Wat is de round-trip efficiency van een thuisaccu? Energieverlies bij laden/lossen

Wat is het?

De round-trip efficiency (RTE) is een cruciaal cijfer voor je thuisaccu. Het vertelt je hoeveel van de energie die je erin stopt, je er ook daadwerkelijk weer uit krijgt.

Stel je voor: je laadt de accu op met 10 kWh aan zonnestroom, maar bij het ontladen krijg je maar 9 kWh terug. Dan is de round-trip efficiency 90%. De overige 10% is verloren gegaan als warmte of door andere processen.

Dit percentage is de maat voor het totale energieverlies tijdens een volledige cyclus van laden en ontladen. Het is dus geen theoretisch maximum, maar een praktisch getal dat direct invloed heeft op je portemonnee en je zelfvoorzienendheid.

Een hogere RTE betekent simpelweg meer bruikbare energie uit dezelfde zonnestroom. Bij het vergelijken van thuisaccu's zie je dit getal vaak prominent vermeld.

Fabrikanten streven naar percentages tussen de 90% en 95%. De werkelijke waarde kan echter afhangen van omstandigheden zoals temperatuur en hoe snel je de accu leegt.

Hoe werkt het precies?

Het proces begint bij het laden. Je omvormer zet de wisselstroom van je zonnepanelen of het net om naar gelijkstroom voor de accu.

Tijdens deze omzetting en het opslaan in de batterijcellen gaat er al een klein deel van de energie verloren. Dit is het eerste verlies. Wanneer je stroom nodig hebt, ontladt de accu.

De gelijkstroom moet nu terug worden omgezet naar wisselstroom voor je huis.

Deze DC-naar-AC-omzetting kost opnieuw energie. Daarnaast verliest de accu zelf energie door interne elektrische weerstand, wat warmte wordt. Deze warmte is pure verspilling. De round-trip efficiency is de optelsom van al deze verliezen.

Het is een keten: elke schakel – laden, opslaan, ontladen – heeft een eigen efficiëntie. Het product van deze drie schakels bepaalt de uiteindelijke RTE. Daarom is een geïntegreerd systeem met een hybride omvormer vaak efficiënter, omdat er minder omzettingen nodig zijn.

De wetenschap erachter

De verliezen zijn terug te voeren op de fysica van batterijen en elektronica.

De belangrijkste boosdoener is warmteontwikkeling volgens de wet van Joule (P = I²R). Hoe hoger de stroom (I) waarmee je laadt of ontlaadt, en hoe hoger de interne weerstand (R) van de accu, hoe meer energie er als warmte verloren gaat. Omvormers zijn geen perfecte apparaten. Ze gebruiken halfgeleiders die schakelen met een bepaalde frequentie.

Tijdens dit schakelen gaat er energie verloren door schakelverliezen en magnetische verliezen in transformatoren en spoelen, wat de laad- en ontlaadsnelheid kan beïnvloeden. Moderne omvormers zijn hier steeds beter in geworden, maar 100% efficiëntie is onmogelijk.

Een ander fenomeen is zelfontlading. Een accu verliest langzaam lading, zelfs als je hem niet gebruikt.

Dit wordt veroorzaakt door interne chemische reacties. Voor lithium-ion accu's is dit verlies heel klein (1-3% per maand), maar het draagt wel bij aan de totale round-trip inefficiëntie over een langere periode.

Voordelen en nadelen

Het belangrijkste voordeel van een hoge round-trip efficiency is financieel. Je verliest minder van je dure zelfopgewekte stroom, waardoor je terugverdientijd korter wordt.

Elke procent winst in RTE is directe winst in je energiebalans. Daarnaast verhoogt het je onafhankelijkheid van het net, omdat je meer van je eigen opslag kunt gebruiken. Een hoog rendement gaat vaak ook samen met andere kwaliteiten.

Systemen met een hoge RTE hebben doorgaans betere koeling en geavanceerdere elektronica.

Dit kan wijzen op een robuuster en duurzamer product met een langere levensduur. Het is dus een goede indicator voor de algehele systeemkwaliteit. Er zijn ook nadelen en aandachtspunten. Accu's met de allerhoogste efficiency zijn vaak duurder in aanschaf.

Bovendien is de fabrieksopgave van RTE niet altijd wat je thuis behaalt. Factoren zoals buitentemperatuur (kou verlaagt de efficiency), de laadsnelheid, de leeftijd van de accu en de diepte van ontlading beïnvloeden het resultaat. Vraag daarom altijd naar de garantie op de capaciteit na een aantal jaren.

Voor wie relevant?

De round-trip efficiency is voor iedereen met een thuisaccu relevant, maar vooral voor de kritische koper. Als je een accu puur financieel wilt laten renderen, is round-trip efficiency een van de belangrijkste specificaties om op te letten.

Het bepaalt direct hoeveel waar je voor je geld krijgt.

Het is extra cruciaal voor huishoudens met een dynamisch energiecontract. Zij kopen stroom in op goedkope momenten en willen die later met zo min mogelijk verlies gebruiken. Elke procent efficiencywinst vertaalt zich hier direct in euro's.

Ook voor wie streeft naar maximale zelfvoorziening en minimale afhankelijkheid van het net is een hoge RTE essentieel.

Voor de gemiddelde gebruiker die vooral comfort en back-up wil, is het iets minder doorslaggevend, maar nog steeds belangrijk. Een accu met een lage efficiency (onder de 90%) kan zelfs bij een lage stroomprijs nooit rendabel worden. Laat je dus niet alleen leiden door de opslagcapaciteit (kWh), maar kijk altijd naar de combinatie met de round-trip efficiency.