Hybride omvormer of losse batterijomvormer: AC- of DC-gekoppeld?

Wat is het verschil tussen AC- en DC-gekoppelde opslag?

Zonnepanelen en batterijen werken met gelijkstroom (DC). Je huis en het stroomnet werken met wisselstroom (AC). Een omvormer zet het een om in het ander. Het verschil tussen AC- en DC-koppeling zit in de plek waar de batterij aan het systeem hangt, en dus in hoe vaak de stroom wordt omgezet.

• DC-gekoppeld: panelen en batterij hangen aan dezelfde hybride omvormer. Zonnestroom gaat als gelijkstroom de batterij in. Pas als je de stroom gebruikt, wordt hij één keer omgezet naar wisselstroom.
• AC-gekoppeld: de panelen hebben hun eigen omvormer, de batterij heeft een aparte batterijomvormer. Zonnestroom wordt eerst wisselstroom, daarna in de batterijomvormer weer gelijkstroom om op te slaan, en bij gebruik opnieuw wisselstroom.

Elke omzetting kost een klein beetje energie. SMA geeft voor zijn losse batterijomvormer Sunny Boy Storage een maximaal rendement van 97,5 procent op.¹ Dat is per omzetting, onder gunstige omstandigheden. Bij opgeslagen zonnestroom heeft een DC-gekoppeld systeem daardoor een kleine voorsprong.

Die voorsprong geldt niet altijd. Laadt je batterij uit het net, bijvoorbeeld ’s nachts met een dynamisch contract, dan moet de wisselstroom in beide opstellingen eerst naar gelijkstroom. Vergelijk rendementen bovendien alleen als ze op dezelfde manier zijn gemeten: fabrikanten noemen soms het rendement van één omvormer en soms dat van de hele route van paneel via batterij naar huis.

Wat doet een hybride omvormer precies?

Een hybride omvormer is een zonnepanelenomvormer met een ingebouwde batterijlader. Panelen en batterij sluit je allebei aan op hetzelfde apparaat. SMA omschrijft zijn hybride omvormer zo:

“The SMA Sunny Boy Smart Energy single-phase hybrid inverter is the two-in-one solution for the generation and flexible use of solar power at home.”

Er zijn ook systemen waarin de omvormer en de batterij in één kast zitten. Tesla bouwt in de Powerwall 3 een zonnepanelenomvormer in met drie MPPT-ingangen en een maximaal paneelvermogen van 20 kW.³ Een MPPT is de regelaar die per paneelgroep het beste werkpunt zoekt.

Een hybride omvormer hoeft niet meteen een batterij te hebben. SMA schrijft dat de batterij later kan worden toegevoegd.² Dat is handig als je nu panelen legt en een batterij pas later wilt. Let er dan wel op welke batterijen de omvormer ondersteunt, want niet elke batterij past bij elke hybride omvormer.

Een nadeel is dat alles aan één apparaat hangt. Valt de hybride omvormer uit, dan leveren de panelen én de batterij niets. Ook het vermogen is gedeeld: panelen en batterij leveren samen nooit meer dan het uitgangsvermogen van die ene omvormer. Tesla noemt voor de Powerwall 3 een uitgangsvermogen van 3,68 tot 11,04 kW, afhankelijk van de uitvoering en instelling.³

Wanneer kies je een losse batterijomvormer (AC-gekoppeld)?

Een losse batterijomvormer is gemaakt om naast een bestaande installatie te komen. SMA schrijft dat de Sunny Boy Storage door de AC-koppeling geschikt is voor nieuwe en voor bestaande systemen, en noemt ook het bijplaatsen bij omvormers van andere merken.¹ Je hoeft je huidige omvormer dus niet te vervangen.

Dat is vooral logisch als je omvormer nog niet oud is en goed werkt. Een werkend apparaat afdanken om een hybride omvormer te plaatsen, kost geld zonder dat je er veel voor terugkrijgt. Ook als je panelen op een ander dak of een ander gebouw liggen dan waar de batterij komt, is een AC-gekoppelde batterij praktisch: hij kan overal in huis aan een eigen groep.

Een batterijomvormer werkt bovendien zonder zonnepanelen. Wie geen panelen heeft en alleen wil laden als stroom goedkoop is, heeft niets aan de paneelingangen van een hybride omvormer. Een AC-gekoppelde batterij met een eigen omvormer is dan de logische opstelling.

Er zijn ook nadelen. Je hebt twee apparaten in plaats van één, en de zonnestroom wordt bij opslag vaker omgezet. Voor noodstroom moeten beide apparaten goed samenwerken, en dat kan niet met elke combinatie. Welke losse batterijomvormers bij jouw bestaande omvormer passen, verschilt per merk. Dat zoeken we voor je uit voordat je iets koopt.

Hybride of AC-gekoppeld: wat past bij jouw situatie?

De keuze hangt vooral af van wat er al op je dak en in je meterkast zit. Onderstaande tabel geeft de meest voorkomende situaties.

Daarnaast telt je aansluiting. Een hybride omvormer moet passen bij het aantal fasen in je meterkast; de Sunny Boy Smart Energy van SMA is bijvoorbeeld een 1-fase-omvormer.² Welke aansluiting je hebt en wat dat betekent voor het omvormervermogen, staat in 1-fase of 3-fase. Wil je later noodstroom, kijk dan ook naar noodstroom bij een stroomstoring: niet elke omvormer ondersteunt dat.

Wat betekent de keuze voor noodstroom en het laadvermogen?

Hybride en AC-gekoppelde systemen kunnen allebei noodstroom leveren, maar niet op dezelfde manier. SMA noemt voor zijn hybride omvormer een ingebouwde noodstroomvoorziening voor geselecteerde apparaten en een optionele back-up voor het hele huis, bij 1- en 3-fase-installaties.² Bij de losse batterijomvormer Sunny Boy Storage schakel je bij netuitval handmatig over op noodstroom; met een extra omschakelaar kan dat automatisch voor de hele woning.¹ De opstelling bepaalt dus mee hoe je noodstroom geregeld wordt.

Het vermogen van de omvormer bepaalt hoe snel de batterij laadt en ontlaadt. Dat staat los van de capaciteit in kWh. Sonnen noemt voor de sonnenBatterie 10 een laad- en ontlaadvermogen van 4,6 kW, bij een bruikbare capaciteit van 10 kWh.⁴ Zo’n batterij is in ruim twee uur vol of leeg, als hij op vol vermogen draait.

Bij een hybride omvormer delen panelen en batterij dat vermogen. Op een zonnige middag met een lege batterij kan dat krap worden. Bij een AC-gekoppeld systeem heeft de batterij een eigen omvormer en een eigen vermogen, los van de panelen. Voor een huishouden dat veel stroom in korte tijd wil verschuiven, zoals met een dynamisch contract, is het omvormervermogen daarom net zo belangrijk als het aantal kWh.