fbpx

Het probleem van hoge netspanning en overbelaste stroomnetten: De rol hierin van zonnepanelen, de netbeheerders en het verouderde stroomnet.

De verschuiving naar duurzame energiebronnen heeft geleid tot nieuwe uitdagingen voor het elektriciteitsnet in Nederland. De toenemende populariteit van zonnepanelen en de elektrificatie van het land hebben geresulteerd in problemen met hoge netspanning en een overbelasting van het stroomnet. Daarnaast is het elektriciteitsnet in veel gebieden verouderd, wat de problemen verder versterkt.


De groeipijnen van zonne-energie en elektrificatie:

De afgelopen jaren heeft Nederland een sterke groei gezien in de adoptie van zonnepanelen. Steeds meer huishoudens en bedrijven maken gebruik van deze schone energiebron. Hoewel dit een fantastische prestatie is, brengt het ook nieuwe uitdagingen met zich mee voor het elektriciteitsnet. De toename van zonne-energie heeft geleid tot wisselende pieken in de netspanning die de verouderde infrastructuur belasten en het risico op instabiliteit in het hele netwerk vergroten.

Daarnaast zorgt de elektrificatie van diverse aspecten van het dagelijks leven, zoals transport en verwarmingssystemen, voor een groeiende vraag naar elektriciteit. Naarmate meer huishoudens en bedrijven overstappen op elektrische voertuigen en warmtepompen, neemt de druk op het elektriciteitsnet verder toe. Deze toenemende vraag, gecombineerd met de wisselende aard van zonne-energie, benadrukt de noodzaak van innovatieve oplossingen om de vraag en het aanbod van elektriciteit in balans te brengen.


Verouderde stroomnetten versterken de problemen:

De huidige elektriciteitsinfrastructuur in Nederland is voornamelijk ontworpen om traditionele energiebronnen te accommoderen en niet op teruglevering van stroom. De overgang naar hernieuwbare energie en de toenemende vraag naar elektriciteit hebben de capaciteit van deze netwerken overtroffen. Hierdoor wordt steeds duidelijker dat de verouderde infrastructuur moeite heeft met de grotere belasting en het efficiënt beheer van de wisselende stroom van zonne-energie.

Wanneer zonnepanelen overtollige elektriciteit genereren en er dus veel teruggeleverd wordt, kan dit leiden tot een overschrijding van de standaard grenzen zoals vastgesteld door netbeheerders. In Nederland is de grens op 253V vastgesteld. Overschrijden van deze grens kan instabiliteit in het net veroorzaken en schade aan apparatuur tot gevolg hebben. Het balanceren van deze spanningen en het garanderen van de betrouwbaarheid van het systeem is essentieel voor de langetermijnstabiliteit van het elektriciteitsnet.

Bijkomend probleem voor de zonnepaneeleigenaar is dat de hoge netspanning en de daardoor veroorzaakte (tijdelijke) uitval van de omvormer verlies in opbrengst veroorzaakt. Wanneer de omvormer uitvalt als gevolg van een te hoge netspanning, wordt de energieproductie van de zonnepanelen onderbroken. Dit betekent dat gedurende de periode dat de omvormer niet werkt, er geen energie wordt omgezet en afgegeven aan het elektriciteitsnet.

Dit verlies in opbrengst is meestal beperkt maar kan substantieel zijn, afhankelijk van de duur van de uitval en het vermogen van de zonnepanelen. Zonnepaneeleigenaren kunnen hierdoor financieel worden benadeeld doordat ze minder kunnen salderen of geen terugleververgoeding ontvangen voor de niet-geproduceerde energie.


Meerdere oplossingen voor een duurzame toekomst:

Om deze uitdagingen aan te pakken, worden verschillende oplossingen onderzocht. Een prominente oplossing is het gebruik van thuisaccu’s, ook wel bekend als residentiële batterijen of thuisbatterijen. Deze systemen stellen huiseigenaren in staat om overtollige elektriciteit opgewekt door hun zonnepanelen op te slaan tijdens piekuren van productie. Deze opgeslagen energie kan vervolgens worden gebruikt tijdens periodes van hoge vraag of wanneer de zonne-energieproductie beperkt is (zoals ’s nachts of op bewolkte dagen). Door het verminderen van de afhankelijkheid van het elektriciteitsnet tijdens piekperiodes, kunnen deze batterijen de druk op het elektriciteitsnet verminderen en de spanningsniveaus stabiliseren.

Verder is het upgraden en moderniseren van de bestaande infrastructuur door de netbeheerders van essentieel belang om de toenemende vraag naar elektriciteit aan te kunnen. Door de infrastructuur te upgraden, kan het elektriciteitsnet hogere vermogens hanteren en beter omgaan met de wisselende aard van hernieuwbare energiebronnen.

Naarmate Nederland zich steeds sneller ontwikkelt op het gebied van zonne-energie en elektrificatie, wordt de druk op het elektriciteitsnet steeds duidelijker. Het probleem van hoge netspanning en overbelaste stroomnetten kan worden aangepakt door het implementeren van verschillende oplossingen. Door gebruik te maken van thuisaccu’s kunnen vraag en aanbod efficiënt worden gebalanceerd, terwijl het upgraden van de verouderde infrastructuur ervoor zorgt dat deze voldoet aan de veranderende energielandschap.

Waarom kiezen voor een 3 fase omvormer voor uw zonnepanelen?

Nederlandse huisaansluitingen zijn ofwel eenfasig of driefasig. Het verschil is het aantal aders dat door de netbeheerder op uw woning is aangesloten. Bij een eenfase aansluiting komt al het vermogen door een kabel uw woning binnen, bij een driefasige aansluiting wordt dit vermogen over drie kabels verdeeld.

De meeste woningen in Nederland  van voor 1990 hebben een 1 fase 25A of 35A hoofdaansluiting. Latere woningen hebben meestal een driefase 3x25A hoofdaansluiting.

Een 1 fase omvormer is meestal goedkoper en efficiënter en wordt daarom meestal aanbevolen bij onze zonnepaneel installaties. Een 1 fase omvormer kan zonder problemen op een driefasige aansluiting worden aangesloten. De netbeheerder adviseert daarin op welke fase uw zonnepanelen dan aangesloten dienen te worden. Een aansluiting op een enkele fase in uw groepenkast is echter alleen toegestaan tot maximaal 5.000kw omvormervermogen om onbalans in het elektriciteitsnet te voorkomen. Dit betekend dat vanaf ongeveer 6.500Wp aan geïnstalleerde zonnepanelen een enkele 1 fase omvormer al geen optie meer is.

Bij grotere installaties, vanaf ca 5.500Wp, ca 16/18 zonnepanelen, adviseren wij daarom meestal een 3 fase omvormer. Theoretisch mag er ook gebruik worden gemaakt van twee kleinere 1 fase omvormers maar dit is vaak een stuk duurder en onpraktisch.

Echter ook bij kleinere installaties kan het soms een voordeel zijn gebruik te maken van een 3 fase omvormer. Een 3 fase omvormer heeft namelijk enkele voordelen:

Ten eerste kan er bij een driefase aansluiting gebruik worden gemaakt van dunnere kabels omdat de stroom over 3 aders verdeeld wordt. Bij een 1 fase omvormer moet er al snel voor een dikke dure kabel van 4mm2 of zelfs 6mm2 gekozen worden afhankelijk van de lengte van de kabel en het aansluitvermogen van de omvormer. Deze dikkere kabels zijn nodig om te voorkomen dat er kostbare zonnestroom verloren gaat door de weerstand in de elektraleidingen. Bijvoorbeeld wanner u zonnepanelen op een garage of schuur wilt laten installeren waar al een krachtgroep is aangesloten is kan het interessant zijn eerder voor een 3 fase omvormer te kiezen omdat dan de leidingverliezen lager zijn. Er hoeft dan vaak ook geen nieuwe grondkabel getrokken te worden.

Ten tweede gebruikt u over het algemeen meer van uw eigen zonnestroom wanneer uw zonnepanelen op een 3 fase omvormer aangesloten zijn.  In het geval van een 1 fase omvormer kan het zijn dat uw zonnepanelen aangesloten zijn op fase 1, maar uw grote verbruikers zoals de wasmachine, droger, kookplaat, vaatwasser op fase 2 en 3. Op een mooie zonnige dag levert u dan al uw zonnestroom terug in het net maar neemt u tegelijk wel stroom af van het net via fase 2 en 3. Indien u een driefase omvormer had gehad zou u een groot gedeelte van uw eigen zonnestroom zelf hebben gebruikt via fase 2 en 3. Overigens maakt dit voor uw energierekening niets uit omdat uw kWh meter van de netbeheerder intern verrekend wat er op de 3 fases gebeurd. Uw meter kan niet tegelijkertijd teruglevering en afname registreren, alleen het saldo.

Ten derde kan het raadzaam zijn voor een driefase omvormer voor uw zonnepanelen te kiezen wanneer u in een gebied woont waar al veel zonnepanelen zijn geïnstalleerd en het elektriciteitsnet daarvoor nog niet sterk genoeg is. Op een mooie dag met veel zon kan het dan gebeuren dat de netspanning boven de 253V uitkomt. Dit betekend dat uw omvormer zichzelf tijdelijk zal uitschakelen en uw zonnepanelen dus niets meer opleveren. Indien er voor een driefase omvormer wordt gekozen zal de stroom gelijkmatig over alle fasen worden verdeeld en is er dus minder kans dat een  van de fasen in uw wijk “overstroomt” met zonnestroom en uw omvormer uitschakelt.

Het nadeel van een 3 fase omvormer is de iets hogere prijs en het feit dat een dergelijke omvormer vaak een minimaal aantal panelen per oriëntatie nodig heeft om goed te kunnen werken. Een 1 fase omvormer is daarom voor kleinere installaties of systemen met meerdere dakvlakken vaak efficiënter.

Lees ook: Hoe weet ik of ik een 3 fase hoofdaansluiting heb.