Tot 200 procent zonnepanelen aansluiten op dezelfde omvormer

Waar meer en meer projectontwikkelaars geconfronteerd worden met het steeds voller rakende Nederlandse elektriciteitsnetwerk reikt omvormerfabrikant SMA hen de helpende hand. ‘Wij kunnen bij een groot aantal projecten een “nee” van de netbeheerder veranderen in een “ja” door bij onze omvormers slimme toepassingen in te zetten zoals overdimensionering en dynamische vermogensregeling’, stelt Philippe Hoylaerts, application engineer bij SMA Benelux.

Van enkele kilowattpiek tot tientallen megawattpiek en van dakgebonden tot drijvende en grondgebonden zonneparken. SMA Benelux leverde in de afgelopen 10 jaar voor vele duizenden commerciële pv-projecten in Nederland én Vlaanderen zijn omvormers. Hoylaerts: ‘De belangrijkste taak van een omvormer is ook vandaag de dag nog altijd het zo efficiënt mogelijk omzetten van zonnestroom van gelijkstroom (DC) naar wisselstroom (AC). Maar vandaag de dag kan en mag een pv-systeem niet meer op een ongebreidelde manier aangesloten worden. Je hebt te maken met allerlei externe factoren zoals sturing door de netbeheerder. Vooral op de Nederlandse markt is dit zeer belangrijk, anders krijg je voor je project simpelweg een “nee” van de netbeheerder. Zonnestroominstallaties moeten actief deelnemen aan het beheer van het elektriciteitsnet. Netbeheerders gaan dit eisen en anders krijgen systeemeigenaren simpelweg geen netaansluiting.’

Overdimensionering

SMA Benelux probeert projectontwikkelaars en installateurs die in Nederland steeds vaker te weinig transportcapaciteit tot hun beschikking krijgen te helpen om hun project alsnog te realiseren. Overdimensionering is daarbij de sleutel tot succes. Een omvormer is ontwikkeld om een bepaald aantal uren per dag aan maximaal vermogen energie om te zetten. Wanneer er meer zonnepanelen aangesloten worden, zal er dus beter ‘gebruik’ gemaakt worden van de omvormer zijn capaciteit.
Hoylaerts hierover: ‘Als een klant een beperkte netaansluiting heeft, bepaalt dit de maximumgrootte van de pv-installatie. Maar door extra zonnepanelen toe te voegen aan dezelfde hoeveelheid omvormers die de netaansluiting toelaat, kan toch een grote hoeveelheid zonne-energie geproduceerd worden. Op zonnige momenten zouden de zonnepanelen weliswaar méér vermogen produceren dan teruggeleverd kan worden aan het elektriciteitsnet, maar er is ook een bijna even grote winst tijdens de ochtend, de avond of op minder zonnige dagen.’

Tot 200 procent

Verder leidt overdimensioneren volgens Hoylaerts tot een lager prijskaartje qua aankoop en installatie, want voor grote projecten zullen minder omvormers nodig zijn, wat zich uit in lagere installatiekosten. Bij overdimensionering passen de omvormers van SMA het werkingspunt van de zonnepanelen zodanig aan, dat deze niet meer vermogen zullen produceren dan het maximale ingangsvermogen van de omvormer. Daardoor hoeft er bijvoorbeeld geen overschot aan energie afgevoerd te worden in de vorm van warmte of iets dergelijks. ‘Een SMA-omvormer doet dit volledig automatisch’, stelt Hoylaerts. ‘Technisch gezien kunnen onze omvormers in de Benelux een overdimensionering aan van 200 procent, zonder dat dit invloed heeft op de garantie of de te verwachten levensduur.’
‘Bij een overdimensionering van 200 procent is er bij een oost-westopstelling een aftopping van 8 tot 10 procent’, duidt Hoylaerts. ‘Dit neemt niet weg dat extra zonnepanelen de totale opbrengst blijven verhogen en er dus ergens een optimum ligt tussen de kosten van meer zonnepanelen en de extra opbrengst van de installatie. In de praktijk is het dus mogelijk om op een netaansluiting van 1,75 megavoltampère tot zelfs 4 megawattpiek zonnepanelen aan te sluiten. Door de dalende prijzen van zonnepanelen is het interessant om steeds meer zonnepanelen aan te sluiten op een kleinere aansluiting. Voor projecten waar men in het verleden koos voor een overdimensionering van 120 procent zien we nu dat het financieel optimum al vrij gemakkelijk richting een overdimensionering van 170 procent gaat. Bij marktpartijen moet het besef nog wel groeien dat het niet erg is om een kleinere omvormercapaciteit te gebruiken op de locaties waar netcapaciteit een probleem is. Het is een van de belangrijkste troeven die de sector in handen heeft om een antwoord te kunnen bieden aan de groeiende problemen met de netcapaciteit. Overdimensionering tot 200 procent is bij alle omvormers uit ons productportfolio mogelijk. Wij spreken niet voor niets van een overtreffende trap: van “oversizing” naar “supersizing”. En daarbij is er absoluut geen enkele reden tot angst voor het falen van de omvormers, want men kan probleemloos de hogere waarden opzoeken dankzij het kwalitatief goede ontwerp van de omvormers.’

Tweede oplossing

Een tweede oplossing waarvoor Hoylaerts kansen ziet, is dynamische netondersteuning met een zonnedak of zonnepark middels omvormers of – in het geval van grote projecten – plant controllers. ‘Al onze omvormers hebben de mogelijkheid om de stroomproductie zo dynamisch mogelijk te regelen, maar voor pv-projecten van enkele tientallen megawattpiek is het beter om plant controllers in te zetten.’

SMA heeft in de voorbije periode in Bant (red. gemeente Noordoostpolder) in de provincie Flevoland een pilot uitgevoerd met dynamische vermogensregeling. Bij dit proefproject is een dakgebonden zonnepanelensysteem van 125 kilowattpiek in overleg met netbeheerder Liander dynamisch geregeld. ‘Dankzij de slimme software van de omvormers kunnen zowel actief als blindvermogen door de omvormer aangestuurd worden. Dit geeft de mogelijkheid om te vermijden dat het actief vermogen moet worden dichtgeschroefd door overspanning. En dit biedt een alternatief voor het aftoppen van de installatie door de netbeheerder. In de proef is dit principe aangetoond door het verschil op te vangen met blindvermogen, doordat het regelvermogen de omvormer in staat stelt de curves van het actieve en reactieve vermogen te optimaliseren. Daar waar dit landbouwbedrijf eerst geen netaansluiting zou krijgen, is de netaansluiting dankzij deze oplossing alsnog toegekend. In Flevoland alleen al zou met deze oplossing 60 megawattpiek aan eerder afgewezen pv-systemen alsnog gerealiseerd kunnen worden.’

Hoylaerts besluit: ‘Naarmate het aandeel hernieuwbare energie op het Europese elektriciteitsnet blijft toenemen, is het onvermijdelijk dat deze installaties ook actief bijdragen aan de stabiliteit van dit net. Waar deze mogelijkheden voordien als een dienst aan de netbeheerder werden beschouwd, is het nu een noodzaak geworden. Door gebruik te maken van “supersizing” kan de beschikbare netcapaciteit gekoppeld worden aan een maximale opbrengst van de installatie en kan zo een verzwaring van het net vermeden worden. Treedt er dan toch een tijdelijke congestie op, dan kunnen onze omvormers meehelpen dit te stabiliseren zonder dat dit een toegeving hoeft te betekenen op het rendement van de installatie.’

Geschreven en gepubliceerd door Solar Magazine (Marco Machielse) in December 2019.