Wat valt er te besparen met accu's?

Autarkie

Indien men zijn zonnepaneleninstallatie uitbreidt met een accu, word men minder afhankelijk van het elektriciteitsnet. De mate waarin men afhankelijk hiervan is noemt men de autarkiegraad. Een autarkiegraad van 100% betekend dat men geheel onafhankelijk is van het elektriciteitsnet. In Nederland is dat alleen op papier, en bezien over een geheel jaar te realiseren dankzij salderen. In de winter is er immers te weinig zon om in de elektriciteitsbehoefte te voorzien. Wat men met een accu bereikt is dat men de zonne-energie die men overdag oogst, opslaat in de accu, en deze ’s-avonds en ‘s-nacht gebruikt voor verlichting, TV/computer, koelkast en dergelijke. Dit noemt men peakshifting.

Autarkie-of zelfsvoorzieningsgraad

De Autarkiegraad grafiek geeft de relatie aan tussen het aantal kWp per MWh verbruik en de benutbare accucapaciteit, gebaseerd op jaargemiddelden. De accu maakt het mogelijk een groter deel van de zelfopgewekte stroom ook zelf te verbruiken. Daardoor hoeft men minder stroom uit het energienet te halen. D.w.z. het eigenverbruik neemt toe. De grafiek ‘Aandeel eigen verbruik’ geeft aan hoeveel het eigenverbruik toeneemt als men een bepaalde grootte accu toepast, eveneens gebaseerd op jaargemiddelden. Men kan de autarkiegraad verhogen door minder stroom te gaan verbruiken, door een accu te plaatsen of door slimme regeltechniek toe te passen. Bijvoorbeeld een (af)wasmachine starten als de zon schijnt.

Wat is het verschil tussen eigen verbruik en autarkie?

Formule Eigenverbruik[%] =eigen verbruikte zonnestroom/ totaal door zonnepanelen geleverde stroom
Bijvoorbeeld: Als de zonnepanelen 3000 kWh/a opwekken en er gaat 2000 kWh/a terug het elektriciteitsnet in, betekend dit dat 66,33 % terug geleverd word aan het elektriciteitsnet, en 33,33% eigen verbruik is.
Eigenverbruik = 1000/3000= 33,3%
Formule Autarkie [%] = eigen verbruikte zonnestroom / Totale stroomverbruik Bijvoorbeeld: Het jaarverbruik is 4000 kWh per jaar, de zonnepanelen leveren 3000 kWh per jaar, waarvan 1000 kWh eigenverbruik is. Het autarkiepercentage is dan 1000/4000 = 25% .

Accu dimensioneren

Voorbeeld 1: We hebben een gezin dat per jaar 4000 kWh (= 4MWh) verbruikt. Op het dak liggen zonnepanelen met een totaal vermogen van 4 kWp Dit betekend een PV-vermogen van 4000/4000 = 1kWp/MWh. Bij een systeem van dergelijke grootte kan men een autarkiegraad van rond de 30% bereiken. Wordt nu dit systeem uitgebreid met een 4 kWh accu, dan kan het eigenverbruik stijgen tot 60% en de autarkiegraad tot 55%. Wil men een grotere accu toepassen, bijvoorbeeld een accu van 6 kWh (dat is dan 6/4 = 1,5 kWh/MWh), dan zal de autarkiegraad nauwelijks stijgen. Dat komt omdat deze grotere accu dan in de nacht niet helemaal leeg getrokken kan worden door de verbruikers. Het heeft dus geen zin om een hele grote accu te plaatsen. Als vuistregel kan men aanhouden dat per 1 kWp PV-vermogen een accu geïnstalleerd moet worden van 1,15 kWh. Dus de accucapaciteit moet 15% groter zijn dan het piekvermogen van de zonnepanelen. Om een hogere autarkiegraad te bereiken, bijvoorbeeld van 55 naar 75% moet zowel het zonnepanelenvermogen vergroot worden tot 2 kWp/MWh alsmede de accucapaciteit verdubbeld worden maar 2 kWh/MWh. Op basis van deze gegevens kan men regels afleiden hoe men de optimale accu kan dimensioneren:

<insert dimensioneringstool.js>

Voorbeeld 2: We verdubbelen de accucapaciteit

Voorbeeld 2: Zonnepenalen: 4000 Wp
Jaarverbruik: 4000 kWh
Accu: 8 kWh, waarvan 4 kWh bruikbaar.
Max laad/ontlaadcycli: 1200 (uit datasheet accufabrikant)

We kunnen nu stagsgewijs onze berekening maken:
1. Piekvermogen/Jaarlijkse energievraag = 4000/4000 = 1 Wp/kWh
2. We gaan nu eerst het eigenverbruik bepalen zonder accu:
Bruikbare batterijcapaciteit/jaarlijkse energievraag = 0/4000 = 0 Wh/kWh.
3. Uit de eigenverbruikgrafiek lezen we dan een eigenverbruik af van ca. 30%. Dit eigenverbruik is elektriciteit die direct van de zonnepanelen naar een verbruiksapparaat gaat, zoals koelkast, televisie etc.
4. Uit de autarkiegrafiek lezen we af: ca. 30%
Vervolgens gaan we bepalen wat het effect is van het plaatsen van de accu:
5. Piekvermogen/Jaarlijkse energievraag = 4000/4000 = 1 Wp/kWh
6. Bruikbare batterijcapaciteit/jaarlijkse energievraag = 4000/4000 = 1 Wh/kWh
7. Kijken we nu weer in de eigenverbruikgrafiek dan zien we dat het eigen verbruik gestegen is tot ca. 60%
8. Uit de autarkiegrafiek lezen we af dat dit nu ca. 55% is.

Wat valt er te besparen met accu’s?

Om te berekenen wat een kWh uit een accu kost, ontkomt men er niet aan om een aantal aannames te doen: -levensduur accu 20 jaar
-kosten voor onderhoud, reparatie en verzekeringspremies: 1,5% per jaar van de totale aanschafprijs
-Rente op spaarrekening: 0,5%
-Jaarlijkse stijging elektriciteitskosten: 2%
insert dimensioneringstool.js>

On-line voorbeeldprojecten

De site van netomvormerfabrikant SMA heeft leuke voorbeeldprojecten op sunnyplaces.com staan, waar men kan zien wat het effect van een accu is. Kijk daar eens op en kijk naar het voorbeeldproject met flexible storage (https://www.sunnyportal.com/Plants)

Samenvatting:

Om een accu juist te dimensioneren zijn de volgende gegevens benodigd:
Aantal Wp van het zonnepanelenveld
Het jaarverbruik aan elektriciteit in kWh

De grafieken voor eigenverbruik en autarkie zijn gebaseerd op jaargemiddelden. Een gemiddeld huishouden met zonnepanelen heeft een autarkiegraad van ca. 30%. Dit kan men vergroten tot ca. 45% door intelligente sharing (denk aan een apparaat dat de wasmachine start bij voldoende zon). Met daarbij nog een accu van 2 kWh  kan ca. 55% gehaald worden. Plaatst men een accu van 5 kWh dan is ca. 65% haalbaar.

Veelgestelde vragen

Is het verstandig om nu (2016) een accusysteem aan te schaffen?
Ja en Nee: Je verhoogt de Autarkie graad hiermee, maar zolang salderen mag, heb je gratis het elektriciteitsnet als grote accu ter beschikking. Financieel bekeken is het enige juiste antwoord NEE. Je kan beter even wachten, zeker omdat de prijzen ook dalen.
Wat is het meest ideale systeem om een bestaande installatie met zonnepanelen uit te breiden met een accu?
Kies dan een AC-systeem, dan behoeft de reeds aanwezige zonnepaneelinstallatie niet gewijzigd te worden.
Volgende pagina: Soorten accusystemen