In 10 jaar 100.000 kWh oogsten van eigen dak
De eerste 10 jaar en 100.000 kWh energieproductie van eigen dak op Plushuis #1 in Ede zitten erop, tijd om de balans op te maken.
Om kort te gaan: die is zeer positief!
Om lang te gaan ga ik in deze blog wat dieper in op de details.
PV als integraal onderdeel van het ontwerp: "vorm volgt functie"
Bij het ontwerp van ons Plushuis in 2009 hebben we zeer goed gekeken naar de passiefhuis-principes. Dat wil zeggen, een compact ontwerp met zo veel mogelijk glas op het zuiden, en zo min mogelijk op het noorden. Eigenlijk wilden we een huis met een plat dak. Dat geeft zo veel mogelijk inhoud met zo min mogelijk inzet van bouwmaterialen. Ook kun je op een plat dak "spelen" met de oriëntatie van de zonnepanelen: Tijdens het saldeertijdperk nog vol op het zuiden, en daarna op oost/west.
Maar daar hadden we mooi buiten de Commissie Ruimtelijke Kwaliteit gerekend! Deze commissie staat in de volksmond beter bekend als de "Welstand" en wilde hier geen woning met een platdak toestaan. Je moet weten dat er in dit straatje dat nota bene de Rietveldlaan heet (naar inderdaad dé architect) al 2 huizen met een plat dak stonden. Een als kopie van het iconische Rietveld-Schröderhuis. De ander zoals de secretaris van de Welstand het ondubbelzinnig uitdrukte "met de allergoedkoopste MBI-klinkers die ze zijn vergeten te stucen".
Ook ons idee om het hele huis wit te stucen kon helaas geen goedkeuring wegdragen van de commissie. "Alle woningen hebben hier bakstenen, dus uw huis krijgt dat ook, meneer Van Everdingen."
Omdat dit postzegelplan al 2 jaar stil had gelegen bij de Raad van State hebben we alles voor zoete koek geslikt en het plan erop aangepast.
Dus vandaar dat het een zadeldak is geworden met voor € 9000 steenstrips op de prefab HSB-wanden geplakt. Gelukkig was dit al in de fabriek gedaan.
De opdracht aan onze architect was nog net niet "ontwerp een huis waar precies 9724 Wp aan panelen op past." In de tijd dat we het Plushuis ontwierpen (2009) gingen we uit van 2 rijen van 13 panelen als indak-panelen. Dat zou met de toen verkrijgbare panelen ca. 6240 wp aan vermogen geven. Dan zouden we dus een flink stuk SDE-subsidie niet gaan benutten (zie verderop)! En we zouden niet het maximale uit het dakoppervlakte kunnen persen, er zou een stuk dak onbenut blijven. Door het vergroten van de dakverstekken met ca. 10 cm. konden er opeens 3 rijen van 13 panelen op, dat zou op 10.080 wp komen. Daarmee zouden we de 9724 kWh/jr makkelijk gaan opwekken.
Helaas wilde de Duitse prefab-bouwer geen garantie meer geven van maar liefst 30 jaar (!!) op het hele huis als we een Nederlandse leverancier door de dakfolie zouden laten boren om het indak-systeem te monteren. We kozen eieren voor ons geld en gingen voor een opdak-systeem.
Het adagium "Vorm volgt functie' is hier dus letterlijk genomen: Het zo goed mogelijk uitnutten van het dak van elk energiepositief Plushuis is een cruciaal onderdeel in het hele ontwerpproces.
SDE-subsidie
In 2008 en 2009 vroeg ik SDE-subsidie aan die beiden zijn toegekend. 15 jaar lang een vergoeding voor elke geproduceerde kWh (die je dus voor 100% zelf mag gebruiken) is een mooie stimulans. De toekenning voelde destijds als een lot uit de loterij. De laatste jaren is deze SDE-subsidie alleen voor aansluitingen van groter dan 3 x 80A beschikbaar.
In 2008 vroeg ik SDE-subsidie aan voor de maximaal mogelijke 2924 kWh/jr aan productie en in 2009 vroeg ik op de gok 6800 kWh/jr aan. Op de gok omdat er weliswaar een bouwkavel was, maar nog geen idee hoeveel opwekcapaciteit op het huis zou gaan passen. Om deze SDE subsidie voor 9724 kWh/jr volledig "vol te melken" was er uitgaande van 1000 kWh/kWp dus ca. 9724 Wp aan opwekvermogen nodig.
Tot 31 december 2020 is er in totaal uitgekeerd aan SDE-subsidie 2008 en 2009 samen € 27.436,-. Daarmee zijn de investeringskosten van € 24.600 (incl. BTW) gedekt.
De productie van beide SDE-installaties wordt nauwgezet gemeten met 2 digitale meters. De afwijking tussen de SMA-omvormers en deze meters blijkt slechts 0,16 % te zijn.
Systeemkeuzes van de installatie
Over de aanloop, de keuzes e.d. van deze installatie is op de onvolprezen site van Polder-PV een uitgebreid artikel1) geplaatst. We wilden absoluut geen "Chinese rommelpanelen" op ons dak. En we wilden natuurlijk onze SDE-subsidies maximaal uitnutten. Uiteindelijk kwamen we bij Zon&Co uit. Zij leverden ons deze installatie:
42 panelen Aleo-S79: Monokristallijn, full-black, made in Germany (dat laatste was een belangrijk selectiecriterium) van 240 Wp, met een vermogenstolerantie van +5%.
De panelen liggen op een dakhelling van 30° op pal zuid.
2 omvormers: SMA Sunny Tripower STP8000TL-10 en een SMA Sunny Boy SB 3000TL-21 (ook made in Germany). Deze hangen in een koele kelder, direct onder de meterkast.
De panelen die het minst in de schaduw liggen hangen in 2 strings van elk 6 panelen ieder op 1 MPP-tracker van de kleine 1-fase-omvormer. De overige 30 panelen liggen in 2 strings ook elk aan een MPP-tracker van de grote 3-fase-omvormer.
Op het platte dak van de garage liggen sinds 2017 6 oude Sharp panelen (uit 2005) van elk 125 Wp op 3 Gridfit-omvormers. Deze voegden tot 6 juni 2022 ca. 1663 kWh toe aan de 100.000 kWh van de grote installatie. Van die 1663kWh is 116 kWh direct verbruikt in huis, de overige 1547 kWh zijn ingevoed in het net.
10 jaar topprestaties
Plushuis # 1 is in 2012 na 6 weken bouwtijd opgeleverd. Op 4 juli van dat jaar werd de PV-installatie door de leverancier Zon&Co in bedrijf gesteld en door netbeheerder Liander op het net aangesloten. Vanwege de 2 SDE-subsidies moest Liander maar liefst 3 slimme meters monteren, waarvan er 2 officieel BPM's heten: BrutoProductieMeters.
In minder dan 10 jaar produceerden de 2 SDE-installaties 100.000 kWh aan zonnestroom:
Installatie: Klein + Groot
Geïnstalleerd vermogen (Wp) 2.880 + 7.200 = 10.080
Productie (totaal kWh) 28.637 + 71.363 = 100.000
Specifieke opbrengst (gemiddeld kWh per jaar per kWp) 1005 en 1002 = Gem 1003
Op mijn verzoek heeft Johan Beijer van leverancier Zon & CO heel veel moeite gedaan om van de fabrikant de zogenaamde flash-lijst los te peuteren ("Fabrieksgeheim"! Hieruit bleek dat de 42 panelen gemiddeld ca. 241,2 Wp aan vermogen zouden hebben, dus in totaal 10.131 Wp: hatever it is, the way you tell your story online can make all the difference.
We sorteerden op basis van deze flash-lijst zoveel mogelijk panelen van hetzelfde vermogen op 1 string. Elke installateur verklaart je volkomen voor gek als je dit doet, maar alles voor een topinstallatie!
Daar waar RVO en leveranciers van zonnepanelen standaard rekenen met 850 kWh per kWp aan "te verwachten specifieke jaaropbrengst" blijkt dat een goede installatie dus zo'n slordige 1000 kWh produceert per Wp. En dit is dan ook nog op de relatief "sombere" Veluwe. Langs de kust zie je soms installaties die op 1100 kWh/kWp uitkomen.
Dagrecord in corona-tijd
De tot nu toe allerhoogste dagproductie is gehaald op 28 mei 2020, dus middenin de corona-tijd, bij strak blauwe luchten met relatief koele panelen (max. T was die dag ca. 20°C); 71,5 kWh.
Over eventuele degradatie waarvoor mensen vaak bang lijken te zijn, is hier vooralsnog weinig te merken!
Referentie in het meetportal
De installatie van Plushuis #1 wordt sinds begin 2020 als referentie gebruikt om de PV-installaties van andere Plushuizen in onze benchmark mee te vergelijken.
De blauwe lijn is van Plushuis #1. De oranje lijn is van het Plushuis Ede #3 dat in 2019 vlakbij is gebouwd door dezelfde Duitse prefab-bouwer. Gelukkig is ook de "Welstand" tot het inzicht gekomen dat een energiepositief huis helemaal geen zadeldak en steenstrips meer nodig heeft om er fantastisch uit te zien. We hebben voor onze klanten het ideale Plushuis kunnen ontwerpen, compleet offsite gebouwd in HSB met plat dak en stucwerk.
Het oost-west systeem van 9,45 kWp op het dak van Plushuis Ede #3 kan qua specifieke opbrengsten zeer goed meekomen met #1, dat een vermogen van 10,0 kWp heeft en pal op het zuiden ligt op 30° dakhelling. Ook de productie over het jaar heen loopt vrijwel synchroon.
Intermezzo: stringomvormer of omvormer met optimisers?
Vaak terugkerende discussie met onze klanten en installateurs is de keuze voor een stringomvormer (waarbij de PV-panelen in serie worden geschakeld) of voor een omvormer met optimisers (hierbij worden de panelen paralllel geschakeld, bijv. bij SolarEdge).
Hét argument om voor optimisers te kiezen is dan altijd dat daarmee 1) per paneel de maximale opbrengst wordt gehaald en 2) dat bekeken kan worden welk paneel kapot is.
Onze tegenargumenten:
1) Met optimisers kun je precies zien welk rendement je hebt laten liggen door níet voor een string-omvormer te kiezen;
2) Met optimisers kun je precies zien welke optimiser kapot is gegaan.
Waarom zou je kwetsbare en dure electronica onder zonnepanelen waar extreme omstandigheden voorkomen willen monteren als het in de meeste gevallen ook prima zonder kan??
Wij bekijken steeds per situatie wat verstandiger is, we gebruiken daarvoor de schaduwanalyse uit onze nZEB-rekentool. Als er slechts aan de "rafelranden van de dag" wat schaduw op panelen valt dan adviseren wij echt voor de degelijkheid van een stringomvormer te kiezen. Bovendien hebben ook fabrikanten van "klassieke" stringomvormers als SMA de nodige schaduwmanagementtechnologie ontwikkeld.
Wat daarnaast nog groot voordeel is van SMA is dat je deze tot wel 200% mag overbelasten. Dat betekent dat je met lichtere dus goedkopere omvormers eerder gaat opstarten in de ochtend en langer doorgaat op einde van de dag en tegelijkertijd de hoogste pieken laat schieten (zodat je meehelpt overbelasting van het net te voorkomen), dit heet "curtailen" .
Per saldo ben je zo een stuk goedkoper uit dan met optimisers en je haalt een hogere jaaropbrengst.
Wat gebeurt er met al die energie?
De slimme meter heeft in die 10 jaar ca. 55.025 kWh aan ingekochte Valleienergie gemeten op T1 en T2 samen. Via telwerken -T1 en -T2 is direct teruggeleverd aan zonne-energie 82.828 kWh.
Van de totaal 100.000 kWh die aan zonnestroom is geproduceerd is in 10 jaar 72,197 kWh door het huis (warmtepomp, ventilatie) en de bewoners (tapwater, koken, stofzuigen, verlichting, computers, laden EV, etc) verbruikt.
(De rekensom is Eigen verbruik = PV-productie + ingekocht van ValleiEnergie - geleverd aan ValleiEnergie).
17.172 kWh van de zelf opgewekte energie is direct verbruikt, dat is gemiddeld 17,2 %. De overige 82,8 % is dankzij het salderen "gratis" heen en weer gepompt in het Liander netwerk.
Netto onder de streep is Plushuis #1 dus vanaf 4 juli 2012 ca. 27.803 kWh "Plus-op-de-Meter".
In onderstaande grafiek is af te lezen hoeveel zonne-energie er jaarlijks van 1 januari 2013 tot en met 2021 is geproduceerd. Hoeveel daarvan direct verbruikt is in huis en hoeveel als ValleiStroom is geleverd aan lokale energiecoöperatie Valleienergie.
Paar opvallende zaken:
Duidelijk is te zien aan de lijn 'Eigen opwek ValleiStroom" dat 2018 een absoluut topjaar was voor iedereen met zonnepanelen.
Aan de lijn "Verbruik ValleiStroom" (de rode lijn) is te zien dat er vanaf 2018 fors meer energie is verbruikt. Dit komt door het inruilen van de fossiele auto door een elektrisch exemplaar, een EV. Die verbruikt ca. 180 Wh per km. Zie ook de ervaringen in de eerste 100.000 km met de tweedehands Tesla: www.plushuis.nu/2ehands-EV.
Wat verder opvalt is dat het aandeel van de zelf opgewekte energie die ook direct zelf verbruikt wordt rond 15 tot 17% schommelt. Alleeen in 2018 is dit ca. 30%2). Dit komt doordat dat jaar handmatig is geprobeerd zoveel mogelijk de EV te laden als er ook productie is. In 2019 is overgestapt op Slimladen via Jedlix, waardoor meestal juist 's nachts en het laatste jaar met negatieve energieprijzen steeds vaker overdag wordt geladen op momenten dat het TenneT goed uitkomt om daarmee het net in balans te houden 3).
Opschroeven eigen verbruik
De Duitsers (wie anders?)) zijn al veel verder in het opvoeren van het eigen verbruik. Er zijn prachtige tools online gezet zoals deze waarmee je naar hartenlust kunt draaien aan de knoppen “autarkie” en “eigenverbruik”. Je ziet direct hoe groot je accu moet zijn, en hoe die over het jaar heen bezet is. En altijd fijn: wat je kunt besparen. Let op: de bedragen zijn duizelingwekkend hoog, maar dat komt doordat de Duitsers geen saldeermogelijkheid kennen, maar betaald worden naar momentane marktwaarde van de stroom.
In België geldt de "prosumententaks": Daar betaalt een verbruiker van stroom die is aangesloten op het elektriciteitsnet en zelf ook stroom opwekt (met PV, WKK of windmolens), een sinds 1 juli 2015 een automatische vergoeding aan de distributienetbeheerder, de zogeheten prosumententaks. Het prosumententarief varieert per regio tussen 89,87 euro per kW en 128,15 euro per kW (steeds per jaar). Er wordt gekeken naar het vermogen van de omvormer. Stel een installatie met een omvormer van 3,2 kW => 3,2 x 89,87 euro = 287,58 euro/jaar (max. 410,08 euro/jaar in dit voorbeeld). Deze maatregel zorgt ervoor dat dakeigenaren meer richting O/W configuraties gaan, en dat ze relatief kleine omvormers installeren, die de hoogste productiepieken laten schieten en dus niet invoeden in het net.
Waar het allemaal mee begon
Het PV-virus is bij mij al in vroeg aangewakkerd door de komst van zonnepanelen in 2003. Als NUON-groenstroomklant kocht ik met een mooie subsidie 4 Shell panelen van 105 en 115 Wp. Deze werden toen nog in Helmond gemaakt. Als omvormers werden 4 micro-omvormers meegeleverd, de Soladin-120.
Omdat het dak van het toenmalige huis op 45 graden op O/W lag, kwam de zuidgevel van de garage in beeld als ideale locatie.
Als ervaren ligfiets-bouwer met een eigen TIG-lasapparaat bouwde ik van RVS een frame met 3 steunen. Tijdens de bouw vroeg de achterbuurman: "Wat ga jij nu weer maken?" En ik: "Groene stroom!".
De maar liefst 440 Wp waren in staat om de draaistroommeter ("ferraris-meter") terug te laten draaien. Hoe vaak ik wel niet naar de meterkast ben gelopen om dat schouwspel opgewonden gade te slaan! Met de komst van een zonneboiler in 2008 verhuisden de 4 PV-panelen alsnog naar het westdak.
Bij de verhuizing naar het nieuwe Plushuis in 2012 werden deze 4 panelen op brute wijze uit de tuin gestolen. De 4 omvormers liggen hier nog in de kast als stille getuigen.
Leuker nieuwtje: Vanaf 2003 liet ik frambozen groeien onder de zonnepanelen. Dat blijkt dus een ideale combinatie die nu ook in het groot wordt toegepast in de Duitse en Nederlandse zachtfruitteelt.
Alle daken volknallen van rand tot rand
Een goed werkende zonne-installatie is letterlijk de kers op de taart van elk goed ontworpen Plushuis. En dat mag ook een "vernieuwbouwd' Plushuis zijn, zoals deze met een strak indak PV-systeem van 12,2 kWp:
Plushuis Oosterbeek met 12,2 kWp aan indak-panelen
Onze topper is Plushuis Fryslân: dat heeft 17 kWp aan zonnepanelen liggen. 17 kW is precies het vermogen dat je nog net op een 3x25A aansluiting kunt invoeden.
Plushuis Fryslân met 17 kWp aan PV
Onafhankelijkheidsdag
Die 4e juli 2012 voelde als een soort van Independance Day: Zoveel energie produceren dat je zeker genoeg hebt voor het huis en het huishouden, maar ook nog het nodige overhouden voelt gewoon goed en gun ik iedereen.
Meer over wonen in een Plushuis met een Plus-op-de-meter-dak in deze blog: www.plushuis.nu/Plusopdemeter
Nicolaas van Everdingen, 6 juni 2022.
Voetnoten:
1) Artikel op site Polder_PV: Polder-PV
2) Blog over de energiestromen in Plushuis #1: www.plushuis.nu/balansdag