Overbelasting net door zonnepanelen, fabeltje?

Telkens komt dat weer in de media, overbelasting van het net met als veroorzaker de zonnepanelen. Is dit waar of een fabeltje? Word ons weer eens een schuldgevoel aangepraat?

Mijn gezond verstand zegt dat dat onmogelijk is. Wat er niet verbruikt word kan niet het net "ingepompt" worden. Als de netspanning te hoog word schakelen de omvormers af. Wat huis 1 opwekt, word direct verbruikt door huis 2, het eerste stuk kabel vanaf de middenspanningstrafo word hierdoor zelfs minder zwaar belast. Of zie ik iets over het hoofd?

Gr.

Erik

Op 16 maart 2023 22:35:35 schreef erik1234:
.. Als de netspanning te hoog word schakelen de omvormers af.

Dat is overbelasting.
Er is met zonnepanelen en windmolens ook een ander probleem. Als de zon schijnt heeft de stoker van dienst niks te doen en als er een wolkje voor de zon schuift moet hij snel kolen op het vuur gooien. Vroeger, in de tijd zonder windmolens en zonnepanelen had hij een vast en regelmatig werkpatroon.

[Bericht gewijzigd door ohm pi op 16 maart 2023 22:42:41 (46%)

Sine

Moderator

Telkens komt dat weer op CO, topics waar ik me dan van afvraag, waar komen die ideeën vandaan? Wie heeft er baat bij jou een schuldgevoel aan te babbelen?

Als je echt overproductie hebt in een wijk (en dat is helemaal niet vreemd als je huizen hebt die 200W verbruiken en 6kW+ het net op duwen) dan gaat huis 2 wel een stukje verbruiken daarvan, maar de rest moet toch echt upstream.
Dus die arme middenspanningstrafo heeft het helemaal niet makkelijker. En dan gaat inderdaad de netspanning het dak uit, en klappen de omvormers op overspanning van het net af. Bij 251V is het afgelopen.

Nu was het hier vandaag best zonnig, maar de opwek is nog lang niet op zijn piek. En zelfs dan komt die netspanning toch al akelig dicht in de buurt van die 251V.

Over de problemen met de bovenliggende netten en opwek capaciteit hebben we het dan nog niet eens, het elektriciteitsnet is een heel gevoelige balans, je moet *exact* evenveel verbruik hebben als opwek, anders gaan er dingen (letterlijk) aan de haal.

[Bericht gewijzigd door Sine op 16 maart 2023 22:57:26 (11%)

mede door de stroomprijzen zijn er in een jaar weer vele panelen bijgekomen. dat gaat dit jaar op zeker meer problemen geven in de zomermaanden. pas al gemerkt in een straat waar 80% PV had. in de bewolking niks aan de hand, maar toen de zon doorkwam al 241V daar. dat word een probleem op die huizen met de 251V, dat was gemeten op een aansluiting waar amper vermogen liep. ken een grootverbruiker welke niet terug mag leveren aan het net, ondanks eigen trafo. daar komt een regelaar tussen de PV welke verbruik gelijk stuurt met afname. die regelaar schijnt een koppeling met het weer te hebben zodat voor de dag opgebracht vermogen berekend kan worden.

waar rook was, werkt nu iets niet meer
Sine

Moderator

Echte grote eenheden worden door een grid controller bestuurt, en die krijgen helemaal geen aansluiting meer als het vermogen niet remote te begrenzen is.

Ik heb nog een aanvullende vraag. JE hoort soms eens die niet elke wijk trafo geschikt is om terug te leveren? Klopt dat en waarom niet?.

Mensen zijn soms net als een gelijkrichter, ze willen graag hun gelijk hebben.

Op 16 maart 2023 23:09:51 schreef benleentje:
Ik heb nog een aanvullende vraag. JE hoort soms eens die niet elke wijk trafo geschikt is om terug te leveren? Klopt dat en waarom niet?.

terug leveren kan wel, maar het overvolle net is het probleem voor het grootste deel. op wat problemen na met oude wijkkabels die veel te dun zijn om terug te leveren. nu hoor je weer allerhande smoezen van netbeheerders om te wachten met een aansluiting aanleggen, geen volk, geen materiaal en over een paar maanden word de kaart capaciteits tekort weer getrokken.

op t werk worden dagelijks omvormers aangesloten voor diverse PV boeren. hun schuiven zelf de panelen op de daken, een pallet omvormers word op t werk neergezet en ga maar hangen.

waar rook was, werkt nu iets niet meer

Op 16 maart 2023 22:47:32 schreef Sine:
Dus die arme middenspanningstrafo heeft het helemaal niet makkelijker.

Dat elke trafo en kabel in Nederland vervangen moeten gaan worden met al die groene plannen wisten we 10 jaar geleden al, niets nieuws. Nu pas komt dat naar buiten.

De opgewekte stroom van de wijk gaat dus het middenspanningsnet op, o.k., de trafo staat op zonnige dage omgekeerd te werken. Stroompje komt aan bij de HS-MS trafo, die gaat ook omgekeerd staan werken. De centrales kunnen nu minder gaan stoken, prima toch?

Analogie met electronica dan proberen;
Voeding1 230V/10A/2.300W (electriciteitscentrale)
Voeding2 parallel aan voeding1 251V/50A/12.550W (de zonnepanelen)
10 gloeilampjes als belasting elk 100W (de huishoudens)

Spanning gaat nu richting 251V, er word 1000W verbruikt. Wat gebeurd er met het overschot aan capaciteit van voeding2 (de zonnepanelen)? Volgens mij helemaal niets (en dus geen overbelasting door zonnepanelen?!
Wet van Ohm, Kirchoff en al die anderen blijft gelden, in het groot of in het klein. Wat zie ik over het hoofd? Of wat zien de media niet goed?

Gr.

Erik

en ik heb nog een aanvullende opmerking;

Stel je hebt op een bewolkte dag een spanning van 230 V en een vebruiker van 23 Ω dan hebruik je 2300 Watt als nu op een zonnige dag de spanning 250 V is dan heb je met diezelfde verbruiker van 23 Ω opeens een verbruik van 2700 Watt dat is 18 % meer.

Wie betaalt dat?

Gr,

Paul

I thought, I thought of everything

De verbruiker. Zie kWh-meter

[Bericht gewijzigd door ohm pi op 16 maart 2023 23:49:51 (37%)

Precies en dus wordt je een oor aan genaaid.

I thought, I thought of everything

Waarom wordt je een oor aangenaaid? Zonnestroom is niet gratis. De verbruiker betaalt gewoon wat hij krijgt. Niks meer en niks minder. De verbruiker zou kunnen overstappen op variabele tarieven en met een beetje mazzel krijgt hij geld toe als hij op een zonnige dag stroom gebruikt.

Sine

Moderator

Op 16 maart 2023 23:43:12 schreef erik1234:

De opgewekte stroom van de wijk gaat dus het middenspanningsnet op, o.k., de trafo staat op zonnige dage omgekeerd te werken. Stroompje komt aan bij de HS-MS trafo, die gaat ook omgekeerd staan werken.

Op zonnige dagen zelfs meer omgekeerd dan waar ze voor levering voor zijn ontworpen, en datzelfde geldt voor de trafo die er voor staat en zijn prik krijgt van verschillende wijken.

De centrales kunnen nu minder gaan stoken, prima toch?

Spanning gaat nu richting 251V, er word 1000W verbruikt. Wat gebeurd er met het overschot aan capaciteit van voeding2 (de zonnepanelen)? Volgens mij helemaal niets (en dus geen overbelasting door zonnepanelen?!
Wet van Ohm, Kirchoff en al die anderen blijft gelden, in het groot of in het klein. Wat zie ik over het hoofd? Of wat zien de media niet goed?

Gr.

Erik

Ok, je mist een stuk fundamentele kennis van de opbouw van het elektriciteitsnetwerk. Als je daar meer over wilt weten kan ik je alleen maar aanraden je eens in te lezen in die materie, dat gaat veel te ver om in een postje hier op het forum even uit te leggen.

Maar samenvattend komt het neer op balans, je kunt en mag NOOIT meer opwek dan verbruik hebben op het net. De grootste probleem is de netfrequentie en de manier waarop opwekkers werken, het is niet enkel een spannings vraag (eigenlijk helemaal niet, want die kun je vrij makkelijk regelen)

> Productie en vraag moeten altijd op elk moment gelijk zijn aan elkaar <

Generatoren "duwen" als het ware tegen het roterende net om vermogen te maken. Verbruikers remmen het net af (bij meer belasting moeten de turbines harder duwen)
Heb je nu meer opwek dan verbruik dan is er niets meer wat deze frequentie in toom houdt en slaat het net als het ware op hol.
Ook daar is tegen beveiligd, bij zo'n 51Hz kiepen zonnepanelen ook van het net. Bij 53Hz beginnen er links en recht ook turbines op overtoeren uit te vallen en zakt het hele net in elkaar.

Hier een stukje leesvoer:
https://wattclarity.com.au/articles/2020/11/whats-primary-frequency-re…

Hier kun je overigens de huidige netfrequentie bekijken, en ook zien hoeveel vermogen er actueel gecorrigeerd moet worden:

https://www.mainsfrequency.com/

Op 16 maart 2023 23:49:51 schreef paulp:
Precies en dus wordt je een oor aan genaaid.

Jouw wasmachine heeft evenveel energie (in kWh) nodig om het water x graden te verwarmen. Dus als die harder stookt omdat er meer netspanning beschikbaar is dan is die gewoon eerder op temperatuur.

Meer vermogen maar korter stoken, dus je betaalt hetzelfde. Van oren naaien is dus geen sprake.

Op 16 maart 2023 23:43:12 schreef erik1234:
[...]

Analogie met electronica dan proberen;
Voeding1 230V/10A/2.300W (electriciteitscentrale)
Voeding2 parallel aan voeding1 251V/50A/12.550W (de zonnepanelen)
10 gloeilampjes als belasting elk 100W (de huishoudens)

Spanning gaat nu richting 251V, er word 1000W verbruikt. Wat gebeurd er met het overschot aan capaciteit van voeding2 (de zonnepanelen)? Volgens mij helemaal niets (en dus geen overbelasting door zonnepanelen?!

Netspanning loopt op naar 251, omvormers gaan uit. Er is onvoldoende afname in de omgeving.
Zouden de omvormers niet uitschakelen, loopt de spanning nog verder op en gaan apparaten stuk.

Vergelijk het eens met touwtrekken. Dat gaat mis als er teveel belasting aan de ene kant is of teveel kracht aan de andere kant.

De kunst is om de stroom uit de panelen allemaal bij de verbruikers te krijgen zoals de haven of industrie. Maar dat gaat niet, kabels en trafo's te klein. Dus ja, overbelasting door zonnepanelen, er liep nooit teveel vermogen om de spanning te ver te laten zakken of stijgen, maar nu ineens wel.

En nu gaan we massaal overdag terugleveren, terwijl we op ons werk zijn, weinig verbruik. De centrale zal heel weinig moeten leveren, maar wel anticiperen op die ene wolk. We hebben geen batterijen, dus zullen er snelle voedingen moeten schakelen zoals windmolens, die zet je relatief snel aan en uit.

Dan gaat in de avond de zon minder fel schijnen, en is het moment van koken aangebroken. De auto's komen thuis en gaan aan de lader, de elektrische kookplaten en ovens gaan aan, warmtepompen gaan draaien om de boel op temperatuur te krijgen en te douchen.
De centrale zal bij windstil weer z'n best moeten doen...

[Bericht gewijzigd door maus0611 op 17 maart 2023 00:36:26 (21%)

Op 16 maart 2023 23:44:08 schreef paulp:
Wie betaalt dat?

Hangt ervan af:

- Die 23 Ohm is een weerstand. Water of datgene wat je aan het heet stoken bent is sneller heet. Je betaalt energie en geen vermogen (Tenzij je in BE woont natuurlijk) dus niks meer betalen.

- Is een gloei- of halogeenlamp. Meer licht en warmte, Da’s idd pech als je dat licht niet echt nodig had. Die extra warmte van die lamp mag je in de winter van het gas aftrekken, spijtig genoeg is die manier van verwarmen wel wat duurder. Maar ja in NL moet men toch van het gas af, niet :) en hebben we tegenwoordig ook LED lampen.

- Is een motor. Bij inductiemotoren neemt de stroom af als de spanning stijgt tenminste binnen bepaalde grenzen. Rekening blijft dus ook hetzelfde. Seriemotoren draaien gewoon sneller, je zuigt dus gewoon meer als dit toevallig je stofzuiger is en bent dus ook sneller klaar. Je kan hem trouwens ook wat terugregelen, dus misschien wel handig om een voltmeter in de keuken te hangen, weet je meteen hoe lang je moet staan zuigen. :+

- Elektronica. Regelt zich meestal zelf bij, tenzij het wat te gortig wordt, maar van 100-260V is al lang geen probleem meer.

Analogie met electronica dan proberen;
Voeding1 230V/10A/2.300W (electriciteitscentrale)
Voeding2 parallel aan voeding1 251V/50A/12.550W (de zonnepanelen)
10 gloeilampjes als belasting elk 100W (de huishoudens)

Hier gaat het al mis. Een voeding die 2300W kan leveren is niet hetzelfde als een voeding die ook echt 2300W levert.
Als de lampjes samen 1000W opnemen, dan kunnen die voedingen samen nooit meer dan 1000W leveren, ongeacht de capaciteit van de voeding.

Bovendien kun je nooit een voeding van 230V parallel zetten aan eentje van 251V. Vanaf het moment dat ze parallel staan hebben ze dezelfde spanning.

evelo

Golden Member

Ja, er is nog veel werk maar de richting waar we naar toe willen lijkt beslist lijkt me.

Niet vergeten dat er in de wijken ook thuisbatterijen bijkomen en dat er meer elektrische auto’s zullen geladen worden met loadbalancing.
Nieuwe omvormers schakelen ook niet meer plots alles af bij te hoge spanning dacht ik maar kunnen meer regelen, ronddraaiende massa simuleren.

Hogerop in het net zullen er waar nodig grote batterijparken bijkomen die het laatste stukje evenwicht vraag/aanbod in evenwicht houden.

Dat maakt nog niet alles een no-brainer maar heeft toch een stabiliserende werking.

Hoe je wijktransfo’s anders kan ontwerpen zodat ze beter kunnen omgaan met teruglevering, dat weet ik eigenlijk niet?

Steeds meer omvormers kunnen dynamisch regelen. Daarvoor gebruiken ze frequency shifting.

Dat wordt nu al toegepast bij offgrid PV systemen, zodat je achter een inverter een AC-gekoppelde PV installatie kan draaien. De PV voed dan de verbruikers en indien nodig 'terug' de omvormer in om de accu's te laden.

Fronius en SMA hebben modellen die dat kunnen.

Victron ondersteunt het iig in zn omvormers:
https://www.victronenergy.com/live/ac_coupling:start

Ik heb geen idee of dat ook in on-grid systemen toegepast wordt (of gaat worden)

Deye heeft ook de mogelijkheid vermogen terug te regelen bij steeds hoger wordende netspanning.
Is dus ook geen aan/uit meer, wat vroeger nog wel moest/ mocht.

Wat betreft de openingspost;

- Met "geen ruimte op het het" voor meer zonne-energie bedoeld men mogelijk vaak economische ruimte. Wie investeert in een grote PV installatie wil hem niet alleen aansluiten om hem stand-by in overspanning te laten staan, maar de potentieel opgewekte energie ook daadwerkelijk aan het net kunnen leveren om zijn investering terug te verdienen. Dat vereist een grote verbruiker ter plaatsen, of een reis van de energie over het transportnet naar b.v. de industrie.
Als dat niet mogelijk is er in die betekenis geen ruimte, hoewel er door de gekende technische maatregelen geen feitelijke overbelasting zou ontstaan door het toevoegen van die grote installatie.

Hier zit een rekbaarheid in; een keuze. Netcomponenten kunnen behoorlijk overbelast worden, met als nadelen afname van betrouwbaarheid, levensduur etc.
Omdat dit deels stochastisch is en uitval als ongewenst wordt ervaren is (was?) men gewoonlijk conservatief.

- Als er een feitelijke overbelasting van componenten in het net door PV optreed zal dat mogelijk door harmonische zijn, die relatief veel verliezen geven in transformatoren. Netgekoppelde PV omvormers leveren geen sinus. Al de harmonischen reizen door het net totdat ze bij een roterende generator komen. Hier weet ik niets van, maar ik kan mij er iets bij voorstellen.

Filteren kan, maar voor 50Hz en een aanzienlijk vermogen is dat een relevante investering die verlies ter plaatsen geeft.

[edit]
Enige tijd terug las ik ook een artikel in het fd(?) over het gedoe met bedrijven die juist daar waar het krap is grote contracten afsluiten om verzekerd te zijn van energie die ze nu (nog) niet nodig hebben of leveren, met extra krapte tot gevolg. Hier wilde men iets aan doen door in deze rechten te gaan handelen.
Dit is dus zuiver geschuifel met papier en geld. Hoewel ik mij daar ook iets bij kan voorstellen, onzekerheid zal op zichzelf kostbaar zijn, valt het te ver buiten mijn belangstelling om er een mening over te vormen.

mvdk

Golden Member

Laten we de "problematiek" met zonnepanelen op daken even aandacht geven. Laten we grootschalige wind en zon even rusten.
Mijn inschatting is, dat zonnepanelen in hoofdzaak op koophuizen liggen. Maar dat is een gevoel. Het zou dus nice zijn als er een tabel/database zou zijn van waar en op wat die dingen liggen. In de Haagse Schilderswijk bestaat het probleem van te hoge netspanning op zonnige dagen niet. In Haagse nieuwbouwwijken zou het kunnen spelen. Bij mij in de buurt hoofdzakelijk sociale huur, (ik ben een scheefwoner). Ik meet op heldere zomerse dagen weleens de netspanning, 232V, niks aan het handje. Mijn stroom komt uit een 200kVA trafo met een kortsluitspanning van 3%. De 100mtr oude GPLK 4x50cu ligt tot voor m'n deur. Aan de andere kant van het tramspoor is een later gebouwde wijk, hoofdzakelijk koop, de kabel van het compactstation tot aan de laatste huizen met panelen is 700mtr 4x95al.
Trafo is een 630 met 6% kortsluitspanning. Het is een verschillende opbouw van het LS net.
Mijn indruk is, dat problemen ontstaan bij nieuwbouwhuizen die niet in een plan gebouwd zijn. Dat er eerst één of twee huizen staan, aangesloten op een 50al of een 25cu, en er dan enkele jaren later een stuk of wat huizen bijgebouwd worden. Dan kun je niet ongestraft gaan doorbreien.
Maar zoals ik stel, als al die info ontbreekt, is het moeilijk om iets met zekerheid te stellen.
De simpelste oplossing voor de netbeheerders is, om de regeltrafo's die de distributietrafo's (hier wijktrafo's genoemd) voeden, op zonnige dagen één of twee spanningstapjes lager te zetten. Dat kan heel makkelijk. Die enkele distributietrafo die dan een te lage spanning zou afgeven, pas je de tapstand van aan.

Lambiek

Special Member

Op 17 maart 2023 11:46:11 schreef mvdk:
De simpelste oplossing voor de netbeheerders is, om de regeltrafo's die de distributietrafo's (hier wijktrafo's genoemd) voeden, op zonnige dagen één of twee spanningstapjes lager te zetten.

Helemaal mee eens, is zo gebeurt.

Die enkele distributietrafo die dan een te lage spanning zou afgeven, pas je de tapstand van aan.

Zou ook nog niet eens nodig zijn in de zomer, we hebben jaren allemaal op 220VAC gedraaid. Dus een paar volt lager en het probleem is voorlopig opgelost.

Als je haar maar goed zit, GROETEN LAMBIEK.

Als iedereen een goed geïsoleeerd zwembad in de tuin aanlegt, kun je dat verwarmen met de zonnestroom. Als je het nodig hebt, kun je de warmte verplaatsen naar je huis of er weer stroom van maken. Zou dat een oplossing zijn? of is dat kolder. Mensen op een flatje kunnen dat natuurlijk niet.

Sine

Moderator

@Buz,

Dat kan best inderdaad, dat soort projecten met een ondergrondse warmtebuffer zijn er ook al.

https://www.aardgasvrijewijken.nl/kennisbank/beelden+visuals/beeldbank…

[Bericht gewijzigd door Sine op 17 maart 2023 12:34:07 (42%)

fred101

Golden Member

Hier in het dorp hebben bijna alle huizen zonnepanelen. Met slecht weer is de spanning 230-232V. Van de zomer ging het ruim over de 245. Bijna al mijn apparatuur is gemaakt voor 240V max. Ik zit op een boot dus voor mij was het makkelijk om er een variac tussen te hangen.
In sommige landen waar ze bergen hebben wordt het overschot gebruikt om water omhoog te pompen en dan bij extra vraag laten ze dat weer omlaag lopen en een turbine aandrijven om stroom op te wekken.

[Bericht gewijzigd door fred101 op 17 maart 2023 12:44:10 (27%)

www.pa4tim.nl, www.schneiderelectronicsrepair.nl, Reparatie van meet- en calibratie apparatuur, ook maritieme en industriele PCBs