Wat is een Flexibel Opslagsysteem met noodstroomfunctie?


Bij een Flexibel Opslagsysteem met noodstroomfunctie wordt de Sunny Island omvormer met gekoppelde batterijen parallel aan het openbaar elektriciteitsnet geschakeld. In de batterijen wordt steeds een hoeveelheid energie in reserve gehouden om tijdelijk noodstroom te voorzien wanneer het elektriciteitsnet zou uitvallen. De rest van de energie van de batterij kan gebruikt worden om de overschot aan zonne-energie op te slaan en later op de avond te gebruiken. Dit ontlast het elektriciteitsnet en vergroot uw gebruik van eigen schone zonne-energie.

De batterijen worden opgeladen met energie van de zon -wanneer deze voldoende aanwezig is- of met elektriciteit uit het net. Wanneer er geen PV installatie aanwezig is, zullen de batterijen steeds uit het net geladen worden.

Wanneer het publieke elektriciteitsnet uitvalt, koppelt de Sunny Island omvormer de installatie los en produceert hij noodstroom voor de klant tot dat het publieke net terug operationeel wordt.

Waaruit bestaat een systeem?

Een SMA Flexibel Opslagsysteem met noodstroomfunctie bestaat uit een (of meerdere) Sunny Island omvormer(s), batterijen en een netontkoppelkast, ook wel omschakelinrichting genoemd. De instelling en opvolging van de Sunny Island(s) gebeurt via het slimme scherm ter plaatse of online via Sunny Portal. Verder dient er op gelet te worden dat er een Batfuse aanwezig is om de batterijen te beschermen, indien deze niet opgenomen is in het batterijpack.

Voor de regeling, communicatie en visualisatie, is er een SMA Energy Meter of een Sunny Home Manager in de netontkoppelkast geplaatst.

Het systeem werkt in combinatie met elke zonne-energie omvormer op de markt. Het werkt ook zonder een zonnestroominstallatie, dan zijn SMA Energy Meter of Sunny Home Manager niet nodig.

Via de distributiepartners kan SMA de Sunny Island omvormers leveren, evenals de SMA Energy Meter en Sunny Home Manager. De ontkoppelkast is zelf te bouwen of aan te kopen via Enwitec.

SMA productportfolio

Batterijomvormers

Batterijomvormers


Alle toestellen zijn monofasig maar kunnen ook gecombineerd worden voor driefasige systemen, door drie identieke toestellen parallel te plaatsen.

Het is zelfs mogelijk om meerdere trio’s naast elkaar te laten werken en daarmee zijn er grotere vermogens beschikbaar (tot 72kW continu, tot 96kW gedurende 30 minuten).

Batfuse
De batterijen dienen beschermd te worden tegen piekstromen. Deze bescherming is mogelijk via een Batfuse. In sommige batterijpakken is de batterijbeveiliging ingebouwd en dient u deze niet apart aan te kopen/installeren.

SMA Energy Meter
Met de SMA Energy Meter weet u perfect wanneer u stroom afneemt van het net of wanneer u stroom injecteert. De meter wordt onmiddellijk achter de hoofdmeter geplaatst en bevat enkel de meetfunctie.

Sunny Home Manager
Het brein in het Flexibel Opslagsysteem is de Sunny Home Manager. Al doende leert hij uw verbruiksprofiel kennen en voorspellen, hij krijgt de weersverwachtingen door en zal slim omgaan met beschikbare zonne-energie. Hij bevat de meetfunctie en de intelligentie voor energiebeheer.

Hoe werkt een Flexibel Opslagsysteem met noodstroomfunctie?

Eigenverbruik
Terwijl het publieke net in goede omstandigheden aanwezig is, zal de energie in huis gemonitord worden met de SMA Energy Meter of de Sunny Home Manager.
Is er een overvloed aan zonnestroom, dan wordt de batterij volgeladen. Wanneer deze volgeladen is, vloeit de overtollige zonnestroom terug naar het publieke elektriciteitsnet.
Is er een tekort aan zonnestroom, dan springt de batterij bij tot een bepaald ontlaadniveau. Er wordt steeds voldoende energie bijgehouden voor noodstroom. Bekijk in dit filmpje hoe eigenverbruik werkt.

Noodstroom - ontkoppelkast
Wanneer het publieke net niet naar behoren werkt (uitgevallen/uitgezet/buiten specificaties), dan worden de omvormers uitgeschakeld en wordt het private netwerk losgekoppeld van het publieke elektriciteitsnet. De loskoppeling gebeurt in de ontkoppelkast en duurt maximaal 5 seconden, voor de SI6.0H-12 en SI8.0H-12 kan het veel sneller.

De Sunny Island omvormer start opnieuw op en gebruikt de energie van de batterijen om een elektriciteitsnet aan te maken in het gebouw. Hier is het huis volledig in back-up aan het functioneren en heeft de klant noodstroom.

Het publieke elektriciteitsnet wordt continu gemonitord. Van zodra dat het publieke net terug beschikbaar wordt, synchroniseert Sunny Island het private netwerk en wordt er naadloos overgeschakeld, dus zonder onderbreking.

Gebalanceerd systeem
Een gebouw dat gevoed wordt door een noodstroomgenerator, mag voor de veiligheid niet gevoed worden door zonnestroom. Met het SMA Flexibel Opslagsysteem met noodstroomfunctie wordt er steeds met een gebalanceerd systeem gewerkt en mogen de zonnepanelen wél nog produceren. De Sunny Island omvormer houdt het energiepeil in het gebouw continu in de gaten en indien nodig zal hij het vermogen van de PV-omvormers doen dalen. Hij doet dit door de frequentie van het noodstroomnet te verhogen/verlagen.

Hoe flexibel is het systeem?

Elektriciteitsaansluiting van de klant

De klant kan een 1-fasige aansluiting hebben of een 3-fasige. Er zijn vier mogelijkheden om hier een Flexibel Opslagsysteem met noodstroomfunctie op te bouwen.

1) 1-fasige aansluiting met 1 Sunny Island: de fase wordt van noodstroom voorzien.

2) 3-fasige aansluiting met 1 Sunny Island: elke fase wordt afzonderlijk enkelfasig van noodstroom voorzien. Driefasige verbruikers zullen niet werken.
Er wordt gewerkt met bovenstaand schema waarbij de fasekoppeling wordt toegepast.

3) 3-fasige aansluiting met 3 Sunny Islands: de 3 fasen worden van noodstroom voorzien.

4) 3-fasige aansluiting met verschillende drietallen van Sunny Islands: de drie fasen worden van noodstroom voorzien met grotere vermogens. Een Multicluster Box wordt toegevoegd en in totaal kunnen er 12 Sunny Island omvormers geïnstalleerd worden.

Elektriciteitsnet van de netbeheerder

Om te kijken waar er een Sunny Island omvormer kan geplaatst worden, dienen we te kijken naar het elektriciteitsnet van de netbeheerder en de opbouw ervan, meer bepaald de aardgeleider en de nulgeleider.

Aardgeleider:
Een TN-netwerk is een elektriciteitsnetwerk waar de aarde in huis (PE) verbonden is met het net.
Een TT-netwerk is een netwerk waar de aarde van het huis los staat van het net, bijvoorbeeld met een aardpin.
In de meeste netten in België is de aarde van het huis niet verbonden aan het net: een TT net. Voor Nederland zien we vaak TN netten.
In beide netten kan de Sunny Island toegepast worden.

Nulgeleider:
Een andere belangrijke parameter is de nulgeleider. Een klant met een driefasige aansluiting kan een 3x230 net hebben of een 3x400+N net. Wanneer de klant een 3 x 230V netaansluiting heeft zonder nulgeleider is het mogelijk om één Sunny Island omvormer te plaatsen indien men er zeker van is dat de transformator van de distributienetbeheerder een geaard sterpunt heeft. Indien dat niet het geval is, mag de Sunny Island omvormer niet geplaatst worden.

Het gebruik van een SMA Sunny Island back-up systeem kan enkel in elektriciteitsnetten met nulgeleider of wanneer de distributie netbeheerder heeft bevestigd dat de transformator waarop het huis is aangesloten een geaard sterpunt heeft (enkel voor eenfasig noodstroomsysteem).

Aanwijzingen

PV installatie
In noodstroomsystemen is het maximale vermogen van de PV-installatie afhankelijk van het totale vermogen van de Sunny Island(s).

  • maximaal uitgangsvermogen van de PV-installatie per SI4.4M-12: 4.600 W
  • maximaal uitgangsvermogen van de PV-installatie per SI6.0H-12: 9.200 W
  • maximaal uitgangsvermogen van de PV-installatie per SI8.0H-12: 12.000 W


Het aanhouden van het maximale uitgangsvermogen van de PV-installatie is een vereiste voor een stabiel bedrijf van het noodstroomsysteem tijdens een uitval van het openbare stroomnet.

Batterij
Sunny Island werkt met 48V batterijen. Hiervoor kunnen loodzuur batterijen gebruikt worden of lithium-ion batterijen.

De loodzuur batterijen zijn goedkoper maar minder bestand tegen veel laden/ontladen. Alle loodzuur batterijen van het type VRLA of FLA kunnen gebruikt worden. Het Batterij Management Systeem (BMS) in de Sunny Island draagt zorg voor de batterijen, zodat er een verlengde levensduur mag verwacht worden. Wie graag meer weet over het BMS, kan extra informatie terugvinden in dit document.
Loodzuur batterijen worden voornamelijk toegepast in situaties waar enkel de noodstroomfunctie gewenst is.

Lithium-ion batterijen zijn meer aan te raden in het Flexibel Opslagsysteem met noodstroomfunctie, vermits dit batterijtype beter bestand is tegen de vele ont-/laad cycli (welke optreden in een Flexibel Opslagsysteem met verhoging van het eigenverbruik). Er moet steeds nagevraagd worden bij de fabrikant of de batterij compatibel is met de Sunny Island omvormer. Een lijst van compatibele lithium-ion batterijen kunt u hier terugvinden. Kijk goed na in welke toepassing de batterij kan werken.

Netontkoppelkast
De netontkoppelkast wordt niet gebouwd door SMA. Wij geven wel weer welke componenten ze moet bevatten. In de handleiding ‘SMA Flexible Storage System met noodstroomfunctie’ vindt u de schema’s terug.
Voor Nederland kunnen de schema’s rechtstreeks overgenomen worden van Duitsland.
Voor België moeten de schema’s gewijzigd worden om te voldoen aan het AREI. De aangepaste schema’s vindt u terug in hoofdstuk 7.

Andere aanwijzingen
Een overzicht van alle aanwijzingen kunt u terugvinden in de beknopte installatie handleiding.