Omvormer zonnepanelen: Kies het juiste vermogen

Auteur: Ir. T.S. Doorn

Kies het juiste vermogen voor de omvormer van je zonnepanelen

Wat is een omvormer?

Een omvormer is een essentieel onderdeel van een zonnepanelensysteem. Het zet de gelijkstroom die door de zonnepanelen wordt opgewekt om in wisselstroom. Dit is nodig omdat de meeste huishoudelijke apparaten en het elektriciteitsnet wisselstroom gebruiken.

Dit artikel gaat over stringomvormers. Stringomvormers werken met een serieschakeling (een string) van zonnepanelen. Er zijn omvormers waar 1 string kunnen worden aangesloten en omvormer waarop 2 strings kunnen worden aangesloten. Het aantal Maximum Power Point Trackers (MPPT’s) bepaalt hoeveel strings er op de omvormer kunnen worden aangesloten.

Wil je meer weten over het verschil tussen serie- of parallel geschakelde zonnepanelen? Lees dan het artikel Zonnepanelen correct aansluiten: Serie of parallel? Een compleet overzicht.

Omvormer zonnepanelen: Kies het juiste vermogen

Hoe kies je het juiste vermogen van een stringomvormer? Dat is een vraag die regelmatig voorbij komt bij ZonnepanelenSuper.nl.

Er wordt vaak gezegd dat het voor de totale opbrengst beter is om het vermogen van een omvormer iets (~10%) lager te kiezen dan het piekvermogen van de zonnepanelen. Is dat een goed idee?

De theorie

Als de zon precies goed (dat wil zeggen loodrecht) op de zonnepanelen staat, wordt het maximale vermogen opgewekt. Een omvormer met een lager vermogen dan het piekvermogen van de zonnepanelen zal dan het teruggeleverde vermogen beperken tot het maximale vermogen waarvoor de omvormer is ontworpen. Een 3000W omvormer zal dus niet meer dan 3000W terugleveren. Als de zonnepanelen op een bepaald moment 3500W zouden kunnen opwekken, wordt dus 500W aan opbrengst gemist. 

Waarom zou een kleinere omvormer dan toch meer energie opwekken? Dat heeft ermee te maken dat in Nederland de zon ongeveer 60% van de tijd niet schijnt en het bewolkt is. De omvormer werkt dan op een lage belasting. De efficiëntie van een omvormer sterk afhankelijk van het vermogen dat hij moet verwerken. Bij een lage belasting is de omvormer minder efficiënt dat bij een hoge belasting, zoals onderstaand plaatje laat zien. 

Dat komt door zogenaamde schakelverliezen. De omvormer heeft een bepaald vast vermogen nodig om te kunnen functioneren. Bij een lage belasting wordt dat vaste vermogen een groter deel t.o.v. de belasting en is de efficiëntie dus laag.

Een kleinere omvormer heeft minder schakelverliezen dan een grotere omvormer. Omdat de omvormer vaak op een lage belasting draait, levert dit een grotere energiebesparing op dan er aan energie wordt verloren op de piekmomenten.

Dat is althans de theorie.

De praktijk

ZonnepanelenSuper.nl heeft dit getest en heeft twee bijna identieke installaties gebouwd van elk 6 zonnepanelen van 365Wp, dus 2190Wp per installatie. De linker 6 panelen worden aangestuurd met een 2000W omvormer en de rechter 6 panelen met een 2500W omvormer.

Na 3.5 maanden heeft de installatie met de 2000W 498.5 kWh opgewekt en de installatie met de omvormer van 2500W 501.2 kWh. Het verschil is minimaal, minder dan 1%. De grotere omvormer heeft een iets grotere opbrengst opgeleverd, in tegenstelling tot wat vaak wordt beweerd.

Dit komt omdat moderne omvormer bij een lage belasting allerleid trucs toepassen om de schakelverliezen te beperken. Zo kan de omvormer bijvoorbeeld intern kortstondig uitschakelen om energie te besparen. Ook is het mogelijk om de schakelfrequentie van de omvormer te verlagen bij lage belasting, wat de schakelverliezen verder verlaagd. Hierdoor is ook bij een lage belasting een hoge efficiëntie mogelijk.

De Europese efficiëntie van omvormers

In het gegevensblad van elke omvormer staat de Europese efficiëntie. De Europese efficiëntie is het gewogen gemiddelde van hoe lang een omvormer ongeveer op een bepaalde belasting werkt. Hier worden de volgende wegingsfactoren aangehouden:

Er wordt voor de bepaling van de Europese efficiëntie dus vanuit gegaan dat een omvormer 3% van de tijd op 5% belasting werkt en bijvoorbeeld 20% van de tijd op vollast werkt.

Tabel 2 laat voor de Growatt MIC serie omvormers zien van de Europese efficiëntie is voor verschillende vermogens. Hier is duidelijk te zien dat de Europese efficiëntie iets beter is voor grotere omvormers. Daarom zal een grotere omvormer die minder zwaar belast wordt vergelijkbaar presteren als een iets kleinere omvormer met dezelfde belasting. Dat is ook gebleken uit onze eigen praktijktest.

De netbeheerder

Vanuit de netbeheerder gezien is het lastig omgaan met de grote pieken in zonne-energie die op het net gezet worden door de vele zonnepanelen in Nederland. De netbeheerders rennen zich het vuur uit de sloffen om de negatieve gevolgen te beperken. Toch hebben ook eigenaren van zonnestroomsystemen last van deze pieken in zonne-energie, zie ook onze blog “Help, mijn omvormer gaat uit bij mooi weer!“.

Feit is dat zolang de salderingsregeling van kracht blijft, er geen enkele financiële prikkel is voor consumenten om de teruglevering van zonne-energie te beperken. Afschaffen van de salderingsregeling en dynamische energieprijzen zullen die prikkels wel geven. Als deze veranderingen zijn doorgevoerd zal het piekvermogen dat teruggeleverd wordt snel afnemen. Als er teveel energie is, worden de energieprijzen namelijk negatief en moet je betalen om terug te leveren. Of andersom, je krijgt betaald om stroom af te nemen. Het wordt dan financieel interessant om energie op te slaan in accu’s of je installatie uit te zetten als er teveel energie beschikbaar is. Vanaf het moment dat de salderingsregeling wordt afgebouwd in 2025 zal de plaatsing van thuisaccu’s gaan toenemen. Dat is in bijvoorbeeld Duitsland en Belgie al het geval waar niet meer gesaldeerd wordt.

Overigens mogen in Nederland 1-fase omvormers van maximaal 5kW worden aangesloten. Dit heeft de maken met de eis in de netcode dat de maximale onbalans tussen de fasen 5kW mag bedragen. 3-Fasen omvormers leveren op alle fasen evenveel energie terug en veroorzaken dus geen onbalans tussen de fasen.

Wat adviseert ZonnepanelenSuper.nl?

Dus wat is de juiste omvormer voor je zonnepanelen? Klein of groot?

Een grotere omvormer wordt relatief minder zwaar belast dan een kleinere omvormer in dezelfde installatie. Daarom zal de grotere omvormer werken op een lagere temperatuur. Temperatuur is bepalend voor de levensduur van de omvormer. Van bepaalde componenten in de omvormer halveert de levensduur voor elke 10 graden hogere temperatuur. 

In een zonnestroomsysteem is de omvormer doorgaans de component met de kortste verwachtte levensduur. Een iets grotere omvormer kost meestal maar een paar tientjes meer dan een kleinere omvormer. Gezien de verhoogde levensduur is dat een goede investering. Wat betreft de opbrengst is het verschil minimaal (<1%) en in onze praktijktest leverde het systeem met de grotere omvormer zelfs iets meer energie.

Vanuit de netbeheerder gezien zou het gunstiger zijn een kleinere omvormer te plaatsen, zodat de piekbelasting van het net beperkt blijft. Vanuit de consument gezien is het om bovenstaande redenen echter verstandiger om een grotere omvormer te plaatsen. De netbeheerder is samen met de politiek verantwoordelijk voor het terugleverbeleid. ZonnepanelenSuper.nl is van mening dat het beleid dusdanig moet zijn dat de consument vanzelf zijn keuzes aanpast aan dat beleid. Aangezien de salderingsregeling al wordt afgebouwd vanaf 2025 en dynamische energietarieven straks gemeengoed zullen zijn, komt dit vanzelf goed. Om voor die paar jaar tot 2025 de voordelen van een grotere omvormer mis te lopen om het de netbeheerders makkelijker te maken vindt ZonnepanelenSuper.nl te ver gaan.

ZonnepanelenSuper.nl redeneert vanuit zijn klanten en adviseert daarom een omvormer te kiezen die iets groter is dan dan het piekvermogen van de zonnepanelen. Kies voor oost-west systemen een omvormer van ongeveer 80% van het piekvermogen. De extra investering voor een iets grotere omvormer is beperkt, het verhoogt de levensduur van de zonnestroominstallatie en het levert iets meer energie op. 

Aanverwante artikelen

Wil je meer weten over het verschil tussen seriëel en parallel aangesloten omvormers? Lees dan onze blog post Zonnepanelen correct aansluiten: Serie of parallel? Een compleet overzicht.

Wil je weten hoe je een omvormer veilig aansluit op de groepenkast? Lees dan de blog post Sluit je omvormer veilig aan op de groepenkast.

Wil je meer weten over wat optimizers zijn en wat ze doen: Lees dan de blog post Optimizers in zonnestroomsystemen. Lees nu het echte verhaal!

Omvormer uitzoeken

Mocht je er klaar voor zijn om een omvormer uit te zoeken, dan kun je hier verder lezen en kijken.