Waarom draait een generator met batterij niet meer 24/7?

Draait je site op een generator omdat er geen net is, het net te ver ligt of de aansluiting te klein is? Dan is het antwoord meestal hetzelfde: vervang de generator niet, degradeer hem. Laat zonnepanelen en een batterij de dagelijkse last dragen, en laat een generator met batterij alleen automatisch starten als de batterij erom vraagt. Dit artikel legt uit waarom dat werkt, wat continu draaien je kost, hoe je het systeem dimensioneert en welke regels in België gelden.

Op je boerderij, afgelegen site of werkplaats draait de generator dag en nacht. ’s Nachts draait hij voor een koelkast, wat lampen en de router, en je hoort hem tot in huis. De brandstof moet tot op de site geraken en de olie moet ververst worden. En achter in je hoofd zit de nacht dat hij stilvalt.

Het dure is niet de motor. Het zijn de uren. Een generator is gedimensioneerd op je grootste machine, maar het grootste deel van de dag en de hele nacht levert hij maar een fractie daarvan. Elk van die uren kost brandstof en brengt het volgende onderhoud dichterbij. En als hij je enige stroombron is, legt één panne de hele site stil.

Zo draaide ook een boerderij in St-Georges-sur-Meuse, in de provincie Luik. De straat had geen elektriciteitsaansluiting, dus draaide alles op de boerderij op een generator, dag en nacht. YouPower plaatste zonnepanelen met een batterijsysteem: 30 kVA omvormervermogen en 46,2 kWh opslag. De generator staat er nog, maar dient nu alleen als back-up. De boerderij is volledig off-grid en heeft nooit een aansluiting op de straat nodig gehad. Bekijk de referentie van de boerderij in St-Georges-sur-Meuse.

Waarom is een generator die 24/7 draait zo duur?

Een generator is gedimensioneerd op de grootste verbruiker van de site: de melkmachine, de pomp, de compressor, de werkplaats. Het grootste deel van de dag, en de hele nacht, is de werkelijke last maar een fractie daarvan. De motor draait toch door, want er vraagt altijd wel iets stroom.

Neem een typische dieselgenerator van 30 kVA. Een indicatieve verbruikstabel van een Britse leverancier van stroomgroepen (FW Power) geeft ongeveer 2 liter per uur bij een kwart belasting. Bij volle belasting is dat ongeveer 7 liter per uur. Laat hem de klok rond draaien bij een kwart belasting en je verbruikt ruwweg 48 liter per dag. Dat is ongeveer 17.500 liter per jaar, voor 8.760 draaiuren. Dat zijn illustratieve cijfers, niet die van St-Georges. Kijk naar je eigen brandstoffacturen.

Vier zaken maken continu draaien erger dan de brandstoffactuur alleen laat vermoeden:

• Uren bepalen het onderhoud. Olie en filters worden vervangen na het aanbevolen aantal draaiuren (of jaarlijks, wat eerst komt). Een generator die nooit stopt, bereikt zijn onderhoudsinterval veel sneller.
• Een lage belasting past slecht bij een generator. Wind & Sun, een Britse off-grid specialist, raadt een generator aan die bij de verwachte lasten op minstens 40% van zijn vermogen draait. De uitzondering is als de fabrikant iets anders zegt.
• Lawaai, uitlaatgassen en diefstalrisico stoppen nooit. Een generator naast een woning, een stal of een vakantieverblijf hoor je de hele nacht. Brandstof in een tank op een afgelegen site is bovendien een doelwit voor dieven.
• Eén motor draagt de hele site. Brandstof moet geleverd en opgeslagen worden, en een lege tank of een panne legt alles stil tot de motor weer draait.

Eerlijk tegenover de motor: per liter is een licht belaste generator op die tabel niet dramatisch minder efficiënt. Hij haalt ongeveer 3 kWh per liter bij een kwart belasting tegenover ongeveer 3,4 kWh bij volle belasting. De grote besparing komt niet van de motor beter te laten draaien. Ze komt van hem het grootste deel van het jaar helemaal niet te laten draaien.

Hoeveel draaiuren bespaart een generator met batterij?

In een systeem met generator en batterij wordt de batterij de buffer tussen aanbod en vraag. De omvormer/lader vormt 24 uur per dag het lokale net vanuit de batterij. De generator volgt de last niet meer. Hij laadt.

• Overdag: zonnepanelen voeden de site rechtstreeks en laden de batterij met het overschot.
• 's Avonds en 's nachts: de batterij voedt de site. Er draait geen motor.
• Donkere periodes: als de batterij een ingestelde laadtoestand bereikt, start de sturing de generator. Hij draait op een gezonde belasting, voedt de site en laadt de batterij op, en stopt dan.
• Zware lasten: als een verbruiker meer vraagt dan de generator kan leveren, voegt een Victron omvormer/lader met PowerAssist vermogen uit de batterij toe. Zo hoeft de generator niet op de piek gedimensioneerd te worden.

Hoever de uren dalen, hangt af van je verbruik, je zonnepanelen en de Belgische winter. Het best gedocumenteerde voorbeeld dat we hebben is Special Renting Van Zele in Zele. Dat bedrijf verhuurt (elektrisch) hefmaterieel en heeft helemaal geen aansluiting op het openbare net. De netstudie bood geen aansluiting op het klassieke distributienet. De site draait op 30 kWp zonnepanelen, een batterij die in de voorstudie gedimensioneerd werd en een noodgenerator.

De monitoringdata tonen het patroon. Het grootste deel van het jaar dekt de zonne-energie het verbruik ruim. Alleen in de winter raakt de batterij vaak genoeg leeg om de generator te starten. Vanaf december draait de generator op een aantal dagen, met januari als slechtste maand. De rest van het jaar blijft hij uit. Het krantenartikel over Van Zele voegt een mooi detail toe. De generator staat bewust in de kelder, zodat zijn warmte niet verloren gaat maar de vloer verwarmt. Wil je weten hoe Van Zele een gebouw zonder netaansluiting laat draaien, met een generator die alleen in de winter bijspringt? Lees dan ons artikel over nieuwbouw zonder netaansluiting.

België heeft in december en januari donkere weken die geen redelijke batterij overbrugt. Daarom hoort bij een bedrijfssite die het hele jaar volledig off-grid draait een generator in het ontwerp. De wintercijfers leggen we in detail uit in onze gids over off-grid zonnepanelen met batterij.

Welke alternatieven heb je voor een generator die 24/7 draait?

Er is meer dan één uitweg uit een generator die nooit stopt. Hier is een eerlijke vergelijking. Kosten hangen zo sterk af van de site dat we alleen cijfers noemen die we kunnen onderbouwen.

Is een zware machine de reden dat je een zwaardere aansluiting nodig zou hebben? Lees dan ons artikel over de vraag of een batterij een hoogspanningscabine kan vervangen. Staat de generator er alleen voor stroompannes bij een aangesloten bedrijf, dan is dat een vraag over noodstroom: zie noodstroomvoorziening voor bedrijven. Op een veebedrijf lees je hoe je de stalventilatie draaiende houdt bij stroomuitval.

Kun je een batterij toevoegen aan je bestaande generator?

Verschillende van onze generatorprojecten startten met een generator die al op de site stond. We gooien hem niet weg. We geven hem een kleinere, betere taak.

St-Georges-sur-Meuse: van 24-urengenerator naar back-up

Een boerderij in Wallonië zonder aansluiting op de straat, volledig op een generator. YouPower voegde zonnepanelen en een batterijsysteem van 30 kVA en 46,2 kWh toe. De generator dient nu alleen nog als back-up. Een aansluiting op de straat was nooit nodig. Bekijk de referentie in St-Georges-sur-Meuse.

Wielsbeke: de generator draaide toch al

Een vlasverwerkingsbedrijf met één zware machine. Die op het net laten draaien, zou een grote hoogspanningscabine vergen. In de plaats startte een generator die de vlasmachine aandreef en bleef draaien zolang ze werkte, zoals dat ook bij een betoncentrale gebeurt. Die generator iets zwaarder belasten om een batterij van 30,8 kWh (3 x 8 kVA) te laden, bleek de juiste keuze. De batterij voedt de rest van de dag. Bekijk de referentie in Wielsbeke.

Maasmechelen: net of generator, de klant kiest

De klant had een generator voor noodgevallen. Ons semi-off-grid systeem maakte hem echt nuttig: de klant kan kiezen tussen het net en de generator als lader van zijn eigen off-grid systeem. 24 kVA, 30,8 kWh. Bekijk de referentie in Maasmechelen.

Kasterlee en Maaseik: kleinere sites, dezelfde logica

In Kasterlee lag een paardenstal met buitenverblijf heel ver van het net. De eigenaars wilden niet telkens een generator laten draaien als ze er verbleven. Dus kozen ze voor een off-grid systeem: 5 kVA en 16 kWh, genoeg voor het hele jaar. Bekijk de referentie in Kasterlee. In Maaseik was al een generator aanwezig, en een thuisbatterij van 9 kVA en 15,4 kWh kreeg een off-grid modus met generatoraansluiting. Bekijk de referentie in Maaseik. Voor woningen lees je meer over thuisbatterij opladen met generator op onze pagina over thuisbatterijen.

Hoe je een generator met batterij dimensioneert

Dimensioneren start bij metingen, niet bij het typeplaatje van de generator. YouPower meet het werkelijke verbruik en de piekverbruiken over een periode en dimensioneert alles op basis daarvan: panelen, omvormers, batterij, kabels en de generator. Onze pagina over off-grid systemen toont wat ons studiebureau berekent.

• Piekvermogen per fase. Dit bepaalt het vermogen van de omvormer/lader, inclusief de aanloopstromen van motoren. PowerAssist laat de batterij de generator aanvullen bij korte pieken.
• Batterijcapaciteit. Gedimensioneerd op het verbruik buiten de zonuren op een winterdag, plus een korte autonomie. Een batterij die een volledige donkere week overbrugt, is in België zelden zinvol; de generator dekt die dagen.
• Generatorvermogen. Groot genoeg voor het laadvermogen van de omvormer/laders plus de verbruikers die draaien tijdens het laden. Niet zo groot dat hij stationair draait: mik op minstens ongeveer 40% van zijn vermogen terwijl hij draait.
• Zonnepanelen. Gedimensioneerd op december, niet op juni. Hoe meer winteropbrengst, hoe minder generatoruren.
• Sturing. De start- en stopdrempels (laadtoestand, belasting, batterijspanning) en de stille uren bepalen hoe vaak en wanneer de motor draait.

Een illustratief voorbeeld, afgerond en niet uit een echt project: een site verbruikt in de winter 60 kWh per dag, grotendeels buiten de zonuren. Een generator die ongeveer 20 kW levert voor laden en verbruikers, dekt die dag in ongeveer drie uur. Zonder batterij zou hij 24 uur draaien. Met zonnepanelen erbij draait hij alleen nog op de donkere dagen, en zo komt de voorstudie van Van Zele op ongeveer 5% van het jaarverbruik.

Welke automatische start en omschakelaar heeft een generator nodig?

Een generator die je met de hand moet starten, is geen back-up. Het is een karwei. Voor een handenvrij systeem heb je twee dingen nodig.

Generator automatisch starten

De generator heeft een ingang voor start op afstand nodig: een tweedraadscontact dat hem laat starten en draaien, en laat stoppen als het contact opent. De eigen controller van de motor regelt het starten en de veiligheidsuitschakelingen. In een Victron systeem sluit het GX-apparaat (bijvoorbeeld een Cerbo GX) dat contact. Het doet dat op basis van de laadtoestand van de batterij, de batterijspanning, de batterijstroom of de AC-belasting. Het kan de generator ook starten bij een overbelastingswaarschuwing van de omvormer. Met stille uren stel je 's nachts strengere voorwaarden in, zodat de motor in een rustige periode alleen start als het echt nodig is.

Omschakelaar (ATS)

In een klassieke opstelling schakelt een automatische omschakelaar (ATS) de last tussen het net en de generator. In een Victron off-grid systeem doet de omvormer/lader dat zelf. Een MultiPlus-II heeft één AC-ingang, wat volstaat als de generator de enige AC-bron is. Een Quattro heeft twee AC-ingangen, voor een netaansluiting en een generator, en kiest daar automatisch tussen. Zo kan de klant in Maasmechelen elk van beide als lader gebruiken. Heb je ononderbroken stroom nodig voor gevoelige toestellen bij een aangesloten bedrijf, lees dan noodstroomvoorziening voor bedrijven. Voor een bedrijf op het net met een noodaggregaat lees je of je een manuele of automatische omschakelaar voor je aggregaat kiest.

Laat je een generator best draaien op diesel, HVO, lpg of aardgas?

Zodra een batterij de draaiuren heeft teruggebracht, doet de keuze van de brandstof minder dan mensen verwachten. Ze doet er wel nog toe.

• Diesel: robuust, overal verkrijgbaar, sterk bij zware aanloopstromen. De nadelen zijn de brandstofopslag, het diefstalrisico, de lokale uitstoot en het lawaai.
• HVO (hydrotreated vegetable oil): een paraffinische diesel volgens de norm EN 15940. Caterpillar en Rolls-Royce (mtu) hebben HVO goedgekeurd als vervanger van diesel voor een aantal reeksen van hun stroomgroepen. Controleer de goedkeuring voor je specifieke motor voor je overschakelt.
• Lpg of propaan: laat zich goed opslaan en verbrandt schoner. YouPower bouwde in As een volledig off-grid systeem met zonnepanelen, een batterij en een propaangenerator (24 kVA, 30,8 kWh). Bekijk de referentie in As.
• Aardgas: alleen waar er een gasaansluiting is. Een van de opstellingen op onze pagina met oplossingen gebruikt een noodgenerator op aardgas.

Ons advies: breng eerst de uren terug met een batterij, kies daarna de brandstof. Zet je een generator die nog 8.760 uur per jaar draait op een andere brandstof? Dat bespaart veel minder dan hem alleen nog op donkere winterdagen te laten draaien.

Welke regels gelden voor een generator in België?

Een generator die je vaste stroombron is, wordt anders behandeld dan een noodgenerator. Dat heeft gevolgen.

• Vlaanderen (VLAREM): generatoren vallen onder rubriek 12.1 (productie van elektriciteit) en, voor vaste motoren, rubriek 31.1 (verbrandingsmotoren). Noodstroomgroepen onder 400 kVA die minder dan 100 uur per kalenderjaar draaien, zijn niet ingedeeld, en de exploitant moet hun draaiuren bijhouden. Een generator die een site elke dag voedt, valt niet onder die vrijstelling. Controleer de indeling voor je site bij je gemeente of een milieuadviseur.
• Minder dan 500 uur per jaar: VLAREM telt het vermogen van zulke generatoren maar voor 50% mee. Dat geldt bij het optellen van het geïnstalleerde vermogen. De uren terugbrengen met een batterij kan dus ook de indeling van je installatie beïnvloeden.
• Wallonië en Brussel: een vaste generator kan onder de milieuvergunning (permis d'environnement) vallen. Vraag je gemeente welke klasse van toepassing is.
• Keuring en melding: een off-grid installatie wordt gekeurd volgens het AREI zoals elke andere. In Vlaanderen moet een eilandinstallatie met een omvormer vanaf 800 VA bovendien gemeld worden bij de Vlaamse Nutsregulator (VNR). Onze gids over off-grid zonnepanelen legt dat uit.

Wat kost een generator met batterij?

Elke generatorsite is anders: verbruik, piekbelastingen, dakoppervlak, de afstand tot het net. Daarom publiceren we geen prijslijsten. Wat we wel kunnen delen, is wat onze referenties zeggen.

• Special Renting Van Zele: een verwachte terugverdientijd van 6,5 jaar voor de volledige off-grid installatie. Het systeem wordt rendabeler naarmate het verbruik hoger ligt. In het krantenartikel verwacht de eigenaar zeven tot acht jaar.
• De eis bij Van Zele was duidelijk: het off-grid systeem moest economisch verantwoord zijn in vergelijking met een klassieke aansluiting.
• Je eigen besparing zit vooral in de brandstof en het onderhoud van de uren die de generator niet meer draait. Je brandstoffacturen van de voorbije twaalf maanden zijn het beste vertrekpunt.

Voor een cijfer voor je site kun je ons een berekening vragen. We hebben je verbruik, piekbelastingen en de gegevens van je generator nodig.

Hoe maak je van een generator die 24/7 draait een back-up?

Samenwerken met ons begint bij je eigen cijfers. Dit bereid je voor, en zo verloopt het project daarna.

1. Stap 1: Verzamel je gegevens. Brandstoffacturen, draaiuren, het type en vermogen van de generator, en indien mogelijk enkele dagen verbruiksdata.
2. Stap 2: Meten. YouPower meet het werkelijke verbruik en de pieken, zodat het ontwerp op je site gebaseerd is en niet op het typeplaatje van de generator.
3. Stap 3: Ontwerp voor december. We dimensioneren zonnepanelen, batterij, omvormer/laders en de rol van de generator samen, met de start- en stopdrempels.
4. Stap 4: Controleer de regels. VLAREM of de Waalse milieuvergunning voor de generator, de AREI-keuring en de melding bij de regulator waar nodig.
5. Stap 5: Installeren en in dienst nemen. We installeren het systeem en sluiten de generator aan voor automatische start.
6. Stap 6: Opvolgen. Met onze monitoringsoftware zie je in realtime hoeveel zonne-energie rechtstreeks verbruikt wordt, wat in de batterij gaat en wanneer de generator draait.