Waarom geen elektriciteit van zonnepanelen bij een stroomstoring?

Wanneer de elektriciteit uitvalt door een stroomstoring heeft ook de bezitter van zonnepanelen geen elektriciteit. Dat is geheel tegen het gevoel van de eigenaar in. Hoe komt dat eigenlijk? Is daar een oplossing voor te bedenken? En hoeveel kost dat dan?

Overal op de wereld

Denk niet, wat hebben ze nou weer in Nederland of België verzonnen waardoor ik met mijn zonnepanelen geen elektriciteit heb tijdens een stroomstoring. Alle netgekoppelde zonnepaneelomvormers op de hele wereld stoppen resoluut met het produceren van elektriciteit zodra de netspanning wegvalt. En als dat op de hele wereld zo is, dan zal er wel een hele goede reden voor zijn.

Waarom leveren zonnepanelen geen elektriciteit bij stroomuitval?

Zonnepanelen worden geleverd met een zogenaamde netgekoppelde omvormer. Aan die omvormer worden door de overheid een heel aantal eisen gesteld. Een daarvan is dat de omvormer direct stopt met produceren van elektriciteit zodra het openbaar elektriciteitsnetwerk is uitgevallen zoals bij een stroomstoring. Daar zijn een hele reeks redenen voor waarom dat is. In dit artikel leggen we de meest logische redenen uit waarom dit zo is.

Kortsluiting in huis

Stel nou eens dat je te maken krijgt met een kortsluiting in je huis. Vanwege die kortsluiting lopen zeer grote stromen door de elektriciteitskabels. Als dat een paar seconde lang aanhoudt dan worden de draden zeer heet. Er zou zelfs brand kunnen ontstaan vanwege oververhitting.

Brand willen we niet hebben dus daar is wat op bedacht, de zekering. In de meterkast zitten zekeringen, in geval van overbelasting door de te hoge stromen onderbreken deze de stroomkring en wordt de elektriciteit vanzelf uitgeschakeld. Zo, dat probleem opgelost. We hebben even geen licht, de tv is uitgevallen maar dat is beter dan een afgebrand huis.

Weet dat de zonnepaneelomvormer "voor" de zekering zijn aangesloten (aan de installatie zijde van het huis) en stel dat je zonnepanelen hebt, en dat de omvormer van je zonnepanelen ondanks dat de zekering is doorgeslagen gewoon elektriciteit zou blijven leveren (de omvormer weet niet dat de zekeringen er uit zijn geklapt in dat geval). Dan kunnen alsnog grote stromen lopen vanuit de omvormer naar de kortsluiting. Dit kan alsnog leiden tot oververhitting en in het ergste geval leidt dit zelfs tot brand.

Je voelt al aan, dat kan niet kloppen. Een verplichte zekering voor je eigen veiligheid die totaal nutteloos wordt doordat een of andere zonnepaneelomvormer gewoon grote stromen blijft leveren. Het is duidelijk, een omvormer van zonnepanelen moet stoppen met het leveren van elektriciteit zodra zich een stroomstoring voordoet. Zodra de zonnepaneelomvormer geen 230 Volt meer "ziet" op het stopcontact waar hij op aangesloten is zal hij zich direct uitschakelen.

noot: bovenstaande situatie zou zich niet kunnen voordoen bij een grote zonnepaneelinstallatie, die zou immers aangesloten moeten zijn op een eigen elektriciteitsgroep. De groep waar zich een kortsluiting in bevindt is door de zekering in de meterkast uitgeschakeld, maar de andere groepen blijven gewoon functioneren. De stroom van de zonnepaneelomvormer kan in deze situatie niet de groep met de kortsluiting bereiken vanwege de uitgeschakelde zekering. Bij het opstellen van deze veiligheidsnormen heeft men blijkbaar rekening gehouden dat degene die de omvormer installeert niet altijd een aparte groep heeft gemaakt en de omvormer op een bestaande groep heeft aangesloten. In dat geval is bovenstaande situatie wel van toepassing. Daarnaast, bij omvormers t/m 500 Watt, die wel op een bestaande elektriciteitsgroep aangesloten mogen worden kan deze situatie zich ook voordoen.

Veiligheid voor je zelf

Even een totaal andere invalshoek, je bent bekend met het fenomeen 230 Volt steker. Zo'n ding met twee metalen pinnen. Ga eens na waar je overal in je huis zo'n steker "los" aantreft. We bedoelen dan een steker die nog niet in het stopcontact zit. Durf jij van die stekers de metalen pinnen aan te raken zonder dat je bang bent een schok te krijgen? Wij durven dit met een volmondig ja te beantwoorden.

Overal op de wereld is een stuk intrinsieke veiligheid ingebouwd in elektriciteitsverbindingen. Zo'n verbinding bestaat uit een steker en een contrasteker of stopcontact. Zolang je de pinnen van een steker kan aanraken zijn deze nog niet "spanningsvoerend". Je kan die pinnen dus met een gerust hart aanraken. Pas als je de steker in het stopcontact steekt worden deze pas spanningsvoerend maar gelukkig kan je ze dan met je vingers ze niet meer aanraken. Simpel en intrinsiek veilig.

Maar wacht eens zal je denken, de omvormer van de zonnepanelen heeft ook een steker. En het is juist de bedoeling dat de elektriciteit van de zonnepanelen, via de omvormer en de 230 Volt steker naar het elektriciteitsnet gaat. Die steker is dus wel spanningsvoerend? Dus als je de steker van de zonnepaneelomvormer uit het stopcontact zou trekken en de pinnen aanraakt dan zou je onder spanning komen te staan?

Je voelt hem al aankomen, nee die steker is niet spanningsvoerend. Dat is vreemd zal je denken, want hoe kan de elektriciteit dan van je zonnepanelen naar het elektriciteitsnetwerk stromen?

Dat werkt als volgt. Als (overdag) de zonnepaneelomvormer elektriciteit krijgt van de zonnepanelen gaat deze in een soort stand-by stand staan. De elektronica in de omvormer zal de elektriciteit van de zonnepanelen nog niet doorgeven aan de 230 Volt steker. De omvormer zal constant meten of op de steker 230 Volt staat. Zolang op de steker geen 230 Volt staat, omdat je de steker nog niet in het stopcontact hebt gestoken, zal de omvormer stand-by blijven staan. Dus je kan de pinnen van de 230 Volt steker van een zonnepaneelomvormer met een gerust hart aanraken, daar staat totaal geen spanning op.

Wanneer je de steker in het stopcontact steekt zal de omvormer wel 230 Volt meten. Na een bepaalde wachttijd van een aantal minuten, waarbij de 230 Volt spanning stabiel aanwezig moet blijven, zal de omvormer besluiten om de elektriciteit van de zonnepanelen door te geven op de 230 Volt steker. Dan pas gaat er een stroom vloeien van de omvormer naar het elektriciteitsnet.

Terwijl de omvormer stroom levert aan het elektriciteitsnet zal deze blijven meten of de steker nog in het stopcontact zit. Zodra de omvormer merkt dat de steker uit het stopcontact gehaald is zal deze abrupt stoppen en weer in de stand-by stand gaan. Er staat dan geen spanning meer op de steker. De omvormer zal binnen twintig duizendste seconde de steker spanningsloos maken mocht je de steker er uit trekken. Dus al zou je direct na het uittrekken van de steker de pinnen aanraken, dan is de spanning allang van de steker gehaald door de omvormer.

Bij een stroomstoring valt de netspanning weg en lijkt het net of de steker uit het stopcontact is gehaald. De omvormer stopt dan met het leveren van elektriciteit. De omvormer stelt dus jouw veiligheid voorop. Met het voorgaande zal je begrijpen waarom zonnepanelen bij een stroomuitval geen elektriciteit leveren.

Stel nou eens dat bij een stroomstoring de zonnepanelen toch elektriciteit zouden leveren

Het is natuurlijk niet waar, de omvormer levert geen elektriciteit bij een stroomstoring, maar stel nou dat het toch zo zou zijn. Dan nog heb je een probleem. Denk niet dat je dan wel "elektriciteit" in je huis hebt. Waar je waarschijnlijk niet bij stil staat is dat bij het elektriciteitsnetwerk de elektriciteitsproductie en het elektriciteitsverbruik exact in balans moeten zijn.

Wanneer je meer elektriciteit verbruikt dan je zonnepanelen opbrengen dan stort de 230 Volt spanning in elkaar. Is de productie van je panelen hoger dan wat je apparaten op dat moment verbruiken dan zal de spanning ver boven de 230 Volt stijgen en kunnen je apparaten doorbranden.

Op het openbaar elektriciteitsnet speelt dit probleem ook maar zorgen de netbeheerders voor een balans tussen elektriciteitsproductie en verbruik en zorgen daarmee voor een keurige spanning van 230 Volt en 50 Hz.

Een elektricien gun je geen spanning

Stel dat een elektricien van het elektriciteitsbedrijf bezig is met het verhelpen van de stroomstoring. Die verwacht dat de elektriciteitsdraden niet onder spanning staan, er is immers sprake van een stroomstoring.

Wanneer zonnepanelen door zouden blijven werken met elektriciteit leveren tijdens een stroomstoring dan ontstaat er een gevaarlijke situatie. Want als jouw omvormer van de zonnepanelen nog energie zouden leveren dan staat niet alleen spanning op de stopcontacten in je huis maar ook op de draden in het elektriciteitshuisje. Een elektricien die de stroomstoring aan het verhelpen is en hier niet op bedacht en aan de elektriciteitsdraden zou komen zou dan geëlektrocuteerd kunnen worden. Een elektricien gun je best wel wat spanning in zijn werk maar niet op zijn handen.

Toch elektriciteit van je zonnepanelen bij een stroomstoring?

Wil je, tijdens een stroomstoring, de koelkast, vriezer en tv gewoon laten werken met stroom van je zonnepanelen, terwijl de buren zonder elektriciteit zitten? Dan zal je wat extra dingen moeten aanschaffen. Dit wordt een noodstroomvoorziening op basis van zonnepanelen genoemd.