Wat is het verschil tussen AC- en DC-gekoppelde thuisaccu's

Wat is het?

Een thuisaccu koppelen aan je zonnepanelensysteem kan op twee manieren: via AC (wisselstroom) of DC (gelijkstroom). Het verschil zit 'm in het punt waarop de accu wordt aangesloten op je elektrische systeem.

Dit bepaalt hoe efficiënt je stroom wordt opgeslagen en weer gebruikt. Bij een DC-gekoppeld systeem sluit de accu direct aan op de gelijkstroomzijde van je zonnepanelen, vóór de omvormer.

De zonnestroom wordt dus direct in de accu opgeslagen zonder eerst omgezet te worden. De omvormer zet de stroom pas om naar wisselstroom op het moment dat je het verbruikt. Een AC-gekoppeld systeem werkt andersom.

Hier wordt de zonnestroom eerst door de omvormer omgezet naar wisselstroom, en vervolgens door een aparte accu-omvormer weer teruggezet naar gelijkstroom om op te slaan. Bij gebruik wordt de stroom opnieuw omgezet naar wisselstroom.

Het systeem 'hangt' als het ware aan de wisselstroomzijde van je installatie. De belangrijkste reden dat je überhaupt moet kiezen, is dat de meeste accu's intern werken met gelijkstroom. Zonnepanelen wekken ook gelijkstroom op. Het elektriciteitsnet en je apparaten werken met wisselstroom. Elke omzetting tussen deze twee kost energie, dus de manier waarop je koppelt heeft direct invloed op je rendement.

Hoe werkt het precies?

Bij een DC-gekoppeld systeem staan je zonnepanelen, accu en een hybride omvormer in serie. De panelen leveren gelijkstroom aan de omvormer, maar de accu kan die stroom direct aftappen en opslaan. Pas wanneer je stroom verbruikt, zet de hybride omvormer de gelijkstroom om naar wisselstroom voor je huishouden.

Dit betekent dat er slechts één omzetting plaatsvindt bij opslag en één bij ontlading.

De omvormer in dit systeem is speciaal ontworpen om zowel met panelen als met accu's te communiceren. Merken als SolarEdge en Huawei bieden populaire hybride omvormers voor dit type installatie.

Een AC-gekoppeld systeem heeft twee aparte omvormers: een normale PV-omvormer voor je zonnepanelen én een aparte accu-omvormer. De zonnestroom gaat eerst door de PV-omvormer (gelijkstroom naar wisselstroom), dan door de accu-omvormer (wisselstroom terug naar gelijkstroom voor opslag), en bij gebruik weer terug naar wisselstroom. Je kunt een AC-gekoppeld systeem achteraf eenvoudig toevoegen aan een bestaande zonnepaneleninstallatie.

De accu hangt als het ware 'parallel' aan je huidige systeem. Dat maakt het een populaire keuze voor mensen die al zonnepanelen hebben liggen en later een accu willen aanschaffen.

DC-systemen worden doorgaans in één keer geïnstalleerd als compleet systeem. Het ontwerp is strakker geïntegreerd, maar vereist wel dat je de juiste hybride omvormer kiest. Vervang je later je omvormer, dan is dat meteen een goed moment om voor DC-koppeling te kiezen.

De wetenschap erachter

Zonnepanelen wekken gelijkstroom (DC) op. Dat is elektriciteit die in één richting stroomt.

Het Nederlandse stroomnet en vrijwel alle huishoudelijke apparaten werken met wisselstroom (AC), waarbij de stroomrichting 50 keer per seconde omkeert. Een omvormer is nodig om tussen deze twee te schakelen.

Elke omzetting gaat gepaard met verliezen. Een moderne omvormer heeft een rendement van ongeveer 96-98%. Dat klinkt hoog, maar bij meerdere omzettingen stapelen de verliezen zich op. Bij een AC-systeem met twee omzettingen voor opslag en twee voor ontlading verlies je in totaal zo'n 8-15% aan energie.

Een DC-gekoppeld systeem reduceert het aantal omzettingen. De stroom gaat van paneel naar accu (geen omzetting) en van accu naar omvormer naar huis (één omzetting).

Het totale rendementsverlies blijft hierdoor beperkt tot ongeveer 4-8%. Dat verschil kan op jaarbasis flink oplopen, zeker bij grotere installaties. Daarnaast speelt de spanning een rol.

Zonnepanelen werken op een bepaald voltage, accu's op een ander voltage. Een hybride omvormer in een DC-systeem optimaliseert dit voltageverschil via een zogenaamde DC-DC-converter.

Dit zorgt ervoor dat panelen en accu's beide op hun optimale werkingspunt draaien.

Bij AC-koppeling is er geen directe optimalisatie tussen paneel en accu. De PV-omvormer optimaliseert alleen de panelen, de accu-omvormer alleen de accu. Dit kan in praktijk iets minder efficiënt zijn, vooral wanneer de belasting en productie sterk fluctueren.

Voordelen en nadelen

DC-gekoppeld

Het grootste voordeel van DC-koppeling is het hogere rendement. Minder omzettingen betekent minder energieverlies.

Daarnaast is de installatie vaak compacter omdat je maar één omvormer nodig hebt.

Dit scheelt in aanschafkosten en ruimte in je meterkast. Een nadeel is dat DC-systemen minder flexibel zijn. Je kunt ze niet zomaar achteraf toevoegen aan een bestaand systeem.

AC-gekoppeld

Ook ben je afhankelijk van de compatibiliteit tussen je hybride omvormer en de accu. Niet elke omvormer werkt met elk accumerk. Bovendien is de initiële investering hoger wanneer je alles in één keer moet aanschaffen. Gaat je hybride omvormer stuk, dan ligt zowel je zonnestroomproductie als je accu-opslag tegelijk stil.

Dat is een kwetsbaarheid die je moet meewegen. AC-koppeling blinkt uit in flexibiliteit.

Je kunt een accu toevoegen zonder je bestaande omvormer te vervangen. Ideaal als je al jaren zonnepanelen hebt en nu pas overweegt een accu te nemen.

Ook kun je de accu later eenvoudig uitbreiden of vervangen. Een ander voordeel is onafhankelijkheid. Je PV-omvormer en accu-omvormer werken los van elkaar.

Storingen in de ene component leggen niet automatisch de andere plat. Voor de betrouwbaarheid van je systeem is dat een pluspunt.

Het belangrijkste nadeel is het lagere rendement door extra omzettingen. Daarnaast zijn AC-systemen doorgaans duurder in totaal omdat je twee omvormers nodig hebt. De installatie is ook iets complexer, wat kan resulteren in hogere arbeidskosten.

Voor wie relevant?

Heb je nog geen zonnepanelen en wil je direct een compleet systeem met accu? Dan is DC-koppeling waarschijnlijk de beste keuze.

Het hogere rendement betaalt zich op de lange termijn terug, zeker met de stijgende energieprijzen. Vraag je installateur naar hybride omvormers van merken als SolarEdge of Enphase, Huawei of GoodWe. Ben je eigenaar van een bestaand zonnestroomsysteem en wil je nu een accu toevoegen?

Dan is AC-koppeling de logische route. Je hoeft je huidige omvormer niet te vervangen.

Populaire AC-gekoppelde systemen zijn onder meer de Tesla Powerwall en de Enphase IQ Battery. Voor bestaande installaties, bekijk de beste AC-gekoppelde thuisaccu's. Verwacht je in de toekomst je systeem uit te breiden met meer panelen of een grotere accu? Ook dan biedt AC-koppeling meer flexibiliteit.

Je kunt componenten stapsgewijs toevoegen zonder grote aanpassingen aan je bestaande installatie. Heb je een beperkt budget en wil je de laagste initiële kosten?

Dan is een DC-systeem met één hybride omvormer vaak voordeliger dan twee losse omvormers.

Maar reken goed door: het verschil in rendement kan op termijn de hogere aanschafkosten van een AC-systeem compenseren. Overleg altijd met een gecertificeerde installateur welke optie het beste past bij jouw situatie. Zij kunnen je energieverbruik, dakoriëntatie en toekomstplannen meenemen in een advies op maat, zoals welke omvormer past bij 10 zonnepanelen. Vraag ook naar eventuele subsidies, want die kunnen je keuze beïnvloeden.