Zonnestroom systemen in de problemen door hoge netspanning

Zonnestroom in het net invoeren: spanning loopt op

Zonnepanelen produceren gelijkstroom, die door de omvormer wordt omgezet in wisselstroom. De stroom wordt door de omvormer in het net geïnjecteerd. Het net absorbeert alle stroom die binnenkomt en verspreidt dat weer naar andere afnemers van elektriciteit.

Als er op een bepaald moment heel veel stroom (in Ampère) in het net wordt geïnjecteerd, terwijl er op hetzelfde moment heel weinig vraag is, dan leidt dat ertoe dat de spanning (in Volt) gaat oplopen. Je kunt het vergelijken met de druk in een waterleidingsysteem, waar op verschillende plaatsen water wordt ingevoerd. Zolang er ook op andere plaatsen water wordt afgetapt, zal de druk gelijk blijven. Op het moment dat er veel water bij wordt gevoerd, terwijl er weinig water wordt afgenomen, en de leidingen niet dik genoeg zijn om het water verder weg te brengen, dan loopt de druk op. In een elektriciteitsnetwerk kun je de spanning (in Volt) zien als een soort druk. Normaal gesproken is de netspanning ongeveer 230 Volt, maar als er veel vermogen bij wordt geduwd terwijl het niet goed weg kan, gaat de spanning langzaam omhoog.

Op zich geen probleem, want de spanning varieert altijd een beetje. Op momenten dat iedereen tegelijk lampen en koffiezetapparaten aanzet, zakt de spanning een beetje, en als in kantoren of fabrieken iedereen tegelijk naar huis gaat en de toestellen uitzet, dan stijgt de spanning weer.

Wat doet de netbeheerder?

De netbeheerders zorgen ervoor dat de spanning in het net rond de 230 Volt blijft. Ze doen dat vooral door ervoor te zorgen dat in de transformatorstations overal in het land voldoende capaciteit is om energie van de hoogspanningsleidingen af te halen en in het laagspanningsnet te duwen. Maar met de komst van zonnepanelen is het systeem iets veranderd: het vermogen komt niet meer alleen vanaf de hoogspanningsleidingen naar de huizen, maar komt nu ook van de huizen zelf. Dat betekent dat op sommige plaatsen op sommige momenten de spanning kan oplopen.

De netbeheerders zijn verplicht te zorgen voor een spanning die niet hoger is dan 10% boven de normale spanning. Bij 230 Volt is dat dus 230 x 1,10 = 253 Volt. Als de spanning te hoog wordt, kunnen bepaalde elektrische toestellen iets sneller slijten. Vaak gebeurt dat pas als er langere tijd hoge spanning op de toestellen staat.

Omvormers die stroom terugleveren, meten de netspanning. Wanneer de netspanning die de omvormer meet, boven de 253 Volt komt, dan houdt de omvormer meteen op met invoeren, en gaat hij in storing. Technisch gezien zou de omvormer prima kunnen werken bij hogere netspanning, maar de instelling in het toestel zorgt ervoor dat hij ermee ophoudt. De waarde van 253 Volt is o.a. bepaald in de Netcode Elektriciteit.

Vaak zien we de problemen met netspanning ontstaan op specifieke momenten: zonnige zondagen bijvoorbeeld, wanneer winkels, kantoren en fabrieken in de nabije omgeving geen stroom verbruiken, terwijl de panelen veel produceren.

Hoe herkent u de problemen?

In deze grafiek is duidelijk te zien dat de omvormer rond het middaguur eventjes uitviel: typisch gedrag bij hoge netspanning

Een zonnestroom systeem dat last heeft van hoge netspanning valt tijdelijk uit, zolang de netspanning te hoog is. Wanneer de spanning weer wat zakt, koppelt de omvormer zich vanzelf weer aan. U herkent het gedrag aan een opbrengstgrafiek met één of meerdere 'gaten' zoals in bovenstaand plaatje. De gaten vinden vooral plaats rond het middaguur, als er veel stroom wordt geproduceerd. In het logboek van de installatie ziet u dan meldingen staan zoals 'waarschuwing: netoverspanning'. 

Hoe kunnen we problemen voorkomen?

Zonnefabriek is zich terdege bewust van de netspanningsproblemen in sommige gebieden. Wat er in eerste instantie aan gedaan kan worden, is om in ieder geval te zorgen dat er tussen de omvormer en de meterkast zo weinig mogelijk weerstand is: zorg dat de elektriciteitskabel tussen omvormer dik genoeg is om het vermogen snel af te voeren. Hoe verder de omvormer van de meterkast af staat, des te dikker moet de kabel zijn die gebruikt wordt.

Verder is het belangrijk dat de netbeheerder op de hoogte is van het probleem. Netbeheerders kunnen in gebieden met veel zonnepanelen extra (dikke) leidingen en transformatoren aanleggen om de spanning te stabiliseren.

Voor de bewoner zelf is er niet zoveel dat u kunt doen om problemen te voorkomen, behalve zorgen dat u stroom afneemt op het moment dat het geproduceerd wordt: als toestellen zoals wasmachines en vaatwassers aan staan, dan zakt de spanning een klein beetje in. Ook het plaasten van een thuisbatterij met slimme sturing helpt: zo'n systeem stuurt de overtollige zonnestroom richting de batterij in plaast van richting het net, waardoor de netspanning niet verder oploopt. Een slim systeem houdt rekening met de weersvoorspelling, en gaat pas laden op het moment dat dat het meest zinvol is.

In uitzonderlijke gevallen kan ook de instelling van de omvormer worden gewijzigd: de spanning waarop de omvormer afslaat, kan dan in plaats van op 253 Volt, een paar volt hoger worden ingesteld. Hiervoor is echter wel toestemming nodig van de netbeheerder, omdat de omvormer dan niet meer staat ingesteld volgens de in Nederland geldende normen.