Het dilemma | Collectief spanningsproblemen stroomnet beperken met bestaande omvormers – haalbaar of niet?

Jullie brachten de technische mogelijkheden van vermogenssturing door reeds geïnstalleerde pv-omvormers in beeld…
Boekholt, managementconsultant en algemeen directeur bij De Zonnemeesters: ‘Het ministerie van Klimaat en Groene Groei gaf die opdracht aan De Zonnemeesters. Samenwerking met collega’s van Switch2Solar was logisch. We zijn zusterbedrijven en hebben gezamenlijk een enorme kennis en ervaring op het gebied van kwaliteit, inspecties en opleiding opgebouwd. Zo’n onderzoeksproject stond ook al even op ons wensenlijstje.’

Hoe groot is het probleem van overspanning op het laagspanningsnet?
Sips, business developer en trainer van Switch2Solar: ‘Zodra de netspanning boven de toegestane grens van 253 volt stijgt, schakelt de omvormer van een zonnepaneelinstallatie zichzelf uit. Dat gaat ten koste van de opbrengst en de levensduur van de omvormer. Dit komt steeds vaker voor door de sterke toename van pv-installaties, vooral in straten of buurten waar veel systemen gelijktijdig terugleveren. Volgens Netbeheer Nederland kunnen zonder aanvullende maatregelen tot en met 2030 circa 750.000 kleinverbruikers met overspanning te maken krijgen, waardoor pv-omvormers uitvallen.’

Daarom wilde het ministerie dit onderzoek…
Sips: ‘Er zijn momenteel Nederlandse Technische Afspraken (NTA) in de maak voor onder meer slimme omvormers en home energy management systems (hems), met als doel meer grip krijgen op een steeds drukker en complexer elektriciteitsnet. Een logische vraag in dit verband is hoe het zit met de functionaliteiten van omvormers die nu al op de markt zijn. Ons onderzoek is dus waardevolle input voor het NTA-traject, maar ook voor beleidsontwikkeling en voor toekomstige afspraken tussen overheid, marktpartijen en netbeheerders.’

Die installed base is in principe al geschikt voor vermogenssturing, hoe verrassend was die conclusie?
Sips: ‘Niet bijzonder, maar nu is dat ook feitelijk vastgesteld. Het overgrote deel – 70 tot 90 procent – van de sinds 2018 geïnstalleerde pv-omvormers is zonder fysieke aanpassingen geschikt voor vermogenssturing. Daarbij gaat het om sturen op maximaal vermogen en vermogen getrapt kunnen terugregelen om overspanning te voorkomen, zo blijkt uit ons onderzoek onder de topfabrikanten van omvormers in Nederland. Ze kunnen deze problematiek dus in belangrijke mate verzachten.’

Dat doen ze al?
Sips: ‘Er is nagenoeg geen enkele omvormer die is ingesteld op vermogenssturing. Wil je daar verandering in brengen, dan moet er wat gebeuren; organisatorisch, in de regelgeving en de uitvoering. Onze opdracht was echter de technische mogelijkheden van de hard- en software in beeld brengen.’

Hoe zorg je dat die omvormers gaan acteren op de actuele netspanning?
Boekholt: ‘Van de 4 routes in ons rapport scoren er 2 het hoogst; die kunnen parallel worden ontwikkeld. Voor de korte termijn is een centrale aanpassing via fabrikanten het meest pragmatisch. Hiermee worden huishoudens geholpen om meer zonnestroom uit hun systeem te halen door slechts gedeeltelijk terug te schakelen tot een acceptabel spanningsniveau. Dat geldt wel alleen voor op afstand bereikbare omvormers. Ook vraagt het om medewerking van fabrikanten en juridische en maatschappelijke duiding. Dit vereist dus meer dan techniek. Allerhande partijen moeten met elkaar om de tafel om dit te organiseren.’

De andere oplossing is lokaal actief sturen?
Boekholt: ‘Dat is de meest duurzame route voor de lange termijn, omdat daarmee continue sturing mogelijk is. Tegelijk zijn er signalen dat platforms van fabrikanten beperkingen kennen in datavolumes en reactietijden, wat realtime grootschalige sturing via deze platforms kan beperken. Continue vermogenssturing via een lokale verbinding met het net, rekening houden met de realtime situatie, is het meest nauwkeurig. Maar ook hier is sprake van een spanningsveld.’

Welk?
Sips: ‘We moeten niet solistisch naar de omvormer kijken, maar ook naar de samenhang met andere apparaten achter de meter zoals laadpalen, warmtepompen, thuisbatterijen en energiemanagementsystemen. Met andere woorden: integrale oplossingen hebben de toekomst. Er ligt dus een opgave voor alle ketenpartijen: fabrikanten, installateurs, bedrijven die regeldiensten aanbieden, netbeheerders, de overheid…’

Die bestaande omvormers moeten een keer vervangen worden, waarom niet focussen op de nieuwe?
Boekholt: ‘Omvormers die na 2018 zijn geïnstalleerd hebben nog zeker 50 tot 80 procent van hun leven in zich; ze gaan 10 tot 15 jaar mee. Vermogenssturing van de huidige installed base, en die is groot, kan dus een wezenlijke impact hebben. Daarnaast is het niet meer dan logisch dat iedereen meedoet aan het oplossen van het probleem. Bovendien: het is alles of niets: of we gaan omvormers collectief terugregelen als de situatie daarom vraagt, of ze schakelen af.’

Hoe krijg je huishoudens mee?
Sips: ‘We wekken gezamenlijk heel veel zonne-energie op. Dat levert echter individuele problemen op. Steeds meer zonnepaneeleigenaren krijgen daarmee te maken, en op een gegeven moment zal dat zich uiten in de publieke opinie. In het probleem schuilt echter ook de oplossing, collectieve vermogenssturing. Maak met elkaar ruimte voor elkaar op het net, dat moet het credo zijn.’