Noodstroom met zonnepanelen en aggregaat omvormer bij een stroomstoring

Wil je bij een stroomstoring toch elektriciteit hebben dan zal je daar maatregelen voor moeten nemen. Eén van de mogelijkheden is het gebruik van een aggregaat ook wel generator genoemd. Als je dit leest zal je waarschijnlijk zonnepanelen op je dak hebben of willen gaan kopen en denken, kan ik zonnepanelen in combinatie met een aggregaat gebruiken?

Het stappenplan:

1. De 230 Volt steker van de zonnepaneel omvormer halen we uit het stopcontact.
2. We starten een aggregaat.
3. We sluiten een stekerblok aan op de 230 Volt uitgang van het aggregaat.
4. Het stekerblok staat nu onder een spanning van 230 Volt.
5. We sluiten op het stekerblok een apparaat aan wat we tijdens een stroomuitval willen laten werken.
6. Nu steken we de 230 Volt steker van de zonnepaneelomvormer in het stekerblok.
7. We leunen tevreden achterover en kijken hoe we de stroomstoring slim af geweest zijn.

Kan een aggregaat samenwerken met zonnepanelen bij een stroomstoring?

Dit is idee is zo gek nog niet. Je maakt met het losse stekerblok als het ware een nood-netje wat geheel losgekoppeld is van je elektrische installatie (denk er om dat je NOOIT maar dan ook NOOIT een aggregaat aansluit op je normale elektrische installatie).

De generator is nu je "elektriciteitsfabriekje". Als je een koelkast, vriezer en andere apparaten aansluit op dit noodnet zullen die apparaten gevoed worden met de energie uit de generator. Dat kost natuurlijk brandstof. Het idee is om de zonnepaneel omvormer aan te sluiten op dit noodnet en daarmee het aggregaat te ontlasten en het brandstofverbruik te verlagen.

Zodra je de zonnepaneel omvormer aansluit op dit noodnet zal de omvormer 230 Volt en 50 Hz zien doordat de generator die maakt. De omvormer denkt dan dat de stroomstoring voorbij is en zal ook energie gaan reduceren.

Hoe loopt dit experiment af?

Nu zijn er een paar mogelijkheden hoe dit experiment afloopt:

• De apparaten die je hebt aangesloten verbruiken meer vermogen dan de zonnepanelen op dat moment leveren.
• De apparaten die je hebt aangesloten verbruiken minder vermogen dan de zonnepanelen op dat moment leveren.
• Het aggregaat gaat door het inschakelen van de zonnepanelen kortstondig te veel spanning leveren en/of de frequentie stijgt kortstondig.
• Het experiment loopt dramatisch af en je aggregaat is defect geraakt.

De zonnepanelen leveren minder vermogen dan je apparaten nodig hebben

Stel je apparaten verbruiken 1000 Watt, je zonnepanelen leveren op een gegeven moment 600 Watt, dan kom je dus 400 Watt te kort. Die 400 Watt zal dan geleverd worden door het aggregaat. Iedereen blij, en het aggregaat hoeft geen 1000 maar in plaats daarvan 400 Watt leveren en zal dus zuiniger met zijn brandstof omgaan. Experiment geslaagd! Doe me een lol, voordat je gelijk naar je aggregaat holt, lees nog even verder.

De zonnepanelen leveren meer vermogen dan je apparaten nodig hebben

Deze situatie is zeer aannemelijk dat hij zich voor gaat doen. Een doorsnee zonnepaneelinstallatie levert al gauw 1500 tot 2500 Watt vermogen. Stel dat het zonnetje lekker schijnt en de omvormer levert 1500 Watt. Je apparaten verbruiken, in dit voorbeeld, 1000 Watt. De zonnepanelen hebben dus 500 Watt vermogen "over". Waar blijft dat? Je zal het niet verwachten maar dit vloeit terug in het aggregaat. Dan gebeuren er vreemde dingen die niet helemaal voorspelbaar zijn omdat dit afhankelijk is van het type aggregaat. Maar zeer waarschijnlijk gebeurd het volgende: doordat het aggregaat geen vermogen meer hoeft te leveren, sterker nog, vermogen vloeit zelfs terug in de generator, zal de generator, doordat hij niet meer belast wordt sneller gaan draaien. De frequentie van 50 Hz zal dus stijgen. Ook zal de spanning gaan stijgen, daar zorgt de zonnepaneel omvormer voor, want die wil vermogen kwijt in het aggregaat en zal dan een hogere spanning moeten leveren dan het aggregaat.

Deze spannings- en frequentieverhoging zullen er voor zorgen dat de zonnepaneelomvormer zal afslaan. Zodra de spanning of frequentie buiten bepaalde grenzen komt, is de zonnepaneelomvormer wettelijk verplicht om zich af te schakelen. Op het moment dat dit gebeurd zal de generator weer zwaarder belast gaan worden want die moet ineens weer die 1000 Watt gaan leveren voor de aangesloten elektrische apparaten.

Na een aantal minuten zal de nog steeds aangesloten zonnepaneelomvormer zien dat voor een langere periode de elektriciteitsnetje binnen bepaalde grenzen blijft en zal weer vermogen gaan leveren en dan begint het verhaal van voren af aan.

Als je apparaten minder energie verbruiken dan je zonnepanelen op dat moment leveren zal, in het gunstigste geval, de zonnepaneelomvormer gaan "pendelen" en zich frequent in- en uitschakelen.

In het slechtste geval raakt het aggregaat defect (vooral bij moderne aggregaten met een inverter) omdat deze niet gebouwd zijn voor een situatie dat een zonnepaneelomvormer elektriciteit aan het aggregaat gaat terugleveren.

Aggregaat gaat kortstondig een hogere spanning en of frequentie leveren

Het is afhankelijk van het type aggregaat, maar het is zeer aannemelijk dat door het inschakelen van de zonnepaneelomvormer, dat het aggregaat tijdelijk even te veel vermogen levert en daardoor zal even de netspanning van 230 Volt en ook 50 Hz stijgen. Als die stijging boven een bepaalde limiet komt, bijvoorbeeld boven de 50,2 Hz, zal de zonnepaneelomvormer zich meteen uitschakelen. Na een aantal minuten wachttijd, zal de zonnepaneelomvormer merken dat de 230 Volt en 50 Hz weer stabiel is en zal zich opnieuw automatisch inschakelen. Op dat moment stijgt weer de spanning en/of frequentie en is de cirkel weer rond.

Disclaimer

We geven eerlijk toe, we hebben dit experiment niet in de praktijk uitgevoerd, maar de redenatie is op basis van onze kennis van elektriciteitsnetwerken. We geven geen enkele garantie dat het bovenstaande voor 100% correct is maar geven je wel de tip mee om dit experiment maar liever niet uit te voeren. Wat naar onze mening wel zal lukken is een situatie waarbij het maximaal te leveren vermogen van de zonnepanelen een heel stuk onder het verbruik van de apparaten blijft. In die situatie zal de generator altijd ook een bepaalde hoeveelheid energie moeten leveren en zal de generator altijd stroom leveren en zal niet de zonnestroom de generator invloeien. Gezien de fluctuerende energiebehoefte van je elektrische apparaten én het enorm fluctuerende vermogen wat de zonnepanelen zullen leveren zien we dit niet als een duurzame oplossing.

Niet in balans

Zoals je hierboven hebt kunnen lezen gaat het idee ten gronde aan de onbalans die ontstaat tussen energieproductie en energieverbruik. Dit is exact hetzelfde probleem waarmee de Europese elektriciteitsnetwerk beheerders kampen, ook zij moeten de productie van energie exact in balans houden ten opzichte van de vraag naar energie.

Hoe kan je dan zonnepanelen gebruiken om bij een stroomstoring wel elektriciteit te laten produceren?

Het magische woord is "accu". En om heel eerlijk te zijn een extra, speciale omvormer die wel zorg draagt voor een balans tussen vraag een aanbod van elektrische energie. In dit artikel beschrijven we een door ons zelf geteste én werkende noodstroomvoorziening op basis van zonnepanelen.