Er was eens een tijd dat PV systemen werden ontworpen om zoveel mogelijk energie uit het zonnepaneel te krijgen. Dat deden we door de piekopwek in de zomermaanden zo groot mogelijk te krijgen: Een ideale hoek naar de zon, pal op het zuiden, een grote omvormer, dikke DC en AC kabels, en voor de zekerheid een grote aansluiting op het net. Dat was toen heel nuttig want zonnepanelen waren duur. We wilden de laatste kWh er uit melken. Record-opbrengsten van meer dan 1000 kWh per geïnstalleerde kWp worden bereikt. Hoera!
Deze obsessie voor hoge piekproductie zien we nog steeds terug in de huidige subsidieschema’s. Kleinverbruikers mogen ‘salderen’ – de opgewekte energie tijdens piekmomenten mag weggestreept worden tegen de verbruikte energie op elk willekeurig moment. Grote zonnevelden krijgen SDE+ subsidie voor elke geproduceerde kWh – of dit nu tijdens een piek gebeurt of niet. Aansluitkosten zijn ‘gesocialiseerd’ – de kosten om de piekproductie af te voeren hoeft de eigenaar niet te betalen maar worden omgeslagen over alle huishoudens. Hiermee stimuleren overheid en netbeheerders nog steeds, bij zowel particulieren als bij grootzakelijke zonneveld ontwikkelaars, het opwekken in grote pieken.
De keuzes van toen dreigen nu echter als een boemerang weer terug te komen: Zonne-energie wordt in de retoriek van de netbeheerders steeds vaker als ‘vervuiler’ van het net bestempeld die weinig uren maakt, weinig energie opwekt en ondertussen wel het elektriciteitsnet bezet houdt. Zo schreef het NRC onlangs “Regio’s verkiezen dure zonne-energie boven wind”. Dit artikel triggerde mij om eens cijfermatig naar het probleem van het opwekken in grillige pieken te kijken.
Is de kritiek eigenlijk wel terecht? Heeft de kritiek niet vooral betrekking op de ontwerpkeuzes van toen? En niet zozeer op de zonne-energie zelf? Kunnen we met andere, slimmere ontwerpkeuzes deze kritiek niet eenvoudig ombuigen? Met andere woorden: Kunnen we van zonne-energie een betrouwbare, stabiele energiebron maken?
Het goede nieuws is: Ja dat kan. Het is zelfs heel erg eenvoudig. En het kost niet eens geld. De sleutel tot het succes zit hem in het gebruiken van een veel kleinere omvormer. Zonne-energie installaties met kleinere omvormers leveren namelijk iedere dag bijna evenveel energie, ongeacht het weer. Geen vervuilende piek-opwek meer. Tegelijkertijd wordt er stevig bespaard op de kosten van omvormer én op de kosten van de netaansluiting, waardoor de besparingen zelfs groter zijn dan de verliezen. Een duidelijke win-win.
Hieronder tonen we een grafiek om dat te onderbouwen. We hebben daartoe eerst het effect van een kleinere omvormer op de energieproductie en op het aantal vollasturen doorgerekend. Het blijkt dat je omvormers gemakkelijk kunt halveren zonder dat dit tot een noemenswaardig verlies van energieproductie leidt. Zodra je ze nóg kleiner dan 50% maakt begin je wel wat energieproductie te missen. Vervolgens hebben we de kosten van de opgewekte energie bepaald in drie scenario’s, met steeds een eenvoudige aanname van 25 jaar lineaire afschrijving en 2,5% financieringskosten.
Scenario “Vroeger”. Dit scenario gaat over de tijd waarin de ontwerpregels en subsidieschema’s zijn ontstaan. Zonne-energie systemen kostten toen nog 2 €/Wp. Systemen werden vooral aangebracht op bestaande aansluitingen. Het leverde dus niets op om de aansluiting kleiner te maken…
Scenario “Nu”. Dit gaat over de huidige tijd. Grootschalige zonne-energie systemen kosten inmiddels nog maar €0,70/Wp. Daarvan kosten de omvormer, DC bekabeling en aansluiting samen ongeveer €0,20/Wp. Nu kun je dus wel degelijk wat besparen door een kleinere aansluiting te kiezen! Het optimum ligt ergens bij een omvormer dimensionering van 60%. Hiermee worden al 1500 vollasturen gehaald terwijl je slechts 2.5% van de opgewekte energie verliest. We zien inderdaad dat ontwikkelaars van grootschalige zonnevelden steeds vaker voor een omvormer en aansluiting van deze maat kiezen. Zo maakte Enexis en Liander ondanks de resultaten van hun pilot rond ‘inperking’ van zonnevelden bekend: 30% lagere aansluitwaardes met slechts 2% energieverlies.
Scenario “Straks”: De kosten van het zonne-energiesysteem dalen verder tot €0,40 terwijl de kosten van de DC bekabeling en aansluiting juist verder zullen stijgen tot €0,30/Wp. In deze tijd is de keuze voor een kleine omvormer & aansluiting een absolute no-brainer. Een nieuwe vuistregel zal worden: Kies een omvormer gedimensioneerd op 20-30% van het zonne-energie vermogen. Vollasturen van rond de 2500 liggen dan in het normale bereik. En dat voor slechts enkele eurocent per kWh!
Kortom: Er was eerst een tijd dat we dachten dat we zonne-energie moesten gebruiken om energie in grillige pieken op te wekken. Daarna kwam een tijd dat we erachter kwamen dat het opwekken in grillige pieken helemaal niet handig was. Tot slot zullen we er achter komen dat je zonne-energie ook zónder grillige pieken kunt opwekken. En we leefden nog lang en gelukkig.
