Waarom schakelen zonnepanelen uit (bij veel zon)?

De titel van deze pagina is niet helemaal correct, want feitelijk schakelt de omvormer zich uit met als gevolg dat de zonnepanelen (die blijven gewoon werken) de opgewekte stroom niet meer kunnen leveren aan het elektriciteitsnet.

In onderstaand filmpje van Radar (18 september 2023) wordt het een en ander nog eens uitgelegd:

Hoe kom je er achter dat je zonnepanelen geen stroom meer leveren?

Het is aan te raden om gebruik te maken van een monitoringsysteem. Je kunt daarmee in de gaten houden hoe je zonnepanelen functioneren. Kijk daar regelmatig naar! Als je ziet dat op zonnige dagen gedurende aantal uren midden op de dag de opbrengst nul is, dan is er dus sprake van het uitschakelen van de omvormer.

Te warm

Als de omvormer zich uitschakelt, controleer dan altijd eerst of de omvormer niet te warm is geworden. Als de omvormer niet correct is opgehangen, kan het zijn er rondom de omvormer onvoldoende ruimte is voor ventilatie. Bij zonnig en warm weer kan de omvormer dan te warm worden en zal hij zich uitschakelen in verband met oververhitting (de meeste omvormers zijn gelukkig tegen oververhitting beveiligd).

Dit is overigens een algemeen principe: zorg dat elektronische apparatuur voldoende kan ventileren!

Netcongestie

Een van de problemen van ons elektriciteitsnetwerk is de zogenaamde netcongestie. Het elektriciteitsnetwerk (laagspanningsnet) is op veel plekken in Nederland overbelast.

Een van de problemen waar je als consument met zonnepanelen mee te maken kunt hebben, is dat je zonnepanelen zich automatisch uitschakelen. We leggen uit waarom dat gebeurt. Ook besteden we aandacht aan mogelijke maatregelen die je zelf kunt nemen. We beginnen met wat technische uitleg over hoe het elektriciteitsnetwerk werkt, die vastgelegd is in de Netcode.

Netcode elektriciteit

In de Netcode is bepaald hoe het elektriciteitsnetwerk moet werken. De wettelijk vastgelegde Netcode schrijft voor dat de spanning 230 Volt moet zijn, met een tolerantie van plus of min 10%. We hebben het dan over het laagspanningsnet, het elektriciteitsnet waar alle consumenten op zijn aangesloten.

  • Dat wil zeggen de bovengrens is 230 plus 23 Volt (10% van 230 V) = 253 Volt.
  • Voor de ondergrens is bepaald dat minimaal 95% van de tijd de ondergrens 230 – 23 = 207 Volt mag zijn, voor 5% van de tijd mag de ondergrens 15% afwijken van 230 Volt (dus 230 – 34,5 = 195,5 Volt).

De netbeheerders hebben nu door de drukte op het net en de overbelasting de grootste moeite om het elektriciteitsnetwerk stabiel te houden. Maar de boven- en ondergrens zijn heilig.

Oplopende spanning door te veel decentrale in-voeding van stroom

De omvormer is het apparaat dat de gelijkspanning van de zonnepanelen omzet in de wisselspanning, zodat de opgewekte stroom teruggeleverd kan worden aan het elektriciteitsnet. Het elektriciteitsnet is niet ontworpen voor de grootschalige decentrale ‘in-voeding’ zoals deze nu plaatsvindt door de vele zonnepanelen-installaties van consumenten en de grootschalige in-voeding door wind- en zonneparken. Via Energieopwek.nl – Inzicht in de actuele (near-realtime) opwekking van duurzame energie in Nederland kun je zien wat er via welke bron wordt opgewekt en in-gevoed in het elektriciteitsnetwerk.

In de Netcode is dus ook vastgelegd dat apparaten, zoals een omvormer in een zonnepanelen-installatie, moeten afschakelen als de netspanning boven de 253 Volt komt.

Als we het hebben over de balans in het elektriciteitsnet, gaat het over het in balans zijn van opwekking en verbruik. Netbeheerders doen hun best om de balans in het netwerk te houden en de spanning op 230 Volt te houden (ze hebben daar een wettelijke verplichting toe, met een marge van plus of min 10%). Als heel veel mensen tegelijk op een bepaald moment hun elektrische apparaten aanzetten, zal de spanning zakken. De netbeheerders hebben hierbij de verplichting dat de spanning (aantal Volt) niet lager mag worden dan 230 – (10% maal 230, dus 23 V) = 207 Volt (zie de paragraaf hiervoor over de Netcode).

Veel zonnepanelen-installaties zijn richting het zuiden georiënteerd, omdat dit de hoogste opbrengst genereert. Dat betekent dat op een zonnige dag rondom het middaguur de meeste stroom (uitgedrukt in Ampère) zal worden in-gevoed, wanneer de zon krachtig schijnt vanuit het zuiden. De zonnepanelen zitten dan op hun piekvermogen.

In een buurt met veel zonnepanelen-installaties kan dit ervoor zorgen, dat de spanning oploopt. We zien dan vaak de eerste problemen ontstaan op zonnige zondagen, wanneer fabrieken, winkels en kantoren in de nabije omgeving gesloten zijn en geen stroom verbruiken. De spanning in dit plaatselijke deel van het elektriciteitsnetwerk kan dan oplopen tot meer dan 253 Volt.

Omvormer schakelt zich uit vanwege te hoge spanning

Omvormers, die stroom terugleveren, meten continue de netspanning. Wanneer de gemeten netspanning boven de 253 Volt komt, schakelt de omvormer zichzelf direct uit, zoals dat is voorgeschreven in de Netcode. Afhankelijk van merk en type omvormer kan er een errorcode worden getoond. Als de spanning weer onder de 253 Volt zakt, zal de omvormer vanzelf weer aanspringen.

Monitoring

Met een monitoringssysteem kun je bekijken hoe het erbij staat met je zonnepanelen-installatie. Als je de opbrengstgrafiek van een hele dag bekijkt en je ziet tussen 12 uur en pakweg 14 uur een opbrengst van nul, dan kan het dus goed zijn dat je omvormer vanwege te hoge spanning is uitgeschakeld. Als je monitoringsysteem ook de spanning van de omvormer meet, dan kun je op zonnige dagen eens kijken hoe het spanningsverloop is. Helaas wordt niet bij alle monitoringssystemen het spanningsniveau van de omvormer aangegeven. Ook als je een drie-fase omvormer hebt, wordt het meten van de spanning wat ingewikkeld.

Hieronder tonen we een tweetal grafieken van het spanningsniveau van een omvormer. Het gaat dus ook om het spanningsniveau in dit deel van het laagspanningsnet. Dit loopt niet helemaal 1 op 1: wat je in je eigen huis verbruikt, bepaalt ook de spanning in je huis. Ook kan er sprake zijn van bewolking waardoor de opbrengst van je zonnepanelen wat varieert. Maar de trends zijn wel duidelijk in de grafieken. Je ziet het aanspringen van de omvormer aan het begin van de dag (rond 6 uur als er voldoende licht is). Rond 7 tot 8 uur zakt het spanningsniveau, want mensen staan op en zetten allerlei apparaten aan. Zo zakt aan het einde van de middag, vanaf ongeveer 17:00 uur de spanning, mensen komen thuis en gaan koken. Je ziet dan de spanning even ook onder de 230 Volt zakken.

Gemeten spanningsniveau van een Solis-omvormer op 7 en 8 mei 2023. ’s Nachts is de spanning 230 / 231 Volt, gedurende de dag fluctueert het spanningsniveau.

Op beide dagen zie je dat de piek rond 12:00 uur valt en dat dan de spanning ook opgelopen is.

Gemeten spanningsniveau van dezelfde Solis-omvormer op 12 en 13 mei 2023 (schaalniveau aangepast)

Op deze dagen valt de piek op andere momenten. Dit heeft te maken met bewolking en temperatuur. Op 12 mei vielen de pieken ’s middags, waarbij er plotseling toch wat meer zonneschijn was met een wat lagere temperatuur. De spanning liep op naar de 241 Volt. Op 13 mei was er vrijwel geen bewolking maar het werd uiteindelijk een warme dag met veel zonneschijn. De piek rond ongeveer 10 uur is te verklaren doordat de temperatuur rond dat tijdstip nog een stuk lager was. Zonnepanelen presteren een stuk beter als het wat koeler is.

Kun je problemen verwachten in jouw deel van het elektriciteitsnetwerk?

Bij de netbeheerders LianderStedin en Enexis kun je via je postcode controleren of er spanningsproblemen zijn in jouw wijk. In de volgende paragraaf gaan we in op wat het betekent als de spanning te laag of te hoog is. De problemen gaan namelijk verder dat enkel het uitschakelen van de omvormer.

Wat zijn de gevolgen van te hoge of te lage spanning?

Als de spanning (regelmatig) te laag is, kunnen je lampen gaan knipperen. Ook heb je dan de kans op zogenaamde powersurges, ultrakorte maar wel heftige dips in het spanningsniveau. Voor apparaten waar computerchips in zitten (computers, tv’s, internetmodems, enzovoorts), is dit killing voor het functioneren. Bij apparaten met een beeldscherm kun je het (soms!) zien doordat het beeld een paar milliseconden wegvalt. Het apparaat valt niet uit, maar functioneert na zo’n dip niet meer goed. Je computer kan vastslaan, je kunt (regelmatig) daardoor werk kwijtraken.

Als de spanning (regelmatig) te hoog is, hebben we gezien dat een omvormer zich uitschakelt boven de 253 Volt. Maar je ziet ook in de grafieken hierboven, dat een omvormer een groot deel van de dag op een veel hoger spanningsniveau moet functioneren. Op zich kan een omvormer ook boven de 253 Volt nog goed werken. In zijn algemeenheid geldt voor alle elektronica, dat ze wel op een hoger spanningsniveau kunnen blijven werken. Maar de hoge(re) spanning vertaalt zich in meer warmte, hetgeen de levensduur van elektronica negatief beïnvloedt. Een regelmatig te hoge spanning is killing voor de levensduur van elektronica.

Als je de mogelijkheid hebt om het spanningsniveau regelmatig te meten, dan kun je misschien vroegtijdig constateren dat er spanningsproblemen gaan ontstaan. In de hierboven getoonde grafieken zie je dat de pieken boven de 240 Volt uitkomen. Zit je met de pieken regelmatig tegen de 250 Volt aan, dan kun je verwachten dat je omvormer zich vaak gaat uitschakelen. Je elektronische apparatuur blijft wel werken, maar de levensduur zal beduidend minder zijn.

Wat kun je hier aan doen?

Eerst even kijken naar je eigen installatie: de spanning op het aansluitpunt van je woning is bepalend. Het is zaak om zo min mogelijk weerstand te hebben tussen dat punt en de aansluiting van de omvormer. Als de kabel in je huis van de meterkast naar de omvormer erg lang is, en/of hij is niet dik genoeg, dan kan dit betekenen dat je omvormer zich bijvoorbeeld al bij 250 Volt uitschakelt. Het spanningsniveau op het aansluitpunt is leidend, de netbeheerder kan dit exact meten. Je kunt dit ook zelf als je de gegevens van je slimme meter kunt uitlezen. Als de spanning op het aansluitpunt dik onder de 253 Volt is en je omvormer schakelt zich toch regelmatig uit, neem dan contact met je installateur.

De spanning op het netwerk neemt toe omdat er meer stroom wordt in-gevoed dan dat er afgenomen wordt. Door zelf in huis apparaten aan te zetten (wasmachine, vaatwasser, auto opladen als je dat via je eigen stopcontact of laadpaal doet) kan het zijn dat het spanningsniveau net onder de kritische waarde van 253 Volt zakt. Heb je buren die er ook last van hebben dat hun omvormer uitschakelt? Maak er dan een buurtactie van, dat ze juist op die piekmomenten stroom gaan verbruiken.

Meldt het probleem bij je netbeheerder (in Nijmegen e.o. is dat Liander). Ondersteun je klacht zoveel mogelijk met de metingen die je zelf kunt overleggen (zoals de grafieken hierboven).

Links

Voorkom zelf terugleverproblemen met zonnepanelen | Liander

Terugleverproblemen | Liander Check of er op jouw adres problemen rondom de teruglevering te verwachten zijn!

Aansluiten zonnepanelen voor installateurs| Partners | Liander

Energie opwekken en terugleveren | Consument | Liander

Stappenplan zonnepanelen | Liander

Copyright

Als je interesse hebt in teksten of afbeeldingen van deze website

neem dan contact op via .