Overschot zonnepanelen naar de boiler of een batterij?

Een boiler of buffervat is de betere eerste stap als je elke dag warmte gebruikt en je overschot in pieken overdag komt. Denk aan poetswater, een carwash, douches of proceswarmte. Een bedrijfsbatterij is de betere eerste stap als je vermogen, lagere pieken, noodstroom of stroom 's avonds nodig hebt. Veel bedrijven eindigen met allebei, in een vaste volgorde. De energiebeheer software beslist waar elke kWh overschot naartoe gaat.

In juni injecteren de panelen op de loods de halve dag voor bijna niets. Tegelijk warmt de boiler het poetswater op met gas of met nachtstroom. Er ligt een offerte voor een batterij op het bureau. En iemand op de coöperatie zegt: "Steek dat overschot gewoon in je boiler, dat kost een fractie."

Beide antwoorden kunnen kloppen, en beide kunnen duur uitvallen. Een batterij op maat van je zomeroverschot zit vaak halfweg de ochtend al vol, en staat de hele winter half leeg. Een boiler die vanzelf aanspringt, kan op een bewolkte namiddag je maandpiek zetten. Of hij blijft dagenlang op 40 °C staan, de temperatuur waar legionella van houdt. De echte vraag is dus niet "boiler of batterij?", maar "welke taak komt eerst op deze site?"

Een boerderij in Wingene toont hoe de twee samenwerken. De batterij van 150,4 kWh levert 3 x 400 V bij 63 A, zodat er geen middenspanning nodig was. Als de batterij vol is, warmt een weerstand een boiler bij: water wordt de tweede batterij. De slimme sturing kan ook pompen en boilers laten draaien bij overproductie. Ook op een boerderij in Tielt stuurt een slimme sturing overschot naar de boilers.

Waarom belandt het overschot van zonnepanelen op een bedrijf zo vaak in de boiler?

Omdat veel bedrijven elke dag warmte nodig hebben, en water warmte bewaart met eenvoudige onderdelen: een vat, een element en een sturing. Elke kWh die op je site water opwarmt, injecteer je niet goedkoop en koop je later niet terug.

Het Internationaal Agentschap voor Hernieuwbare Energie (IRENA) zegt het duidelijk. Is de uiteindelijke vraag warmte, dan is het efficiënter om overschot als warmte op te slaan dan als elektriciteit. De Vlaamse overheid zegt hetzelfde over zelfverbruik. Een warmtepompboiler of een elektrische boiler met een voorraadvat houdt het water vele uren warm.

Power-to-heat is de algemene naam: elektriciteit omzetten in warmte, hier uit je eigen panelen. Op een bedrijf kan dat één boiler zijn, of een buffervat van enkele duizenden liters.

Hoeveel kWh heb je nodig om water te verwarmen, en hoeveel bewaart een buffervat?

Eén liter water één graad opwarmen kost 1,163 Wh. 1.000 liter van 15 naar 60 °C bewaart dus zo'n 52 kWh. Voor 100 liter is dat ongeveer 5,2 kWh. Een groter vat of een grotere temperatuurstijging bewaart meer.

Het Vlaamse kenniscentrum VITO geeft een controle uit de praktijk. In een zelfbediening-carwash kost 30 liter water opwarmen van 20 naar 60 °C ongeveer 1,4 kWh. Dat klopt met de fysica.

Ter vergelijking: de batterij in Wingene bevat 150,4 kWh. Dezelfde hoeveelheid energie als warmte zit in zo'n 2.900 liter water, opgewarmd van 15 naar 60 °C. Maar de twee zijn niet gelijk. De batterij geeft stroom terug voor elk gebruik; het vat geeft alleen warmte terug. En een vat verliest langzaam warmte, dus het bewaart uren of dagen, geen weken.

Wanneer is een boiler of buffervat een betere eerste stap dan een batterij?

Als je bedrijf elke dag warmte gebruikt, je overschot in pieken overdag komt, en die warmte nu uit gas, stookolie of het net komt. Dan begin je het goedkoopst met warmte, en kan een batterij later volgen.

Wanneer moet de batterij toch eerst komen, ook als je warm water gebruikt?

Als je probleem vermogen is, en geen energie. Een boiler vangt overschot op, maar voegt geen enkele kW toe aan een aansluiting die te klein is.

De boerderij in Tielt is het duidelijkste voorbeeld. De aansluiting was te klein om te groeien, en de volgende stap was middenspanning. Een batterijsysteem van 45 kVA en 123,2 kWh geeft de site nu meer vermogen, zodat een verzwaring niet nodig was. Het net laadt alleen nog de batterij. De slimme sturing naar de boilers kwam daar bovenop.

Dezelfde logica geldt voor pieken. In Vlaanderen rekent het capaciteitstarief op je hoogste kwartierpiek van de maand. Een batterij levert vermogen tijdens dat kwartier; een boiler kun je alleen uitschakelen. Ons artikel over peak shaving met een batterij toont hoe dat in de praktijk werkt.

En een vat warm water doet niets tijdens een stroomuitval. Moeten koelcellen, ventilatie of IT blijven draaien, dan komt een batterij met eilandfunctie eerst.

Welke bedrijven hebben warmteverbruik dat zonne-overschot kan opvangen?

Elk bedrijf dat elke dag warm water of warmte op lage temperatuur nodig heeft. Denk aan carwashes, melkveebedrijven, voedingsbedrijven, campings en hotels, en gebouwen met een warmtepomp en een buffervat.

Op een melkveebedrijf telt de volgorde. Het Rundveeloket van ILVO wijst erop dat warm water voor het reinigen veel energie vraagt, ook bij robotmelken. Per liter gekoelde melk kan warmterecuperatie ongeveer 0,3 tot 0,8 liter water tot 50 °C opwarmen. Die warmte is er gratis bij elke melkbeurt. Zonne-overschot brengt het water daarna op reinigingstemperatuur.

Voor landbouw in het algemeen vergelijkt ons artikel over een energiesysteem voor de veehouderij een batterij, een ijsbank en een frequentiesturing. Voor telers lees je of een batterij rendeert in de glastuinbouw. De overstap van gas naar een warmtepomp in een werkplaats staat in wat een warmtepomp doet met je aansluiting.

Weerstand of warmtepompboiler: welke vangt het overschot van je zonnepanelen het best op?

Een warmtepompboiler is volgens de Vlaamse overheid 3 tot 4 keer zuiniger dan een gewone elektrische boiler. Een weerstand volgt een wisselend overschot nauwkeuriger.

Een proportionele sturing (in Wallonië "routeur solaire") leest de meter en stuurt alleen het overschot naar het element, in kleine stappen. Zo trekt de boiler er nooit extra stroom voor uit het net. Een warmtepompboiler programmeer je beter op de zonnige uren; de Vlaamse overheid noemt ongeveer 11 tot 15 uur.

Hoe kiest de sturing tussen batterij, boiler en net?

Met een prioriteitenlijst: eerst direct verbruik, dan de batterij tot een ingesteld niveau, dan warmte, en pas daarna het net. De lijst kan veranderen met het seizoen, de prijs en het weer.

In Wingene is de regel eenvoudig: als de batterij vol is, warmt een weerstand de boiler bij. Het systeem daar is open source, met ruimte om verder te programmeren. De volgorde kan ook omgekeerd. Op een zonnige zomerdag kan de sturing 's ochtends eerst het water opwarmen, als de batterij tegen de middag toch vol zit.

Ook prijzen kunnen de volgorde veranderen. Met een dynamisch contract kan water opwarmen tijdens uren met negatieve prijzen meer opbrengen dan stroom opslaan. Ons artikel over een dynamisch energiecontract met een batterij legt die uren uit. Beperkt de netbeheerder je injectie, dan vangt warmte op wat anders afgeknepen wordt; lees injectiebeperking van zonnepanelen op je bedrijf.

Ons artikel over zakelijk energiebeheer legt uit hoe de sturing meet, beslist en stuurt.

Hoe houd je een boiler die op zonne-overschot draait vrij van legionella?

Door het water geregeld tot 60 °C te brengen, ook in weken zonder overschot. Een vat dat alleen met restjes zonnestroom opwarmt, kan dagenlang op 30 tot 45 °C staan, net waar legionella groeit.

Energie+, de Waalse referentiesite voor energie in gebouwen, geeft de cijfers. Legionella groeit tussen 25 en 45 °C en wordt niet teruggevonden in water dat altijd minstens 58 °C is. Bij 60 °C sterft 90% van de bacteriën binnen 5 minuten. Energie+ raadt 60 °C aan bij de uitgang van de boiler en 55 °C in het leidingnet.

In Vlaanderen moeten publiek toegankelijke plaatsen een risicoanalyse en een beheersplan voor legionella opstellen, zegt het Departement Zorg. Het gaat onder meer om campings, hotels, sportcentra en zorgvoorzieningen. Daar mag de sturing op overschot nooit het legionellaplan opzijschuiven.

Een veelgebruikte opstelling werkt in twee trappen. Een voorverwarmvat neemt het overschot op, aan welke temperatuur ook. Het water gaat daarna door een tweede toestel dat het altijd op 60 °C brengt.

Moet je de boiler inschakelen bij teruglevering, en wat doet dat met je capaciteitstarief?

Ja, maar alleen met een sturing die het echte overschot volgt. Een boiler die stroom uit het net blijft trekken als er een wolk overkomt of de machines starten, kan je piek verhogen. In Vlaanderen kan één kwartier met boiler, oven en compressor samen de piek voor de hele maand zetten.

Daarom is een gewone timer of een aan/uit-relais op "teruglevering" riskant op een bedrijf. Een proportionele sturing gebruikt alleen wat echt overblijft. Een energiebeheersysteem kan ook verwarmen met netstroom blokkeren tijdens je drukste uren. Het Vlaamse capaciteitstarief telt het hoogste kwartier van elke maand. Ons artikel over hoe het capaciteitstarief voor bedrijven berekend wordt toont het effect op de factuur.

Wanneer loont power-to-heat niet voor je bedrijf?

Als er weinig warmtevraag is om te vullen, of als het overschot klein of zeldzaam is.

Een vat werkt alleen als batterij als je het ook leegmaakt. Een kantoor met enkele kranen, of een magazijn zonder warm water, heeft tegen dinsdag een vol vat. Daarna gaat het overschot toch naar het net.

De winter is de andere grens. Veel bedrijven hebben van november tot februari weinig of geen overschot. Een boiler bewaart uren of dagen, geen maanden; noch hij, noch een batterij neemt de zomerzon mee naar de winter. En komt het warm water al uit een zuinige warmtepomp, dan bespaart een weerstand op overschot minder dan de cijfers doen vermoeden.

Renderen je panelen nog zonder uitweg voor het overschot? Ons artikel over of zonnepanelen op je bedrijf nog rendabel zijn maakt de som.

Wat gebeurt er als je ons vraagt naar je overschot en je warmtevraag te kijken?

We beginnen met meten wat je injecteert, wanneer, en welke warmte je op datzelfde moment gebruikt.

1. Stap 1: Analyse en dimensionering. Ontbreken er gegevens, dan monitoren we eerst een korte periode je verbruik, zodat de dimensionering van panelen en batterij klopt.
2. Stap 2: Technisch ontwerp. We bepalen wat eerst komt: de batterij, de warmte of allebei, en in welke volgorde.
3. Stap 3: Installatie en inbedrijfstelling, met de sturingsregels voor jouw site.
4. Stap 4: Monitoring en opvolging. Je volgt verbruik, opbrengst en batterijniveau in real time in onze monitoringsoftware.

Onze batterijsystemen voor bedrijven gaan van kleine kmo-installaties tot modulaire systemen tot 1 MW, met monitoring, sturing en optimalisatie inbegrepen.