Energie-opslagsystemen zoals thuisbatterij, balkoncentrale, accusysteem, powerstation, off-grid en UPS

Wil je elektrische energie opslaan voor later gebruik, dan kan je kiezen uit vele type systemen zoals een thuisbatterij, hybride omvormer, off-grid systeem, balkoncentrale en een powerstation. Eventueel aangevuld met een UPS functie. Maar wat zijn de verschillen tussen dit soort systemen en welk type gebruik je in welke situatie? Met dit artikel proberen we helderheid te scheppen in het woud van energie-opslagsystemen.

Elektrische energie-opslagsystemen

Elektrische energie-opslagsystemen hebben één ding gemeen, ze bevatten allemaal een accu. Daarin kan de elektrische energie opgeslagen worden voor later gebruik. Hoe die energie in de accu beland, en hoe die er weer uitkomt is de onderscheidende factor van deze energie-opslagsystemen.

"normale" thuisbatterij

Deze categorie betreft de "gangbare" categorie thuisbatterijen. Hierbij hoef je niets te veranderen aan de zonnepanelen of de zonnepaneelomvormer. De wat vreemde benaming "normale" thuisbatterij is om onderscheid te kunnen maken met de hybride omvormer, die ook als thuisbatterij te gebruiken is, maar andere eigenschappen heeft en niet op 1 op 1 uitwisselbaar is.

De thuisbatterij heeft (in de meeste gevallen) twee taken, de ene taak wordt overdag uitgevoerd, de ander in de avond/nacht. Overdag zal hij de zonne-energie die je over hebt, en anders teruggeleverd zou worden aan het net, opslaan in zijn accu. In de avond en nacht zal hij de elektriciteit die je op dat moment nodig hebt uit de accu leveren, dus voorkomt dat er energie afgenomen wordt uit het net.

Bij elkaar tracht de thuisbatterij te voorkomen dat elektrische energie teruggeleverd aan- of geleverd wordt uit het net. 100% voorkomen zal hij dat niet (maar hij komt wel ver) want de accucapaciteit én het vermogen dat hij kan leveren is altijd beperkt en kan wellicht net te kort komen in bepaalde situaties. Hoe vaak dit zal gebeuren bepaal je zelf met je portemonnee.

De normale thuisbatterij moet altijd aangesloten worden op een eigen elektrische groep en zoals eerder genoemd, hoeft niets aangepast te worden aan je zonnepaneelinstallatie, die staat daar helemaal los van.

• sluit je aan op de 230 Volt elektrische installatie in de woning
• moet aangesloten worden op een eigen elektriciteitsgroep
• verhoogt sterk de elektrische zelfvoorzienendheid
• streeft om zoveel mogelijk zonne-energie op te slaan in accu (teruglevering te voorkomen)
• streeft om in de avond/nacht zoveel mogelijk energie uit de accu te leveren (opname uit het net te voorkomen)
• ondersteund "nul op de meter" (NOM) maar vaak ook andere modi zoals EcoNOM of DAH.
• geen aanpassingen noodzakelijk aan zonnepaneelinstallatie

In dit overzicht kan je onze verzamelde normale thuisbatterijen vinden.

Hybride omvormer

Een hybride omvormer is feitelijk een (speciale) zonnepaneelomvormer die daarnaast ook de mogelijkheid heeft om een accu aan te sluiten. Zonder accu is het gewoon een zonnepaneelomvormer, met een accu werkt hij tevens als een thuisbatterij. Heb je al een zonnepaneelomvormer, dan wordt de huidige zonnepaneelomvormer verwijderd en in plaats daarvan komt de hybride omvormer en de accu.

Een hybride omvormer heeft als voordeel ten opzichte van de normale thuisbatterij dat hij efficiënter met elektriciteit omgaat. Tijdens het laden en ontladen van een accu ontstaan altijd verliezen. Die zijn bij een hybride omvormer beperkt tot circa 10%, terwijl bij een normale thuisbatterij dit circa 20% is.

Een voorbeeldje, stel je hebt een normale thuisbatterij met een accu van 10 kWu. Als je die helemaal vol wil laden (met zonne-energie) dan kost dat geen 10 maar circa 11 kWu, dus 10% meer vanwege elektrische verliezen. Als je in de avond en nacht die opgeslagen energie volledig gebruikt zal je merken dat van die 10 kWu in de accu uiteindelijk maar 9 kWu beschikbaar komt. In de accu zit wel 10 kWu, maar tijdens het ontladen en omzetten naar 230 Volt ontstaan verliezen (die zich manifesteren doordat het apparaat warm wordt). Dus ook dan 10% verlies, samen dus 20%. Bij een hybride omvormer is dit totale verlies beperkt tot circa 10%.

Bij een hybride omvormer zal normaal gesproken geen aparte elektriciteitsgroep aangelegd hoeven worden omdat (meestal) gebruik gemaakt kan worden van de de reeds bestaande aparte elektriciteitsgroep van de zonnepaneelomvormer.

• sluit je aan op de 230 Volt elektrische installatie in de woning
• neemt de plaats in van de huidige zonnepaneelomvormer (die al aangesloten is op een eigen elektriciteitsgroep)
• verhoogt sterk de elektrische zelfvoorzienendheid
• streeft om zoveel mogelijk zonne-energie op te slaan in accu (teruglevering te voorkomen)
• streeft om in de avond/nacht zoveel mogelijk energie uit de accu te leveren (opname uit het net te voorkomen)
• ondersteund "nul op de meter" (NOM) maar vaak ook andere modi zoals EcoNOM of DAH.
• aanpassingen aan zonnepaneelinstallatie zijn noodzakelijk

In dit overzicht kan je onze verzamelde hybride omvormers vinden.

Thuisbatterij met "steker"

Moet een normale thuisbatterij én de hybride omvormer geïnstalleerd worden door een elektricien en aangesloten worden op een aparte elektriciteitsgroep, niet zo bij de thuisbatterij "met steker". De installatie doe je zelf. Je steekt de 230 Volt steker in een willekeurig stopcontact en je bent al haast klaar.

Dit gemak komt wel met beperkingen en dat is dat het vermogen dat hij kan leveren beperkt is tot 800 Watt (waarom?), terwijl de vorige twee type thuisbatterijen vaak een vermogen kunnen leveren van bijvoorbeeld 2000 Watt of naar wens nog véél meer.

Toch kan je met die 800 Watt al een behoorlijk deel van de elektrische energie die je in de avond en nacht nodig hebt vanuit de thuisbatterij leveren en dat is een prettig idee, want dat is wel eigen opgewekte zonne-energie.

• sluit je, heel simpel, zelf met een "steker" aan op een willekeurig stopcontact
• géén eigen elektriciteitsgroep noodzakelijk
• verhoogt sterk de elektrische zelfvoorzienendheid
• streeft om zoveel mogelijk zonne-energie op te slaan in accu (teruglevering te voorkomen)
• streeft om in de avond/nacht zoveel mogelijk energie uit de accu te leveren (opname uit het net te voorkomen)
• ondersteund "nul op de meter" (NOM) maar vaak ook andere modi zoals EcoNOM of DAH.
• geen aanpassingen noodzakelijk aan zonnepaneelinstallatie
• vermogen uit thuisbatterij beperkt tot 800 Watt (wettelijke beperking)

In dit overzicht kan je onze verzamelde thuisbatterijen "met stekker" vinden.

Balkoncentrale

Een balkoncentrale is bedoeld voor diegene die met zonnepanelen zelf energie willen opwekken en met een thuisbatterij dit willen opslaan, maar geen mogelijkheid hebben om zonnepanelen op het dak te leggen (of niet mogen). De balkoncentrale is feitelijk een hybride omvormer met een accu maar geïntegreerd in één apparaat en die je met een simpele 230 Volt steker op een willekeurig stopcontact kan aansluiten. Dit type heeft de mogelijkheid om 1, 2, 3 of (meestal maximaal) 4 zonnepanelen aan te sluiten.

Die zonnepanelen worden dan aan het balkon gehangen, maar dat hoeft niet. Op een tuinhuisje, plat dak of in de tuin kan ook, desnoods leg je ze wel op je dak, het is aan jou. Die zonnepanelen kan je bij de fabrikant van de balkoncentrale kopen die zijn doorgaans wat kleiner/lichter uitgevoerd met bevestigingsmaterialen voor aan het balkon, maar je kan meestal ook "gewone" zonnepanelen hier op aansluiten zolang je maar binnen de grenzen blijft van wat de fabrikant specificeert wat betreft het vermogen, spanning en stroom van de zonnepanelen.

De balkoncentrale in deze uitvoering (hierna behandelen we andere versies) bestaat uit één geïntegreerd apparaat waarop je de zonnepanelen aansluit (met standaard MC4 connectoren), een accu bevat, en een omvormer heeft die van de accuspanning 230 Volt maakt.

Aan het apparaat zit een normale 230 Volt steker die je in ieder willekeurig stopcontact kan steken. Vanwege die steker is het maximale vermogen beperkt tot 800 Watt (waarom?).

Deze balkoncentrale fungeert verder als een thuisbatterij, dus overdag zonne-energie opslaan in de accu en in de avond en nacht wordt deze opgeslagen energie gebruikt om je elektrische apparaten van energie te voorzien.

Het klinkt vreemd, maar deze balkoncentrale kán ook gebruikt worden zonder dat je er rechtstreeks zonnepanelen op aansluit maar gebruik maakt van je bestaande zonnepaneelinstallatie (waar je dan niets aan hoeft te veranderen).

Zodra je bestaande zonnepanelen elektriciteit opwekken zal de balkoncentrale die elektriciteit gebruiken om zijn accu op te laden. Je kan de balkoncentrale dus op drie manieren gebruiken: 1. met rechtstreeks aangesloten zonnepanelen, zonder rechtstreeks aangesloten zonnepanelen maar gebruik makend van je bestaande zonnepanelen en zonnepaneelomvormer en een combinatie van deze twee.

Vaak heeft een balkoncentrale ook een backup 230 Volt aansluiting (dat is wat anders als eilandbedrijf). Bij een stroomstoring bij jou in de buurt, heb je (alleen) via het backup stopcontact op de balkoncentrale toch 230 Volt beschikbaar. Daar kan je dan bijvoorbeeld je koelkast of vriezer op aansluiten (met een verlengsnoer). Het vermogen dat afgenomen kan worden is vaak hoger dan die 800 Watt. Denk aan waarden tussen de 1000 en 2000 Watt.

Deze 230 Volt aansluiting is absoluut niet geschikt om aan te sluiten op de 230 Volt elektrische installatie van je woning (doe je het toch dan gaan in een fractie van een seconde de balkoncentrale kapot).

Mogelijk is dit verwarrend, de balkoncentrale heeft twee 230 Volt aansluitingen: een snoer met een 230 Volt steker die je in een willekeurig stopcontact kan steken, daarnaast zit (mogelijk) op de balkoncentrale een 230 Volt stopcontact. Daarin kan je de steker van een elektrisch apparaat in steken, daarmee wordt dát apparaat (niet je woning) van elektriciteit voorzien.

Natuurlijk kan je een verlengsnoer / stekkerblok gebruiken om meerdere apparaten aan te sluiten maar het vermogen (het aantal Watt) dat via dit stopcontact geleverd kan worden is beperkt, bijvoorbeeld 1000 of 2000 Watt. Dat is mogelijk niet voldoende voor een waterkoker (vaak 2400 Watt) of koffiezetter (vaak 1350 Watt), maar een tv, lamp, telefoonopladers of computer werken perfect.

Een balkoncentrale heeft meestal een accu met een beperkte accucapaciteit. Denk aan 1,5 kWu. Dat is op zich logisch omdat het beperkt aantal zonnepanelen op het balkon een grotere accu doorgaans niet vol kunnen laden. Desondanks zijn vaak accu-uitbreidingen mogelijk. Die zijn dan meestal eenvoudig stapelbaar. Die extra accucapaciteit wordt dan meestal aangewend om op te laden met zonne-energie van andere zonnepanelen die je al op je dak had liggen of dat de accu op momenten dat de elektriciteitsprijs laag is geladen wordt.

• één geïntegreerd apparaat
• sluit je, heel simpel, zelf met een "steker" aan op een willekeurig stopcontact
• géén eigen elektriciteitsgroep noodzakelijk
• verhoogt sterk de elektrische zelfvoorzienendheid
• streeft om zoveel mogelijk zonne-energie op te slaan in accu (teruglevering te voorkomen)
• zonne-energie kan gebruikt worden van direct aangesloten zonnepanelen of bestaande zonnepaneelinstallatie
• streeft om in de avond/nacht zoveel mogelijk energie uit de accu te leveren (opname uit het net te voorkomen)
• ondersteund meestal "nul op de meter" (NOM), zo niet dan CEV of TOUP, maar vaak ook andere modi zoals EcoNOM of DAH.
• geen aanpassingen noodzakelijk aan zonnepaneelinstallatie
• vermogen uit thuisbatterij beperkt tot 800 Watt (wettelijke beperking)
• accucapaciteit is beperkt, maar vaak wel uitbreidbaar
• geen eilandbedrijf, maar vaak wel een backup 230V aansluiting

In dit overzicht kan je onze verzamelde balkoncentrales vinden.

Balkoncentrale met losse omvormer

Deze balkoncentrale is identiek aan de hierboven besproken balkoncentrale, alleen is de 230 Volt omvormer niet geïntegreerd in één apparaat. Met twee draadjes (de plus en de min draad) wordt de balkoncentrale aan een (meestal aan de muur) loshangende 230 Volt omvormer aangesloten. Technisch dus gelijk aan de balkoncentrale, alleen esthetisch iets minder fraai.

De losse omvormer wordt in dit geval geleverd door de fabrikant. Een andere omvormer aansluiten van een andere fabrikant wordt (meestal) niet ondersteund.

De balkoncentrale-doos bevat in dit geval de accu, aansluitingen voor de zonnepanelen en de omvormer.

• losse 230 Volt omvormer is minder netjes (wat rommelig)
• sluit je, heel simpel, zelf met een "steker" aan op een willekeurig stopcontact
• géén eigen elektriciteitsgroep noodzakelijk
• verhoogt sterk de elektrische zelfvoorzienendheid
• streeft om zoveel mogelijk zonne-energie op te slaan in accu (teruglevering te voorkomen)
• zonne-energie kan gebruikt worden van direct aangesloten zonnepanelen of bestaande zonnepaneelinstallatie
• streeft om in de avond/nacht zoveel mogelijk energie uit de accu te leveren (opname uit het net te voorkomen)
• ondersteund "nul op de meter" (NOM), zo niet dan CEV of TOUP, maar vaak ook andere modi zoals EcoNOM of DAH.
• geen aanpassingen noodzakelijk aan zonnepaneelinstallatie
• vermogen uit thuisbatterij beperkt tot 800 Watt (wettelijke beperking)
• accucapaciteit is beperkt, maar vaak wel uitbreidbaar
• geen eilandbedrijf, maar vaak wel een backup 230V aansluiting

In dit overzicht kan je onze verzamelde balkonsystemen vinden (balkonaccu, balkoncentrale met geïntegreerd of losse omvormer).

Balkonaccu

Let op: de foto suggereert dat dit een "balkoncentrale met losse omvormer" is net als we hierboven besproken hebben, maar schijn bedriegt. Dit betreft feitelijk een accusysteem met zonnepaneelaansluitingen. Vandaar dat we dit een "balkonaccu" hebben genoemd. Wij hebben expres deze foto gebruikt om je te wijzen op deze mogelijke misleiding, om teleurstelling te voorkomen.

Fabrikanten van balkonaccu's gebruiken vergelijkbare misleidende foto's. Op de foto zie je een 230 Volt (micro)omvormer met "randaarde steker", maar die wordt dus niet bijgeleverd en vaak is hij zelfs ook niet bij die fabrikant te koop. Overigens denk we dat fabrikanten niet bewust je willen misleiden, ze willen alleen maar laten zien wat mogelijk is. Het is dus een suggestie, niet wat geleverd wordt.

Wil je de energie uit deze balkonaccu gebruiken voor 230 Volt apparaten dan zal je zelf een 230 Volt omvormer aan de accu moeten koppelen. Daarvoor verwijst men (als het al gebeurd) je door naar fabrikanten van micro-omvormers zoals die ook gebruikt worden voor gebruik "onder" een zonnepaneel.

Soms levert de fabrikant een lijst met compatible micro-omvormers, waarbij men dus aangeeft dat hun balkonaccu met die micro-omvormers goed werkt. De verbinding tussen accu en 230 Volt omvormer is uitgevoerd met standaard MC4 connectors net als bij zonnepanelen. De omvormer sluit je zoals gebruikelijk bij een balkoncentrale aan met een 230 Volt steker.

Nadeel van deze oplossing is, dat als er problemen ontstaan dat mogelijk de fabrikant van de balkoncentrale zal wijzen naar de fabrikant van de 230 Volt omvormer en andersom. Het voordeel is dat je zelf een keuze hebt welke 230 Volt omvormer je wil gebruiken.

Je zal zelf moeten uitzoeken of deze balkoncentrale "nul op de meter" ondersteund. Ga er van uit dat dit hij dit niet doet. Wat hij wel doet is een heel basale functie "lever x vermogen gedurende bepaalde tijdstippen" die wij TOUP noemen (time of use power). Je kan dan instellen dat hij, als voorbeeld, vanaf 18:00u tot 19:00u 500 Watt moet leveren en de rest van de avond 200 Watt (vaak zijn meerdere tijdsloten en vermogensinstellingen realiseerbaar).

Deze "lever zoveel watt vermogen" is een wel hele simpele techniek waar je eigenlijk niet op zit te wachten. Je zal moeten inschatten hoeveel vermogen je op welke momenten van de dag nodig hebt voor je elektrische apparaten. Heb je te weinig ingesteld dan zal alsnog (beperkt) verbruik van het net noodzakelijk zijn, is het vermogen te hoog ingesteld dan lever je het overschot terug aan het net, en dat is zonde van je accucapaciteit want die is veel kostbaarder dan wat je ontvangt van je energiemaatschappij voor teruglevering.

Het liefst zou je zien dat de fabrikant een vermogensmeter of P1-meter ondersteund (lees eventueel verdiepingsstof) dus dat de balkonaccu (via de micro-omvormer) zoveel vermogen afgeeft die je elektrische apparaten op dat moment nodig hebben. Dat kan alleen maar als een meting wordt uitgevoerd in je meterkast. Wil je een balkonaccu met "nul op de meter" functionaliteit, lees dan vooral aandachtig de installatiehandleiding en controleer of een koppeling mogelijk is met een energiemeter.

• Je moet zelf een werkende set samenstellen: de balkonaccu en een losse 230 Volt omvormer van een andere fabrikant
• losse 230 Volt omvormer is minder netjes (wat rommelig)
• sluit je, heel simpel, zelf met een "steker" aan op een willekeurig stopcontact
• géén eigen elektriciteitsgroep noodzakelijk
• mogelijk geen "nul op de meter" ondersteuning maar CEV of TOUP
• vermogen van 230 Volt omvormer met "steker" is beperkt tot 800 Watt (wettelijke beperking)
• geen eilandbedrijf, geen backup 230V aansluiting

In dit overzicht kan je onze verzamelde balkonsystemen vinden (balkonaccu, balkoncentrale).

Accusysteem

Dit type is de meest basale vorm van een energie-opslagsysteem. Je zou geneigd zijn om dit een accu te noemen, maar het is zéker meer dan alleen een accu. Het betreft feitelijk een batterij aan accucellen die worden beheerd door een battery management system (BMS). De toevoeging van het BMS maakt dit anders dan alleen maar een accu, vandaar onze benaming van "accusysteem".

Een accu zou alleen maar een plus- en min-aansluiting hebben, maar een accusysteem heeft elektronica die het laad- en ontlaadproces bewaakt, loadbalancing uitvoert en daarnaast is ook nog een interface (communcitatiekanaal) heeft waarmee dit accusysteem communiceert met de aangesloten omvormer/lader.

Via dat communicatiekanaal worden veel gegevens uitgewisseld tussen omvormer en accusysteem. Zo kan een accusysteem doorgeven dat hij een bepaalde alarmstatus heeft, bijvoorbeeld "te lage accuspanning" en dat hij daarom, uit voorzorg, de accu (elektrische gezien) heeft afgekoppeld en dat verder ontladen nu niet mogelijk is.

Een accu bestaat uit vele accucellen, vaak 16 stuks. Die accucellen, hoewel ze allemaal van hetzelfde type zijn, zullen in de praktijk niet allemaal even snel ontladen of geladen zijn. Die verschillen zijn miniem, maar op termijn zijn de verschillen toch significant genoeg om daar last van te krijgen.

De accucel die het minst geladen is, bepaalt voor de hele accu de praktische capaciteit. Dat is van toepassing op alle accu's. Zou je dit fenomeen negeren dan zal de algehele (bruikbare) accucapaciteit langzaam afnemen.

Het battery management system heeft tot taak de accucellen te "loadbalancen". Daarmee wordt tijdens het laden van de accu, om het maar populair te schrijven, extra rekening gehouden met de minst opgeladen accucellen en worden deze tot hun maximum geladen, waardoor de accu als geheel weer zijn maximale capaciteit beschikt.

De omvormer kan via het communicatiekanaal de status opvragen van de gehele accu maar ook van individuele accucellen zoals de celspanning en interne weerstand. De communicatie via de interface geschied via een afgesproken protocol. Helaas bestaat er niet één gestandaardiseerd protocol maar hebben belangrijke omvormerfabrikanten hun eigen protocol bedacht.

Stel dat je een Victron MultiPlus II hebt (een 230 Volt omvormer / accu lader / off-grid systeem), en je wil hieraan een accusysteem koppelen, dan moet het accusysteem het door Victron gebruikte protocol gebruiken.

Soms is een accusysteem geschikt voor maar één fabrikant omvormers, maar meestal ondersteund een accusysteem een aantal verschillende protocollen. Door middel van dipswitches (miniem kleine schakelaars) of via een app op je telefoon is het protocol instelbaar. Op die manier kan een accusysteem gebruikt worden met diverse fabrikanten omvormers/laders.

Mocht je een accusysteem willen kopen dan moet je van te voren controleren of hij het protocol ondersteund van je omvormer.

Deze accusystemen heb je grofweg in drie uitvoeringen. Een versie die ondiep maar hoog is, die mooi tegen een muur kan staan. Een versie die gemakkelijk stapelbaar is. En een versie die gebruikt kan worden voor montage in een 19 inch rack (kast met een inbouwmaat van 19 inch).

Daarnaast kan je deze accusystemen onderverdelen in LV en HV versies, Low Voltage en High Voltage versies. De LV variant heeft meestal een spanning rond de 51 Volt. De HV versie levert een spanning die hoger ligt, bijvoorbeeld 130 Volt of meer.

Overigens, intern zijn de LV en HV versies gelijk, ze beschikken beiden over (vrijwel altijd) 16 accucellen die in serie staan. Alleen heeft de HV versie nog een extra DC/DC converter (spanningsomzetter) die de relatief lage spanning omhoog brengt naar een HV waarde.

Het voordeel van de HV versie is dat de elektrische verliezen tussen accusysteem en omvormer lager zijn. Bij een LV versie moeten de kabels tussen accusysteem en omvormer/lader zéér dik uitgevoerd zijn vaak 50 mm² of meer, bij een HV versie kunnen veel dunnere kabels gebruikt worden.

De reden voor deze geringere verliezen in de HV variant ligt opgesloten in de wet van Ohm. Als de accu met een bepaald vermogen geladen of ontladen wordt zal een bepaalde stroom door de plus- en min-aders vloeien. Bij een LV versie, waarbij de accuspanning relatief laag is, zal die stroom zeer groot zijn. Want de wet van Ohm vertelt ons dat vermogen = stroom x spanning.

Zodra je de spanning verhoogt, zal de stroom (bij een gelijkblijvende vermogen tijdens laden/ontladen) lager zijn. En het is de hoeveelheid stroom die de aderdikte bepaalt.

Stel je hebt een laadvermogen van 3000 Watt en een laadspanning van 50 Volt, dan is de laadstroom: 3000/50=60 Ampère. Stel dat je een HV accusysteem gebruikt met een spanning van bijvoorbeeld 300 Volt, dan zal bij een vermogen van 3000 Watt een stroom vloeien van: 3000/300=10 Ampère.

Bedenk hierbij dat de elektrische verliezen (lees: warmteontwikkeling) in een ader/kabel kwadratisch toenemen met de stroom, want het vermogen dat in warmte wordt omgezet is gelijk aan: stroom in het kwadraat x weerstand van de ader/kabel (P=I²xR). Dus het verschil in dit voorbeeld tussen 60 en 10 Ampère (een stroom die zes keer kleiner is) vertaalt zich in een 36 keer lager elektrisch verlies, immers 6x6=36.

Voor de zekerheid: dit accusysteem koppel je aan een omvormer die de accuspanning kan omzetten naar 230 Volt. Maar de accu zal ook weer opgeladen moeten worden. Je hebt dus niet alleen een 230 Volt omvormer nodig, maar ook een acculader. Vaak bevat de 230 Volt omvormer ook een acculader. Als alternatief kan gekozen worden voor een zonnepaneeloplader. Hierbij worden de zonnepanelen rechtstreeks aangesloten op een MPPT acculader die op zijn beurt is aangesloten op het accusysteem.

• compleet accusysteem met battery management system
• bedoeld om gekoppeld te worden aan een hybride omvormer

In dit overzicht kan je onze verzamelde accusystemen vinden.

Powerstation

Een powerstation bevat in één enkele behuizing een accu, een acculader en een 230 Volt omvormer. Een powerstation wordt vaak gebruikt waar vroeger een kleine aggregaat gebruikt werd. De toepassing van een powerstation is om 230 Volt te hebben op plaatsen waar dit niet voorhanden is.

Op vrijwel alle powerstations kan je een zonnepaneel of zonnepanelen aansluiten en zijn dus zeer bruikbaar als langdurige noodstroomvoorziening.

Je laad de accu van de powerstation door een snoer met 230 Volt steker in een stopcontact te steken. Is hij opgeladen, dan kan je hem van de 230 Volt loskoppelen.

Op de powerstation bevindt zich één, maar meestal meerdere 230 Volt stopcontacten. Zolang de accu niet leeg is zal op die stopcontacten 230 Volt staan en kan je daar elektrische apparaten op aansluiten.

Meestal zal je hem dan meenemen naar een plek waar geen elektriciteit beschikbaar is. Je wilt bijvoorbeeld een uitvoering geven met je band op het dorpsplein en dan zal deze powerstation de geluidsinstallatie en verlichting van 230 Volt voorzien. Zolang de accu daarin voorziet natuurlijk.

Hoewel je de powerstation doorgaans zal opladen met een 230 Volt kabel is het vaak ook mogelijk om hem op te laden vanuit de auto accu. Daartoe heeft de powerstation een sigarenaansteker (12 Volt) aansluiting. Het laden via 12 Volt gaat doorgaans wel trager dan met 230 Volt.

De 230 Volt aansluiting is bedoeld om rechtstreeks apparatuur op aan te sluiten. Je kan de powerstation niet aansluiten op de elektrische 230 Volt installatie van je woning om te zorgen dat alle apparaten van spanning worden voorzien. Dat is uitdrukkelijk niet de bedoeling en is eigenlijk fysiek niet mogelijk. Technisch is dit ook niet mogelijk.

Zou je het toch doen dan fungeert je powerstation als een zeer kortdurend vuurwerk en blijf je achter met een powerstation die het niet meer doet. Trouwens, je moet wel hele rare toeren uithalen om dit voor elkaar te krijgen, want je hebt dan een verlengsnoer nodig met aan beide kanten een steker. En dat soort snoeren bestaan niet (en uit veiligheidsoverwegingen is het heel logisch dat je nergens op de wereld zo'n snoer kan kopen). Een verlengsnoer heeft aan de een zijde altijd een steker en aan de andere zijde altijd een contrastekker. Met zo'n snoer is het fysiek onmogelijk een powerstation aan te sluiten op het elektriciteitsnet (nogmaals: daar is een powerstation totaal niet voor geschikt).

Aanvullende informatie is te vinden in het artikel over de powerstation.

• mooi, en vooral stil alternatief van een aggregaat
• geen gesjouw met benzine of diesel
• sommige modellen laten zich makkelijk meenemen door wieltjes
• vermogen (in Watt) mogelijk beperkt
• accucapaciteit (in kWu) mogelijk beperkt
• opladen accu met een 230 Volt aansluiting, zonnepaneel en de auto-accu

De door ons verzamelde powerstations kan je in dit overzicht vinden.

Off-grid systeem

Bij een off-grid systeem is door de eigenaar bewust gekozen om niet verbonden te zijn met het elektriciteitsnet. De reden daarvan kan idealistisch zijn, maar ook soms financieel gedreven omdat op sommige afgelegen locaties het beschikbaar krijgen van een koppeling naar het elektriciteitsnet zeer hoge kosten met zich meebrengt.

Een off-grid systeem bestaat uit drie hoofdonderdelen. 1. Een energieproducerend deel zoals zonnepanelen, windmolen of aggregaat, 2. een energieopslaand deel, dat is een accusysteem en 3. een omvormer die van de accuspanning 230 volt maakt.

Bij een off-grid systeem heeft de accu meestal een zeer grote capaciteit. Die grote capaciteit is gewenst om op de momenten dat zon- of windenergie beschikbaar is, dit volledig te kunnen benutten en dit in de accu op te slaan.

De accu, die feitelijk uit een groot aantal accucellen bestaat, zal doorgaans zodanig gedimensioneerd zijn dat men een aantal wind- of zon-arme dagen kan overbruggen.

Is langdurig geen wind- of zonne-energie beschikbaar dan zal men uiteindelijk een aggregaat moeten starten om de accu's weer op te laden.

Victron, een in Nederland gevestigde fabrikant, is wereldbekend en is een dominante speler in off-grid systemen. Dit soort off-grid systemen worden niet in alleen in woningen gebruikt, maar ook op boten of campers. Overigens vanwege de flexibiliteit van de Victron producten kan je ze ook gebruiken als thuisbatterij, hybride omvormer maar ook als noodstroomvoorziening.

Overigens zijn, in principe, alle hybride omvormers ook te gebruiken als basis voor een off-grid systeem.

• totaal onafhankelijk van het elektriciteitsnet
• kosten zeer hoog vanwege grote accusystemen
• combinatie van zon- en windenergie levert voor groot gedeelte van het jaar de energie om de accu op te laden
• aggregaat noodzakelijk om periode van energietekort te overbruggen

UPS of noodstroomvoorziening

Een UPS of Uninterruptable Power Supply, in het Nederlands noodstroomvoorziening, is een apparaat die als doel heeft om "kritische apparaten" continue van elektriciteit te voorzien, ook als de netspanning vanwege een stroomstoring uitvalt.

Wat kritische apparaten zijn bepaal je zelf. Dat kan een server zijn, maar ook een medisch apparaat die bijvoorbeeld zuurstof maakt. Doorgaans heeft een UPS een accu met een beperkte accucapaciteit en zal bijvoorbeeld een stroomstoring van een kwartier kunnen overbruggen. In dat kwartier kan een server bijvoorbeeld netjes "gracefull" afgesloten worden. Dat kan zelfs automatisch doordat de UPS doorgeeft dat de netspanning uitgevallen is en afhankelijk van de configuratie van de server kan direct of na enige vertraging de server "down" gebracht worden.

Bij medische apparatuur of bijvoorbeeld een vriezer zal een veel langere autonomietijd gewenst zijn. Daar zal de accucapaciteit op afgestemd moeten worden.

De UPS is met een 230 Volt steker verbonden met de netspanning. De netspanning zorgt er voor dat het "kritische apparaat" 230 Volt krijgt maar ook dat de accu van de UPS constant opgeladen blijft.

Als de netspanning uitvalt vanwege een stroomstoring, dan neemt de UPS in een fractie van een seconde de taak over en zal zelf elektriciteit gaan produceren. Het overschakelen gaat zo snel, dat de aangesloten apparaten daar niets van merken.

Twee categoriën UPS systemen

Hoewel ze technisch gelijk zijn, moet je een groot onderscheid maken tussen aan de ene kant een UPS zoals die gebruikt worden voor servers of computers en aan de andere kzant powerstations of thuisbatterijen met UPS functie.

De eerste is bedoeld om kortdurend elektriciteit te leveren waardoor servers en computers netjes afgesloten worden met als doel dataverlies te voorkomen. Meestal heeft zo'n UPS een autonomietijd van 15 minuten of iets meer.

• bedoeld om korte stroomonderbrekingen te overbruggen of apparatuur gracefull af te sluiten
• zeer snelle overschakeltijd van netbedrijf naar eilandbedrijf
• doorgaans kleine accucapaciteit

Overzicht van powerstations met UPS functie.

De tweede categorie heeft een heel ander doel, namelijk de aangesloten apparaten zo lang als mogelijk van elektriciteit te voorzien waardoor ze ongestoord door kunnen werken gedurende een stroomstoring. Dat is dus totaal iets anders dan de eerste categorie. Overigens niet iedere powerstation en niet iedere thuisbatterij heeft een UPS functie.

• bedoeld om langdurige stroomonderbrekingen te overbruggen waarbij apparaten door blijven werken
• zeer snelle overschakeltijd van netbedrijf naar eilandbedrijf
• voorzien van een grote accucapaciteit

Overzicht van thuisbatterijen met UPS functie.