Blog: Het onverwacht uitschakelen van omvormers op zonnige dagen (Spanningsval)

Wat is de oorzaak van spanningsval?

Er zijn een paar oorzaken en factoren die er voor zorgen dat de grid spanning te hoog wordt. Maar als basis regel: zodra er geproduceerd wordt loopt de spanning op, zodra er verbruikt wordt neemt de spanning af. Dit wordt spanningsopdrijving en spanningsval genoemd. Er zijn een paar oorzaken en factoren die er voor zorgen dat de grid spanning te hoog wordt.
Maar als basis regel: zodra er geproduceerd wordt loopt de spanning op, zodra er verbruikt wordt neemt de spanning af.
Dit wordt spanningsopdrijving en spanningsval genoemd.

In het bovenstaande schema zien we rechts de omvormer van de klant en links de bron

Factor 1 : De spanning bij de omvormer zal dus altijd hoger zijn dan de spanning in de meterkast, dit omdat de omvormer aan het terug leveren is over de kabel die loopt naar de meterkast. (spanningsopdrijving)

Factor 2 : de meterkast probeert vervolgens het vermogen terug het net op te “duwen”, dit gaat over een dunne kabel van de meterkast tot de uiteindelijke dikke kabel van de netbeheerder. (spanningsopdrijving)

Factor 3 : Omdat we helaas niet de enigste klant zijn met een omvormer moet de stroom van de gehele wijk via het tranformator huisje naar het hoogspannings net geduwd worden. (spanningsopdrijving)

Factor 4 : Uiteindelijk komen we bij het het transformator huisje die het laagspannings net probeert te balanceren en de uiteindelijke spanning voor de regio van de klant vast stelt. (netspanning)

Factor 5 : “grid” congestie, soms kan het transformator huisje niet meer terugleveren naar het hoogspannings net omdat deze ook vol zit. En laat daarom het laagspanningsnet oplopen zodat de omvormers stoppen met produceren.

Wat de installateur veroorzaakt: Factor 1

We kijken nu naar wat de installateur veroorzaakt en dus ook kan voorkomen aan het spanningval probleem. We focussen ons alleen op het deel dat de installateur extra toevoegt: De kabel van de meterkast naar de omvormer

In het onderstaande voorbeeld veroorzaakt dit een spanningsopdrijving van 4v, volgens de NEN1010 mag de spanningsopdrijving niet meer zijn dan 5%, 11v dus.
De bovenstaande installatie is dus nen1010 uitgevoerd alleen werkt toch niet altijd even lekker.

Over het algemeen geld hier:
Hoe langer de kabel, des te groter de spanningsopdrijving
Hoe dunner de kabel, des te groter de spanningsopdrijving
Dus focus er op dat het AC traject zo kort mogelijk is, niet alleen voor de prijs van de kabel maar ook de spanningsopdrijving.
Waarom installeert de monteur niet gewoon een dikkere kabel?
10mm2 of 25mm2 kabel scheelt al gouw 50 euro per meter.

Terwijl het allebei wordt goedgekeurd door de nen1010 pakt de installateur hier dus altijd 10mm2.
Ook kwa kosten komt het voor de klant niet voordelig uit om hier een dikke kabel in te leggen.

Misschien dat ze 100kwh extra op jaarbasis op kunnen wekken, betekend dat je 20 eu per jaar meer bespaart maar er 2.000 eu aan extra kabel in hebt liggen.

Wat kan de klant doen:

Als klant heb je meer mogelijkheden dan de installateur om het probleem van spanningsval te voorkomen echter zijn de verschillende oplossingen momenteel niet allemaal rendabel of mogelijk. Onderstaand een lijst wat je als klant zelf nu kan doen om spanningsval te verminderen:

• AC Kabel lengte van omvormers tot meterkast verkleinen > niet rendabel, de arbeid die hier bij komt kijken gaat vaak over 1000 € voor een dagje klussen, ook wordt het DC langer en komt hier extra kosten bij kijken.
• AC kabel van omvormers tot meterkast dikker maken > niet rendabel leverd te weinig extra stroom op en kost enorm veel
• Kabel van het net tot de meterkast laten verzwaren > doet de netbeheerder vaak niet, omdat het gewoon volgens de regels is.
• Verzwaren > dit heeft geen invloed op de spanningsopdrijving, alleen de dikte van de kabel van de netbeheerder zoals beschreven in de vorige stap.
• Batterij aan laten springen zodra spanning te veel op loopt > misschien als salderen er ook af gaat heeft de batterij een dubbele functie en is die hiermee sneller terug verdient
• Omvormers minder laten produceren zodra spanning richting de 250V loopt ipv volledig uit te laten gaan > nog niet mogelijk, nu alleen begrenzing mogelijk op terug geleverd vermogen, ligt bij solaredge
• BV warmte pomp of koelingen aan laten springen zodra spanning te hoog op loopt > prima oplossing, maar ga je hiermee 80A verbruiken waardoor de spanning net een paar volt lager blijft?

Wat moet de netbeheerder doen

De Netbeheerder heeft momenteel de meeste invloed op het probleem, echter heeft de netbeheerder zijn handen momenteel vol aan de problemen die onder andere veroorzaakt worden door de zonnepanelen en extra capaciteit. De netbeheerder zal een van de volgende oplosingen moeten doen implenteren

• Batterijen plaatsen op wijk niveau om te balanceren zodra het hoofdnet vol zit
• Netwerk capaciteit verder uitbouwen
• Dikkere kabels gebruiken op wijk niveau
• Dikkere kabels naar de panden toe gebruiken
• Minder aansluitingen per transformator
• Omvormers aansluiten op een smart net en hiervoor een vergoeding betalen om het net beter te balanceren.

Samengevat

Lang verhaal kort: Net zit vol, omvormer valt af en toe uit, klant heeft geen opties, wij kunnen er ook niet veel mee. 😊
Probleem klinkt groter dan dat het momenteel is als je kijkt naar de verloren Kwh’s van de klant, dikkere kabels, batterijen en extra apperatuur verdient zich dan ook nog niet terug.

Voorkomen: Omvormer dichter bij de meterkast te hangen

Midigeren: Wachten op mirco grid / smart energy, bv. Solaredge nieuwe markt oplossingen laten bouwen, met batterijen, regelbare wamte pompen aircos etc. Dit later aan ons assortiment toevoegen.

Oplossen: Netbeheerder het net beter maken