijn in het schema te zien als “dierenverblijf”. Voor de schuur en woonhuis zijn we aan het kijken voor nieuwe zonnepanelen en accu’s. Qua accu’s waren we in de eerste instantie aan zoutwater accu’s aan het denken, maar tegenwoordig zijn kobaltvrije LFP accu’s goedkoper en hebben als voordeel dat ze 6000 cycli t.o.v. 3000 bij zoutwater accu’s mee gaan.
Bij de keuze proberen we de volgende factoren mee te laten spelen:
- Recyclebaarheid
- CO2-uitstoot bij productie
- Beperkt of geen gebruik zeer zeldzame metalen als kobalt
- Arbeidsomstandigheden bij productie
- Levensduur
Update oktober 2023
Ondanks dat we de proefopstelling nog niet volledig in gebruik hebben, hebben we Inmiddels een duurzaamheidslening afgesloten voor de tweede, de nodige apparatuur aangeschaft en geïnstalleerd. Deze opstelling bestaat o.a. uit drie keer een Victron MultiPlus-II 3000VA 48V in 3-fase opstelling, twee Victron SmartSolar MPPT Charge Controllers 250V/60A en vier Victron Smart LiFePO4-accu’s van ieder 160Ah wat in totaal op zo’n 8 kWh aan opslag uitkomt. In december verwachten we 11.520 Wp aan zonnepanelen geleverd te krijgen.
Het geheel wordt geconfigureerd als Dynamic ESS. Hierbij wordt o.a. o.b.v. de aanschafprijs van de accu’s en de verwachte levensduur in cycli de kostprijs voor het opslaan van energie berekend. De wordt i.c.m. de dynamische tarieven gebruikt om te bepalen wanneer het interessant is energie in te kopen of terug te leveren. M.b.v. Node-RED hopen we het systeem geschikt te kunnen maken voor Local4Local. Daar zou het omgekeerd kunnen werken, namelijk dat een energiegemeenschap o.b.v. jouw kostprijs bepaalt of het interessant is lokaal opgewekte energie bij jou op te slaan of af te nemen.