Off-grid 4000Wp zonnepanelen, 6.4kWh accu en 5kVA omvormer
Onderdeel van de complete PV installatie is een gedeelte dat off-grid draait. We hebben de installatie zelf aangelegd in de zomer van 2016 en dat was – mede door gebrekkige documentatie – best pionieren. Inmiddels draait de installatie jarenlang probleemloos.
Wat doet de installatie?
In een notendop: een mini-energie centrale die volledig autonoom opereert. Maar, in geval van energie-overschot wél kan terugleveren en de enkele keer dat de zon het wel lang laat afweten, het 230V grid onderbrekingsvrij bijschakelt (om te voorkomen dat je met een aggregaat moet werken).
Een van de gebouwen wordt via deze installatie volledig voorzien van stroom. En een deel van de 'vitale apparatuur' (zoals pompen, camera's, routers, switches) staat aangesloten op de off-grid installatie.
Update: sinds 2020 hebben we ook een off-grid 3 fase installatie in gebruik met een continu vermogen van 3x15kW en 45 kWh accu capaciteit. Op de donkerste dagen van januari 2022 hebben we ook een volledige black-out test gedraaid en een stroomuitval gesimuleerd van 48 uur.
investering
autarkie
kWh/jaar
PV panelen
De omvormer levert perfecte 230V / 50Hz stroom over één fase, maximaal ruim 20A continu (5kW), waarbij pieken tot 10kW geen probleem zijn. Voldoende voor een klein huishouden zonder grootverbruikers als warmtepompen of inductieplaten.
Buiten het kleinmateriaal, wordt het hart van de installatie gevormd door vier apparaten en 15 zonnepanelen:
- Victron Color Control GX (contoller en display)
- Victron MultiPlus 48/5000/70-100 (omvormer en lader)
- Victron BlueSolar Charger MPPT 150/100 (zonnepaneel laadregelaar)
- LG Chem Resu 6.4 (thuisbatterij, ruim 6kWh met batterij management systeem)
De drie Victron apparaten worden ook gecombineerd in één kast uitgeleverd: de EasySolar 48/5000 zoals op de foto.
De PV installatie bestaat uit 15 monokristallijne SolarWatt panelen van 280Wp, verdeeld over 5 parallelle strengen van 3 panelen. Deze opzet is totaal anders dan de 'normale' installatie, waarbij de panelen vooral in lange series worden aangesloten. Je hebt voor dit type installatie dus veel meer kabel nodig vanwege de parallelle strings.
Wat kost(te) het?
Inmiddels zijn de prijzen gedaald, maar in 2016 waren de prijzen:
- Victron Easysolar € 2.250
- LG Chem accu € 3.340
- SolarWatt panelen € 3.060
Kleinmateriaal heb ik niet meer helemaal scherp, maar PV bevestigingsmateriaal, DC-lastscheiders, 6mm2 draad/MC4 connectoren, en BMS met shunt zal rond de € 1.000 zijn geweest. De totale installatie is onder de 10K gebleven (exclusief BTW).
De installatie is totaal anders van opzet dan een standaard 'SolarEdge' systeem. De energie van de zonnepanelen wordt niet omgezet naar 230V, maar naar een juiste laadstroom voor de accu (ca. 48-52V gelijkstroom). Deze panelen zijn dus niet gekoppeld aan een omvormer maar aan een Victron Bluesolar MPPT laadcontroller 150V/100A die met een Victron Multiplus omvormer/lader een 48V Li-Ion accu laadt. Als de accu volgeladen is, wordt het surplus teruggegeven aan het grid dat dan via een relais wordt bijgeschakeld.
Als er geen lichtnet beschikbaar is, wordt de laadstroom van de panelen automatisch teruggebracht tot de actuele stroombehoefte. Daarnaast loopt het aansluitschema heel anders dan bij SolarEdge. De MPPT’s mogen nooit meer dan 150V ontvangen. De maximale spanning die een 280Wp paneel levert is ca. 40V (open circuit voltage), dus er kunnen niet meer dan 3 panelen in serie worden geschakeld. Met 15 panelen krijgt je 5 parallelle strings van 3 panelen, wat op een koude, zonnige voorjaardag goed is voor:
3 panelen per string = 3 x 32.5V * 8.5A = 800W (afgerond)
5 parallelle strings = 5 x 800W = 4.000W
Het is wel van belang om je te realiseren dat het uitschakelen van de hoofdaansluiting niet leidt tot het afschakelen stroomvoorziening achter de Victron installatie. Deze moet apart spanningsvrij worden gemaakt op de Multiplus.
In 2019 is 15% van de energie afkomstig geweest via het grid (lichtnet). De jaren hiervoor 14%, waarmee een autarkiegraad van 85% is behaald. Het zou lager kunnen liggen, maar dan moet je bewuster omgaan met stroom op de donkere dagen. De uptime van het systeem is meer dan 99,98% (downtime is enkele minuten geweest).
Vaak wordt gevraagd of je de installatie met accu's 'snel terug verdiend'. Die berekening heb ik eigenlijk nooit gemaakt, maar gemakshalve kun je ervan uitgaan dat een dergelijke setup niet voldoende is om Eneco helemaal vaarwel te zeggen, en de kosten voor vastrecht blijven. Uitgaande van een PV opbrengst van 3MWh per jaar, €0,25 kosten per kWh en de huidige salderingsregeling valt de accu nooit terug te verdienen.
De hele installatie is in deze situatie - geen rekening houdend met eventuele reparaties en installatiekosten - 'terug verdiend' na ruim 13 jaar (3000kWh per jaar * € 0,25 = € 750 per jaar).
Stel dat de salderingsregeling vervalt, en je krijgt € 0,05 terug voor elke kWh, bespaar je globaal €0,20 voor ieder kWh die je zelf opslaat en verbruikt. Om de accu terug te verdienen moet er € 3.340 / € 0,20 = 16.700 kWh over de accu lopen. Met het huidige gebruik wordt ca. 50% van het jaarverbruik uit de accu gehaald, zeg 1.500 kWh. De accu gaat zich dus pas in het 12e jaar terug verdienen.
Het is een wat versimpelde berekening, zonder renteverliezen, stijgende energie-tarieven en aannames ten aanzien van de toekomst van het salderen.
Drie etmalen zonder 'gas, licht en water'
Smart Home en energie management
