Elektrische auto laden met zonnepanelen slim geregeld

Wie overdag zonnepanelen heeft die volop produceren, maar zijn elektrische auto pas na het werk aansluit, herkent het probleem: de zonnestroom is al teruggeleverd voordat de auto aan de laadpaal hangt. Elektrische auto laden met zonnepanelen werkt daarom pas echt goed wanneer laadpaal, omvormer en huishoudelijk verbruik op elkaar reageren. Niet het aantal panelen alleen bepaalt het resultaat, maar vooral de aansturing van het totale energiesysteem.

Voor een huishouden met een elektrische auto kan de laadpaal de grootste afzonderlijke stroomverbruiker zijn. Een laadbeurt vraagt al snel meer vermogen dan de vaatwasser, warmtepomp en keukenapparatuur samen. Dat vraagt om een installatie die niet alleen kan laden, maar ook weet wanneer dat verstandig is.

Hoe elektrische auto laden met zonnepanelen werkt

Zonnepanelen leveren gelijkstroom, die de omvormer omzet naar wisselstroom voor de woning, het bedrijfspand en de laadpaal. Op een zonnige middag gaat die stroom eerst naar actieve verbruikers in het pand. Is er daarna productie over, dan kan de laadpaal dat overschot gebruiken om de auto op te laden. Wat vervolgens nog resteert, gaat naar het elektriciteitsnet.

In de praktijk verandert dit overschot voortdurend. Een wolk voor de zon, een warmtepomp die aanslaat of een oven die wordt ingeschakeld: allemaal hebben ze direct invloed op de beschikbare laadruimte. Een laadpaal zonder slimme regeling laadt doorgaans met een vooraf ingesteld vermogen. Dat kan betekenen dat de auto tegelijk met de zonnestroom ook stroom van het net gebruikt.

Een slimme laadpaal met dynamische vermogensregeling meet daarom de actuele energiestroom bij de hoofdaansluiting. Ziet het systeem dat er 2,5 kW aan zonnestroom beschikbaar is, dan verlaagt of verhoogt het laadvermogen daarop. Dit wordt ook wel laden op zonne-overschot genoemd.

Waarom alleen een laadpaal niet genoeg is

Een laadpaal kan technisch geschikt zijn voor zonneladen, maar zonder goede meting en configuratie blijft die functie beperkt. De energiemeter moet op de juiste plek in de installatie meten en de communicatie tussen laadpaal, omvormer of Energy Management System moet betrouwbaar werken. Bij een geïntegreerd systeem worden beslissingen gemaakt op basis van de actuele situatie, niet op basis van een vaste planning.

Daarbij is het minimum laadvermogen van belang. Veel elektrische auto's kunnen op één fase vanaf ongeveer 1,4 kW laden. Bij driefasig laden ligt de ondergrens vaak rond 4,1 kW. Produceert uw installatie op een wisselende dag 2 tot 3 kW overschot, dan is een auto die alleen driefasig kan laden minder goed in staat om dat volledig te benutten. Een laadpaal die automatisch tussen één en drie fasen kan schakelen, biedt in zulke situaties meer flexibiliteit.

Die fasewisseling is geen detail. Het is vaak het verschil tussen opstarten bij een bescheiden zonne-overschot of wachten tot de productie hoog genoeg is. Wel moet de auto deze manier van laden ondersteunen en moet de installatie daarvoor correct zijn ontworpen.

De juiste laadstrategie hangt af van uw dagritme

Zonneladen klinkt logisch, maar is niet voor ieder gebruikspatroon de enige juiste keuze. Wie overdag thuiswerkt of een bedrijfsauto tussen afspraken door kan laden, benut direct zonnestroom relatief eenvoudig. Wie pas om 18.00 uur thuiskomt en de volgende ochtend 250 kilometer moet rijden, heeft vooral zekerheid nodig dat de accu op tijd vol is.

Een goed systeem werkt daarom met laadmodi. U kunt bijvoorbeeld kiezen voor maximaal zonneladen wanneer tijd geen rol speelt, voor een combinatie van zon en netstroom bij een gewenste vertrektijd, of voor direct laden wanneer de auto snel beschikbaar moet zijn. Bij een dynamisch energiecontract kan het systeem daarnaast rekening houden met goedkope uren, zolang dat niet botst met de beschikbare capaciteit van de aansluiting.

Voor zakelijke locaties geldt hetzelfde principe, maar vaak op grotere schaal. Bij meerdere laadpunten is het essentieel dat voertuigen niet allemaal tegelijk op maximaal vermogen laden. Slim load balancing verdeelt de beschikbare capaciteit over de laadpalen en houdt rekening met het verbruik van het pand. Zo voorkomt u dat de hoofdaansluiting onnodig zwaar wordt belast of dat processen in het bedrijf voorrang moeten inleveren.

Welke onderdelen bepalen een goed geïntegreerd systeem?

Bij elektrische auto laden met zonnepanelen kijken we niet alleen naar het merk laadpaal. De kwaliteit zit in de samenhang tussen de volgende onderdelen:

De zonnepanelen en omvormer: productiecapaciteit, oriëntatie van de panelen en het type omvormer bepalen wanneer en hoeveel zonnestroom beschikbaar is.
De meterkast en aansluiting: hoofdzekering, faseverdeling, beschikbare ruimte en beveiligingen bepalen welk laadvermogen technisch verantwoord is.
De laadpaal: functies als load balancing, zonneladen, fasewisseling, gebruikersbeheer en communicatie met andere systemen maken het verschil in dagelijks gebruik.
Het Energy Management System: een EMS bewaakt productie, verbruik, batterij en tarieven en kan prioriteiten automatiseren.
Een eventuele thuisbatterij: deze kan zonnestroom tijdelijk opslaan, maar vervangt niet automatisch een goed ingestelde laadstrategie.

De meterkast verdient hierbij extra aandacht. Een 3 x 25A-aansluiting biedt andere mogelijkheden dan een zwaardere aansluiting. Ook maakt het uit hoe bestaande grote verbruikers over de fasen zijn verdeeld. Een laadpaal van 11 kW kan in veel woningen passen, maar alleen als de gelijktijdigheid van andere verbruikers wordt meegenomen. Dynamische load balancing is dan geen luxe, maar een bescherming tegen overbelasting.

Wat een thuisbatterij wel en niet toevoegt

Een thuisbatterij kan het eigen verbruik van zonnestroom verhogen. Overdag opgeslagen energie kan later op de avond naar huishoudelijke verbruikers of naar de auto gaan. Dat is interessant als de auto vaak na zonsondergang thuiskomt. Toch is een thuisbatterij niet automatisch de voordeligste manier om een elektrische auto te laden.

De accu van de auto is namelijk zelf al een grote batterij. Als de auto overdag aanwezig is, is direct laden uit zonne-overschot meestal efficiënter dan eerst via een thuisbatterij opslaan en later weer ontladen. Bij iedere omzetting treden verliezen op. De thuisbatterij wordt interessanter wanneer u ook avondverbruik wilt afdekken, pieken wilt afvlakken, op dynamische tarieven wilt sturen of een oplossing met noodstroom overweegt.

Een EMS kan hierin prioriteiten instellen. U kunt bijvoorbeeld kiezen om eerst basisverbruik in de woning te dekken, daarna de thuisbatterij tot een bepaald niveau te laden en vervolgens de auto te gebruiken als er voldoende productie overblijft. Welke volgorde logisch is, hangt af van uw rijgedrag, accucapaciteit, contractvorm en gewenste zekerheid.

Let op de begrenzingen van uw auto

Niet iedere elektrische auto gebruikt hetzelfde laadvermogen. Sommige modellen laden thuis op één fase maximaal 7,4 kW, andere op drie fasen 11 kW of 22 kW. De boordlader van de auto bepaalt de feitelijke bovengrens, niet alleen de laadpaal. Een 22 kW-laadpaal heeft dus weinig meerwaarde als de auto maximaal 11 kW accepteert en de aansluiting daar ook niet op is berekend.

Ook de accuomvang speelt mee. Een grotere accu biedt meer ruimte om zonnestroom op te slaan, maar vraagt bij een beperkte laadtijd mogelijk alsnog om netstroom. Andersom kan een kleine accu op zonnige dagen snel vol zijn, waarna extra zonneproductie weer een andere bestemming nodig heeft. Daarom beginnen we bij een ontwerp altijd met concrete gegevens: jaarkilometrage, thuiskomsttijden, gewenste vertrektijden, huidige productie en toekomstige plannen zoals een warmtepomp of uitbreiding van het aantal laadpunten.

Veiligheid en installatiekwaliteit blijven leidend

Een slimme regeling kan veel, maar maakt een ongeschikte elektrische installatie niet geschikt. De laadvoorziening moet correct worden afgezekerd, aangesloten en afgestemd op de bestaande installatie volgens de geldende NEN 1010-eisen. Ook selectiviteit, aardlekbeveiliging, kabeltrajecten en de mogelijkheden voor uitbreiding horen in de beoordeling thuis.

Dit is vooral relevant wanneer zonnepanelen, een thuisbatterij, laadpaal en eventueel noodstroom in één systeem samenwerken. De energiestromen kunnen dan complexer worden dan bij een standaardwoning. Een duidelijke technische opzet voorkomt storingen, ongewenst afschakelen en beperkingen die pas zichtbaar worden wanneer alle apparaten tegelijk actief zijn.

De beste laadoplossing is uiteindelijk niet de laadpaal met de langste functielijst, maar een systeem dat past bij hoe u rijdt, woont of onderneemt. Laat daarom eerst inzichtelijk maken wanneer energie wordt opgewekt, wanneer deze nodig is en welke uitbreidingen u verwacht. Dan wordt zonnestroom niet zomaar teruglevering, maar een bruikbare energiebron die op het juiste moment voor uw auto beschikbaar is.