Aftopping SMA
Hoe de omvormer van uw zonnepanelen optimaal dimensioneren?

Onder het nieuwe tariefsysteem voor Vlaamse gezinnen met zonnepanelen is het cruciaal om zoveel mogelijk van de geproduceerde zonne-energie onmiddellijk te verbruiken en/of op te slaan. Alles begint echter met een optimale dimensionering van uw omvormer ten opzichte van uw zonnepanelen.

Alvorens dieper in te gaan op de belangrijkste aspecten bij de dimensionering van een omvormer, is het belangrijk om eerst voldoende inzicht te verwerven in begrippen zoals enerzijds het piekvermogen van zonnepanelen en anderzijds de werkelijke opbrengst.

Piekvermogen

Belangrijk om te weten is dat het maximaal elektrisch vermogen, ook wel piekvermogen genoemd, van een zonnepaneel wordt uitgedrukt in Wattpiek (Wp). Het betreft het vermogen van een zonnepaneel onder volgende standaardomstandigheden, de zogenaamde ‘Standard Test Conditions’:

  • zonne-instraling van 1.000 W/m²
  • loodrechte inval van de zonnestralen op de gepositioneerde zonnecellen
  • een zonnespectrum genormaliseerd voor een air mass (AM) van 1,5. Dit is een maat voor de relatieve lengte van de lichtweg door de atmosfeer.
  • een temperatuur van 25°C van de zonnecel

Het piekvermogen is met andere woorden een specifieke eigenschap van uw PV-installatie, onafhankelijk waar op de wereld deze wordt getest. Onder deze standaardomstandigheden kunnen de (piek)vermogens van zonnepanelen met elkaar vergeleken worden. Zo is een zonnepaneleninstallatie met een vermogen van 5 kWp in Spanje net hetzelfde als een installatie met hetzelfde vermogen in België.

Werkelijke opbrengst

Maak u echter geen illusies, in de praktijk zullen uw zonnepanelen zelden of nooit onder hoge vernoemde STC-condities functioneren. Zo gaan deze optimale condities uit van een zonnestraling van 1.000 Watt/m², een waarde die enkel kan behaald worden onder een heldere hemel en bij ‘volle zon’. In België zijn uw zonnepanelen zelfs bij een optimale hellingsgraad (35°) en oriëntatie (perfect naar het zuiden gericht) slechts zo’n 10 minuten per dag optimaal naar de zon gericht.

Hiernaast is de temperatuur van de panelen op het dak bij zonneschijn al snel (veel) hoger dan de 25°C die wordt toegepast als STC standaard, hetgeen een negatieve impact heeft op het rendement van het paneel. Gemiddeld mag u voor elke graad boven een celtemperatuur van 25°C rekenen op een rendementsdaling van 0,4%. Als u weet dat op een warme dag de celtemperatuur al snel 60°C of meer bedraagt, kijkt u op zo’n dag al snel tegen een rendementsverlies van 14% aan. Een koude winterdag met veel zonneschijn lijkt op het eerste zicht dus ideaal, ware het niet dat de stralingskracht van de zon tijdens de wintermaanden lager is en de dagen korter zijn.

Maar hoeveel elektriciteit zullen mijn zonnepanelen dan effectief gaan opwekken? Dit is in de eerste plaats afhankelijk van het aantal uren zonneschijn waaraan deze worden blootgesteld. Uiteraard is dit een locatiegebonden factor.

In België mag u voor een goede installatie (d.w.z. een goede hellingsgraad en goede oriëntatie, de afwezigheid van schaduw,…) gemiddeld rekenen op een opbrengst van 0,95 kWh/Wp. In zonniger oorden kan men dan weer genieten van een hogere opbrengst. In de Spaanse hoofdstad Madrid mag u bijvoorbeeld uitgaan van een opbrengst van ongeveer 1,4 kWh/Wp.

Dimensionering omvormer

Veel hangt ook af van de manier waarop uw omvormer is gedimensioneerd ten opzichte van uw zonnepanelen.

Zo kan uw installateur er voor opteren om te kiezen voor een ‘normale dimensionering’, bijvoorbeeld door een zonnepaneleninstallatie van 4 kWp uit te rusten met een 4 kVA omvormer. Vaak bent u echter beter af met een overdimensionering van de omvormer, waarbij diezelfde zonnepaneleninstallatie van 4 kWp wordt voorzien van een ‘kleinere’ omvormer van bijvoorbeeld 3 kVA.

Dimensionering omvormer

Een kleinere (overgedimensioneerde) omvormer heeft over het algemeen een lagere opstartspanning en zal dus sneller opstarten bij minder ideale omstandigheden (vb. bewolking). Zo zal een overgedimensioneerde omvormer ’s ochtends sneller opstarten en ’s avonds langer actief blijven. Bijgevolg zullen uw zonnepanelen meer produceren tijdens de typische verbruikspieken tijdens de ochtend en de avond waardoor u op deze momenten geen/minder stroom van het net dient af te nemen.  Ook tijdens de wintermaanden bent u met een kleinere omvormer beter af, omwille van de lagere opstartspanning bij minder ideale omstandigheden.

Het nadeel van een kleinere omvormer is dat deze ‘aftopt’ bij goede omstandigheden. Dit wil zeggen dat de productie uit de zonnepanelen hoger ligt dan wat de omvormer kan verwerken, hetgeen tot energieverliezen lijdt. Mits een correcte overdimensionering van de omvormer zijn de momenten van aftopping op jaarbasis echter beperkt, terwijl het vroeger opstarten (in de ochtend) en het langer produceren (in de avond) zich dagelijks voordoet.

Bovendien is het maar de vraag of u met een ‘normaal’ gedimensioneerde omvormer het surplus aan zonne-energie dat beschikbaar is op piekmomenten nuttig kan aanwenden door middel van direct verbruik of opslag. Indien dit niet het geval is, worden deze overschotten onder het nieuwe tariefsysteem van de digitale meter tegen een lage vergoeding in het net geïnjecteerd en is uw voordeel beperkt.

Dimensionering omvormer

Ook is het belangrijk te vermelden dat het rendement van een omvormer afhankelijk is van het vermogen dat deze op een bepaald moment verwerkt. Een grote omvormer zal bijvoorbeeld tijdens de wintermaanden, wanneer er typisch weinig productie is, aan een lager rendement werken.

Pieken opvangen met DC-thuisbatterij

Hiernaast bestaan er voor een overgedimensioneerde omvormer mogelijkheden om pieken in productie alsnog op te vangen. Zo kan u uw installatie uitrusten met een DC-batterijopslagsysteem zoals thuisbatterij iLubat. Dit toestel wordt aan de DC-zijde van de zonnepanelen geïntegreerd, waardoor overschotten in productie kunnen worden opgeslagen vooraleer ze de omvormer bereiken.

Dimensionering omvormer

Dit in tegenstelling tot bij AC-thuisbatterijen die pas energie kunnen opslaan nadat deze door de omvormer werd omgezet in AC-stroom. Op momenten dat de productie van de zonnepanelen hoger ligt dan de omvormer kan verwerken, zijn deze overschotten ondanks de aanwezigheid van de AC-thuisbatterij met andere woorden verloren.

Meer van dit soort nieuws ontvangen?

Schrijf u gratis in op onze nieuwsbrief

3 reacties

  1. Ik ben niet akkoord met de stelling van Ilumen.
    Indien ik kijk naar mijn normaal gedimentioneerde omvormer, die start dus volgens het artikel later op en ik zou een stukje productie verliezen. Wel op het ogenblik dat mijn installatie opstart dan produceert die 50 Watt. Welke productie speel ik dan kwijt? Want de overgedimentioneerde omvoermer zal niet meer produceren en het stuk onder de 50 W maakt quasi niks uit over een haar bekeken.
    En een overgedimentioneerde omvomer daarvan zou in de winter een voordeel hebben? Ilumen kijk nog even in de rendementsgrafieken van een omvomer en zeker deze waarvan de foto bij het artikel horen, vanaf dat je boven de 0.4 output power/rated power uitkomt dan zakt het rendement van de omvomer. Tevens de hoeveelheid energiewints in rendement (x Wh/d) die tijdens wintermaanden bij lage productie opgewekt wordt is van die aard dat ze in het niet verdwijnt ten opzichte van de normale werking (xx kWh/d)

  2. Beste ILumen,
    Waar geen rekening mee werd gehouden is een andere constellatie…..
    Je plaatst (als dat mogelijk is natuurlijk ) je panelen in Oost – West richting, op een zadeldak of op een plat dak in omgekeerde V-vorm. Daardoor krijg je nooit een overproductie en kan je dit combineren met een omvormer van lagere capaciteit. Dat bespaart je ook nog eens prosumententax .
    Het voordeel van een batterij moet nog bewezen worden en ik begrijp uw argumentatie vóór zulke batterij wel ….

Geef een antwoord

Het e-mailadres wordt niet gepubliceerd. Vereiste velden zijn gemarkeerd met *

Meer
BLOGS