AC of DC? Systeemtopologieën voor zonne-installaties
Inleiding: Hoe wordt de batterij aangesloten?
In de vorige artikelen kwam al veel aan bod over energiesystemen met opslag. Eén belangrijke vraag bleef echter open: hoe wordt deze techniek optimaal in de woning geïntegreerd?
Bij de inpassing van thuisbatterijen zijn er twee basisconcepten:
- AC-gekoppelde systemen (wisselstroom)
- DC-gekoppelde systemen (gelijkstroom)
In dit hoofdstuk worden beide topologieën met hun voor- en nadelen uitgelegd, met verwijzing naar de gebruikelijke praktijk en regelgeving in Nederland en Vlaanderen.
Let op regelgeving NL & BE (Vlaanderen)
- In Nederland moeten pv-installaties en thuisbatterijen voldoen aan o.a. NEN 1010 (veiligheid laagspanningsinstallaties) en de productnormen voor omvormers en batterijen (o.a. EN 62109, EN 62477, EN 62619).
- In Vlaanderen gelden vergelijkbare Europese productnormen, aangevuld met de AREI-voorschriften (Algemeen Reglement op de Elektrische Installaties).
- Voor de energieprestatie van gebouwen gelden in Nederland de BENG-eisen (NTA 8800) en in Vlaanderen de EPB-eisen (Energieprestatieregelgeving). De keuze van AC- of DC-koppeling beïnvloedt vooral het systeemrendement en daarmee de berekende energieprestatie.
AC-gekoppelde zonne-installaties
Bij wisselstroom-gekoppelde systemen (AC-systeem) is de omvormer direct achter de zonnepanelen geplaatst en levert hij het huisnet rechtstreeks met wisselstroom.
Opbouw
Zonnepanelen (DC)
↓
Omvormer (DC→AC)
↓
Huisinstallatie (AC) ←→ Batterij + laadregelaar
↓
Openbaar netWerkingsprincipe
- De omvormer zet de gelijkstroom van de panelen direct om in wisselstroom
- De batterij met laadelektronica wordt na de omvormer aangesloten
- De batterij wordt met wisselstroom gevoed
- Voor het laden moet AC opnieuw naar DC worden omgezet
- Bij het ontladen wordt DC opnieuw naar AC omgezet
De energie-uitwisseling tussen zonnepanelen en batterij verloopt via wisselstroom.
Voordelen van AC-koppeling
AC-koppeling biedt vooral bij bestaande installaties belangrijke voordelen:
| Voordeel | Toelichting |
|---|---|
| Eenvoudige naverbouw (retrofit) | Batterij kan achteraf worden bijgeplaatst zonder ingrijpen in de bestaande pv-string |
| Merken onafhankelijk combineren | Verschillende fabrikanten voor pv-omvormer en batterij-omvormer mogelijk |
| Flexibele plaatsing | Batterij kan op een andere plek dan de pv-omvormer staan |
| Bewezen techniek | Breed toegepaste, goed beschikbare componenten |
| Schaalbaarheid | Relatief eenvoudig extra batterijcapaciteit of een extra AC-omvormer toevoegen |
Nadelen van AC-koppeling
De flexibiliteit heeft een prijs – vooral qua efficiëntie:
| Nadeel | Toelichting |
|---|---|
| Meervoudige omzetting | DC→AC→DC→AC = extra verliezen |
| Lagere systeemefficiëntie | Typisch 85–90% roundtrip (heen-en-weer rendement batterij) |
| Meer componenten | Extra (batterij)omvormer nodig |
| Hogere hardwarekosten | Meer apparaten en bekabeling |
| Complexere installatie | Meer AC-bekabeling en afstemming in de meterkast |
Typisch rendement
Bij AC-koppeling ontstaan er verliezen bij elke omzetting:
- Zonnepanelen → omvormer: ~97%
- Omvormer → batterijlaadregelaar: ~97%
- Batterij laden/ontladen: ~95%
- Batterij → omvormer: ~97%
Totale roundtrip: ~85–90%
In zowel Nederland als Vlaanderen wordt in energieprestatieberekeningen (NTA 8800 / EPB) vaak met standaardrendementen voor pv en opslag gewerkt. Een AC-gekoppelde batterij leidt in de praktijk tot iets hogere systeemverliezen dan een DC-gekoppelde oplossing.
DC-gekoppelde zonne-installaties
Bij gelijkstroom-gekoppelde systemen (DC-systeem) worden omvormer en batterij parallel direct achter de zonnepanelen aangesloten.
Opbouw
Zonnepanelen (DC)
↓
DC-DC-omzetter
├── Batterij (DC)
└── Omvormer (DC→AC)
↓
Huisinstallatie (AC)
↓
Openbaar netWerkingsprincipe
- Zowel batterij als omvormer worden direct met gelijkstroom gevoed
- De batterij kan de DC direct gebruiken om te laden
- De gelijkstroom wordt pas aan het einde naar wisselstroom omgezet
- Minder omzettingsstappen = hoger rendement
De energie-uitwisseling tussen zonne-installatie en batterij verloopt via gelijkstroom.
Voordelen van DC-koppeling
De directe verbinding via gelijkstroom levert vooral op het vlak van efficiëntie duidelijke voordelen op:
| Voordeel | Toelichting |
|---|---|
| Hoger rendement | Minder omzettingsverliezen tussen panelen en batterij |
| Minder componenten | Eén centrale (hybride) omvormer volstaat |
| Lagere systeemkosten op termijn | Minder hardware, minder verliezen |
| Betere roundtrip-efficiëntie | Typisch 92–95% |
| Sneller laden | Direct DC-pad naar de batterij, minder beperkingen door AC-zijde |
Nadelen van DC-koppeling
De hogere efficiëntie gaat gepaard met enkele beperkingen:
| Nadeel | Toelichting |
|---|---|
| Meer afhankelijk van één fabrikant | Batterij en omvormer vaak uit hetzelfde ecosysteem |
| Geen eenvoudige retrofit | Systeem moet als geheel worden ontworpen en vaak in één keer geplaatst |
| Complexere DC-planning | DC-bekabeling en beveiliging vragen meer ontwerpwerk |
| Beperkte kabellengtes aan DC-zijde | Spanningsval en veiligheid beperken de afstand |
| Minder flexibiliteit bij latere uitbreiding | Achteraf andere batterijtechnologie of -fabrikant integreren is lastiger |
Typisch rendement
Bij DC-koppeling zijn er minder omzettingsstappen:
- Zonnepanelen → DC-DC-omzetter: ~98%
- Batterij laden/ontladen: ~95%
- DC → omvormer → AC: ~97%
Totale roundtrip: ~92–95%
In nieuwe woningen die in Nederland aan BENG en in Vlaanderen aan EPB moeten voldoen, kan een DC-gekoppelde oplossing helpen om de berekende primaire energiebehoefte te verlagen, doordat de systeemverliezen lager zijn.
De directe vergelijking
Om de keuze tussen AC- en DC-koppeling te vergemakkelijken, zetten we beide concepten naast elkaar:
| Criterium | AC-koppeling | DC-koppeling |
|---|---|---|
| Rendement (batterij-roundtrip) | 85–90% | 92–95% |
| Naverbouw bij bestaande pv | Eenvoudig | Moeilijk |
| Flexibiliteit | Hoog | Beperkt |
| Initiële kosten | Hoger (meer hardware) | Lager (minder componenten) |
| Kosten op lange termijn | Hoger (verliezen) | Lager (hogere efficiëntie) |
| Systeemcomplexiteit | Meer losse apparaten | Minder, maar complexere DC-zijde |
| Vrije keuze fabrikant | Ruim | Vaak beperkt ecosysteem |
De hybride omvormer: het beste van twee werelden
Moderne hybride omvormers doorbreken de strikte scheiding tussen AC en DC.
Concept
Bij systemen met een hybride omvormer komen alle componenten samen in één centraal toestel:
- Geïntegreerde MPPT-regelaar voor de zonnepanelen
- DC-DC-omzetter voor de batterij
- Omvormer voor het huisnet (AC)
- Intelligente energiesturing (EMS)
Voordelen van het hybride concept
De integratie van alle functies in één toestel combineert de sterke punten van AC- en DC-koppeling:
| Voordeel | Toelichting |
|---|---|
| Optimale systeemefficiëntie | Intelligente keuze van DC- of AC-route afhankelijk van situatie |
| Compact | Eén toestel in plaats van meerdere omvormers en laders |
| Eenvoudigere installatie | Minder bekabeling en minder ruimte in de meterkast |
| Goed op elkaar afgestemd | Alle componenten zijn op elkaar ontworpen en getest |
In zowel Nederland als Vlaanderen worden hybride omvormers steeds vaker toegepast bij nieuwbouw en grondige renovaties, mede omdat ze goed inpasbaar zijn in de eisen van NTA 8800 (NL) en EPB (BE) voor hernieuwbare energie.
Energiemanagement: het brein van de installatie
Ongeacht de topologie is het energiemanagementsysteem (EMS) cruciaal. Het fungeert als het brein van de installatie.
De vier kerntaken
1. Lastmanagement
Het EMS bewaakt:
- De actuele stroomvraag van alle verbruikers
- De beschikbare capaciteit en het actuele vermogen van de pv-installatie
- Wanneer welke verbruikers het beste gevoed kunnen worden
Voorbeeld: Stroomintensieve apparaten zoals vaatwasser, wasmachine, warmtepompboiler of laadpaal voor een elektrische auto worden bij voorkeur overdag aangestuurd, wanneer de zonnepanelen een overschot produceren.
2. Netinjectie
Als de batterij vol is en de eigen vraag gedekt:
- Wordt het overschot op het openbare net gezet
- Kunt u in Nederland en Vlaanderen een vergoeding krijgen via uw energieleverancier (injectievergoeding / terugleververgoeding)
- Wordt het elektriciteitsnet groener door extra zonne-energie
Regelgeving NL & BE rond teruglevering
- Nederland: tot en met 2024 geldt volledige saldering voor kleinverbruikers; de afbouw van de salderingsregeling is voorlopig uitgesteld, maar toekomstige aanpassingen zijn aangekondigd. Voor het deel dat niet gesaldeerd wordt, geldt een terugleververgoeding per kWh.
- Vlaanderen: het prosumententarief is afgeschaft; eigenaars van zonnepanelen met digitale meter krijgen een injectievergoeding voor de geïnjecteerde kWh, volgens het contract met hun leverancier.
3. Batterijbeheer
Het EMS bepaalt wanneer de batterij:
- Wordt geladen (bij productie-overschot)
- Wordt ontladen (als de vraag hoger is dan de productie)
- Wordt ontzien (bijvoorbeeld als netstroom tijdelijk goedkoop is of om de levensduur te verlengen)
Hoofddoel: Altijd een voldoende energiereserve beschikbaar houden, zonder de batterij onnodig te belasten.
4. Smart-home-integratie
Een goed EMS:
- Integreert met het smart-home-systeem (bijv. via Modbus, KNX, MQTT, of fabrikant-specifieke API’s)
- Herkent het verbruik van belangrijke apparaten
- Kan verbruikers slim schakelen (bijv. warmtepomp, boiler, laadpaal)
- Optimaliseert het samenspel continu op basis van weerdata, tarieven en gebruikersprofielen
Voordelen van een EMS
Een goed energiemanagementsysteem levert meetbare voordelen op voor de werking van de installatie:
| Voordeel | Toelichting |
|---|---|
| Hoger eigenverbruik | Meer van de zelf opgewekte zonnestroom direct gebruiken |
| Lagere stroomkosten | Minder afname van het net, betere benutting van dynamische tarieven |
| Langere levensduur batterij | Geoptimaliseerde laad-/ontlaadcycli en temperatuurbeheer |
| Meer comfort | Automatische sturing van verbruikers, minder handmatig ingrijpen |
| Transparantie | Inzicht in productie, verbruik, opslag en netuitwisseling via app of webportaal |
Welke topologie voor wie?
AC-koppeling aanbevolen bij:
- Bestaande pv-installaties zonder batterij (retrofit)
- Situaties waarin maximale flexibiliteit gewenst is
- Wanneer er al verschillende merken omvormers of systemen aanwezig zijn
- Als de batterij fysiek ver van de omvormer moet worden geplaatst (bijv. andere ruimte of verdieping)
DC-koppeling aanbevolen bij:
- Nieuwe installaties waarbij vanaf het begin een batterij is voorzien
- Wanneer maximale efficiëntie belangrijk is (bijv. bij strenge BENG-/EPB-doelstellingen)
- Als u alles uit één hand verkiest (één fabrikant, één systeem)
- Wanneer korte DC-trajecten mogelijk zijn (batterij en omvormer dicht bij de panelen)
Hybride omvormer aanbevolen bij:
- Nieuwe installaties van elke grootte (van eengezinswoning tot klein bedrijf)
- Als een eenvoudige, overzichtelijke installatie gewenst is
- Wanneer de beste systeemefficiëntie wordt nagestreefd
- Als u een toekomstbestendige oplossing zoekt, voorbereid op dynamische tarieven, laadpalen en warmtepompen
Subsidies, premies en regelgeving in Nederland en Vlaanderen
Hoewel de keuze tussen AC- en DC-koppeling vooral technisch is, spelen subsidies en regelgeving een rol bij de totale businesscase.
Nederland
- Zonnepanelen
- Geen landelijke aanschafsubsidie meer voor particulieren.
- Btw op zonnepanelen op woningen is sinds 2023 0%, wat de investering verlaagt.
- Thuisbatterijen
- Op dit moment (begin 2026) geen landelijke subsidie specifiek voor thuisbatterijen.
- Sommige gemeenten of regio’s bieden tijdelijke regelingen of leningen (bijv. via het Nationaal Warmtefonds of lokale duurzaamheidsleningen).
- Gebouwenergieprestatie
- Nieuwe woningen moeten voldoen aan BENG-eisen, berekend volgens NTA 8800.
- Een efficiënte pv+batterij-combinatie kan helpen om de eisen voor primair fossiel energiegebruik te halen, vooral in all-electric concepten met warmtepomp.
Vlaanderen (België)
- Zonnepanelen
- Geen klassieke groenestroomcertificaten meer voor kleine residentiële installaties, maar wel een injectievergoeding via de energieleverancier.
- Thuisbatterijen
- De vroegere premie voor thuisbatterijen via Fluvius is beëindigd, maar er zijn regelmatig nieuwe of tijdelijke steunmaatregelen.
- Controleer de actuele stand op https://www.vlaanderen.be en https://www.fluvius.be.
- Renovatie & energie-efficiëntie
- Voor ingrijpende energetische renovaties en nieuwbouw zijn er premies en renteloze leningen, o.a. via Mijn VerbouwPremie en de EPC-labelpremie.
- Een goed ontworpen pv+batterij-systeem kan bijdragen aan een beter EPC-label, wat financieel wordt beloond.
Energieprestatiecertificaten (EPC / energielabel)
- Nederland: elk gebouw heeft een energielabel (A++++ tot G), gebaseerd op NTA 8800. Zonnepanelen en efficiënte installaties (warmtepomp, batterij) verbeteren het label.
- Vlaanderen: het EPC geeft een energiescore en label (A tot F). Hernieuwbare energie en slimme opslag helpen om een beter label te behalen, wat via premies en hogere vastgoedwaarde wordt beloond.
Conclusie
Samenvatting: De keuze van de systeemtopologie heeft invloed op de efficiëntie (een verschil van 5–10% is realistisch), de flexibiliteit bij latere aanpassingen, de kosten en de installatiewerkzaamheden. Voor de meeste nieuwe installaties in Nederland en Vlaanderen is een hybride omvormer met DC-koppeling van de batterij vandaag de meest aantrekkelijke keuze: hij combineert de voordelen van beide concepten in één toestel en sluit goed aan bij de huidige BENG-/EPB-eisen. Bij naverbouw op bestaande pv-installaties is een AC-gekoppelde batterij vaak de meest praktische en economisch haalbare oplossing.
Alle delen van deze reeks
- Van kikkerpoten tot batterijen: hoe werkt een energieopslag? – Basiskennis
- Lithium vs. lood: welke batterij voor de zonne-installatie? – Technologievergelijking
- Vermogenselektronica: omvormers en DC-DC-omzetters – Stroomomzetting
- De alleskunner: hybride omvormer – Alles in één toestel
- AC of DC? Systeemtopologieën voor zonne-installaties – U bent hier
Verder lezen
Zonne-installaties begrijpen:
Van foton tot volt: hoe werkt een zonnecel?, Opbouw van een pv-installatie, AC/DC bij omvormers, Thuisbatterijen uitgelegd, Kengetallen-glossarium
Warmtepompen:
Hoe werkt een warmtepomp?, Warmtepomp-typen vergeleken
Batterijopslag:
Batterijtechnologieën vergeleken, Powerstations uitgelegd, Marktanalyse 2025