Tigo TS4-A-O optimizer: retrofit-oplossing voor bestaande systemen

Wat is het?

De Tigo TS4-A-O is een zogenaamde optimizer die je achteraf kunt installeren op je bestaande zonnepanelensysteem. In plaats van dat elk paneel direct op de omvormer is aangesloten, zit er nu een klein kastje tussen.

Dit kastje, de optimizer, wordt direct onder of naast elk individueel zonnepaneel gemonteerde. Het is een retrofit-oplossing, wat betekent dat je je huidige panelen en omvormer kunt behouden. Deze optimizer is specifiek ontworpen voor systemen met een centrale stringomvormer.

Bij een traditioneel systeel werken panelen in serie, als een soort kerstverlichting.

Als één paneel minder presteert door schaduw of vuil, heeft dat invloed op de hele serie. De TS4-A-O doorbreekt deze seriekoppeling en geeft elk paneel zijn eigen 'brein'. Het hoofddoel is om de energieopbrengst per paneel te maximaliseren, onafhankelijk van de prestaties van de andere panelen in de serie. Dit maakt het een interessante optie voor daken met schaduwval, niet-uniforme oriëntaties of wanneer je simpelweg meer uit je bestaande installatie wilt halen zonder alles te vervangen.

Hoe werkt het precies?

De installatie begint met het fysiek monteren van de TS4-A-O unit achter elk zonnepaneel.

Je klikt hem vast op de montagebeugels of het frame. Vervolgens sluit je de bekabeling van het paneel aan op de optimizer, en de uitgaande kabel van de optimizer op de bestaande DC-bedrading die naar je omvormer loopt.

Het is een plug-and-play installatie die door een gecertificeerde installateur moet worden uitgevoerd. Eenmaal geïnstalleerd, regelt de optimizer de spanning en stroom van het individuele paneel. Het apparaat voert een techniek uit die 'DC/DC-conversie' wordt genoemd. Het past de uitgangsspanning van het paneel continu aan om het maximale vermogen te vinden, ongeacht wat de omvormer op dat moment vraagt.

Dit heet Maximum Power Point Tracking (MPPT) op paneelniveau. Voor monitoring en controle heeft de Tigo een apart communicatiesysteem.

Je hebt een Tigo Cloud Connect kit nodig, die bestaat uit een gateway die in de buurt van je omvormer wordt geïnstalleerd. Deze gateway communiceert draadloos met alle TS4-A-O units op het dak en stuurt de data naar de Tigo-cloud. Via een app of webportal kun je dan de prestatie van elk afzonderlijk paneel in de gaten houden.

De wetenschap erachter

Het kernprincipe is het maximaliseren van het vermogen dat elk paneel kan leveren, bekend als het Maximum Power Point (MPP). Elke zonnepaneel heeft een specifieke combinatie van spanning en stroom waarbij het maximale vermogen (Vermogen = Spanning x Stroom) wordt geleverd.

Dit punt verandert continu door invloeden als zoninstraling, temperatuur en schaduw. In een traditioneel stringsysteem zoekt de centrale omvormer naar één MPP voor de hele serie panelen, wat een compromis is ten opzichte van microomvormers zoals de APS YC600.

De TS4-A-O verplaatst deze taak naar het individuele paneel. De optimizer vindt lokaal het optimale MPP voor dat specifieke paneel en zet de energie om naar een vaste, hogere spanning die efficiënt door de serie naar de omvormer wordt getransporteerd, zoals een GoodWe GW-XS voor kleine systemen.

Deze architectuur heet een 'module-level power electronics' (MLPE) systeem. De DC/DC-converter in de optimizer is een efficiënte schakelende voeding. Deze kan de ingangsspanning van het paneel verlagen of verhogen naar een vaste uitgangsspanning. Dit minimaliseert verliezen in de bekabeling en maakt het mogelijk om panelen met verschillende hellingshoeken of oriëntaties in dezelfde string te combineren zonder grote verliezen.

Voordelen en nadelen

Het grootste voordeel is een verhoogde energieopbrengst, vooral bij partiele schaduw. Een beschaduwd paneel wordt geïsoleerd en verlaagt niet langer de productie van de hele serie.

Je kunt ook panelen met verschillende vermogens of van verschillende merken in dezelfde string combineren, wat flexibiliteit biedt bij uitbreiding of vervanging.

De paneel-niveau monitoring is een krachtige tool voor onderhoud en probleemdiagnose. Een ander voordeel is de veiligheid. Bij een noodsituatie, zoals brand, kan de installateur of de brandweer via een fysieke schakelaar de spanning op de DC-bedrading tussen de panelen en de omvormer terugbrengen tot een veilig niveau.

Dit is een vereiste volgens de nieuwste Nederlandse normen (NEN 1010). De nadelen zijn de extra kosten voor de optimizers zelf en de installatie.

Je voegt extra elektronische componenten toe aan het dak, wat op lange termijn een potentieel storingspunt kan zijn. Hoewel de units zelf geen bewegende delen hebben, is er een kleine efficiëntieverlies in de DC/DC-conversie zelf. De totale systeemefficiëntie kan daardoor iets lager zijn dan een optimaal presterend systeem zonder optimizers.

Voor wie relevant?

Deze retrofit-oplossing, zoals Enphase IQ8+ microomvormers, is het meest relevant voor eigenaren van bestaande zonnesystemen met een stringomvormer die last hebben van vermogensverlies door schaduw.

Als je merkt dat je opbrengst lager is dan verwacht, vooral op bepaalde tijden van de dag, kan dit een effectieve oplossing zijn. Het is ook interessant als je je systeem wilt moderniseren met monitoring zonder de hoofdomvormer te vervangen.

Daarnaast is het interessant voor wie zijn dak wil uitbreiden met extra panelen, maar waar de nieuwe panelen niet perfect passen in de bestaande serie (bijvoorbeeld een andere hellingshoek of merk). De optimizer maakt deze mismatch onschadelijk. Ook voor wie simpelweg meer inzicht en controle wil over de prestaties van elk paneel is dit systeem een waardevolle upgrade. Overweeg dit niet als je dak volledig schaduwvrij is en alle panelen identiek zijn en op dezelfde manier liggen.

In dat geval zijn de extra kosten waarschijnlijk niet rendabel. Laat altijd een deskundige installateur een schouw uitvoeren om te bepalen of de investering in jouw specifieke situatie de moeite waard is en of de extra hardware op je dak past.