Zelf berekenen wat een juiste grootte is? Hierbij onze web-app!
De thuisbatterij wordt steeds vaker gepresenteerd als de heilige graal voor huishoudens met zonnepanelen, zeker nu het einde van de salderingsregeling in Nederland nadert. Het idee is simpel: sla de overvloedige zonnestroom van overdag op om deze ’s avonds te gebruiken. Dit verhoogt de zelfconsumptie en verlaagt de afhankelijkheid van het elektriciteitsnet. Maar achter deze belofte schuilt een complexe vraag met grote financiële consequenties: hoe groot moet die batterij eigenlijk zijn? Een te kleine batterij laat waardevolle zonnestroom onbenut, terwijl een te grote batterij een onrendabele investering is die nooit volledig wordt benut. In dit artikel duiken we in de wetenschappelijke literatuur om het antwoord te vinden, en ontdekken we dat de optimale grootte een delicate balans is tussen capaciteit, vermogen en, bovenal, uw unieke energieprofiel.
De Illusie van de Simpele Vuistregel
Op internet en in adviesgesprekken circuleren talloze vuistregels voor het dimensioneren van een thuisbatterij. Formules als “1 kWh capaciteit per kWp geïnstalleerd zonnepaneelvermogen” of “1 kWh per MWh jaarlijks verbruik” worden vaak genoemd. Hoewel deze regels een startpunt kunnen bieden, waarschuwt de wetenschappelijke gemeenschap dat ze de realiteit te sterk vereenvoudigen. Een systematische review van Chreim et al. (2024) benadrukt dat een verkeerde dimensionering een van de grootste valkuilen is: een te grote batterij is economisch onaantrekkelijk, terwijl een te kleine batterij de verwachte voordelen niet behaalt .
De kern van het probleem is dat elk huishouden uniek is. De optimale batterijgrootte hangt niet alleen af van de grootte van de PV-installatie, maar vooral van de dynamische interactie tussen het productieprofiel van de zonnepanelen en het consumptieprofiel van het huishouden. Een gezin dat overdag veel stroom verbruikt (bijvoorbeeld door een elektrische auto op te laden) heeft een fundamenteel andere behoefte dan een gezin waar iedereen overdag buitenshuis werkt en het verbruik zich concentreert in de avonduren. De wetenschappelijke consensus is dan ook dat een betrouwbare dimensionering alleen mogelijk is via een gedetailleerde tijdreeks-simulatie, waarbij de energiestromen in huis met een hoge resolutie (minimaal per kwartier) over een heel jaar worden geanalyseerd .
De Twee Pijlers van Dimensionering: Capaciteit en Vermogen
De optimale grootte van een batterij wordt bepaald door twee afzonderlijke, maar gerelateerde parameters: de capaciteit (uitgedrukt in kilowattuur, kWh) en het vermogen (uitgedrukt in kilowatt, kW).
- Capaciteit (kWh): Dit is de totale hoeveelheid energie die de batterij kan opslaan. Het bepaalt hoe lang de batterij stroom kan leveren.
- Vermogen (kW): Dit is de snelheid waarmee de batterij kan laden en ontladen. Het bepaalt hoeveel apparaten de batterij tegelijkertijd van stroom kan voorzien, en hoe snel het een PV-overschot kan opvangen.
Een veelgemaakte fout is om alleen naar de capaciteit te kijken. Een batterij met een grote capaciteit (bijv. 10 kWh) maar een laag vermogen (bijv. 2 kW) kan op een zonnige middag het piek-overschot van een grote PV-installatie (bijv. 7 kW) niet snel genoeg opvangen, waardoor alsnog een groot deel van de stroom naar het net vloeit. Omgekeerd heeft een batterij met een hoog vermogen maar een kleine capaciteit weinig zin, omdat deze te snel vol is.
Stap 1: Het Bepalen van de Optimale Capaciteit (kWh)
De primaire functie van een thuisbatterij in de context van zonnepanelen is het verschuiven van energie van de dag naar de avond en nacht. De wetenschappelijke literatuur biedt twee belangrijke principes om de capaciteit te bepalen.
Principe 1: Dek het Avond- en Nachtverbruik
De meest logische basis voor de capaciteit is de hoeveelheid energie die een huishouden verbruikt op de momenten dat de zon niet schijnt. Een studie van Quoilin et al. (2016) analyseerde een grote dataset van Europese huishoudens en concludeerde dat een typisch verbruiksprofiel bestaat uit 30-40% verbruik overdag en 60-70% in de avond en nacht . De benodigde capaciteit kan dus worden benaderd met de volgende formule:
C ≈ Eavond+nacht
Voor een gemiddeld Nederlands huishouden met een jaarverbruik van 2.900 kWh komt dit neer op een dagelijks verbruik van circa 7,9 kWh. Het avond- en nachtverbruik is dan ongeveer 4,7 tot 5,5 kWh. Dit vormt de logische ondergrens voor de batterijcapaciteit. Een significant kleinere batterij kan immers niet eens één volledige avond overbruggen.
Principe 2: De Limiet van de Dagelijkse Export
Een batterij kan nooit meer energie opslaan dan er op een dag aan overschot wordt geproduceerd. De hoeveelheid geëxporteerde energie op een gemiddelde zonnige dag vormt daarom de absolute bovengrens voor de nuttige capaciteit. Dit wordt helder beschreven in een paper van Weniger et al. (2014) .
C ≤ Eexport,dag
Stel dat een huishouden op een goede dag 40 kWh opwekt en daarvan 10 kWh direct verbruikt. De dagelijkse export is dan 30 kWh. Een batterij groter dan 30 kWh zou op die dag nooit volledig geladen kunnen worden en is dus per definitie te groot.
| Parameter | Beschrijving | Relevantie | Bron |
| Avond/Nachtverbruik | De hoeveelheid energie die nodig is als de zon niet schijnt. | Bepaalt de minimale nuttige capaciteit. | Quoilin et al. |
| Dagelijkse Export | De hoeveelheid zonne-energie die overdag naar het net vloeit. | Bepaalt de maximale nuttige capaciteit. | Weniger et al. |
De studie van Quoilin et al. toont bovendien aan dat de relatie tussen batterijgrootte en extra zelfconsumptie niet-lineair is en snel afvlakt. Een batterij van 7 kWh verhoogt de zelfconsumptie van 38% naar 65%, maar een verdubbeling naar 14 kWh levert slechts een paar procent extra winst op. De auteurs stellen dat een zelfvoorzieningsgraad van boven de 70-80% een oneconomisch grote batterij vereist .
Stap 2: Het Bepalen van het Optimale Vermogen (kW)
Het laadvermogen van de batterij is cruciaal om het PV-overschot op piekmomenten effectief op te vangen. De formule hiervoor is gebaseerd op het maximale netto-overschot op een zonnige dag.
Plaad,bat ≳ Ppv,piek − Pload,middag
Hierbij is P<sub>pv,piek</sub> het maximale vermogen dat de zonnepanelen leveren (bijvoorbeeld af te lezen in de omvormer-app) en P<sub>load,middag</sub> is het sluimerverbruik van het huis overdag (koelkast, ventilatie, standby-apparaten), wat typisch tussen de 0,3 en 0,5 kW ligt. Voor een PV-installatie die een piek van 7,1 kW bereikt, is het netto-overschot op dat moment dus circa 6,7 kW. Een batterij met een laadvermogen van slechts 3 kW zou op dat moment 3,7 kW (meer dan de helft) van het overschot alsnog naar het net laten vloeien. Een vermogen dat in de buurt komt van de piekproductie is dus essentieel voor een effectieve batterij.
De Nederlandse Realiteit: Een Nuchtere Analyse
Een recente studie van Dam & Van der Laan (2024), specifiek gericht op de Nederlandse situatie met dynamische energiecontracten, werpt een nuchter licht op de zaak . Door 15-minuten data van 225 Nederlandse huishoudens te analyseren, kwamen zij tot enkele belangrijke conclusies:
1.Grote variatie tussen huishoudens: De optimale grootte en de winstgevendheid verschillen enorm per huishouden, zelfs bij een vergelijkbaar jaarverbruik. Dit bevestigt de noodzaak van een gepersonaliseerde analyse.
2.Winstgevendheid is nog niet gegarandeerd: Zelfs in een scenario zonder saldering, met de energieprijzen van 2023, is een thuisbatterij nog niet algemeen winstgevend. Voor een 5 kWh batterij varieerde de jaarlijkse opbrengst (een combinatie van verhoogde zelfconsumptie en handel op de dynamische markt) tussen de €93 en €300. Gezien de huidige investeringskosten van €4.000-€6.000 is de terugverdientijd daarmee nog erg lang.
3.Linear Programming als optimale strategie: De studie gebruikte, net als veel andere academische papers , een methode genaamd Mixed-Integer Linear Programming (MILP) om de batterij optimaal aan te sturen. Dit wordt beschouwd als de meest geavanceerde techniek om de economische baten te maximaliseren.
De Nederlandse studie onderstreept dat de business case voor thuisbatterijen nog wankel is en sterk afhangt van de toekomstige ontwikkeling van energieprijzen en de kosten van batterijen zelf.
Conclusie: Wat is de Optimale Grootte voor U?
De wetenschap is duidelijk: er bestaat geen universele, optimale batterijgrootte. De ideale dimensionering is een maatwerkoplossing die afhangt van uw unieke energieprofiel. De simpele vuistregels zijn onvoldoende en kunnen leiden tot kostbare misinvesteringen. De meest betrouwbare aanpak volgt een driestappenplan gebaseerd op uw eigen data:
1.Analyseer uw data: Verzamel uw jaarverbruik, de productiegegevens van uw zonnepanelen (vooral de productie op een piekdag) en, indien mogelijk, uw verbruiksprofiel per kwartier.
2.Bepaal de capaciteit (kWh): Gebruik uw gemiddelde avond- en nachtverbruik als een realistische ondergrens. Gebruik de hoeveelheid stroom die u op een zonnige lentedag teruglevert als absolute bovengrens. De optimale capaciteit ligt hier ergens tussenin, meestal dichter bij uw nachtverbruik.
3.Bepaal het vermogen (kW): Kijk naar het piekvermogen van uw zonnepanelen op een zonnige dag en trek hier uw sluimerverbruik (ca. 0,4 kW) vanaf. Het laadvermogen van uw batterij moet in de buurt van dit getal komen om effectief te zijn.
Voor de meeste huishoudens zal een batterij met een capaciteit die het gemiddelde avond- en nachtverbruik kan dekken (typisch 4-8 kWh) en een vermogen dat een groot deel van de PV-piek kan opvangen (typisch 3-6 kW) de meest kosteneffectieve oplossing zijn. De wetenschappelijke studies tonen aan dat groter gaan weliswaar de zelfconsumptie nog iets verder verhoogt, maar dat de marginale baten snel afnemen, waardoor de investering onrendabel wordt. De thuisbatterij is een krachtig instrument voor de energietransitie, maar alleen als deze verstandig en op maat wordt gedimensioneerd.
Klimaatfeiten.net - Alles over Broeikasgassen en Klimaat 
Plaats een reactie