Energietransitie/Eigen productie

Deze subpagina gaat ervan uit dat je al vertrouwd bent met de begrippen uit 'van meten tot weten' uit de pagina van energietransitie.

Inleiding

Zonnepanelen

Het afstemmen van de PV-installatie betekent het bekijken van het aantal panelen, de oriëntatie en de helling. Is hoe meer opbrengst, hoe beter? Het is complexer dan dat en o.a. kennis van de volgende begrippen is handig:

• De zelfconsumptiegraad Z_c bepaalt hoeveel van je eigen productie je onmiddellijk zelf kan verbruiken. Een Z_c van 100 % betekent dat je nooit injecteert in het elektriciteitsnetwerk. Bij een digitale meter zou je injectieteller op nul blijven staan.
• De zelfvoorzieningsgraad Z_v bepaalt hoeveel je van het net nog moet afnemen. Een Z_v van 100 % betekent dat je nooit iets afneemt van het elektriciteitsnetwerk. Bij een digitale meter zou de afnameteller op nul blijven staan. Je kan dus eigenlijk alles doen met jouw eigen productie en je zou dus eigenlijk volledig off-grid kunnen werken.

Een Z_c van 100 % is vaak geen goed uitgangspunt, want de kans is groot dat je op een superkleine productie komt: enkel dan is de kans groot genoeg dat je nooit injecteert. Ook een Z_v van 100 % is vaak geen goed uitgangspunt, want de kans is groot dat je op een supergrote productie komt: enkel dan is de kans groot genoeg dat je nooit iets moet afnemen. Er zullen dus andere uitgangspunten zijn die bepaald zijn door milieu- en klimaateisen, financiële draagkracht of terugverdientijd (niet gemakkelijk als er geen stabiele langetermijnvisie is). Eens de grootte van jouw productie vastligt, doe je er goed aan om Z_c en Z_v te maximaliseren door het aansturen van verbruik of energie op te slaan. De VREG biedt een simulator aan voor de mate van zelfconsumptie, maar het zal nog juister zijn als je zelf gegevens hebt van afname, injectie en productie.

We bekijken nog even de drie extremen met de seizoenen, waar je de begrippen zelfconsumptiegraad en zelfvoorzieningsgraad kan op toepassen:

• Je kijkt wat je jaarlijks verbruikt en stemt daar jouw PV op af. Op jaarbasis gezien heb je dan ongeveer een nulverbruik, maar het is duidelijk dat je in de zomer een overschot hebt, dat op het net gedumpt wordt en dat je in de winter een tekort hebt dat moet aangevuld worden met andere bronnen. Zeker als je elektrische verwarming hebt. Een thuisbatterij die seizoenen overbrugt is onbetaalbaar.
• Je kijkt wat je in de zomer zelf kan verbruiken en stemt daar jouw PV-installatie op af. In de zomer moet je minder op het net dumpen, maar in de winter zal je meer dan in de vorige situatie jouw eigen opwek moeten aanvullen. De installatie is namelijk kleiner.
• Je kijkt wat je in de winter zelf kan verbruiken en stemt daar jouw PV-installatie op af. In de zomer heb je véél teveel. Als er dan in de buurt veel PV-panelen zijn, dan moet je vermijden dat je omvormer zichzelf uitschakelt! Modulerende omvormers, die in stapjes terugschakelen, zullen dan nodig zijn. In de winter heb je een kleiner tekort dan bij de eerste en zeker dan bij de tweede situatie.

Een ander uitgangspunt is het feit dat de meeste gezinnen doorheen de dag het meeste verbruik ‘s ochtends en ‘s avonds hebben. ‘s Ochtends omdat er bv. wordt gedoucht en ontbeten, ‘s avonds omdat er nog een warme maaltijd wordt gekookt, de vaatwas wordt gebruikt en TV wordt gekeken. Als er over de middag (wanneer de zon het hoogst staat) niemand thuis is, zal er ook zoveel thuisverbruik niet zijn. Dit kan pleiten voor een PV-installatie op het oosten (zon staat op) en het westen (zon gaat onder). Zo maximaliseer je gemakkelijker jouw zelfconsumptie. Daar de installatie verdeeld is over twee windrichtingen, zal de piek van opwek zal ook lager zijn, waardoor de omvormer kleiner kan. Hou er wel rekening mee dat dit enkel in de zomer een betere verdeling zal geven: in de winter is het ‘s ochtends en ‘s avonds donker. Vandaar kan een zuidgerichte installatie alsnog de betere keus zijn, vooral als je dankzij een thuisbatterij de opwek van ‘s middags nog ‘s avonds kan gebruiken.

PV is het meest bekend voor ‘eigen verbruik’, maar ook microwarmte-krachtkoppeling (die warmte én elektriciteit maakt) of een hybrinator behoren tot de mogelijkheden. Waar PV in de winter lagere opbrengst heeft en in de zomer hoger is dit bij microwarmte-krachtkoppeling vaak net omgekeerd. Meer details over dit item staan in de subpagina over eigen productie.

PV-keuze

Bij bestaande hellende daken moet je het sowieso doen met dat dak, bij nieuwbouw en platte daken heb je nog enige vrijheid. Belangrijk is dat je goed bekijkt via PVcalc wat jouw concrete situatie (oriëntatie, dakhelling, peakwatt, …) betekent. Via SunCalc.org kan je dit ook behoorlijk visualiseren (een voorbeeld in Buggenhout). Door onvoldoende lange termijnvisie is het niet gemakkelijk te weten wat de beste optie is. Dat er bv. een injectievergoeding zal komen (een vergoeding voor de elektriciteit die je op het net zet) is zo goed als zeker, maar wanneer en het bedrag is onduidelijk. Zelf geen tijd of kennis? Zoek een goede installateur!

Kosten en baten

Bij eigen productie doe je een investering, waarvan je hoopt dat je beter af bent met dan zonder die investering. Enkele te overwegen zaken:

• Door de stijgende index stijgt de energiekost (gemiddeld gezien) en de kostprijs van een PV-installatie.
• De panelen hebben geen onderhoud nodig, nemen amper plaats in op het dak en gaan heel lang mee (20à25 jaar.. sommige hebben het over 30 jaar). De omvormer heeft een levensduur van ca. 10 à 12 jaar.
• Ons elektriciteitsverbruik zal meer en meer een groter aandeel innemen in ons energieverbruik: denk aan een warmtepompboiler ter vervanging van een defecte gasboiler. Of denk aan een elektrische auto in de toekomst met V2G-mogelijkheden. Dankzij deze vehicle-to-grid kan deze auto terugleveren aan het net of aan je huis (bv. 's nachts). Bij het aantal panelen dat je wil voorzien moet je dus ook nadenken over de toekomst.
• Stel dat er twee identieke huizen in de straat staan: eentje met PV en eentje zonder PV. Dan zal deze met PV ook meer waard zijn.

Bij de tarieven voor de prosument hadden we het al over tarieven waarbij hij betaalt voor het gebruik van het net en dus gestimuleerd wordt om zijn zelfconsumptie te maximaliseren. Op vlak van energiekosten moet hij een billijke injectievergoeding ontvangen. Hoet zit dit nu concreet?

Als zonnepaneeleigenaar maak je gebruik van het elektriciteitsnet als je je geproduceerde elektriciteit niet onmiddellijk verbruikt. Er zijn in Vlaanderen twee tarieven:

• Het prosumententarief is een forfaitaire vergoeding en het wordt berekend afhankelijk van je netgebied en van het vermogen van je omvormer(s). Het is forfaitair en dus wordt niet gekeken naar je werkelijk gebruik van het net. Dit tarief kan enkel voor installaties geplaatst vóór 2021 of jonger dan 15 jaar en is dus een uitdovend tarief. Je kan steeds van het prosumententarief naar nettarief werkelijke afname (interessant als je op jaarbasis veel meer opwekt, dan verbruikt), maar je kan niet meer terug.
• Bij nettarief werkelijke afname worden de netkosten berekend volgens werkelijke afname en is er een digitale meter nodig. Het voordeel van de terugdraaiende teller valt hier weg: je zal voortaan betalen voor alle energie die je verbruikt. Je krijgt er wel twee voordelen voor in de plaats: de prosumentenvergoeding valt weg en je krijgt een injectievergoeding voor de elektriciteit die je injecteert. Op het dashboard van de VREG kan je de gemiddelde terugleveringsvergoeding afleiden.

Zelfconsumptie en zelfvoorziening

In het kader van de energietransitie is het belangrijk om te verbruiken wanneer de energie goedkoop en overvloedig aanwezig is, bv. als je eigen productie hebt. Daarvoor moet je meten, dus herhalen we uit Van meten tot weten enkele begrippen:

• E_h is wat jouw apparaten in huis verbruiken. Dit kan komen van jouw eigen productie (E_p) en/of worden geïmporteerd van het net (E_i).
• E_i is wat je importeert van het openbare elektriciteitsnetwerk.
• E_p is wat je zelf produceert, bv. door PV-panelen.
• E_e is wat je exporteert naar het openbare elektriciteitsnetwerk. Het is dus het deel van je productie dat je zelf niet direct kan verbruiken.
• E_d is wat je zelf direct verbruikt (zelfconsumptie) van de productie E_p en dus niet injecteert op het elektriciteitsnetwerk.

Er gelden volgende verbanden:

• Eh = Ei + Ep – Ee
• Ed = Ep - Ee

Daarmee kan je de zelfvoorzienings- en zelfconsumptiegraad berekenen (zie ook de algemene inleiding ‘Eigen productie’):

• De zelfvoorzieningsgraad Z_v bepaalt hoeveel je van het net nog moet afnemen. Een Z_v van 100 % betekent dat je nooit iets afneemt van het elektriciteitsnetwerk. Bij een digitale meter zou de afnameteller op nul blijven staan. Je kan dus eigenlijk alles doen met jouw eigen productie en je zou dus eigenlijk volledig off-grid kunnen werken. De berekening is:
  $Z_{v}=Q_{hp}={\frac {E_{d}}{E_{h}}}={\frac {E_{p}-E_{e}}{E_{h}}}$
• De zelfconsumptiegraad Z_c bepaalt hoeveel van je eigen productie je onmiddellijk zelf kan verbruiken. Een Z_c van 100 % betekent dat je nooit injecteert in het elektriciteitsnetwerk. Bij een digitale meter zou je injectieteller op nul blijven staan. De berekening is:
  $Z_{c}=Q_{dp}={\frac {E_{d}}{E_{p}}}={\frac {E_{p}-E_{e}}{E_{p}}}$

Belangrijk is om de tijd(spanne) te vermelden, want zo'n berekening zal bv. 'zomer versus winter versus jaar' of 'dag versus nacht' heel erg verschillende resultaten geven. Voor een globaal overzicht lijkt jaar het beste uitgangspunt.

Voorbeelden

Een redeneerfout die vaak wordt gemaakt is dat je met bv. een jaarproductie van 4000 kWh en een verbruik van 4500 kWh beweert dat je maar 500 kWh van het net hebt afgenomen. Dat is fout! De kans is nl. heel groot dat je in de zomer overdag veel op het net hebt moeten injecteren en in de winter en ‘s nachts véél meer dan 500 kWh hebt moeten afnemen. Voor een goed besluit heb je minstens Ea, Ei en Ep nodig. We nemen een concreet voorbeeld van iemand die 12 maanden geleden de meterstanden heeft genoteerd en dit nu opnieuw doet. De verschillen van de meterstanden vind je op de eerste drie lijnen. Daaruit kan Ed en Et berekend worden. Tenslotte bepaal je de zelfconsumptie- en zelfvoorzieningsgraad.

Ei  = 4858 kWh (1949 piek + 2909 dal)
Ee  = 2725 kWh (1981 piek +  744 dal)
Ep  = 5316 kWh

Ed = 2591 kWh (Ep - Ee)
Eh = 7449 kWh (Ei + Ep - Ee)

Zv  = 35% (Ed / Eh = 2591 / 7449)
Zc  = 49% (Ed / Ep = 2591 / 5316)

Een ander voorbeeld is de energiebalans van iemand die met de Sunny Home Manager 2.0 een dag- en jaarbalans heeft opgevraagd eind december. Je ziet het huisverbruik Eh in rood-groen, de netimport Ei in het rood en de eigen zelfconsumptie Ed die direct wordt verbruikt in het groen. In de onderste grafiek zie je de productie Ep in het groen-geel, waarvan het groene de zelfconsumptie Ed is en het gele de netexport Ee. Onderaan de grafiek zie je de zelfvoorzieningsgraad Zv en de zelfconsumptiegraad Zc (aandeel direct verbruik). Dankzij sturingen volgt de warmtepomp in principe mooi de opbrengstlijn van de PV-panelen.

• 
• 

Verhogen

Door de energietransitie zal de factuur in de toekomst er anders uitzien dan nu. Mogelijke nieuwe tarieven zijn capaciteitstarief, aansluitingsvermogentarief, TOU-tarief (time of use) en injectievergoeding. Een hogere Ed betekent dat je de eigen productie (bv. zonnepanelen) beter hebt afgestemd op het eigen verbruik (bv. elektrische auto, sanitair warm water, …) en dus hoe minder je het net van de distributienetbeheerder belast. Redenen om dit te doen:

• Deze elektriciteit passeert dus niet doorheen jouw meter en wordt dus nergens geteld.
• Dit effect telt twee keer: een keer dat je het net minder belast met “overtollige opwek”, bv. doordat een vaatwas eigen productie gebruikt die dus niet meer op het net gedumpt wordt. Een tweede keer omdat je die vaatwas dan ‘s avonds niet meer moet aanzetten, wanneer het net zwaarder belast is door anderen.
• Je krijgt weliswaar een injectievergoeding voor elektriciteit die je naar het net exporteert, maar dat zal altijd minder zijn dan de vermeden importkost. Als het kan is direct verbruik (als de zon schijnt) beter dan het af te nemen (bv. 's nachts).

Bepalend voor jouw factuur zal dan de digitale meter zijn, die Ei (import) en Ee (export) meet. Jouw Ed (zelfconsumptie) wordt er niet gemeten en niet gefactureerd. Hoe hoger Ed, hoe minder jouw factuur bepaald wordt door andere tarieven of prijsstijgingen. Fluvius liet weten dat voor de eerste helft van 2022 gezinnen met zonnepanelen en een digitale meter erin slaagden om gemiddeld 11% meer van hun zonnestroom te verbruiken t.o.v. dezelfde periode het jaar ervoor. Ze verbruikten ook 8 procent minder elektriciteit.

Bij zowel de zelfconsumptiegraad Zc als zelfvoorzieningsgraad Zv is een hogere Ed interessant. De zelfvoorzieningsgraad Zv kan je bovendien ook verhogen door je huisverbruik Eh naar beneden te halen.

Je voelt aan dat je met zonnepanelen best overdag apparaten aanzet. Wil je voldoende rekening houden met bewolkte dagen, het vermijden van pieken op het netwerk, de (toekomstige) TOU-tarieven? Dan heb je domotica nodig voor het aansturen van de elektriciteitsbalans.

Off grid

Het klinkt logisch dat je met eigen zonnepanelen deels off grid kan, zonder dat je het net van de straat nodig hebt. Opgelet: standaard is dat niet het geval en heeft de omvormer "de cadans" van het net nodig. Wil je off grid kunnen werken, dan moet je dat expliciet vragen aan de installateur om dat te voorzien.

Externe links

• Cebeo: Zelfconsumptie – Hoe eigenverbruik optimaliseren?
• VREG: hun simulator geeft een inschatting van de zelfconsumptie voor zowel bestaande prosumenten als mensen die zonnepanelen overwegen in 2020.
• Howest: Decongestie van het distributienet door decentrale opslag