Hoe bepaalt u de passende capaciteit van een thuisbatterij?

Eerst het doel: waarvoor gebruikt u de batterij?

Een thuisbatterij maakt zelf geen stroom. Hij bewaart stroom voor later. Hoeveel capaciteit u zinvol kunt gebruiken, hangt daarom af van wat u wilt verschuiven, en van wanneer.

Het ene doel is overdag opgewekte zonnestroom 's avonds zelf gebruiken. Een ander doel is laden als stroom goedkoop is en ontladen als hij duur is. Dat kan met een dynamisch energiecontract, waarbij de stroomprijs per uur of per kwartier kan wisselen. Voor elk doel ligt de grens ergens anders.

kWh en kW: wat in de batterij past en hoe snel

In de datasheet van een thuisbatterij, het technische overzicht van de fabrikant, staan twee soorten getallen die vaak door elkaar worden gehaald.

Capaciteit is de inhoud: hoeveel energie erin past, in kWh. Vermogen is de snelheid: hoeveel er per uur in of uit kan, in kW. Een grote batterij met een laag vermogen vangt een korte piek in de avond niet helemaal op. Een batterij met een hoog vermogen en weinig inhoud is juist snel leeg.

De begrippen op een rij

Kilowattuur (kWh)

Een hoeveelheid energie. Een apparaat van 1 kW dat een uur aanstaat, gebruikt 1 kWh.

Kilowatt (kW)

Vermogen: hoeveel energie er op een moment stroomt. Bij een batterij gaat het om het laad- en ontlaadvermogen. Dat wordt vooral begrensd door de omvormer van het systeem, die gelijkstroom uit de batterij omzet in wisselstroom voor uw huis.

Nominale capaciteit

Wat de cellen volgens de fabrikant in totaal kunnen bevatten. Dit getal kan in de productnaam staan, maar u kunt het niet helemaal gebruiken.

Bruikbare capaciteit

Wat het systeem u werkelijk laat gebruiken. Het batterijmanagementsysteem (BMS), dat de cellen bewaakt, houdt een deel als buffer om ze te sparen. Reken altijd met dit getal.

Ontladingsdiepte

Het deel van de nominale capaciteit dat het systeem laat ontladen, in het Engels depth of discharge (DoD). Nominale capaciteit maal toegestane ontladingsdiepte geeft ongeveer de bruikbare capaciteit.

Rendement heen en terug

Bij laden en ontladen gaat wat energie verloren, dus er komt iets minder uit dan erin ging. Hoeveel, staat in de datasheet.

Veroudering

Met de jaren en het aantal laadbeurten neemt de capaciteit af, in een tempo dat de fabrikant opgeeft. Een batterij die nu precies past, heeft later iets minder ruimte.

Fictief voorbeeld met zelf gekozen getallen. Aannames: een volle batterij met 8 kWh bruikbare capaciteit en een ontlaadvermogen van hooguit 3 kW. Tijdens het koken vraagt het huis een uur lang 6 kW. Verlies bij het ontladen telt hier niet mee.

Leeg op vol vermogen

8 kWh gedeeld door 3 kW is ongeveer 2,7 uur

Tijdens het koken

3 kW uit de batterij, 3 kW uit het net

Na dat uur

Nog 5 kWh in de batterij voor de rest van de avond

De batterij heeft inhoud genoeg, maar dekt de kookpiek maar voor de helft. Meer kWh lost dat niet op; daarvoor is meer vermogen nodig.

Wat dit wel en niet betekent: Wat het wel betekent: capaciteit en vermogen zijn twee aparte keuzes. Wat het niet betekent: dat elk systeem of elke groep 3 kW of meer kan leveren, of dat een hoger vermogen voor u nodig is. Wat er kan, hangt af van het systeem, de groep, de fasen en de sturing. Over opbrengst zegt dit voorbeeld niets.

Uw eigen cijfers: overschot en avondverbruik

Voor de capaciteit hebt u per dag twee getallen nodig. Het eerste is uw overschot: de zonnestroom die u teruglevert aan het net, omdat u hem op dat moment niet gebruikt. Het tweede is uw verbruik in de avond en nacht: wat u afneemt zodra de panelen niets meer overhouden.

Een slimme meter houdt afname en teruglevering apart bij. Veel leveranciers tonen die gegevens per dag in hun app of op hun website, en soms per uur. Per uur is voor deze rekensom het nauwkeurigst.

Zo haalt u de getallen uit uw meterdata

1. Kies per seizoen een paar gewone dagen: een zonnige, een wisselvallige en een grijze. Sla vakanties en dagen met bezoek over.
2. Tel per dag de teruglevering op. Dat is het overschot dat een batterij had kunnen opvangen.
3. Tel de afname op tussen het einde van de teruglevering en het begin ervan de volgende ochtend. Dat is uw verbruik in de avond en nacht.
4. Hebt u alleen dagtotalen? Op een zonnige dag valt het grootste deel van de afname in de avond, de nacht en de vroege ochtend. Dan is de dagafname een redelijke benadering. Op een grijze dag niet.
5. Schrijf erbij wat er binnenkort verandert, zoals een warmtepomp of een elektrische auto, en welk deel daarvan in de avond en nacht valt.

De rekenmethode in vijf stappen

In het artikel over het rendement van een thuisbatterij staat de basisregel al: per dag verschuift een batterij hooguit het kleinste van drie getallen. Dat zijn het overschot, de bruikbare capaciteit en het verbruik in de avond en nacht. Hier gebruikt u die regel andersom: om de capaciteit te kiezen.

1. Kies de maten die u overweegt, bijvoorbeeld drie batterijen met een verschillende bruikbare capaciteit.
2. Reken per dag en per maat het kleinste getal uit. Dat is wat die batterij op die dag hooguit verschuift.
3. Vergelijk de stappen. Kijk hoeveel kWh elke grotere maat extra verschuift, en op hoeveel dagen per jaar dat gebeurt.
4. Zoek de knik. Waar een grotere maat op de meeste dagen niets meer toevoegt, ligt de bovengrens voor uw doel.
5. Controleer daarna het vermogen en de aansluiting. Kan de batterij het overschot opnemen in de zonnige uren, en de avondvraag leveren?

Fictief huishouden met zonnepanelen en een vast contract. De getallen per dag zijn zelf gekozen aannames, geen gemiddelden. Het huishouden vergelijkt 5, 10 en 15 kWh bruikbare capaciteit. Per dag geldt: verschoven is het kleinste van overschot, bruikbare capaciteit en verbruik in de avond en nacht.

Zonnige zomerdag

Overschot 14 kWh, avond en nacht 7 kWh. Verschoven: 5 kWh bij 5 kWh capaciteit, 7 kWh bij 10 kWh, 7 kWh bij 15 kWh.

Wisselvallige dag in voorjaar of najaar

Overschot 6 kWh, avond en nacht 8 kWh. Verschoven: 5 kWh bij 5 kWh capaciteit, 6 kWh bij 10 kWh, 6 kWh bij 15 kWh.

Grijze winterdag

Overschot 1 kWh, avond en nacht 10 kWh. Verschoven: 1 kWh, bij elke capaciteit.

Extra per stap

Van 5 naar 10 kWh: 2 kWh extra op de zomerdag, 1 kWh op de wisselvallige dag, niets in de winter. Van 10 naar 15 kWh: op geen van deze dagen iets extra.

Voor dit huishouden ligt de grens rond 7 kWh bruikbare capaciteit: het verbruik in de avond en nacht op zonnige dagen. Een batterij van 15 kWh verschuift hier niet meer dan een van 10 kWh.

Wat dit wel en niet betekent: Fictief, met bruikbare capaciteit, zonder verlies bij laden en ontladen en zonder grenzen in kW. Het voorbeeld zegt niets over wat een batterij in geld oplevert of wanneer hij zich terugverdient, en het is geen advies voor een maat. Het laat alleen zien hoe u met uw eigen meterdata afbakent welke capaciteit u werkelijk benut.

Wat het voorbeeld laat zien

In dit voorbeeld begrenst in de zomer het avondverbruik wat de batterij doet, en in de winter het overschot. Met zonnepanelen in Nederland is het overschot in de zomer veel groter dan in de winter. Ruimte boven uw avondverbruik op zonnige dagen blijft dus het grootste deel van het jaar onbenut.

Daarna komen het verlies bij laden en ontladen en de veroudering, en pas dan de kosten. Die rekensom staat in het artikel over rendement.

Waarom groter niet altijd beter is

Extra capaciteit telt alleen op dagen met meer overschot én meer avondverbruik dan de kleinere batterij al aankon. Op andere dagen raakt die extra ruimte niet vol of niet leeg.

Milieu Centraal schrijft dat een thuisbatterij zich bij de huidige prijzen waarschijnlijk niet terugverdient. Een grotere batterij kost meer, dus capaciteit die u zelden benut, maakt die rekensom niet gunstiger.

Een grotere batterij: wat ervoor en ertegen pleit

Met een dynamisch contract

Met een dynamisch contract kan een batterij ook in de winter iets doen: laden uit het net als stroom goedkoop is, en die stroom gebruiken als hij duur is. Voor de capaciteit telt dan vooral hoeveel u verbruikt in de uren met hoge prijzen.

Een grote batterij om op prijsverschillen te handelen lijkt aantrekkelijk. Maar hoe groot die verschillen worden, staat vooraf niet vast, en bij elke laadbeurt gaat energie verloren. Hoe zo'n contract met een batterij samenwerkt en welke risico's erbij horen, leest u in een apart artikel.

Vermogen, fasen en uw aansluiting

De capaciteit die u uitrekent, moet ook passen bij uw installatie. Hoeveel vermogen een batterij kan laden en leveren, hangt niet alleen af van de omvormer, maar ook van de groep waarop hij zit en van uw aansluiting.

Er zijn batterijsystemen die op één fase werken en systemen die het vermogen over drie fasen verdelen. Welke variant bij u past, hangt af van uw aansluiting, de verdeling van de groepen over de fasen en de zware verbruikers die er al zijn. Lees ook wat het verschil is tussen 1-fase en 3-fase.

Laadt de batterij uit het net, bijvoorbeeld bij een lage prijs, dan komt dat bovenop het verbruik van dat moment. Staan ook de laadpaal en de warmtepomp aan, dan kan uw aansluiting aan haar grens komen. Sturing kan het vermogen dan verdelen, zoals load balancing bij een laadpaal dat doet.

Een eigen groep en een veilige plek

Volgens Milieu Centraal sluit een installateur een thuisbatterij aan op een eigen groep. Of er in uw groepenkast ruimte is voor die groep, hoort dus bij de keuze.

Een grotere batterij vraagt ook een grotere plek. Die moet passen bij de adviezen van de Brandweer: een koele, geventileerde plek buiten de vluchtroute.

Veelgemaakte misverstanden

“Een batterij van 10 kWh levert elke dag 10 kWh.”

Alleen als hij elke dag vol raakt en ook weer leeg. Het getal in de productnaam kan bovendien de nominale capaciteit zijn. Kijk in de datasheet naar de bruikbare capaciteit, en reken met verlies bij laden en ontladen.

“Deel uw jaarverbruik door 365, dan weet u de maat.”

Overdag gebruikt u een deel van uw zonnestroom direct, zonder batterij. Een batterij dekt alleen wat u na het overschot nog nodig hebt, en alleen zover er overschot was.

“Met een grotere batterij hebt u langer stroom bij een storing.”

Eerst de vraag of een batterij bij stroomuitval wel stroom levert. Dat kan alleen als het systeem daar een speciale functie voor heeft en zo is aangesloten. Zonder die functie helpt ook een grote batterij niet. Dat behandelen we in een apart artikel.

Wanneer schakelt u een vakman in?

Laat een installateur meekijken als een van deze situaties bij u speelt.

• U wilt weten welk vermogen en welke capaciteit op uw aansluiting en in uw groepenkast passen.
• U overweegt een batterij naast een laadpaal of warmtepomp op dezelfde aansluiting.
• U twijfelt of een systeem op één fase of op drie fasen bij uw installatie past.
• U zoekt een plek die past bij het advies van de Brandweer.

Eplus beoordeelt wat er op uw aansluiting past en waar een batterij kan staan. Meer daarover leest u op de pagina over een thuisbatterij laten plaatsen.

Meer uitleg over opslag, sturing en verbruik vindt u in de Kennisbank Energie.