Off-grid zonnepanelen en eilandwerking: hoe werkt het met een thuisbatterij?

Steeds meer gezinnen willen minder afhankelijk worden van het elektriciteitsnet. Met zonnepanelen en een thuisbatterij kun je een groot deel van je eigen energie produceren en opslaan. Maar blijft je woning dan ook automatisch van stroom voorzien wanneer het elektriciteitsnet uitvalt? Nee. Daarvoor is een installatie nodig die geschikt is voor eilandwerking.

De termen off-grid, eilandwerking, back-up en noodstroom worden vaak door elkaar gebruikt. Toch betekenen ze technisch niet hetzelfde. In dit artikel leggen we uit wat een off-grid systeem is, hoe eilandwerking werkt en welke rol zonnepanelen, een thuisbatterij en de omvormer daarin spelen.

Wat betekent off-grid?

Een off-grid systeem is een elektrische installatie die volledig onafhankelijk van het openbare elektriciteitsnet kan functioneren. De woning of installatie wekt lokaal energie op, meestal met zonnepanelen, en slaat overtollige energie op in een batterij.

Overdag leveren de zonnepanelen rechtstreeks energie aan de woning. Wanneer er meer zonne-energie wordt geproduceerd dan er op dat moment nodig is, wordt het overschot opgeslagen in de thuisbatterij. Zodra de zonnepanelen onvoldoende produceren, bijvoorbeeld 's avonds of 's nachts, levert de batterij de opgeslagen energie terug aan de woning.

Bij een volledig off-grid systeem is het elektriciteitsnet dus niet nodig als reserve. Dat betekent ook dat het systeem voldoende groot moet zijn om periodes met weinig zon te overbruggen. In sommige installaties wordt daarom een generator of een andere aanvullende energiebron voorzien.

Een volledig off-grid systeem is vooral interessant op locaties waar geen netaansluiting beschikbaar is of waar een aansluiting op het openbare net bijzonder duur zou zijn. Voor een gewone woning in Vlaanderen is permanente off-grid werking technisch mogelijk, maar meestal niet de meest economische oplossing.

Wat is eilandwerking?

Eilandwerking betekent dat een woning of een deel van de elektrische installatie tijdelijk zelfstandig kan blijven werken wanneer het openbare elektriciteitsnet wegvalt.

De woning vormt op dat moment als het ware een klein lokaal elektriciteitsnet. De installatie wordt veilig losgekoppeld van het distributienet en een geschikte omvormer neemt tijdelijk de rol van het openbare net over.

Dat is een belangrijk verschil met een volledig off-grid systeem. Een woning met eilandwerking blijft in normale omstandigheden gewoon aangesloten op het elektriciteitsnet. Alleen tijdens een stroomonderbreking werkt de woning tijdelijk autonoom.

In veel situaties is dat interessanter dan volledig off-grid gaan. Je behoudt het elektriciteitsnet als betrouwbare reserve, terwijl je dankzij een thuisbatterij en geschikte omvormer tijdens een stroompanne toch elektriciteit kunt blijven gebruiken.

Waarom werken gewone zonnepanelen niet bij een stroompanne?

Veel eigenaars van zonnepanelen gaan ervan uit dat hun woning tijdens een stroompanne gewoon verder kan draaien zolang de zon schijnt. Bij een klassieke zonnepaneleninstallatie is dat meestal niet het geval.

Een standaard netgekoppelde omvormer gebruikt het elektriciteitsnet als referentie voor spanning en frequentie. Wanneer het net wegvalt, schakelt de omvormer zichzelf uit. Dat gebeurt bewust om te voorkomen dat een lokale productie-installatie elektriciteit blijft terugsturen naar een net dat spanningsloos hoort te zijn.

Daardoor kunnen je zonnepanelen op een zonnige dag perfect voldoende energie produceren en toch uitschakelen zodra het openbare net wegvalt.

Wil je tijdens een stroomstoring elektriciteit blijven gebruiken, dan heb je een systeem nodig dat ontworpen is voor back-up of eilandwerking.

Kan een thuisbatterij stroom leveren tijdens een stroompanne?

Een thuisbatterij maakt een woning niet automatisch bestand tegen stroomuitval.

Veel batterijen worden in de eerste plaats geplaatst om het eigen verbruik van zonne-energie te verhogen. Overdag wordt overtollige energie opgeslagen en 's avonds opnieuw gebruikt. Bij een stroompanne kan zo'n standaard installatie alsnog uitschakelen.

Voor eilandwerking moeten de batterij, omvormer en elektrische installatie samen geschikt zijn voor noodstroom. Het systeem moet kunnen herkennen dat het openbare net is uitgevallen, de woning veilig loskoppelen van dat net en vervolgens zelf een stabiele lokale spanning en frequentie creëren.

Bij geschikte systemen gebeurt deze omschakeling automatisch.

Een aparte noodstroomkring of de volledige woning?

Niet iedere installatie met eilandwerking hoeft de volledige woning van stroom te voorzien.

Een veelgebruikte oplossing is een aparte back-upuitgang of EPS-uitgang. EPS staat voor Emergency Power Supply. Alleen de belangrijkste elektrische kringen worden dan tijdens een stroompanne actief gehouden. Denk bijvoorbeeld aan de koelkast, diepvriezer, verlichting, internetverbinding en enkele stopcontacten.

Deze aanpak heeft als voordeel dat het beschikbare batterijvermogen gericht wordt gebruikt voor essentiële toepassingen. Daardoor kan de woning langer autonoom blijven werken.

Bij uitgebreidere systemen kan vrijwel de volledige woning tijdens een stroomonderbreking gevoed worden. Dat vraagt wel meer van zowel de batterij als de omvormer. Grote verbruikers zoals een warmtepomp, elektrische kookplaat of laadpaal kunnen het benodigde vermogen sterk verhogen.

Daarom is het belangrijk om vóór de installatie niet alleen naar de batterijcapaciteit te kijken, maar naar het volledige vermogensprofiel van de woning.

Blijven de zonnepanelen werken tijdens eilandwerking?

Bij een goed ontworpen systeem kan dat.

Wanneer de woning in eilandbedrijf werkt, kan de zonne-energie rechtstreeks naar de verbruikers gaan en tegelijk de batterij bijladen. Dat is vooral interessant bij een langere stroomonderbreking.

Stel dat de batterij tijdens de nacht gedeeltelijk ontladen is. Wanneer de zon de volgende ochtend opnieuw opkomt, kunnen de zonnepanelen de woning voeden en de batterij weer opladen. Hierdoor kan de autonomie veel groter worden dan wanneer je uitsluitend afhankelijk bent van de energie die op het moment van de stroompanne in de batterij opgeslagen zat.

Of dit mogelijk is, hangt af van de gebruikte omvormer, batterij en systeemarchitectuur. Niet iedere installatie ondersteunt deze functie.

Wat gebeurt er wanneer de batterij vol is?

Tijdens normale netwerking kan overtollige zonne-energie op het distributienet worden geïnjecteerd. Tijdens eilandwerking is de woning echter losgekoppeld van dat net.

Wanneer de batterij vol is en de zonnepanelen meer energie kunnen produceren dan de woning op dat moment verbruikt, moet de installatie de productie terugregelen. De omvormer zorgt ervoor dat productie en verbruik binnen het lokale systeem in evenwicht blijven.

Dit is een belangrijk onderdeel van eilandwerking. Een autonoom elektriciteitssysteem moet voortdurend het evenwicht bewaren tussen productie, opslag en verbruik.

Wat gebeurt er wanneer de batterij leeg is?

Wanneer de batterij leeg raakt en de zonnepanelen onvoldoende produceren, kan een woning in eilandwerking uiteindelijk niet langer zelfstandig blijven functioneren.

Bij een gewone netgekoppelde installatie is dat meestal geen groot probleem. Zodra het openbare elektriciteitsnet opnieuw beschikbaar is, kan de woning daar weer energie van afnemen.

Bij een volledig off-grid systeem bestaat die mogelijkheid niet. Daarom moet zo'n installatie veel ruimer worden gedimensioneerd. Niet alleen een grotere batterij, maar ook voldoende zonnepanelen en een slim energiebeheer zijn dan belangrijk. In bepaalde situaties wordt bovendien een generator gebruikt als extra reserve tijdens langdurige periodes met weinig zonneproductie.

Batterijcapaciteit en vermogen zijn niet hetzelfde

Bij eilandwerking zijn twee eigenschappen van een thuisbatterij bijzonder belangrijk: opslagcapaciteit en vermogen.

De capaciteit wordt uitgedrukt in kWh en bepaalt hoeveel energie de batterij kan opslaan. Een batterij van 10 kWh kan theoretisch gedurende tien uur gemiddeld 1 kW leveren. In de praktijk moet je rekening houden met omzettingsverliezen, de laadstatus en het toegelaten ontlaadniveau.

Het vermogen wordt uitgedrukt in kW en bepaalt hoeveel elektriciteit de batterij en omvormer op één moment kunnen leveren.

Een batterij kan dus voldoende energie bevatten om een woning urenlang te voeden, maar toch onvoldoende vermogen hebben om bijvoorbeeld een kookplaat, warmtepomp en andere zware verbruikers tegelijkertijd te laten werken.

Daarom is het belangrijk om een systeem niet alleen op basis van het aantal kWh opslag te dimensioneren. Ook het piekverbruik, de netaansluiting, de zonnepanelen en het gewenste niveau van noodstroom moeten mee worden bekeken.

Is volledig off-grid wonen interessant in België?

Voor een doorsnee woning is volledige onafhankelijkheid van het elektriciteitsnet niet altijd de meest logische keuze.

In België is er een groot verschil tussen de zonneproductie in de zomer en in de winter. Tijdens zonnige zomermaanden kan een installatie veel meer energie produceren dan de woning nodig heeft. Tijdens donkere winterdagen kan de productie daarentegen sterk terugvallen, terwijl het elektriciteitsverbruik vaak net hoger ligt.

Wie het hele jaar door volledig off-grid wil functioneren, moet dus voldoende opslag en productie voorzien om meerdere slechte productiedagen na elkaar te kunnen overbruggen. Daardoor kunnen zowel de zonnepaneleninstallatie als de batterij aanzienlijk groter worden dan bij een gewone netgekoppelde woning.

Voor veel gezinnen is een netgekoppeld systeem met zonnepanelen, een thuisbatterij en eilandwerking daarom interessanter. Je verhoogt je energie-onafhankelijkheid en beschikt over een noodvoorziening, terwijl het elektriciteitsnet beschikbaar blijft wanneer je eigen productie en opslag onvoldoende zijn.

Welke rol speelt een energiemanagementsysteem?

Een energiemanagementsysteem of EMS kan zonnepanelen, thuisbatterij en andere elektrische verbruikers slim op elkaar afstemmen.

Tijdens normale werking kan een EMS bijvoorbeeld bepalen wanneer de batterij het best wordt opgeladen, wanneer een elektrische wagen wordt geladen en op welke momenten bepaalde verbruikers het best worden ingeschakeld.

Tijdens eilandwerking wordt slim energiebeheer nog belangrijker. Het systeem kan ervoor zorgen dat essentiële toepassingen voorrang krijgen en dat zware of minder belangrijke verbruikers tijdelijk worden beperkt. Zo wordt de beschikbare energie in de batterij efficiënter gebruikt.

Off-grid of eilandwerking: wat past het best bij jouw woning?

Voor de meeste woningen zijn er eigenlijk drie niveaus van energie-onafhankelijkheid.

Een klassieke installatie met zonnepanelen verlaagt je elektriciteitsafname, maar valt doorgaans uit wanneer het openbare net wegvalt.

Met een thuisbatterij kun je meer van je eigen zonne-energie gebruiken, maar noodstroom is alleen beschikbaar als de installatie daarvoor ontworpen is.

Met eilandwerking kan de woning tijdens een stroompanne tijdelijk zelfstandig functioneren. Wie volledig off-grid wil gaan, gaat nog een stap verder en ontwerpt de volledige energievoorziening zonder afhankelijkheid van het openbare elektriciteitsnet.

Welke oplossing het best past, hangt af van je verbruik, gewenste autonomie, piekvermogen, bestaande zonnepaneleninstallatie en budget.

Waar moet je op letten bij een systeem met eilandwerking?

Voor je kiest voor een thuisbatterij met back-upfunctie is het belangrijk om te controleren welk vermogen tijdens eilandwerking beschikbaar blijft, of de zonnepanelen tijdens een stroompanne kunnen blijven produceren en of de installatie één of meerdere fasen kan voeden.

Ook de manier waarop de installatie van het distributienet wordt losgekoppeld is belangrijk. Een systeem mag tijdens eilandwerking niet ongecontroleerd energie terugsturen naar een spanningsloos distributienet.

Voor productie-installaties die parallel met het Belgische distributienet werken of daar technisch toe in staat zijn, gelden technische voorschriften. Daarom is een correcte keuze en installatie van omvormer, batterij en beveiligingen essentieel.

Veelgestelde vragen over off-grid en eilandwerking

Werken zonnepanelen bij een stroompanne?

Bij een klassieke netgekoppelde installatie meestal niet. De omvormer schakelt uit wanneer het elektriciteitsnet wegvalt. Met een installatie die geschikt is voor eilandwerking kunnen zonnepanelen tijdens een stroompanne wel energie blijven leveren.

Werkt iedere thuisbatterij bij stroomuitval?

Nee. Een thuisbatterij is niet automatisch een noodstroomvoorziening. De batterij, omvormer en elektrische installatie moeten samen geschikt zijn voor back-up of eilandwerking.

Wat betekent EPS bij een thuisbatterij?

EPS staat voor Emergency Power Supply. Het is een noodstroomfunctie waarmee een geschikte omvormer bepaalde elektrische kringen kan blijven voeden wanneer het openbare elektriciteitsnet uitvalt.

Kan mijn volledige woning op een thuisbatterij werken?

Dat kan bij geschikte systemen, maar de batterij en omvormer moeten voldoende vermogen kunnen leveren. Vooral zware verbruikers zoals een warmtepomp, kookplaat of laadpaal zijn hierbij bepalend.

Kan een thuisbatterij tijdens een stroompanne worden opgeladen door zonnepanelen?

Bij een systeem dat daarvoor ontworpen is, kan dat. De omvormer moet tijdens eilandbedrijf een lokaal elektriciteitsnet kunnen vormen en de zonneproductie correct kunnen regelen.

Hoe lang kan mijn woning op een thuisbatterij blijven werken?

Dat hangt af van de bruikbare batterijcapaciteit, de actuele laadstatus, het verbruik van de woning en de eventuele zonneproductie tijdens de stroomonderbreking. Een systeem met dezelfde batterijcapaciteit kan daardoor in de ene woning veel langer meegaan dan in de andere.

Advies over zonnepanelen, thuisbatterijen en eilandwerking

Wil je tijdens een stroompanne niet volledig zonder elektriciteit vallen of wil je je woning minder afhankelijk maken van het elektriciteitsnet? Dan is het belangrijk om vanaf het begin naar het volledige energiesysteem te kijken.

Bij GW Energy stemmen we zonnepanelen, thuisbatterij, omvormer en energiemanagement af op het werkelijke verbruik en de gewenste autonomie van de woning. Zo krijg je geen onnodig grote installatie, maar een systeem dat technisch klopt en aansluit bij wat je werkelijk nodig hebt.

Neem contact op met GW Energy voor advies over zonnepanelen, thuisbatterijen en eilandwerking, of vraag vrijblijvend een offerte aan.