- Beproefde technologie in off-grid systemen
- Zijn een van de goedkoopste oplossingen voor thuisaccu systemen
- Ze kunnen een hoge stroomsterkte (elektrische stroom) leveren. Dit betekent dat je veel elektriciteit in één keer uit de batterij kan halen
Nieuws
Recente posts
THUISACCU’S – TOP OPLOSSING MET BEKENDE TECHNIEK
OPSLAG VAN ZELF GEPRODUCEERDE ELEKTRICITEIT DOOR PV-PANELEN
Langzaam maar zeker zal salderen van opgewekte elektriciteit in de komende jaren verdwijnen. Zonnepanelen blijven echter hun elektriciteit opwekken, waardoor je blijft zitten met een productieoverschot en alsmaar toenemende geluiden over netwerk congestie. Dat wil zeggen, je wekt het voor niets op, het kan je zelfs opzadelen met extra kosten.
De recente ontwikkelingen zorgen voor meer belangstelling voor oplossingen met een thuisaccu:
- Energiebedrijven brengen kosten in rekening voor teveel geproduceerde elektriciteit van je zonnepanelen. Dit betekent niet dat je daardoor negatieve ‘inkomsten’ gaat krijgen, want de kosten zullen altijd minder zijn dat wat saldering opbrengt;
- Per mei 2024 is bekend geworden dat saldering vanaf 2027 stopt. Zwalkend politiek beleid maakt overigens dit soort berichtgevingen erg onzeker.
De thuisbatterij zal dus prima uitkomst bieden om thuis je energie op te slaan. Met de gestegen gasprijzen, is tevens de belangstelling voor gasloze woningen aan het stijgen. Daarvoor is een warmtepomp nodig, die bij voorkeur wordt voorzien van elektriciteit door zonnepanelen. En dus ook een thuisbatterij om zo de vraag in de avonduren kan opvangen.
Een accu voor in huis wordt gebruikt om stroom in op te slaan zodat je dit later kunt gebruiken. Energie opslag, niet meer, niet minder. Het opslaan gebeurt onder ideale omstandigheden met stroom van zonnepanelen of PVT-panelen. Vaak worden ze aan de muur gehangen in de kelder, garage of de bijkeuken en hebben ze ongeveer het formaat van een flinke cv ketel (!). Een accu in een duurzame woning kan op twee manieren ingezet worden:
- Opvangen van stroomuitval
- Het bewaren van overdag opgewekte zonnestroom voor als het ’s avonds donker is.
Gelukkig is het stroomnetwerk in Nederland aardig stabiel, dus is er in principe weinig noodzaak om de batterijen te gebruiken als back-up accu. Daarom is hierdoor de tweede reden de meest gebruikte optie om een grote batterij aan te schaffen en te installeren.
Onder normale omstandigheden zul je overdag als de zon schijnt meer stroom opwekken dan je op dat moment direct verbruikt, als je zonnepanelen hebt. Dit ‘overschot’ kun je door de salderingsregeling nu nog terugleveren aan je energieleverancier en daar krijg je een vergoeding voor.
Als je dat niet wilt, of de salderingsregels worden inderdaad anders na 2023, dan kun je de overdag opgewekte stroom opslaan in een zonne-accu en ‘s avonds, als de zon niet meer schijnt, zelf gebruiken. Je hoeft dan minder stroom van je leverancier te kopen, waardoor je per saldo goedkoper uit bent. Bovendien kun je dan bijna of helemaal zelfvoorzienend worden wat betreft stroomgebruik.
Advertentie
VOORDELEN VAN EEN THUISACCU:
- Eigen stroom uit zonnepanelen opslaan om later te gebruiken
- Kan ingezet worden als noodstroomvoorziening
- Je kunt (gedeeltelijk) zelfvoorzienend worden
- Je belast het energienet minder, een hekel punt momenteel.
NADELEN VAN EEN THUISBATTERIJ:
- Een zonne-accu neemt aardig wat ruimte in beslag (ter grootte van een aardige CV-ketel)
- Financieel nog niet rendabel momenteel vanwege de huidige salderingsregeling.
HOE WERKEN THUISBATTERIJEN?
Bron: www.mensonides.nl
Een systeem met zonnepanelen en een accumulator is over het algemeen voorzien van een regelstation tussen de panelen, de elektrische apparatuur en de thuisaccu. Dit alles heeft globaal de volgende werking:
- De zonnepanelen wekken stroom op zolang de zon niet onder is, of zelfs in schemering
- De omvormer maakt van gelijkstroom wisselstroom
- De regelunit stuurt de opgewekte stroom naar de apparaten die de stroom op dat moment nodig hebben
- Als er geen vraag naar stroom is, gaat de stroom naar de opslag. Die stroom wordt bewaard en kan later gebruikt worden
- Als de vermogensbron volgeladen is, wordt het overschot aan opgewekte stroom aan het elektriciteitsnet teruggeleverd
- Wanneer er geen zonnestroom wordt opgewekt, bij hele bewolkte dagen of in de nachtelijke uren, maar er wel vraag is vanuit het huishouden, dan wordt de stroom vervolgens uit de accu gehaald
- Zodra het apparaat leeg is, wordt de stroom tegen het geldende tarief van het net gehaald
- Een optie is dat een lege accu, als de zon niet schijnt, eventueel opgeladen wordt met goedkope dalurenstroom, om later bij hogere tarieven te gebruiken. Het verschil is op dit moment (2020) minder dan een 1 cent per kWh, maar mogelijk wordt dit in de toekomst groter
WELKE SOORTEN ZONNE-ACCU’S ZIJN ER? – TECHNIEK
In feite zijn er 3 soorten technieken die het mogelijk maken om opgewekte elektriciteit op te slaan in een zonne-accu. In willekeurige volgorde zijn dit:
- Loodzuurbatterijen – Dit zijn de goedkoopste type thuisbatterijen op de markt. Het is de ideale batterij voor waar een groot vermogen gewenst is en waar gewicht en plaatsinname van weinig belang zijn. Deze zie je vooral terug in bedrijfsomgevingen.
- Lithium-Ion batterijen – Deze worden vooral ingezet in omgevingen waar een hoge energiedichtheid en lichtgewicht van het grootste belang is. De technologie is door haar grote energieinhoud echter kwetsbaarder en gevoeliger voor brand. Elektrische auto’s worden hiermee voorzien van hun nodige voorraad elektriciteit.
- Zoutwaterbatterijen – Dit is een veilige, onderhoudsarme en milieuvriendelijke vorm van energieopslag. Ze hebben echter een lage energiedichtheid, waardoor ze behoorlijk meer ruimte vragen. Daarmee verliezen ze hun recht op het predikaat goedkoopste thuisbatterij, hoe eenvoudig de techniek ook is. Ook kunnen ze minder goed overweg met piekstromen, bijvoorbeeld op het moment dat er veel vraag is naar elektriciteit rond de avondmaaltijd.
Hieronder volgt nader uitleg over alle technieken en hun voor- en nadelen.
Advertentie
WAT KUNNEN THUISACCU’S O.B.V. LOOD-ZUURBATTERIJEN?
Lood-zuurbatterijen zijn vooral bekend als de startaccu in auto’s en blinken vooral uit in eenvoud. Water, zwavelzuur en lood zijn de enige nodige elementen. Met een kostprijs die bijna de helft lager ligt dan de lithium-ion accu’s zijn ze een zeer aantrekkelijk optie als thuisaccu. Het zijn dan ook de goedkoopste thuisbatterijen die beschikbaar zijn.
Ze hebben echter twee grote nadelen:
- Lood-zuuraccu’s hebben veel meer ruimte nodig om dezelfde hoeveelheid energie op te slaan als lithium-ion batterijen. Ze hebben simpelweg een lage energie-inhoud per kilogram
- De allergrootste handicap: ze mogen niet diep ontladen worden (DoD). Als je dit wel doet, zal de levensduur niet hoger liggen dan één à twee jaar. Lood-zuurbatterijen mogen maar voor minder dan de helft ontladen worden (33% – 50%). Een lithium-ion batterij scoort beter, namelijk 80 procent.
VOORDELEN
NADELEN
- Per kilo batterij kan relatief weinig energie opgeslagen worden in vergelijking met lithium-ion batterijen. Voor toepassing in huis is dit nadeel echter minder van belang, als je de ruimte hebt
- Hebben meer last van capaciteitsverlies en gaan daardoor minder lang mee (8 à 10 t.o.v. 15 a 20 jaar)
- Mogen minder diep ontladen worden, waardoor ze vaak maar voor 1/3 of de helft gebruikt worden
- Ze bevatten giftige en gevaarlijke stoffen (lood & zuren), maar kunnen wel vrij eenvoudig gerecycleerd worden
- Er is altijd sprake van een beetje zelfontlading
- Stoten gassen uit waardoor ze altijd in een geventileerde ruimte moeten staan
- Moeten regelmatig onderhouden worden door de fabrikant of leverancier
WAT KUNNEN ZONNE-ACCU’S O.B.V. LITHIUM-ION BATTERIJEN?
Veel populairder voor thuisopslag dan loodzuur-batterijen zijn de Lithium-Ion batterijen. Het vaakst kom je deze tegen in een combinatie met kobalt, nikkel en mangaan. Andere chemische samenstellingen zijn er echter ook en de ontwikkelingen staan niet stil.
De bekendste is de de Tesla-powerwall, maar er bestaan vele andere merken. Denk bijvoorbeeld aan Enphase of SolarEdge. Lithium-Ion batterijen zijn van hetzelfde type als de batterijen in elektronica (zoals die van je laptop en smartphone) en in elektrische wagens. Dit komt door de hoge energiedichtheid per kilogram, waardoor ze lichter, compacter en dus ook een stuk mobieler zijn dan loodzuur batterijen. Een ander voordeel is de snelle oplaadcapaciteit.
Nadelen kent deze accu ook. Zo mogen ze niet te ver ontladen. Geregeld volledig ont- of opladen leidt tot capaciteitsverlies en levensduurverkorting. Het Battery Managment System of BMS – is daarom nodig ter bescherming van de batterij. Het systeem controleert spanning en stroomverbruik om te diepe ontlading en overlading te voorkomen. Twee andere nadelen zijn dat de batterij slecht tegen hoge temperaturen kan en een hoge kostprijs heeft. Bovendien is het de meest brandgevoelige batterij. VOORDELEN
- De prijs daalt snel en een verdere daling van meer dan 60% wordt dan ook verwacht
- Batterijen uit elektrische auto’s kunnen makkelijk omgebouwd worden naar thuisaccu’s, wat de levensduur verlengd en circulair erg aantrekkelijk is
- Drie tot vier keer kleiner dan de loodzuur accu’s dankzij een hoge energiedichtheid
- Geen specifiek onderhoud nodig, zoals met de loodzuur accu’s
NADELEN
- Ondanks de prijsdaling nog altijd de duurste variant op de markt
- Het gebruik van Kobalt en Lithium (belangrijk onderdeel van deze zonne-accu) is niet oneindig. De prijs van de batterijen daalt weliswaar, maar de prijs van de grondstoffen stijgt door slinkende voorraad. Het kobalt wordt ook zelden op een duurzame manier gewonnen
- Vaak volledig ont- of opladen leidt op den duur tot capaciteitsverlies en levensduurverkorting. Lithium-Ion batterijen zijn op hun best tussen de 40 en 80% oplaadcapaceit
- Door de hoge energiedichtheid schuilt er brandgevaar in deze thuisaccu’s, die bovendien moeilijk te blussen is.
Advertentie
WAT KUNNEN THUISACCU’S O.B.V. ZOUTWATERBATTERIJEN?
Een absolute nieuwkomer in in het segment van de zonne-accu’s: de zoutwater-batterij. Voor particulieren is het aanbod helaas nog zeer beperkt. De zout-waterbatterij bestaat uit een kunstof krat, hoofdzakelijk gevuld met zout en zoet water. Wanneer de negatief geladen chloorionen van het zoet water in contact komen met de positief geladen natriumionen van het zoute water, ontstaat er elektriciteit. Omgekeerd kun je de accu opladen door zoet en zout water opnieuw van elkaar te scheiden.
De rest van de bestanddelen zijn niet zeldzaam en niet giftig. In tegenstelling tot loodzuur- en lithium-ionbatterijen bevatten zout-waterbatterijen dan ook geen zware metalen. Hierdoor zijn ze goedkoop en veilig te produceren en te recyclen.
Nog meer voordelen: geen risico op ontploffingen, de batterij kan volledig ont- en opgeladen worden met minimale slijtage. Hierdoor zijn ze ook erg effectief in gebruik. En tot slot: vragen weinig onderhoud.
Nadelen zijn er ook, helaas:
- Lage energiedichtheid. Een zoutwaterbatterij neemt meer plaats in voor dezelfde energie-inhoud dan andere batterijtypes. Denk aan het dubbele van een loodzuur batterij, zowel qua gewicht als afmeting
- Na 3000 tot 5000 cycli of ongeveer 10 tot 15 jaar is de opslagcapaciteit gezakt tot zo’n 70 procent. Een Tesla powerwall kan 5000 cycli aan, met een capaciteitsverlies van iets minder dan 10 procent.
- Een laatste belangrijk nadeel is dat een zoutwaterbatterij niet van grote ontlaadstromen houdt. Wil men een zoutwaterbatterij ontladen met grotere stromen, dan zal dit ten koste gaan van de opslagcapaciteit. Wil je bijvoorbeeld koken of strijken, die veel stroom vragen, met de geleverde stroom van een zoutwaterbatterij, dan zul je een grote installatie in huis moeten nemen om dit technisch waar te maken. Een lithium-ion accu zal 4 tot 5 maal kleiner zijn.
VOORDELEN
- Zoutwaterbatterijen bevatten geen zware metalen en zijn opgebouwd uit niet-giftige, niet-zeldzame materialen waardoor ze makkelijk te recyclen zijn
- Minimale slijtage en relatief lange levensduur
- Weinig tot geen onderhoud nodig
- Heel veilig (geen brandgevaar)
- Volledige ontlading en oplading zonder capaciteitsverlies (DoD is 100%)
NADELEN
- De technologie staat nog in de kinderschoenen en is nog weinig getest in een woonomgeving
- Systeem vraagt om veel ruimte en is enorm zwaar (niet iedere schuurvloer e.d. is hier geschikt voor)
- Ze kunnen minder goed overweg met piekstromen
- Hoeveelheid te leveren stroom per uur is relatief laag
KAN DE ELEKTRISCHE AUTO INGEZET WORDEN ALS THUISACCU?
Een elektrisch auto heeft een accu die groot genoeg is om een gemiddeld huishouden een paar dagen van stroom te voorzien. Het is nog niet gebruikelijk om thuis stroom uit de auto accu te gebruiken. Er is wel veel innovatie op dit gebied en er zijn verschillende partijen die dit al kunnen, in de toekomst wordt dit waarschijnlijk ook gebruikelijker.
Een van de belangrijkste factoren bij de inzet van de elektrische auto als thuisaccu, is de beschikbaarheid over een zogenaamde slimme laadpaal. Deze kijkt niet alleen naar het optimale moment van laden (voldoende opbrengst zonnepanelen en gebruikmakend van het nachttarief voor stroom), maar kan dus ook terugleveren van de auto aan het huishouden. Het zogenaamde Vehicle to Home (V2H) of Vehicle to Grid (V2G) systeem.
Zoals gezegd, er zijn steeds meer automerken die in staat zijn EV’s te leveren met deze optie. Zo zijn BMW (vanaf 2025) en Hyundai op dit moment bekende voorbeelden voor Vehicle to Home mogelijkheden.
Op deze pagina over het thuis laden van elektrische auto’s vind je alle informatie hierover.
Advertentie
WELKE THUISACCU IS HET MEEST GESCHIKT VOOR MIJN HUIS?
De keuze voor een thuisaccu hangt heel erg samen met hoe en waarvoor je ze wilt gebruiken. Het hangt ook erg samen met de omgeving waar je woont en het geheel van de technische installatie. Om een voorbeeld te geven. Zo zijn er wel wat verschillen tussen een 48 V opslagsysteem en hoog voltage opslagsysteem. Niet elk type batterij presteert even goed in beide systemen.
De markt van thuisbatterijen is nog jong, en ontwikkelt zich razendsnel. Ze worden alsmaar beter en goedkoper, gebruiken minder zeldzame materialen en hun ecologisch voetafdruk daalt snel. Daardoor zijn er nog heel wat andere types thuisbatterijen op de markt uitgebracht, denk bijvoorbeeld aan AGM batterijen of gel-batterijen. Publicatie hierover volgt spoedig. Voor nu volstaat het volgende overzicht.
Batterij | Prijs | Levensduur | DoD | Opslagcapaciteit | Piekbelasting |
Loodzuur | +++ | + | + | ++ | ++ |
Lithium-Ion | + | +++ | ++ | +++ | +++ |
Zout-water | ++ | ++ | +++ | + | + |
Bron: Ecobouwers.be | |||||
Naast de basis als kostprijs, vermogen en levensduur zijn er nog andere details waarmee rekening gehouden moet worden. Wil je jezelf goed voorbereiden op de aanschaf van een thuisaccu, hou dan rekening met het volgende bij het vergelijken van de verschillende merken en types thuisaccu’s:
- Benodigde systeemcapaciteit
De belangrijkste eigenschap is de capaciteit van het systeem. Er is een soort van stelregel die aangeeft dat bij een gemiddeld verbruik (gemiddeld gezin) en dito opwekking van zonnepanelen, per 1.000 kWh een capaciteit nodig is van circa 2 kWh. Het heeft daarom niet veel zin om veel meer capaciteit te hebben, de zonnepanelen vormen immers de bottleneck. - Opslagcapaciteit van het accu-systeem
De opslagcapaciteit is verreweg het belangrijkste onderdeel, uitgedrukt in kilowattuur. Vaak is de opslagcapaciteit van de batterijen nog uit te breiden dankzij modules. Momenteel hebben de meeste accu’s voor in huis een opslagcapaciteit tussen 3 en 20 kWh. Maar er zijn al veel grotere accu’s beschikbaar van 100 kWh of meer. - Rendement
Tijdens het laden en ontladen ontstaat er rendementsverlies. Bij sommige systemen en merken gaat het wel om verliezen van 8%, maar er zijn ook thuisaccu’s die verliezen hebben van slechts 1 of 2%. De een zal dus beter van de totale capaciteit gebruik maken dan de ander. Het is daarom verstandig om iets meer capaciteit aan zonnepanelen aan te schaffen dan je daadwerkelijk nodig hebt. Mocht in de toekomst de salderingsregeling afgeschaft worden (en dat zal gebeuren!) en ga je een accu voor je duurzame woning aanschaffen, dan is het handig dat je rekening houdt met het verlies dat optreedt tijdens het laden en ontladen van de batterijcellen. - Levensduur
Dit wordt weergegeven in het aantal laad- en ontlaadcycli. Sommige accu’s voor woningen hebben een levensduur van 3.000 cycli maar er zijn er ook die naar 5.000 cycli of meer (10.000) gaan. Uitgaande van één laadcyclus per etmaal kan bepaald worden wat de levensduur van het accu-systeem ongeveer is. Net als bij auto’s waaraan garanties gekoppeld zijn aan kilometers en leeftijd in jaren, zijn de garanties van batterijsystemen gekoppeld aan het aantal cycli en/of aantal gebruiksjaren. - Vermogen
Hoe hoger de opslagcapaciteit van de thuisaccu, hoe hoger het vermogen is. Het liefst wil je naar een situatie toe dat het vermogen van alle apparaten in het huis niet het maximale vermogen van de thuisaccu overschrijdt. Maar mocht dat toch gebeuren, dan is er natuurlijk altijd nog het stroomnet. - Met of zonder omvormer
Thuisaccu’s met geïntegreerde omvormers zijn met name bedoeld in situaties dat er zonnepanelen worden geplaatst en een thuisbatterij erbij wordt aangeschaft. Een kant-en-klare oplossing dus. Systemen zonder omvormer zijn met name geschikt voor situaties waarbij de omvormer al aanwezig is. Denk aan een bestaand systeem met zonnepanelen waarop later het systeem wordt aangesloten. Het complete systeem wordt dan tussen de omvormer en de zonnepanelen geplaatst. - Gewicht en afmetingen
De thuisaccu is een zwaargewicht. Of je nu met losse modules werkt of een totaalsysteem, het totaal weegt al snel tussen de 100 en 500 kg. De afmetingen zijn min of meer vergelijkbaar met een cv-ketel of wasmachine. Enige ruimte is dus wel nodig, al zijn er nu systemen die ook buiten mogen staan (denk aan de Tesla Wallpower-2) - Energiemanagement
In veel thuisaccu’s zit een energiemanagement systeem. Hierbij wordt gemonitord hoeveel energie de zonnepanelen opwekken. Monitoring kan vaak via de cloud waardoor het mogelijk is om zowel via uw browser of via een app de thuisaccu te monitoren.
WAT KOST EEN THUISACCU?
Buiten het feit dat de aanschaf van een groot batterijsysteem voor je duurzame woning veel meer is dan de kostprijs, kun je stellen dat de kosten voor een thuisaccu installatie nogal uiteen kunnen lopen. Ga er maar vanuit dat betere specificaties ook een hogere aanschafprijs inhouden. Naast de aanschaf van de accu zelf, zul je een professionele installateur moeten inschakelen om het systeem te installeren en te koppelen met de meterkast en het elektriciteitsnetwerk. Om een beeld te vormen staan hieronder de meest gangbare prijzen voor dit soort systemen. Let op, dit zijn prijzen van begin 2019 en zijn slechts een indicatie van de uiteindelijke kosten.
Merk & type | Capaciteit / Vermogen | Gewicht | Omvormer | Energiemanager | Levensduur | Prijs |
LG Chem | 3,3 – 13,1 kWh / 3,5 – 5 kW | > 31 kg | Ja | Exclusief | 10 jaar garantie | > € 2.484 |
Sonnen-batterie | 5 – 15 kWh / 2,5 – 3,3 kW | > 81 kg | Ja | Ingebouwd | 10 jaar garantie | > € 6.612 |
ABB | 4, 8 & 12 kWh / 3,6 & 5 kW | > 50 kg | Ja | Free@home | 10 jaar | > € 4.775 |
Enphase | 1,2 kWh / 270 W per module | 25 kg per module | Ja | Envoy | 10 jaar | € 1.699 per module |
Nissan/Eaton xStorage | 4,2-6-10,1 kWh / 3,6-4,6 -6 kW | > 83 kg | Ja | Eaton | 5 / 10 jaar | > € 4.800 |
Qcells | 4 – 20 kWh / 4,6 kW | > 52 kg | Ja | Q.home manager | 6000 cycles | Niet bekend |
Tesla Powerwall-2 | 13,5 kWh / 5 kW | 114 kg per module | Ja | Storedge | 10 jaar garantie | > € 7.000 |
Solarwatt myReserve | 2,4 – 12 kWh / 800 W per 2,4 kW | 25 kg per module | Nee | Energy Manage | 10 jaar garantie | > € 5.600 |
SMA/Mercedes Benz | 2,5 – 20 kWh / 3,7 kW | > 69 kg | SMA | SMA | 10 jaar garantie | > € 3.455 |
Wetac RenewingCube | 4,2-8,4-16,8 kWh / 1,5-3,0-6,0 kW | > 210 kg | Ja | Nee | 6 – 8 jaar | > € 2.750 |
WELKE MERKEN THUISACCU’S ZIJN ER?
Al met al, de thuisbatterij komt over een paar jaar in beeld als vanaf 2023 het salderen langzaam verdwijnt. Ook starten woningcorporaties en energiebedrijven nu steeds vaker experimenten met opslag van zonnestroom. Hieronder een overzicht van 12 bekende batterijen en een indruk van hun assortiment en technische details.
Advertenties
Meest gelezen
Advertentie