Klaar voor off-grid stroomvoorziening

Autonome netwerken zijn overal ter wereld te vinden – op de Zuidpool en in Oost-Azië, diep in de jungle en in idyllische vakantieregio’s. Autonome zonnestroomsystemen  zorgen voor een stabiele stroomvoorziening ver weg van openbare netwerken, vaak zelfs 100% uit hernieuwbare energie. Ze vormen de basis voor duurzame economische ontwikkeling. Isabel Ballesteros-Sanchez heeft al talloze off-grid projecten voor SMA geïmplementeerd en inspireert tot optimisme voor een wereld vol autonome installaties.

Iedereen heeft het momenteel over batterijopslagsystemen. Welke rol spelen ze in autonome stroomnetwerken?

Batterijen zorgen ervoor dat hernieuwbare energie continu beschikbaar is. In autonome stroomnetwerken zijn ze essentieel voor een zelfvoorzienende energievoorziening, omdat ze hernieuwbare energie, zoals zonne- en windenergie opslaan voor dagen waarop er geen zon of wind is maar wel energie nodig is. Dit is handig in ontwikkelingslanden waar dieselgeneratoren vaak worden gebruikt als er geen elektriciteitsnet is. Deze zijn duur en schadelijk voor het milieu en voor de gezondheid van de lokale bevolking. Elektriciteit is echter vaak een fundamentele vereiste voor onderwijs en dus economische ontwikkeling. Autonome stroomnetwerken kunnen op een bijzonder betrouwbare en duurzame manier stroom leveren door gebruik te maken van zonne-energie en batterijopslagsystemen. Ze promoten ook lokale toegevoegde waarde op locatie, bijvoorbeeld als de systemen worden onderhouden door lokale serviceteams.

Een autonoom stroomnetwerk is ook een verstandige optie als veilige elektriciteitsvoorziening als er wel een elektriciteitsnet beschikbaar is maar onbetrouwbaar is. Economische factoren spelen immers uiteraard een rol in het industriële of agrarische bedrijfsleven. Machines en apparatuur moeten altijd werken. En dat kan kosteneffectief en duurzaam met autonome stroomnetwerken op basis van zonne-energie. De vele verschillende mogelijkheden van autonome stroomnetwerken maken mijn werk spannend en afwisselend.

In het Noord-Duitse Bordesholm heeft een experiment bij een elektriciteitsbedrijf nu uitgewezen dat het zelfs mogelijk is om via een autonoom stroomnetwerk hele regio’s van 100% hernieuwbare energie te voorzien. Waarom kan niet iedereen zich op deze manier zelfstandig van energie voorzien?

De vraag is altijd hoeveel en welke hernieuwbare energiebronnen heb ik wanneer beschikbaar, hoe hoog is de elektriciteitsvraag en hoe groot moeten de opslagsystemen zijn? De opslagsystemen op het stroomnetwerk werken uitstekend om tijdelijk stroomuitval te overbruggen. Voor duurzaam gebruik zouden we op zeer grote schaal hernieuwbare energie moeten installeren en aanvullende geschikte opslagtechnologieën moeten ontwikkelen. En dan moeten vooral wij welvarende burgers ook onze gewoonten voor elektriciteitsverbruik heroverwegen. Zonder elektriciteit werkt niets in onze samenleving meer. Dat merken we natuurlijk pas als er een stroomstoring is. Zonnestroomsystemen op het netwerk met een opslagsysteem dat bestaat uit een batterij en een Sunny Island of Sunny Boy Storage batterijomvormer zijn bij uitstek geschikt voor precies dergelijke gevallen. Met de optionele beveiligde stroomvoorziening of back-upfunctie kunnen huishoudens bij stroomuitval gewoon zelf tijdelijk van stroom blijven voorzien. Het autonome netwerk neemt dan automatisch de stroomvoorziening over en synchroniseert met het openbare stroomnet zodra het weer beschikbaar komt. Nog een voordeel: Met een opslagsysteem op het stroomnet reduceert de netbeheerder de bij het openbare stroomnet ingekochte elektriciteit en maakt de energievoorziening aanzienlijk hernieuwbaarder.

Wat is uw tip voor diegenen die off-grid systemen plannen?

Een zeer belangrijk punt bij het plannen van een off-grid systeem is de daadwerkelijke energiebehoefte, aangezien dit cijfer de basis vormt voor de grootte van het zonnestroomsysteem en de batterijcapaciteit. Dit cijfer wordt vaak onderschat. Zodra het systeem actief is, neemt het stroomverbruik plotseling toe. Als het verbruik dan hoger is dan oorspronkelijk gepland, wordt het ontworpen systeem al snel te klein en kan het zijn beoogde doel niet voldoende vervullen.

Een ander belangrijk aspect bij het berekenen van het systeem is het nominale en maximale vermogen. We gebruiken deze cijfers om te berekenen hoeveel Sunny Island omvormers nodig zijn om alle aangesloten belastingen zonder problemen te voeden.

Indien beschikbaar, kan het ook logisch zijn om een combinatie van zowel het openbare stroomnet als een generator op het off-grid systeem aan te sluiten. Dan kunt u bij een langere netuitval waarbij de batterijcapaciteit na een bepaalde tijd niet meer voldoende is om de netuitval te overbruggen, op de generator overstappen.

Routers en SMA Data Managers moeten ook worden verbonden met een DC/DC-laadcontroller aan de batterijzijde om ervoor te zorgen dat ze altijd van de batterij worden voorzien.
De Sunny Island heeft zoveel interessante functies dat we hier nog een apart artikel aan zouden kunnen wijden.

Welk opslagsysteem is uw persoonlijke hoogtepunt?

Duurzame samenwerking: Installateur Steve Wade (aan de linkerkant) samen met SMA CEO Jürgen Reinert op Intersolar Europe 2019 in München. Steve werkt al 25 jaar samen met SMA en heeft onder andere het hybride systeem op Eigg Island gepland.

Eén speciaal systeem voor mij is zonder twijfel het Princess Elisabeth poolstation op Antarctica. Ik had het twaalf jaar geleden gepland en vorig jaar benaderde de installateur Guus mij om het systeem uit te breiden. Dit project heeft mij altijd gefascineerd vanwege de extreme klimatologische omstandigheden, en onze toestellen hier hebben letterlijk ijs en sneeuw doorstaan en echt uithoudingsvermogen getoond.

Hetzelfde geldt voor het systeem op het eiland Eigg in Schotland, dat nog steeds niet is aangesloten op een elektriciteitsnet en de bewoners al 13 jaar van stroom voorziet. Dit werd vorig jaar uitgebreid. Dit hybride systeem maakt gebruik van waterkrachtcentrales, windenergie, zonnestroom en dieselgeneratoren als back-up.

Er zijn zoveel indrukwekkende systemen in off-grid regio’s in Afrika en Azië waar onze systemen zorgen voor een duurzame elektriciteitsvoorziening. Of bijvoorbeeld op eilanden in het Titicacameer in Zuid-Amerika, in het Caribisch gebied of in Polynesië die ver verwijderd zijn van elektriciteitsnetten. U hoeft echter niet per se zo ver te reizen om ze te vinden. Vorig jaar, toen ik op vakantie was op Cabrera, een kleine archipel in de buurt van Mallorca, kwam ik toevallig een onderhoudsteam tegen bij een zonnestroomsysteem met een SMA Multicluster Box 12. Ik kon ze daar helpen de batterijparameters aan te passen. Dit is precies wat me zo fascineert – dat onze systemen over de hele wereld worden gebruikt en onze energievoorziening duurzamer maken.

Waar zou u het liefst off-grid wonen?

Ik kom uit Spanje en zou daarom Ibiza leuk vinden . Er zijn daar eigenlijk al veel autonome systemen, omdat eilanden daar bij uitstek geschikt voor zijn. Naast zon is er veel wind die als natuurlijke hulpbron kan worden gebruikt.

Wilt u meer weten over autonome stroomnetwerken?

Voor kleinschaligere off-grid systemen in woningen of berghotels, klikt u hier.

Voor commerciële off-grid systemen waaronder stroomvoorziening voor dorpen, klik u hier.

Voor autonome stroomnetwerken in energiecentrale klikt u hier.