Wat valt er te besparen met accu's?

Wat is het verschil tussen eigen verbruik en autarkie?

Formule Eigenverbruik[%] =eigen verbruikte zonnestroom/ totaal door zonnepanelen geleverde stroom
Bijvoorbeeld: Als de zonnepanelen 3000 kWh/a opwekken en er gaat 2000 kWh/a terug het elektriciteitsnet in, betekend dit dat 66,33 % terug geleverd word aan het elektriciteitsnet, en 33,33% eigen verbruik is.
Eigenverbruik = 1000/3000= 33,3%
Formule Autarkie [%] = eigen verbruikte zonnestroom / Totale stroomverbruik Bijvoorbeeld: Het jaarverbruik is 4000 kWh per jaar, de zonnepanelen leveren 3000 kWh per jaar, waarvan 1000 kWh eigenverbruik is. Het autarkiepercentage is dan 1000/4000 = 25%.

Accu dimensioneren

Voorbeeld 1:
We hebben een gezin dat per jaar 4000 kWh (= 4MWh) verbruikt. Op het dak liggen zonnepanelen met een totaal vermogen van 4 kWp Dit betekend een PV-vermogen van 4000/4000 = 1kWp/MWh. Bij een systeem van dergelijke grootte kan men een autarkiegraad van rond de 30% bereiken. Wordt nu dit systeem uitgebreid met een 4 kWh accu, dan kan het eigenverbruik stijgen tot 60% en de autarkiegraad tot 55%. Wil men een grotere accu toepassen, bijvoorbeeld een accu van 6 kWh (dat is dan 6/4 = 1,5 kWh/MWh), dan zal de autarkiegraad nauwelijks stijgen. Dat komt omdat deze grotere accu dan in de nacht niet helemaal leeg getrokken kan worden door de verbruikers. Het heeft dus geen zin om een hele grote accu te plaatsen. Als vuistregel kan men aanhouden dat per 1 kWp PV-vermogen een accu geïnstalleerd moet worden van 1,15 kWh. Dus de accucapaciteit moet 15% groter zijn dan het piekvermogen van de zonnepanelen. Om een hogere autarkiegraad te bereiken, bijvoorbeeld van 55 naar 75% moet zowel het zonnepanelenvermogen vergroot worden tot 2 kWp/MWh alsmede de accucapaciteit verdubbeld worden maar 2 kWh/MWh. Op basis van deze gegevens kan men regels afleiden hoe men de optimale accu kan dimensioneren:

<insert dimensioneringstool.js>

Voorbeeld 2: We verdubbelen de accu-capaciteit:

Zonnepenalen: 4000 Wp.
Jaarverbruik: 4000 kWh.
Accu: 8 kWh, waarvan 4 kWh bruikbaar.
Max laad/ontlaadcycli: 1200 (uit datasheet accufabrikant).

We kunnen nu stagsgewijs onze berekening maken:
1. Piekvermogen/Jaarlijkse energievraag = 4000/4000 = 1 Wp/kWh.
2. We gaan nu eerst het eigenverbruik bepalen zonder accu:
Bruikbare batterijcapaciteit/jaarlijkse energievraag = 0/4000 = 0 Wh/kWh.
3. Uit de eigenverbruikgrafiek lezen we dan een eigenverbruik af van ca. 30%. Dit eigenverbruik is elektriciteit die direct van de zonnepanelen naar een verbruiksapparaat gaat, zoals koelkast, televisie etc.
4. Uit de autarkiegrafiek lezen we af: ca. 30%.
Vervolgens gaan we bepalen wat het effect is van het plaatsen van de accu:
5. Piekvermogen/Jaarlijkse energievraag = 4000/4000 = 1 Wp/kWh.
6. Bruikbare batterijcapaciteit/jaarlijkse energievraag = 4000/4000 = 1 Wh/kWh.
7. Kijken we nu weer in de eigenverbruikgrafiek dan zien we dat het eigen verbruik gestegen is tot ca. 60%.
8. Uit de autarkiegrafiek lezen we af dat dit nu ca. 55% is.

Wat valt er te besparen met accu’s?

Om te berekenen wat een kWh uit een accu kost, ontkomt men er niet aan om een aantal aannames te doen:
-levensduur accu 20 jaar.
-kosten voor onderhoud, reparatie en verzekeringspremies: 1,5% per jaar van de totale aanschafprijs
-Rente op spaarrekening: 0,5%.
-Jaarlijkse stijging elektriciteitskosten: 2%.

On-line voorbeeldprojecten

De site van netomvormerfabrikant SMA heeft leuke voorbeeldprojecten op sunnyplaces.com staan, waar men kan zien wat het effect van een accu is. Kijk daar eens op en kijk naar het voorbeeldproject met flexible storage (https://www.sunnyportal.com/Plants)

Samenvatting:

Om een accu juist te dimensioneren zijn de volgende gegevens benodigd:
Aantal Wp van het zonnepanelenveld.
Het jaarverbruik aan elektriciteit in kWh.

De grafieken voor eigenverbruik en autarkie zijn gebaseerd op jaargemiddelden. Een gemiddeld huishouden met zonnepanelen heeft een autarkiegraad van ca. 30%. Dit kan men vergroten tot ca. 45% door intelligente sharing (denk aan een apparaat dat de wasmachine start bij voldoende zon). Met daarbij nog een accu van 2 kWh  kan ca. 55% gehaald worden. Plaatst men een accu van 5 kWh dan is ca. 65% haalbaar.