In de energietransitie zullen slimme omvormers hard nodig zijn om te zorgen voor flexibiliteit in het elektriciteitsnet. Omvormers kunnen hier nu al een rol spelen, maar de markt voor flexibiliteit moet zich nog verder ontwikkelen, stelt het rapport ‘Marktinzicht in de flexibiliteit van PV-omvormers voor woningen’.
Lees verder
Het aantal PV-installaties groeit flink. Dit brengt met zich mee dat op zonnige zomerdagen veel elektriciteit beschikbaar is en kan worden terug geleverd. Soms meer dan het elektriciteitsnet aankan. Op andere momenten is de vraag naar elektriciteit weer veel groter dan het aanbod. “Slimme omvormers kunnen een grote rol spelen in virtuele energiecentrales. Zonnepanelen in combinatie met een thuisbatterij, elektrische auto en bijvoorbeeld een warmtepomp kunnen bijdragen aan netstabiliteit. Ze voorkomen dat er energietekorten en -overschotten zijn. De vraag die je je vervolgens kunt stellen, is of de omvormers die zijn geïnstalleerd voldoende intelligentie in zich hebben om dit mogelijk te maken. Dit is dan ook de centrale vraag in het onderzoek dat stichting FAN (Flexiblepower Alliance Network) onlangs uitvoerde”, zegt Adriaan van Eck. Hij was als projectleider betrokken bij dit onderzoek.
Vijf niveaus van slimmigheid
Het rapport stelt dat er vijf niveaus zijn van flexibiliteit van omvormers: van ‘domme’ omvormers zonder enige slimmigheid, tot bidirectionele op afstand regelbare varianten die zowel kunnen voeden aan, als consumeren van het net. (zie kader Niveaus van flexibiliteit van omvormers).
Bron: Zonne-energie heeft slimme omvormers nodig - Marktinzicht in de flexibiliteit van PV-omvormers voor woningen (Maart 2021, Flexiblepower Alliance Network).
Van Eck: “Alle PV-omvormers voor woningen die nu op de markt worden aangeboden, bieden monitoring op afstand. Het merendeel daarvan is in staat om de opwekking van zonne-energie en de systeemprestaties te volgen, om fouten op te sporen, en ze zijn op afstand te regelen - al dan niet in twee richtingen. De systemen en de monitoring worden steeds geavanceerder, dat is goed om te zien.” Een groot deel van de omvormers kan worden geïntegreerd met apparaten in huis, om zo veel mogelijk van de zelf opgewekte energie te kunnen gebruiken. Toch is enige voorzichtigheid en nuance hier geboden, zegt de projectleider. “Deze functionaliteit vereist vaak een extra apparaat of meter. Daarnaast is er door de salderingsregeling in Nederland nog weinig noodzaak om het eigen verbruik in woningen te maximaliseren. Naarmate de urgentie toeneemt, zullen ook de connectiviteit en het gebruik van Home Energy Management (HEM)-systemen toenemen, en zullen de functionaliteiten nog verder worden ontwikkeld.”
Communicatieprotocol
Met alleen een slimme omvormer ben je er dus nog niet. Van Eck: “Om te kunnen communiceren, worden Modbus, EEBUS of zelf ontwikkelde communicatieprotocollen gebruikt. Modbus, het meest gangbaar op dit moment, is een bedraad en open protocol. Toch is dit niet altijd even toegankelijk. Sommige fabrikanten voegen hier eigen commando’s aan toe, bijvoorbeeld om een verhoogde veiligheid te kunnen garanderen. Het communiceren met andere apparaten vereist daardoor een extra inspanning. EEBUS is een open, fabrikantonafhankelijk protocol dat zowel draadloos als via ethernet kan worden gebruikt.”
Toegankelijk, betaalbaar en veilig
Open protocollen worden erg belangrijk in de energietransitie. “Als een netbeheerder of energiemaatschappij de vraag wil sturen, moet hij voor alle merken interfaces ontwikkelen. Dat is veel te duur, aangezien de marges in deze business bijzonder klein zijn. Bovendien werkt dit traag en is het foutgevoelig. Je wil daarom toe naar een minimaal aantal protocollen. Een tweede probleem is dat veel fabrikanten de flexibiliteit en inzichten van hun omvormers aanbieden via een eigen cloud. Een netbeheerder zou dan via de cloud van de fabrikant de data moeten ontsluiten. Ook dat is omslachtig en duur aangezien hier doorgaans kostenmodellen aan zijn verbonden die de energieleverancier of de klant zal moeten betalen. Belangrijk naast een standaard communicatieprotocol is dus dat de data op een vrij toegankelijke, betaalbare en veilige manier zijn te ontsluiten. Dit kan eventueel met een home energy management system”, aldus Van Eck.
FACTS
- Uit het onderzoek blijkt dat er eind 2019 in totaal zo’n 980.000 residentiële PV-systemen in Nederland zijn geïnstalleerd, die samen ongeveer 3,9GW aan vermogen vertegenwoordigen. Het vermogen van de gemiddelde omvormer is ongeveer 4kW.
- Alle omvormers op de markt hebben een functionaliteit waarmee ze op afstand kunnen worden uitgelezen, een functionaliteit voor opwekking en andere informatie.
- In 2020 zijn naar schatting 300.000 nieuwe omvormers geïnstalleerd, goed voor ongeveer 1,2GW vermogen.
- 90% van alle fabrikanten van PV-omvormers gebruikt RS485. Andere communicatievormen die worden toegepast zijn: WLAN/Wifi, Ethernet LAN, Smart dongle die gebruikmaakt van 2G, 3G, 4G, 4-DI, ZigBee, Cellular of GPRS.
Toekomst
“Wij zien een toekomst waarin netbeheerders en energiemaatschappijen toegang krijgen tot systemen als laadpalen, omvormers of thuisbatterijen, zodat zij die kunnen aansturen en er informatie mee kunnen delen. Daarmee kunnen diensten worden ontwikkeld waar zowel het energienet als de gebruiker van profiteert. Bijvoorbeeld door het voorkomen van lokale congestie, of goedkoop laden van elektrische auto’s. Uiteraard met de juiste aandacht voor beveiliging en privacy.”
Installateurs
De markt moet zich dus nog verder ontwikkelen. Projectleider Van Eck: “Het allerbelangrijkste is in eerste instantie een standaard om op een kosteneffectieve manier grote aantallen omvormers te kunnen afschakelen. Daarnaast moet er een incentive komen die de eindgebruiker stimuleert om daadwerkelijk zijn PV-panelen af te schakelen indien nodig.” De omvormers lijken in elk geval klaar voor de transitie. “De meeste omvormers die op de markt beschikbaar zijn, zijn al flexibel. Het is daarom aan te bevelen dat installateurs bij de installatie kiezen voor omvormers die deze functionaliteiten in zich hebben, zodat ze over enkele jaren al meteen geschikt zijn voor eventueel nieuwe businessmodellen die zich aandienen. De installateur zou dit moeten meenemen in het advies aan zijn klant.”
