Een thuisbatterij wordt ook wel een thuisaccu genoemd. Het is een toestel waarin elektriciteit wordt opgeslagen. Die elektriciteit komt meestal uit zonnepanelen want een thuisbatterij komt bijna altijd voor in combinatie met een PV-installatie.
Dit betekent niet dat alle energie daarin opgeslagen wordt. De stroom uit uw panelen gaat eerst en vooral naar uw omvormer, dan naar uw verbruik. En wat er overblijft, wordt uiteindelijk opgeslagen in uw thuisbatterij om op latere datum weer op te wekken.
Wanneer de omstandigheden optimaal zijn wekken uw zonnepanelen meer op dan u verbruikt. Als u die overtollige energie met een thuisbatterij opslaat, dan kunt u die energie later weer tevoorschijn halen wanneer de zon verdwijnt.
Daarnaast kan een thuisbatterij tijdens daluren goedkopere energie van het elektriciteitsnet opslaan om later terug te gebruiken. Zo geniet u ook tijdens de piekuren van opgeslagen energie aan daltarief.
Categorieen:
Hoe werkt het
Welke types zijn er
Waar moet je op letten
Hoe werkt het?
Een thuisbatterij is eigenlijk maar een deel van het volledige systeem. Dat systeem bestaat namelijk uit zonnepanelen, een batterij met omvormer, een batterij-vermogensmeter, en een noodschakelaar.
De omvormer is aan de ene kant verbonden aan de elektriciteitskast en aan de andere kant met de zonnepanelen en de thuisbatterij. Zo stelt de omvormer via de elektriciteitskast elektriciteit beschikbaar aan de woning.
De capaciteit van de batterij stemt overeen met uw verbruik. Ze moet namelijk het vermogen hebben om uw woning volledig draaiende te houden wanneer de zon zich niet laat zien (‘s nachts bijvoorbeeld). Is dat niet het geval? Als uw batterij te klein of te groot is gaat u extra betalen:
Te klein? Dan wordt er niet voldoende opgeslagen en zult u van het net moeten halen (of gewoon zonder zitten).
Te groot? Alle overtollige energie wordt dan permanent opgeslagen.
Om schade te voorkomen heeft uw batterij een restlading nodig. Die gaat voor 50% voor loodbatterijen en 100% voor zoutwater- en lithium-batterijen. Dit percentage heet het ondiep ontladen (of Depth of Discharge, DOD) en duidt op het percentage opgeslagen energie dat effectief kan worden gebruikt.
Welke types zijn er?
Thuisbatterijen voor residentieel gebruik hebben ofwel loodzuur-, lood-gel, zoutwater- of lithium batterijen.
- Loodzuurbatterijen: De goedkoopste op de markt en de ideale batterij voor wie plaats genoeg heeft en voor wie gewicht geen probleem is. Groot vermogen.
- Lithium Ion batterijen: Gebruikt wanneer hoge energiedichtheid en een licht gewicht een belangrijke factor is voor u. Gevoeliger voor hitte en kwetsbaar bij brand.
- Zoutwaterbatterijen: Veilig, milieuvriendelijk en hebben het minste onderhoud nodig. Lage energiedichtheid, dus ze nemen meer plaats in. Doen het minder goed met piekstromen.
Lithium-ion
Tegenwoordig worden lithium batterijen vaker gebruikt en zijn ze standaard geworden bij fotovoltaïsche systemen. Dit soort batterijen gaan (bij correct gebruik) zeker 15 jaar mee.
Lithium-ionbatterijen zijn van hetzelfde type als de batterijen in elektronica en in elektrische wagens. Het voordeel hier is de hoge energiedichtheid. Deze batterijen zijn lichter en compacter dan loodzuurbatterijen. De opslagcapaciteit en de opslagsnelheid is dan weer hoog vergeleken met hun gewicht. Deze technologie heeft het grote voordeel van een hoge energiedichtheid.
Ontladingsdiepte: Lithium-ion-batterijen ontladen tot 100% van de opgeslagen stroom. Loodzuurbatterijen kunnen maar tot 50% ontladen, diepere ontladingen korten hun algemene levensduur in.
Systeemefficiëntie: De systeemefficiëntie van lithium-ion-batterijen kan meer dan 90% zijn terwijl ongeveer slechts 70% behaald kan worden met loodbatterijen. Thuisbatterijen met loodbatterijen moeten daarom groter zijn wat de prijs doet stijgen.
Omdat op regelmatige basis de batterij volledig ontladen of opladen zal leiden tot capaciteitsverlies en een kortere levensduur raden we aan de batterij niet te ver te ontladen. Het Battery Management System (BMS) is een systeem dat die lading regelt en daarmee uw aankoop beschermt.
Loodzuur
Dit soort batterijen komen ook voor als startaccu’s in auto’s. Ze zijn eenvoudig en betrouwbaar en gemakkelijk de helft goedkoper vergeleken met lithium batterijen.
Toch zijn er enkele nadelen:
Een lage energie-inhoud per kilogram waardoor ze veel ruimte zullen innemen voor minder rendement.
Het feit dat ze niet diep ontladen mogen worden is wel een groot probleem. De DoD bedraagt maar 30% – 50%, dus u kunt nooit meer dan de helft van de batterij gebruiken. Vergelijk dit met gemiddeld 80% van de lithium batterij.
Heb je toch een thuisaccu met loodbatterij? Die moet dan zeker worden geplaatst in een geventileerde ruimte want ze stoten gassen uit.
Zoutwater
De zout-waterbatterij bestaat uit een kunststof krat, hoofdzakelijk gevuld met zout en zoet water.
Wanneer de negatief geladen chloorionen van het zoet water in contact komen met de positief geladen natriumionen van het zoute water, ontstaat er elektriciteit. Omgekeerd kan je de accu opladen door zoet en zout water opnieuw van elkaar te scheiden.
Deze batterij kan, in tegenstelling tot de twee andere types, voor 100% ontladen en opgeladen worden met minimale slijtage. Ze heeft weinig onderhoud nodig en is het meest efficiënt.
Ze zijn echter niet voor iedereen. Door een lage energiedichtheid neemt ze veel meer plaats in. U heeft tweemaal zo veel ruimte nodig voor een zoutwaterbatterij als voor een lithiumbatterij.
Ze verliezen ook sneller hun rendement. Tussen de 10 en 15 jaar zakt hun rendement naar ongeveer 70%, terwijl dit voor anderen rond de 90% zou zijn.
Het duurt ook langer om op te laden of te ontladen. Ze doen het dan ook niet goed met piekstromen en op momenten dat je thuis veel stroom verbruikt (omdat je bijvoorbeeld je was, strijk, of andere klusjes doet) zal je een grote installatie nodig hebben om het verbruik te dekken.
Waar moet je op letten?
Opslagcapaciteit
Niet elke batterij kan evenveel aan. Om het juiste type systeem te kiezen kan u best uw noden en wensen thuis zo goed mogelijk in kaart brengen. Liefst zowel op dag -, maand-, en jaarverbruik. In Vlaanderen ligt het gemiddeld verbruik tussen de 5 a 6 kWh.
Ligt je verbruik te ver boven of onder de opslagcapaciteit? Dan beschadigt u uw batterij en zal die minder lang meegaan.
Systeemefficiëntie
Energie is nu eenmaal warm. Dus wat systeemefficiëntie betekent bij een thuisbatterij (en een PV-installatie in het algemeen) is dat een klein gedeelte van de energie simpelweg wordt omgezet in hitte. Het percentage stroom die nog overblijft, is de efficiëntie.
Er zijn twee soorten efficiëntie waar u op moet letten: De batterijefficiëntie en de totale efficiëntie.
Die eerste spreekt voor zich; de efficiëntie van uw batterij. De tweede gaat over de efficiëntie van de volledige installatie. Die kan gaan tussen 70% en 95%.
Hoe efficiënter alles gaat, hoe voordeliger het voor u uitkomt.
Combinatie capaciteit en ontladingssnelheid: piekvermogen.
U hebt ze beiden nodig om in te schatten wat uw batterij nu eigenlijk voor u kan doen. De capaciteit verteld namelijk hoeveel energie uw batterij maximum kan opslaan terwijl de ontladingssnelheid u toont hoeveel stroom ze op een bepaald moment levert.
Door de twee factoren te combineren komen we aan het piekvermogen (ook wel ontlaadkracht):
De maximale hoeveelheid stroom die uw thuisbatterij levert op een bepaald moment.
Twee extremen hiervan zijn:
Lage ontladingssnelheid, hoge capaciteit. Dit betekent dat de batterij net genoeg stroom kan leveren om enkele apparaten draaiende te houden, maar wel voor een lange tijd.
Lage capaciteit, hoge ontladingssnelheid. Dit betekent dat de batterij meer energie levert en dus al je apparaten kan voorzien, maar enkel voor een paar uren.
DoD
DoD is de Depth of Discharge en duidt op het percentage van de opgeslagen energie die u echt kunt gebruiken. Een batterij ontlaad u liefst niet helemaal; dat kan schade veroorzaken. Daarom staat op het product steeds het DoD aangegeven.
Stel uw batterij heeft 5 kWh en een ontladingsdiepte van 50%. In dat geval gebruikt u best maar 2.5 kWh van de batterij. Als u ze daarna niet laat opladen dan is het mogelijk dat de beloofde levensduur niet bereikt wordt.