Hybride omvormer blijft uitdaging voor installateurs

Juiste configuratie cruciaal voor maximale efficiëntie

Het aantal pv-installaties neemt alleen maar toe, waardoor ook fotovoltaïsche omvormers en oplossingen voor energieopslag steeds belangrijker worden. Tegenwoordig zitten de hybride omvormers sterk in de lift, aangezien deze naast het opwekken van energie ook thuisbatterijen kunnen opladen. Zeker met het capaciteitstarief is dergelijke flexibiliteit in energiegebruik des te meer noodzakelijk. Het juist configureren van zo'n omvormer blijft echter een uitdaging, die de nodige expertise vereist om aan te gaan.

Hybride installaties

traditioneel vs. hybride

Ondertussen zijn pv-installaties gemeengoed in België en ook de techniek van omvormers staat al enkele jaren op punt. Toch zien fabrikanten nog steeds heel wat fouten of inefficiënties terugkomen bij de configuratie van deze apparaten. Hybride omvormers bieden namelijk veel meer flexibiliteit dan de 'normale' variant, wat betekent dat het optimaal instellen van dergelijke omvormers ook aanzienlijk complexer is. Een uitdaging voor de installateur dus, zeker wanneer de klant zijn energiegebruik zoveel mogelijk wil optimaliseren.

Hybride omvormers zetten de opgewekte stroom van de zonnepanelen om in netstroom voor direct gebruik of in DC-stroom voor opslag in thuisbatterijen. Vervolgens kan de omvormer deze batterijenergie aanwenden om het huis van stroom te voorzien. Er is dus heel wat verkeer van opgewekte en opgeslagen energie, wat zo efficiënt mogelijk op elkaar moet afgestemd worden.

future-proof

Vaak opteert men bij nieuwe pv-installaties voor hybride omvormers, omdat men dan meteen voorbereid is om thuisbatterijen te installeren en dus opgewekte energie die niet meteen gebruikt kan worden toch later van nut kan zijn. Het is ook mogelijk om een AC-charger (of retrofit omvormers) te combineren met een klassieke omvormer: zeker wanneer er al dergelijke omvormer hangt, is dit een goede oplossing. Een hybride omvormer is echter gesofisticeerder en kan in groter detail een geoptimaliseerd energiegebruik instellen. Bijgevolg is dit vaak de beste oplossing wanneer men voor het eerst zonnepanelen legt.

Zeker met het capaciteitstarief biedt de hybride omvormer heel wat voordelen

Het vervangen van een 'normale' omvormer door een hybride exemplaar in plaats van een AC-charger toe te voegen, heeft als voordeel dat er minder nieuwe bekabeling nodig is. Bij stroomuitval zal de hybride omvormer dankzij de batterijen blijven werken en dus een back-up vormen. Een AC-charger en een 'normale' omvormer zijn afhankelijk van het net om te kunnen functioneren. Controleer altijd de specificaties van zowel de hybride omvormer als de bestaande strings zonnepanelen om compatibiliteit te garanderen.

Zeker met het aankomende capaciteitstarief biedt de hybride omvormer heel wat voordelen. Zo is het mogelijk om in te stellen dat er energie uit de batterijen wordt aangewend tijdens het meest intensieve energiegebruik. Dit is vaak 's ochtends en 's avonds, momenten waarop er niet altijd zon is. Meer nog: heel wat fabrikanten bieden een zogenaamde peak shave functie aan, waarbij er vanaf een bepaald gevraagd vermogen automatisch batterijenergie wordt gebruikt. Zo moet je minder pieken van het net afnemen, wat heel wat kosten kan besparen.

Welke omvormer?

De keuze voor de juiste hybride omvormer hangt in de eerste plaats af van het beoogde vermogen van de gehele installatie. Hoeveel energie is er nodig en vooral, hoeveel vermogen wil ik kunnen opslaan in mijn thuisbatterijen? Dit hangt dus grotendeels af van de gezinssamenstelling en het aantal aangesloten apparaten. Het komt er als installateur dus op aan om goed af te stemmen met de klant: hoe en wanneer gebruikt men energie? Wil men aan peak shaving doen? Wordt er doorgaans 's avonds energie die overdag werd opgewekt gebruikt, of is er een meer continu gebruik?

Hoewel het nuttig kan zijn om wat marge te reserveren voor toekomstige uitbreiding, heeft het weinig zin om dure batterijcapaciteit te voorzien die toch niet gebruikt wordt. Zorg er wel voor dat de omvormer de extra functionaliteit van de batterij aan kan. Stel dat een klant 4 kWp panelen installeert. Vroeger werkte men met een overdimensionering van 150%, dus werd er een omvormer van 3 kW geïnstalleerd. Voor een hybride omvormer raden sommige leveranciers echter een vermogen van 5 kW aan. Hierdoor kan een verbruikspiek van 5 kW worden opgevangen met een batterij van 10 kWh. Met een 3 kW omvormer kan de installatie maximaal een verbruikspiek van 3 kW opvangen, wat meestal te beperkt is voor de gemiddelde particulier.

De gebruikte batterijen hebben eveneens hun impact op de keuze voor de omvormer. Er zijn grosso modo twee soorten op de markt: hoogspanningsaccu's en laagspanningsaccu's. Dit is doorgaans een praktische keuze van de fabrikant in kwestie, met elke soort zijn eigen voor- en nadelen. Het concrete verschil is dat de varianten op hoge spanning in serie geschakeld staan, terwijl de andere parallel staan. Dit komt in de praktijk neer op het anders aansluiten van de meegeleverde kabels, iets dat echter vrij eenvoudig blijft.

Een belangrijke kanttekening voor installateurs die batterijen in stock hebben liggen: deze lopen uit zichzelf langzaam leeg. Dit betekent dat ze periodiek moeten worden opgeladen, zeker in het geval van lithium-batterijen. Dit kan met behulp van een DC-lader of door ze aan te sluiten op de eigen pv-installatie. Wees er ook van bewust dat het aantal batterijen dat u opslaat mogelijk beperkt wordt door uw verzekeraar, vanwege brandgevaar.

optimaal configureren

Fysieke installatie

Qua fysieke installatie zijn er weinig verschillen tussen 'normale' en hybride omvormers. Beide moeten bevestigd worden met voldoende ruimte rondom het apparaat om optimale koeling te garanderen. Vaak wordt hier nog tegen gezondigd: hoewel dit functioneel vaak geen problemen oplevert, vormt het dikwijls een excuus voor fabrikanten om de garantie op te zeggen bij defecten. Er staat immers duidelijk omschreven hoeveel marge er moet zijn en dit niet respecteren wordt gerekend onder het verkeerd gebruiken van het apparaat.

'Normale' omvormers worden vaak op zolder geplaatst, omdat de zonnepanelen nu eenmaal op het dak liggen. Bij hybride omvormers kiest men dan weer vaak voor de kelder of garage, omdat hier ook batterijen bij betrokken zijn en men deze liefst niet doorheen het huis wil zeulen. Vaak wordt er een maximale afstand vermeld tussen de omvormer en de batterijen, wat de groepering van deze totale installatie bevordert.

Op zich maakt de locatie weinig uit, maar het is wel zo dat hybride omvormers een meetcomponent nodig hebben, om zo bij het hoofddifferentieel te kunnen meten wat er met de stroom gebeurt. Er is dus een extra kabel nodig tussen de meterkast en de omvormer. Daarom is het vaak handiger om een hybride omvormer dichtbij deze kast te plaatsen. Er worden nog vaak fouten gemaakt bij de plaatsing van de energiemeter, die kunnen leiden tot verkeerde metingen en onnodig energieverbruik.

Ten slotte is een omgeving met een stabiele temperatuur noodzakelijk om de batterijen in optimale conditie te houden. Plaats deze dus best niet buiten of in een ruimte die sterk schommelt qua temperatuur.

Instellingen

Het grootste verschil tussen 'normale' en hybride omvormers zit vooral in de configuratie. Bij de traditionele variant is dit erg simpel: er moet vooral gezorgd worden dat zonnepanelen en omvormer compatibel zijn, maar verder leveren de zonnepanelen gewoon hun opgewekte stroom rechtstreeks aan. Er moet dus nauwelijks iets ingesteld worden. De hoofdfactor hier is het energieverbruik op jaarbasis om zo de juiste capaciteit te bepalen.

Hybride omvormers bieden heel wat meer functionaliteit en flexibiliteit, wat dan weer een complexere instelling oplevert. In de eerste plaats moet de aansluiting op de meter geconfigureerd worden, waarbij je moet aangeven over welke meter het gaat. Cruciaal is het overbrengen van het in kaart gebrachte energiegebruik op de installatie. Moet de batterij opgeladen worden bij stroom op overschot? Vanaf welk punt moet de batterij weer ontladen worden om het gebruik van netstroom te voorkomen of toch te verminderen? Is er sprake van peak shaving en zo ja, welk aandeel van de batterij reserveer ik hiervoor? Is bepaald gedrag beperkt tot specifieke momenten van de dag of gelden de instellingen 24 op 7?

Alles begint met een diepgaand gesprek met de klant om duidelijk te maken hoe men elektriciteit verbruikt en hoe men wil besparen

In welke mate mag de batterij ontladen worden: hoeveel reserve moet er steeds overblijven? Het lijkt bijvoorbeeld logisch dat de batterijen verder ontladen mogen worden wanneer er geen netstroom beschikbaar is dan wanneer die er wel is. Mocht er sprake zijn van noodzakelijke apparatuur die aan het net hangt (bijvoorbeeld in een dokterspraktijk), dan mogen de batterijen misschien zelfs volledig ontladen worden indien nodig.

Er is dus heel wat mogelijk met hybride omvormers en vaak is er training nodig om zo'n installatie optimaal te laten werken. Veel parameters beïnvloeden elkaar en het systeem kan dus ontregeld worden door instellingen die niet op elkaar afgestemd zijn. Alles begint echter met een diepgaand gesprek met de klant om duidelijk te maken hoe men elektriciteit verbruikt en hoe men wil besparen. In vergelijking met 'normale' omvormers moet men dus veel strategischer tewerk gaan. Bovendien kan een veranderde gezinssituatie of nieuwe wetgeving ervoor zorgen dat de instellingen aangepast moeten worden. Hybride omvormers zijn dus veeleer 'lopende projecten' in plaats van eenmalige installaties.

Onderhoud

Qua onderhoud valt er niet zoveel te zeggen: een correcte installatie zorgt er doorgaans voor dat de omvormer betrouwbaar en langdurig werkt. De meeste leveranciers voorzien een uitgebreide garantie, vaak tot tien jaar. Als er dus iets stuk gaat - wat duidelijk wordt aangegeven via het display - dan komt het doorgaans neer op het vervangen van het desbetreffende element. Na een geslaagde keuring mag men dus nauwelijks problemen verwachten.

Mochten er toch problemen optreden die niet duidelijk aangegeven worden, dan zijn leveranciers telefonisch bereikbaar. Daar beschikt men over de nodige checklists en troubleshooting gidsen, om zo het probleem te analyseren en op te lossen. Vaak zijn deze hulpmiddelen ook gewoon online beschikbaar. Bij technisch defecte onderdelen is een wisselstuk sowieso noodzakelijk.

Toekomst

De techniek van (hybride) omvormers lijkt min of meer op punt te staan, met niet zoveel ontwikkelingen de afgelopen jaren behalve verdere optimalisatie van de firmware. Er wordt dan ook verwacht dat de grootste veranderingen schuilen in de integratie van omvormers in een energie management systeem. Dergelijk systeem zal het energiegebruik optimaliseren en hybride omvormers en thuisbatterijen kunnen hier uiteraard een cruciale rol in spelen.

Het systeem zal instructies geven aan de batterijen wanneer ze moeten opladen en ontladen, mogelijk volgens het gekozen energiecontract. Denk bijvoorbeeld aan ontladen tijdens dure piekmomenten of om stroom terug te leveren aan het net tegen een vergoeding. Andere functies van zo'n systeem zijn real-time gegevensuitwisseling, interoperabiliteit tussen verschillende apparaten en systemen, en dynamische aanpassingen gebaseerd op veranderende energiepatronen en gebruikersvoorkeuren.

Hybride omvormers kunnen dus deel uitmaken van een bijzonder efficiënt geheel dat het energieverbruik binnen een huishouden reguleert en stuurt. Het valt dan ook te verwachten dat hybride omvormers steeds populairdere keuzes zullen worden, zeker met het capaciteitstarief. Als monteur komt het erop aan om hierop voorbereid te zijn en om dus de nodige opleiding te volgen. Steeds meer klanten zullen rekenen op een geoptimaliseerde installatie, die bovendien geïntegreerd zal zijn in een breder systeem. De tijd van louter apparaten op elkaar aansluiten is dus voorbij: het tijdperk van efficiëntie en optimalisatie is aangebroken.

Met medewerking van FoxEss, GPC Europe, Kostal en Wattkraft