Terug naar Blog

Zonnepanelen uitgelegd: het elektriciteitsnet

Zonnepanelen uitgelegd: het elektriciteitsnet

Het is natuurlijk ontzettend tof, zo’n rij zonnepanelen op je dak:  jouw eigen lokale energiefabriekje. Maar hoe zit een zonnesysteem nu precies in elkaar? En hoe produceert het elektriciteit? Onze in-house natuurkundeleraar en Project Manager Customer Care Jasper legt ‘t uit. Deze keer: zonnepanelen en het elektriciteitsnet.

 

Elektriciteit, stroom en spanning

Zonnepanelen zetten zonlicht om in elektriciteit. Hoe ze dat precies doen lees je in onze blog over zonnecellen. Elektriciteit is eigenlijk niks anders dan een stroom van bewegende elektronen. Als je het over elektriciteit hebt, kom je ook de begrippen ‘stroom’ en ‘spanning’ vaak tegen. Maar wat is nu precies het verschil? ‘Stroom is de hoeveelheid elektronen per seconden die een bepaald punt passeren, en spanning is eigenlijk de kracht of de druk waarmee die elektronen geduwd worden. Ze hebben dus ontzettend veel met elkaar te maken’, aldus Jasper.

Maar goed, terug naar je eigen huisnet: elk huis dat aangesloten is op het elektriciteitsnet krijgt stroom binnen en dat gebeurt bij een bepaalde spanning. In Nederland, België en Italië is die spanning 230 volt (V). De spanning die jouw zonnepanelen opwekken hangt onder andere af van het aantal panelen, de soort panelen, en hoe zonnig het is. Deze spanning wordt door de omvormer omgezet naar een spanning van 230 Volt (V), zodat de elektriciteit van je zonnepanelen naar de meterkast en het elektriciteitsnet kan.

 

Waar blijft de stroom van zonnepanelen?

De stroom van je zonnepanelen gaat eerst naar de omvormer en wordt daar omgezet in bruikbare stroom. Die loopt naar de meterkast en wordt van daaruit verdeeld naar de apparaten in huis die op dat moment stroom nodig hebben. De stroom die ‘over’ is, stroomt door naar het elektriciteitsnet.

 

De wijde wereld in: stroom terugleveren aan het net

Omdat je met zonnepanelen zelf stroom opwekt, hoef je minder stroom af te nemen van het net. Soms leveren zonnepanelen zelfs meer stroom dan je op dat moment verbruikt in je huishouden, bijvoorbeeld omdat het een hele mooie zonnige dag is, of je heel weinig apparaten aan hebt staan. Dan gaat het teveel aan stroom het net in. Maar dit gebeurt echt alleen maar als het niet eerst in hun eigen huishouden verbruikt kunnen worden.

Je neemt dan dus niet alleen geen stroom van het net af, maar stuurt juist extra stroom het net op. Hierdoor komt er dus méér stroom op het net te staan. Als 10.000 huizen stroom het net op sturen, kan dit een probleem worden. Jasper: ‘De netspanning – die normaal ongeveer 230 V is – kan variëren met zo’n 5 V. Apparaten kunnen dat gewoon aan. Maar ga je naar de 240-250 Volt, dan wordt de spanning te hoog; dit is slecht voor je apparaten. Ze gaan dan kapot, dus de netbeheerder zorgt ervoor dat dit niet gebeurt.

‘Als de spanning te laag is, omdat er te veel elektriciteit wordt gebruikt, kan je gewoon een gascentrale aanzetten die heel veel extra elektriciteit produceert. Dan gaat de netspanning weer omhoog en kan ieder huis gewoon stroom blijven gebruiken. Maar wat nu als het de andere kant op is? Wat zijn dan je opties? Kun je snel genoeg een gascentrale uitzetten als alle zonnepanelen tegelijkertijd beginnen te produceren?’

 

Welke oplossingen zijn er om overbelasting van het net te voorkomen?

‘Eigenlijk is het heel simpel, de druk op het net loopt op, dus het enige wat je kunt doen is óf de output vergroten óf de input verkleinen’, aldus Jasper. ‘Er zijn verschillende manieren om de output te vergroten. Bedrijven kunnen extra fabrieken aanzetten. Of netbeheerders kunnen consumenten stimuleren om apparaten die veel stroom verbruiken, zoals de wasmachine,  overdag te gebruiken, om zo de extra stroom uit het net op te gebruiken.’

Aan de andere kant zijn er de opties om de toevoer van stroom naar het net te beperken: ‘Ten eerste kan je zonnepanelen uitzetten als er te veel stroom wordt geproduceerd. Er zijn regio’s, onder andere in België, waar de omvormers automatisch uitgaan als het voltage van het net boven een bepaalde spanning komt. Een zonnepanelen omvormer meet namelijk ook de netspanning. Hierdoor beschermt de omvormer niet alleen zichzelf tegen beschadiging, maar wordt de productie van zonnestroom ook tijdelijk stopgezet als het stroomnet overbelast dreigt te raken. Ten tweede kun je ook kijken naar elektriciteitscentrales of windmolens. Kun je die een tijdje uitzetten?’

Een derde oplossing is het net uitbreiden of aanpassen. Je kunt een dikkere kabel aanleggen, waardoor er meer stroom doorheen kan bij dezelfde spanning. Het vermogen dat door zo’n kabel heen kan wordt dan dus hoger, terwijl de spanning hetzelfde blijft. Dit is vooral nodig in regio’s zoals Groningen en Drenthe, waar het net is gelegd met in het achterhoofd het niet zo hoge bevolkingsaantal. ‘We leggen een kabel van deze dikte, zoveel netten, en zoveel transformatorhuisjes, en daar redden we het wel mee. Dat was het idee. Dat net is dus helemaal niet berekend op tienduizenden huishoudens allemaal zonnepanelen hebben en ook tegelijkertijd stroom terugleveren. Behalve dikkere kabels aanleggen, kun je het net ook uitbreiden. Bijvoorbeeld door meer gebruikers op een net aan te sluiten – of een net juist lokaler te houden, zodat er niet te veel huishoudens op aangesloten zijn die kunnen terugleveren.’

 

Tijdelijke opslag in een thuisbatterij

En de opties voor opslag, wat zijn die? Als je de stroom die je zonnepanelen produceren kunt opslaan in een batterij, zoals die in een elektrische auto, dan hoeft die stroom het net niet meer op. Probleem opgelost? Jasper: ‘Een batterij kan op dit moment ongeveer evenveel energie opslaan als een gemiddeld huishouden in één dag verbruikt. Wil je genoeg opslag hebben om de energie die je in de zomer opwekt in de winter te gebruiken, zodat je jaar rond van je zonnepanelen kunt leven en helemaal nooit meer stroom van het net hoeft af te nemen? Dan heb je nu nog zoveel batterijen nodig dat je halve huis vol komt te staan! Batterijen zijn wel geschikt om de verschillen tussen dag en nacht op te vangen. De batterij slaat de stroom die je overdag opwekt op, zodat je die stroom ‘s avonds kunt gebruiken. In Italië zijn dit soort batterijen heel populair zijn. De verschillen tussen zomer en winter zijn daar wel kleiner dan in Nederland en België, dus je hoeft daar maar een veel kleiner verschil te overbruggen. Een batterij die de verschillen dag tot dag opvangt is daar ook in de winterperiode voldoende. Maar wil je in wat noordelijkere landen echt het jaar rond op zonnestroom kunnen leven? Dan hebben we andere typen batterijen nodig, met opslagmedia die energiedichter zijn, zoals bijvoorbeeld waterstof. Daar wordt op het moment ontzettend hard aan gewerkt door verschillende partijen.’

 

Wie is verantwoordelijk?

‘De grote vraag is natuurlijk wie er verantwoordelijk is – en wie verantwoordelijkheid neemt. Consumenten, bedrijven, netbeheerders of de overheid?  Het staat in ieder geval vast dat er iets moet gebeuren als het net overspannen dreigt te raken. Door de energietransitie zal dit waarschijnlijk vaker voorkomen. Er zijn genoeg oplossingen, maar de komende jaren zullen duidelijk maken welke aanpassingen er gemaakt zullen worden en wie hier aan meewerkt. Een erg interessante ontwikkeling om in de gaten te houden!’


Oorspronkelijk gepubliceerd op 14 mei 2020. Laatste update: 17 mei 2022.

Lees meer over

Besparen op je energierekening?

Binnen enkele tellen rekenen we je besparing uit

Doe de bespaarcheck