Hoe werkt een thuisbatterij?

Een thuisbatterij laadt op als stroom goedkoop is of als je zonnepanelen meer opwekken dan je gebruikt, en ontlaadt als stroom duur is. Een omvormer zet de stroom om, een batterijmanagementsysteem (BMS) bewaakt de cellen en een energiemanagementsysteem (EMS) bepaalt, samen met je energieleverancier, wanneer de batterij laadt en ontlaadt. In de zomer bewaart hij vooral je eigen zonnestroom voor de avond. In de winter laadt hij goedkope stroom uit het net en gebruik je die als stroom duur is.

Een slimme thuisbatterij bestaat uit vier onderdelen die samenwerken:

• De batterij zelf: LFP-cellen (lithium-ijzerfosfaat) waarin de stroom wordt opgeslagen. De capaciteit in kWh zegt hoeveel erin past.
• De omvormer: zonnepanelen en batterijen werken met gelijkstroom, je huis en het stroomnet met wisselstroom. De omvormer zet de stroom om. Zijn vermogen in kW bepaalt hoe snel de batterij laadt.
• Het batterijmanagementsysteem (BMS): bewaakt temperatuur, spanning en laadstatus van de cellen, zodat de batterij veilig blijft en langer meegaat.
• Het energiemanagementsysteem (EMS): het brein. Het EMS bepaalt wanneer de batterij laadt, ontlaadt of wacht, op basis van de prijs- en handelssignalen van je dynamische energieleverancier.

Bij elke omzetting gaat een beetje energie verloren. Bij een goede batterij is dat verlies klein: een slimme AEG All-in-One thuisbatterij heeft bijvoorbeeld een efficiency (RTE) van ruim 98%. Lees aan welke specificaties je de beste thuisbatterij herkent.

Alle stroom gaat via de omvormer. Die verbindt je zonnepanelen, de thuisbatterij, je huis en het stroomnet. We gaan er hier van uit dat je zonnepanelen direct op de omvormer van de batterij zijn aangesloten. Welke kant de stroom op gaat, bepaalt het EMS. Dat is direct gekoppeld aan je dynamische energieleverancier, zoals Frank Energie of NextEnergy. De leverancier kijkt naar de stroomprijzen en de energiemarkt, het EMS zet die signalen om in opdrachten aan de batterij.

Zonnestroom gebruik je eerst direct in huis, gemiddeld zo’n 30%. Zonder thuisbatterij gaat de rest, ongeveer 70%, terug naar het net. Met een batterij zet het EMS die stroom op vijf manieren in:

1. Meer eigen zonnestroom gebruiken (zomer): overtollige zonnestroom sla je op en gebruik je ’s avonds en ’s nachts zelf.
2. Duur terugleveren (zomer): opgeslagen zonnestroom die je niet zelf nodig hebt, lever je terug als de prijs hoog is.
3. Goedkoop inkopen (vooral winter): stroom die je nodig hebt en niet zelf opwekt, koop je in als die goedkoop is.
4. Handelen op prijsverschillen (zomer en winter): is er ruimte in de batterij, dan koopt hij stroom goedkoop in en verkoopt hij die als de prijs hoog is.
5. Netdiensten (zomer en winter): is er ruimte, dan laadt of ontlaadt de batterij als het stroomnet daarom vraagt. Via de virtual power plant (VPP) van je leverancier doet hij mee op de onbalansmarkt en op congestiemarkten. Samen heten dit de flexibiliteitsmarkten.

Je leverancier zet de batterij in op drie soorten markten:

De stroomprijs volgt elke dag vrijwel hetzelfde patroon. In de zomer is stroom midden op de dag het goedkoopst, omdat alle zonnepanelen tegelijk leveren. In beide seizoenen is stroom ’s avonds het duurst. Precies dat verschil benut je thuisbatterij.

De batterij voert die opdrachten uit binnen vaste grenzen. Hij ontlaadt nooit helemaal: er blijft ongeveer 10% in, en bij een All-in-One nog eens ongeveer 10% voor noodstroom. De batterij degradeert ook: na tien jaar ongeveer 15%. Daar houden we bij het berekenen van de capaciteit ook rekening mee. Het BMS grijpt in als temperatuur of spanning niet goed zijn. Wat je hiervan terugziet, lees je in welke app wat laat zien bij je thuisbatterij.

In de zomer werkt een thuisbatterij vooral als opslag voor je eigen zonnestroom. Je panelen wekken midden op de dag veel meer op dan je verbruikt, terwijl je de meeste stroom gebruikt tussen 17.00 en 21.00 uur.

1. Ochtend: je huis gebruikt de eerste zonnestroom en wat er nog in de batterij zit.
2. Middag: het overschot gaat naar de batterij, in plaats van voor weinig naar het net.
3. Avond en nacht: je huis gebruikt de opgeslagen zonnestroom.
4. Overschot: Wat je niet zelf nodig hebt, lever je terug als de prijs hoog is

Rekenvoorbeeld zomerdag. Een gezin verbruikt 2.500 kWh per jaar en heeft 10 zonnepanelen en een batterij van 15 kWh. Op een zomerdag verbruikt het ongeveer 6,3 kWh en wekken de panelen zo’n 13,6 kWh op. Overdag gaat 2,2 kWh direct naar het huis. De batterij slaat ruim 4 kWh op, genoeg voor de avond en de nacht. Dat verbruik kost zonder batterij zo’n €1,32 per dag, met batterij ongeveer €0,15.

Zonder batterij gebruik je zelf ongeveer 30% van je zonnestroom, met een slimme thuisbatterij tot zo’n 80%. Lees waarom dat belangrijk is met het einde van de salderingsregeling.

Van oktober tot en met februari wekken je zonnepanelen weinig op. Dan krijgt de batterij een andere taak: hij laadt goedkope stroom uit het net en levert die als stroom duur is. Met je dynamische energiecontract verschilt de prijs per uur of kwartier. Stroom is vaak goedkoop ’s nachts, rond het middaguur en als het hard waait, en duur tijdens de avondpiek.

1. Nacht: stroom is goedkoop en de batterij laadt uit het net.
2. Dag: het beetje zonnestroom gebruik je direct of slaat de batterij op.
3. Avond: stroom is duur en je huis gebruikt de stroom uit de batterij.

Rekenvoorbeeld winterdag. Hetzelfde gezin verbruikt op een winterdag ongeveer 7,6 kWh en de panelen wekken zo’n 4,6 kWh op. De batterij slaat ruim 2 kWh zonnestroom op en laadt tussen 2.00 en 6.00 uur nog bijna 3 kWh uit het net, voor ongeveer €0,24 per kWh. Die stroom gebruikt het gezin ’s avonds, als een kWh zo’n €0,30 kost. De kosten dalen van ongeveer €1,72 naar €1,22 per dag, zonder de opbrengst uit handel en netdiensten. Lees meer over de opbrengst van een thuisbatterij in de winter.

Een vaste thuisbatterij wordt aangesloten op je meterkast. Bij een All-in-One zit de omvormer in de batterij en houdt hij bij een stroomstoring je hele huis aan de praat. Bij een hybride hangt er een losse omvormer naast en krijg je bij een storing stroom via een noodstroomstopcontact. Als het kan, worden je zonnepanelen direct op de omvormer van de batterij aangesloten. Kan dat niet, bijvoorbeeld bij micro-omvormers, dan krijg je een retrofitaansluiting. Je zonnepanelen houden dan hun eigen omvormer en de batterij wordt via de meterkast gekoppeld. De batterij werkt dan op dezelfde manier, alleen loopt de zonnestroom eerst via de omvormer van je panelen. Lees meer over een thuisbatterij plaatsen.

Welke batterij en aansluiting bij jouw huis passen, rekenen we uit en bespreken we in een gratis adviesgesprek. Domogo is een onafhankelijke adviseur en erkende social enterprise, en klanten waarderen ons met een 4,8 op Google.

Werkt een thuisbatterij zonder zonnepanelen?

Ja. De batterij laadt dan uit het net als stroom goedkoop is en levert stroom als die duur is. Zonder zonnepanelen mis je wel de opbrengst van je eigen zonnestroom, dus de batterij verdient zich langzamer terug. Lees hoe een thuisbatterij geld verdient.

Wat doet een thuisbatterij op de onbalansmarkt?

TenneT moet vraag en aanbod op het stroomnet elk moment in balans houden. Via de VPP van je energieleverancier laadt of ontlaadt je batterij, samen met andere batterijen, als het net daarom vraagt. Daar staat een vergoeding tegenover, die niet gegarandeerd is. Lees wat nieuwe markten betekenen voor het rendement.

Werkt een thuisbatterij bij een stroomstoring?

Alleen als hij een noodstroomfunctie heeft. Een All-in-One houdt je hele huis aan de praat, bij een hybride kun je stroom tappen uit een noodstroomstopcontact. Lees wat wel en niet kan met noodstroom.

Hoe snel laadt een thuisbatterij op?

Dat hangt af van de omvormer. Een 1-fase omvormer laadt met ongeveer 5 kW: een batterij van 15 kWh is dan in zo’n drie uur vol. Een 3-fase omvormer laadt met 10 kW of meer. Lees meer over de benodigde capaciteit in hoeveel kWh thuisbatterij je nodig hebt.

Hoe lang gaat een thuisbatterij mee?

Een LFP-thuisbatterij gaat met goed beheer zo’n twintig jaar mee. Een slimme batterij draait gemiddeld zo’n 1,2 cycli per dag en heeft na tien jaar nog ongeveer 85% van zijn capaciteit. Lees waarom actief beheer essentieel is.

Benieuwd of een thuisbatterij wat voor je is?

Over de auteur

Meint Schepers is verduurzamingsexpert bij Domogo. Hij legt huiseigenaren uit hoe een slimme thuisbatterij werkt, hoe deze samenwerkt met zonnepanelen en een dynamisch energiecontract en wat de batterij in de praktijk kan betekenen voor hun energieverbruik.