artikel

Energieopslag: een installatie ontwerpen

energie

Installateurs krijgen nu misschien nog niet heel vaak de vraag om een energieopslagsysteem te ontwerpen en te installeren, maar dat zal snel veranderen. Een belangrijke reden voor de groeiende behoefte aan energieopslag is dat de salderingsregelingen in de (nabije) toekomst aflopen.

Energieopslag: een installatie ontwerpen

Door Marion de Graaff

Er zijn nog meer redenen waarom de belangstelling voor energieopslagsystemen toeneemt. Er is meer vraag naar lokale energieopwekking, de interesse in smart grids neemt toe en verder is de verwachting dat accu’s voor energieopslag in de komende jaren goedkoper en beter worden. Die groeiende belangstelling heeft tot gevolg dat steeds meer leveranciers systemen en technieken voor energieopslag op de markt brengen.

Thuisaccu

Het principe van zo’n systeem is dat opgewekte energie kan worden opgeslagen en bewaard tot het moment dat het gebruikt wordt. In de praktijk gaat het nu nog vooral om kortstondige opslag: overdag opgewekte zonne-energie, die ’s avonds als de zon niet schijnt afgegeven wordt. Overdag terugleveren aan het net is dan niet nodig, en ’s avonds elektriciteit van het net betrekken hoeft ook niet meer. Een veel gebruikte opslagmethode is de thuisaccu gebaseerd op lithium-ion. Deze is leverbaar met opslagcapaciteiten van 2 tot 15 kWh. De meeste accu’s zijn modulair uit te breiden voor extra opslag.

Discussies op social media

Arjan Schrauwen, projectcoördinator bij ISSO, coördineert kennis over het onderwerp energieopslag. Een voorbeeld hiervan is de Kenniskaartenreeks 204 tot en met 213 die gaan over het berekenen, ontwerpen en installeren van elektrische energieopslag. Schrauwen merkt dat niet iedere installateur voldoende op de hoogte is van de mogelijkheden die er al zijn, maar dat het onderwerp energieopslag zeker wel leeft onder installateurs. Hij ziet regelmatig discussies langskomen op social media.

Kennis installateurs over energieopslag

Op de vraag welke specifieke kennis installateurs in huis moeten hebben om een systeem voor de opslag van elektriciteit te kunnen ontwerpen, zegt hij: “Kennis van gelijkspanning is heel belangrijk, want het zit allemaal toch net wat anders in elkaar dan een wisselspanningsinstallatie. Daarnaast is kennis van zowel de NEN 1010 als de NEN 3140 van belang. Wat onderschat wordt, is de complexiteit van het ontwerpen en installeren van een energieopslagsysteem. Een ‘huis-, tuin- en keukeninstallateur’ gaat dat niet redden, er is echt specifieke kennis voor nodig.”

Accu’s met verschillende vermogens

Het ontwerpen van een installatie voor elektrische energieopslag is dus echt een klus voor een gecertificeerd elektrotechnisch installatiebedrijf. “Installateurs zijn nog wat afwachtend,” gaat Arjan Schrauwen verder, “maar het is jammer om deze mogelijkheid niet aan te bieden aan klanten. Het is een misverstand om de installatie van elektrische energieopslag uit te stellen omdat het lastig, niet renderend of niet zinvol zou zijn. Dus vraagt een klant om zonnepanelen, geef dan aan dat de energie die overdag wordt opgewekt met een energieopslagsysteem ’s avonds kan worden gebruikt. Installateurs denken soms dat alle componenten van een dergelijk systeem van één leveranciers moeten worden betrokken. Dat kan, maar het hoeft zeker niet. Ook niet iedereen weet dat er accu’s met verschillende vermogens te koop zijn, zodat er maatwerk mogelijk is.”

Inventariseren

Om een systeem voor de opslag van elektrische energie op te kunnen nemen in een ontwerp, is een goede voorbereiding nodig. De eerste stap is inventariserend. Het gaat erom dat er een duidelijk gebruikersprofiel naar voren komt waaruit blijkt wanneer en hoeveel elektriciteit er wordt gebruikt. Over het algemeen is het zo dat er ‘s avonds meer elektrische energie gebruikt wordt dan overdag, maar in het geval van bijvoorbeeld een gepensioneerd echtpaar is dat natuurlijk anders. Ga samen met de klant na wat de wensen zijn. Dat hangt van allerlei factoren af, zoals de gezinssituatie, leefstijl en soms ook hobby’s. Is er elektrische verwarming, een kookplaat met inductie, een infrarood-sauna? Dan zal het vermogen van de accu groter moeten zijn. Ook een warmtepomp is een grootverbruiker van elektriciteit. Ga je als installateur dus een warmtepomp installeren in een woning of gebouw waar ook energie opgewekt wordt, dan is het heel interessant om een energieopslagsysteem aan te bieden. Bij het inventariseren van de behoefte is het belangrijk om de situatie van dat moment te bekijken, maar óók om mee te nemen hoe dat bijvoorbeeld over twee of vijf of tien jaar is. Zo neemt de behoefte aan stroom met de aanschaf van een elektrische auto flink toe.

Nieuwe situatie

Stap twee van de voorbereiding is om na te gaan hoe de huidige installatie er uitziet. Meestal wordt een accu opgenomen in een bestaande zonne-energie-installatie. Aandachtspunten daarbij zijn de compatibiliteit van de huidige omvormer met de accu, en de plaatsing van de accu. Het is zaak om de uitgangspunten uit het ontwerp overeen te laten stemmen met de locatie. In de meeste situaties waar een energieopslagsysteem wordt geïnstalleerd, is er al een zonne-energie-installatie aanwezig. Van die bestaande installatie maakt een omvormer deel uit, die de elektriciteit die de zonnepanelen opwekken, omzet in netspanning van 230 volt. Als de omvormer daar geschikt voor is, dan wordt de accu er op aangesloten. Is de omvormer niet geschikt, dan is het een kwestie van een nieuwe omvormer óf een ander type/vermogen accu kiezen. Zijn er aparte elektriciteitsmeters aanwezig die de hoeveelheid opgewekte zonne-energie meten, dan moeten die in het ontwerp van de nieuwe situatie worden ingepast.

Plaats van de accu

Soms kan de accu in de meterkast worden gemonteerd, soms is er ruimte in de buurt van de omvormer. Extreme temperatuurschommelingen zijn niet goed voor de levensduur en voor een goede werking van de accu. In ieder geval mag de temperatuur van de omgeving waarin de accu hangt niet boven de 30 °C komen. Plaats een accu niet te dicht bij een watertappunt of bij een afvoerleiding, en zorg ervoor dat er geen direct zonlicht op de accu valt. Omvormers worden vaak direct onder het dak gemonteerd maar daar kan het in de zomer erg warm worden. Aan de andere kant is een te koele plaats ook niet geschikt, dus een onverwarmde berging of kelder is geen optie. Een slecht geventileerde ruimte is ook af te raden. Let op al deze dingen bij de plaatsing van de accu. In Nederland worden accu’s meestal binnen geplaatst, maar er zijn ook accu’s verkrijgbaar voor buiten.

Installatieschema

De informatie uit de inventarisatieronde maakt duidelijk hoe groot de opslagcapaciteit en het vermogen van de accu moeten zijn. Vervolgens kan de geselecteerde accu in een installatieschema worden gezet. Zo’n schema geeft inzicht in hoe de nieuwe situatie er straks uit zal zien. Vaak is er al een omvormer aanwezig en wordt de accu daarop aangesloten. Let goed op de door de leverancier gestelde randvoorwaarden aan de installatie. Daarbij kan het gaat om de bereikbaarheid, de aanvoer van verse lucht, de plaats en andere zaken. Zowel de opslagcapaciteit als het vermogen bepaalt de keuze van de accu. De opslagcapaciteit van een accu is de totale hoeveelheid energie die opgeslagen kan worden. Dat zegt niets over het vermogen wat gelijktijdig kan worden afgenomen. Die gelijktijdigheid is wel een belangrijk punt, want het bepaalt hoeveel vermogen er op één en hetzelfde moment afgenomen kan worden. Dat bepaalt het type en de grootte van de accu. Accu’s kunnen maar een beperkt continu vermogen geven. Daarom is er onderscheid tussen kortstondig vermogen en continu vermogen. Een installateur moet daar rekening mee houden.

Afnemers per groep

Ga per groep na welke afnemers er zijn. Bedenk dat een systeem voor elektrische energieopslag vaak wordt gekoppeld aan een omvormer die op zijn beurt elektrische energie afgeeft aan de woning. Het is belangrijk om goed na te gaan of dat allemaal wel kan. In bepaalde gevallen kan het handig zijn om alleen bepaalde elektrische afnemers te koppelen aan het energieopslagsysteem. Maak een berekening, zodat je niet voor verrassingen komt te staan.

Verwachtingen managen

Communicatie met de klant is heel belangrijk. Het installeren van een energieopslagsysteem betekent dat er een aanpassing aan de bestaande installatie gedaan wordt. Dat merkt de klant en dus moet goed worden afgestemd wat er gaat gebeuren, wanneer dat plaatsvindt, en wat er eventueel nog meer bij komt kijken. Misschien is er overlast te verwachten. Een globale planning is voor een opdrachtgever prettig, net als een indicatie over de kosten en – nog mooier – de baten. Schrauwen: “Ik noem dat “verwachtingenmanagement’. Veel mensen denken dat alle energie die overdag is opgewekt ’s avonds direct gebruikt kan worden, als het systeem eenmaal geïnstalleerd is. Maar een accu geeft de energie met een bepaalde snelheid af. Het kan goed zijn dat de energiebehoefte niet onmiddellijk optimaal matcht met de hoeveelheid die de accu kan leveren. Dat moet soms nog wat op elkaar afgestemd worden. Dat er een energieopslagsysteem in huis is, maakt trouwens niet dat er automatisch energie bespaard wordt. Het gedrag van de bewoner(s) is de grootste succesfactor om de energieopslagcapaciteit optimaal te gebruiken.”

Kort cyclische opslag

Voor alle duidelijkheid: in de meeste accu’s die nu op de consumentenmarkt worden aangeboden, wordt energie kort cyclisch opgeslagen. Fabrikanten zijn hard bezig om accu’s te ontwikkelen die geschikt zijn voor langdurige opslag zoals de energieopslag in een seizoen. Er is onderzoek gedaan naar de energiebehoefte op de langere termijn in verschillende types woningen om zodoende het gewenste vermogen van lang-termijn accu’s te berekenen. Maar de moeilijkheid is dat hoe langer je de energie opslaat, hoe groter het verlies is bij ontladen. De cyclusefficiëntie – het aandeel energie dat verloren gaat bij het opladen en later ontladen van energie uit het opslagsysteem – is nu nog groot. Het is een misvatting dat je bij een accu geschikt voor een langere periode de opgewekte energie er in z’n geheel weer uit krijgt. Ook daar wordt natuurlijk aan gewerkt door fabrikanten; het percentage dat verloren gaat, zal steeds kleiner worden.

Opslagsysteem moeilijk te verkopen

Arjan Schrauwen realiseert zich dat een energie-opslagsysteem voor een installateur best moeilijk te verkopen is. “Het is anders dan zonnepanelen die in het straatbeeld opvallen en waarover buren elkaar aanspreken. Een opslagsysteem zie je niet, het zit binnen, in een technische ruimte. Het is daarom ook niet of nauwelijks een gespreksonderwerp. Installateurs zouden veel actiever kunnen zijn om deze systemen aan de man te brengen. Zij zijn namelijk het eerste aanspreekpunt voor consumenten en ze zijn specialisten op het gebied van de woninginstallaties. Het is een prachtige nieuwe markt om aan te boren.”

Kenniskaarten ISSO

De kenniskaarten die kennisinstituut voor de bouw- en installatietechniek ISSO publiceert, zijn bedoeld voor installateurs en installatieadviseurs. Ze zijn te gebruiken als eerste kennismaking met een onderwerp, maar veel installateurs laten ze ook aan hun opdrachtgever zien: kijk, zo gaan we het doen. ISSO maakt de kaarten naar aanleiding van vragen uit de branche, en doet dat samen met installateurs uit het ISSO-netwerk. De informatie wordt altijd grondig gecheckt door stakeholders zoals installateurs en installatie-adviseurs, zodat het klopt met de praktijk. Een kaart is overigens geen één-op-één handleiding, een installateur moet ook de nodige kennis hebben. Met betrekking tot het onderwerp energieopslag publiceerde het ISSO onder andere kenniskaarten over het berekenen van de grootte en van het rendement van een systeem.

Reageer op dit artikel