Off the grid: kan je een volledig zelfvoorzienend huis bouwen?

Menig bouwheer droomt ervan om zijn woning volledig energie-autonoom te maken en van het elektriciteitsnet af te halen. Maar is dat realistisch? We bezochten een energieneutrale nieuwbouw in de Oostkantons die zonnepanelen combineert met een slimme batterij. Het doel? Een huis dat voor 100% zelfvoorzienend is.

Rendabiliteit

De energieopbrengst van zonnepanelen loopt voor een gemiddeld gezin tegengesteld aan de verbruikscurve. Wanneer we het meeste stroom verbruiken, is er amper zonlicht. En als we ons huis verlaten om naar het werk en naar school te gaan, wekken de zonnepanelen energie op.

Dat was tot vandaag geen probleem, omdat de huidige elektriciteitsmeters terugdraaien. Maar met de komst van de digitale meters, die vanaf juli dit jaar worden uitgerold, is dat op termijn niet meer mogelijk. Daarom stellen veel (toekomstige) eigenaars van zonnepanelen zich de vraag hoe ze hun zonne-energie beter kunnen benutten.

De batterij als oplossing?

Het teveel aan opgewekte energie kan je ook met de digitale meter naar het net  terugsturen. Het rendement daarvan is aan de lage kant, aangezien de kost van netstroom een veelvoud bedraagt van de opbrengst waarmee je eigen stroom aan het net teruggeeft: energie is nu eenmaal kostbaarder tijdens piekmomenten, ook voor de netbeheerder.

Als je die overtollige stroom van je zonnepanelen niet aan dalprijzen wil verkopen, kan je een batterij plaatsen om de stroom overdag op te slaan voor wanneer je ze nodig hebt. In theorie ben je dan niet meer afhankelijk van duurder wordende netstroom. Maar werkt het ook in de praktijk?

De installatie

Wie vandaag een residentiële PV-installatie dimensioneert, doet dat wellicht op basis van het jaarverbruik. Dat komt grofweg neer op 1.000 kWh per inwoner. Een warmtepomp verbruikt nog eens 3.000 à 4.000 kWh per jaar.

Het huis dat we bezochten, is een energieneutrale woning. De installatie is geplaatst door Viessmann en bestaat uit een PV-installatie van 8,32 kWh met een omvormer van 5kVa, een warmtepomp van 10 kWh en een batterij met een opslagcapaciteit van 10,5 kWh. Alle energie in het huis is dus elektrisch, zonder gebruik van gas of olie.

Slimme batterij

In de ruime kelder, waar al het materiaal is geplaatst, vinden we ook de grote batterij. Het is een iets duurdere driefasige hoogvoltage oplossing van Fronius, die de DC-spanning (gelijkspanning) van de panelen rechtstreeks naar de batterij stuurt. Er zijn dus geen verliezen in de omzetting van DC naar AC (wisselspanning) en terug, en de batterij kan bovendien sneller laden en ontladen.

Daarnaast heeft de eigenaar een slimme stuureenheid met meerdere meters voor de panelen, de batterij, de warmtepomp en het net. Dit systeem zorgt ervoor dat de warmtepomp wordt aangestuurd als de batterij volledig opgeladen is. In de toekomst kan de eigenaar zo ook zijn stroomverbruik optimaliseren. Denk maar aan het aansturen van de wasmachine of het opladen van een E-bike of elektrische wagen. Zo wordt de opslagcapaciteit van de batterij maximaal benut.

Het resultaat

Is de eigenaar erin geslaagd om volledig zelfvoorzienend te leven? Die rekensom kunnen we met behulp van de datalogger eenvoudig maken. Gemiddeld kan 30% van de verbruikte stroom rechtstreeks van de zonnepanelen komen. Er is dus nog 70% nodig, die zonder batterij van het net zou komen.

30% daarvan wordt opgevangen door de batterijcapaciteit, en daar komt 20% winst bij door de slimme aansturing ervan. Dat betekent dat er nog 20% van de energie van het stroomnet wordt aangekocht. Volledig netonafhankelijk zijn is dus niet haalbaar.

Met de huidige batterij is er in de winter een periode van vier tot acht weken waarin te weinig zonne-energie wordt opgewekt. Daarom zou het ook nutteloos zijn om een grotere batterij te installeren. Een batterij die tot acht weken aan energie kan opslaan, is simpelweg onbetaalbaar.

Zelf een batterij plaatsen?

De batterij is een goede oplossing om minder afhankelijk te worden van het stroomnet. Als je besluit om de investering te maken, hou er dan rekening mee dat de prijsverschillen in de batterijen ook een groot kwaliteitsverschil betekenen. Daarnaast is het aan te raden om te investeren in een kwalitatieve omvormer en een slimme aansturing. Die garanderen dat je in de toekomst het gebruik van de batterij kunt blijven optimaliseren.

Overweeg ook om de zonnepanelen oost-west te richten. Zo kan je ’s ochtends en ’s avonds langer op de zonnepanelen teren en de batterij ontlasten. Een alternatief voor de verbruiksintensieve warmtepomp is een brandstofcel. Dat toestel wekt zowel warmte als energie op, maar heeft gasaanvoer nodig. Dan kan je van het stroomnet af, maar moet je wel nog steeds een gasfactuur betalen.

Wat brengt de toekomst?

Is de investering in zo’n installatie dan rendabel? De onvoorspelbare prijsevolutie in zowel elektriciteit als de batterijtechnologie maken het onmogelijk om daar een sluitend antwoord op te geven. Ook de producenten van smartphones en elektrische wagens hebben nood aan efficiëntere batterijen, waardoor ze duur zullen blijven.

De veelbelovende ontwikkelingen in waterstoftechnologie kunnen het opslaan en transporteren van energie naar een nieuw tijdperk brengen, dus er zijn positieve vooruitzichten.