Volledig elektrisch wonen met een 1-fase aansluiting lijkt op het eerste gezicht lastig. Een warmtepomp, inductiekookplaat en elektrische auto kunnen samen immers meer vermogen vragen dan een 1x35A-aansluiting kan leveren.
Toch betekent dit niet automatisch dat iedere woning eerst moet worden verzwaard naar een 3-fase aansluiting. Door een warmtepomp, thuisbatterij, laadpaal en slimme energiesturing als één energiesysteem te ontwerpen, kan het beschikbare vermogen veel slimmer worden gebruikt.
T&P Technology onderzoekt daarom eerst wat er binnen de bestaande aansluiting mogelijk is. Eerst slim ontwerpen, dan pas verzwaren.
1x35A = circa 8 kW beschikbaar vermogen
Een 1x35A-aansluiting levert bij 230 volt ongeveer 8,05 kW. Het gaat daarom niet alleen om hoeveel elektriciteit een woning per jaar gebruikt, maar vooral om hoeveel apparaten tegelijkertijd vragen.
Waarom wordt een 1-fase aansluiting een uitdaging?
Een 1-fase aansluiting van 1x35A kan ongeveer 8 kW vermogen uit het elektriciteitsnet leveren. Voor een traditionele woning is dat vaak voldoende, maar bij volledig elektrisch wonen komen er meerdere grote stroomverbruikers bij.
Een warmtepomp verwarmt de woning en maakt warm water, er wordt elektrisch gekookt en steeds vaker staat er een elektrische auto op de oprit. Afzonderlijk hoeven deze apparaten geen probleem te vormen. De uitdaging ontstaat vooral wanneer ze tegelijkertijd veel vermogen vragen.
Stel dat je aan het koken bent, de warmtepomp draait en tegelijkertijd de elektrische auto wordt geladen. De gezamenlijke vermogensvraag kan dan hoger worden dan wat de 1-fase aansluiting op dat moment kan leveren.
De gebruikelijke gedachte is om de netaansluiting te verzwaren naar 3-fase. Maar voordat we dat doen, kunnen we ook kijken of we de beschikbare capaciteit slimmer kunnen verdelen.
Simpel rekenvoorbeeld:
Warmtepomp ± 2 kW
Inductiekoken ± 4 kW
Elektrische auto ± 3,7 kW
Gelijktijdige vraag: ± 9,7 kW
tegenover:
1x35A aansluiting: ± 8,05 kW beschikbaar
Vermogens zijn een vereenvoudigd rekenvoorbeeld. Het werkelijke vermogen verschilt per apparaat, installatie en gebruiksmoment.
Het probleem is dus niet altijd te weinig energie, maar te veel vermogen op hetzelfde moment.
De oplossing: maak van je woning één slim energiesysteem
De oplossing zit niet alleen in een grotere netaansluiting, maar vooral in het slim verdelen van het beschikbare vermogen. Een warmtepomp, thuisbatterij, laadpaal en zonnepanelen hoeven namelijk niet allemaal op hetzelfde moment maximaal vermogen te vragen of leveren.
Met een slim energiemanagementsysteem (EMS) wordt continu gekeken naar wat er in de woning gebeurt. Hoeveel stroom komt er uit het elektriciteitsnet? Wat leveren de zonnepanelen? Hoeveel vermogen vraagt de warmtepomp? Wordt de auto geladen? En hoeveel energie is er beschikbaar in de thuisbatterij?
Op momenten dat de woning veel vermogen vraagt, kan het systeem daarop reageren. Het laden van de elektrische auto kan bijvoorbeeld tijdelijk worden teruggeschakeld, terwijl de thuisbatterij een deel van het benodigde vermogen levert. Zodra de piek voorbij is, ontstaat er weer ruimte om de auto te laden of de batterij aan te vullen.
Zo gebruiken we de bestaande aansluiting niet als een onbeperkte energiebron, maar als onderdeel van één slim aangestuurd energiesysteem.
Meten
Het EMS meet continu de afname van het elektriciteitsnet en het energiegebruik in de woning.Voorspellen en sturen
Het systeem bepaalt welke verbruikers op dat moment vermogen nodig hebben en waar flexibiliteit zit.Pieken opvangen
De thuisbatterij kan tijdelijk aanvullend vermogen leveren, terwijl bijvoorbeeld de laadpaal wordt teruggeregeld.Beschikbare ruimte benutten
Wanneer de vermogensvraag daalt, kan de batterij of elektrische auto weer worden geladen.
De thuisbatterij slaat dus niet alleen energie op. Hij kan ook onderdeel worden van de vermogensregeling van de woning.
De thuisbatterij als buffer voor piekvermogen
Bij een thuisbatterij denken we meestal aan het opslaan van zonne-energie om deze later te gebruiken. Binnen een slim 1-fase energiesysteem krijgt de batterij echter nog een tweede belangrijke functie: tijdelijk extra vermogen leveren tijdens piekmomenten.
Stel dat de warmtepomp draait en je tegelijkertijd elektrisch kookt. De woning kan op dat moment meer vermogen vragen dan je normaal uit het elektriciteitsnet wilt halen. Wanneer het batterijsysteem hiervoor geschikt is en voldoende energie beschikbaar heeft, kan de thuisbatterij tijdelijk een deel van deze vermogensvraag opvangen.
Zodra de piek voorbij is, neemt de vermogensvraag weer af. De batterij kan vervolgens op een geschikt moment opnieuw worden geladen, bijvoorbeeld met overtollige zonne-energie of tijdens uren waarin elektriciteit goedkoper is.
Deze manier van piekbelasting verminderen – ook wel peak shaving genoemd – maakt de thuisbatterij onderdeel van de technische vermogensregeling van de woning.
Woning vraagt tijdens een piek: 7 kW
Gewenste afname uit het net: 4 kW
Thuisbatterij levert tijdelijk: 3 kW
→ Netafname blijft rond 4 kW
Vereenvoudigd voorbeeld. De daadwerkelijke werking is afhankelijk van onder andere het batterijvermogen, de omvormer, batterijstatus en de configuratie van het energiesysteem.
Meer weten over energieopslag? Bekijk hoe een [thuisbatterij in Apeldoorn] kan worden afgestemd op zonnepanelen, warmtepomp, laadpaal en energieverbruik.
Elektrische auto slim laden
Een elektrische auto is één van de grootste stroomverbruikers in huis. Op een 1-fase aansluiting kan een laadpaal daarom niet altijd op vol vermogen laden terwijl tegelijkertijd de warmtepomp draait, er elektrisch wordt gekookt en andere apparaten worden gebruikt.
De oplossing is dynamisch laden met load balancing. Het energiesysteem kijkt continu hoeveel vermogen er binnen de woning wordt gebruikt en past het laadvermogen van de auto daarop aan.
Ontstaat er een piek doordat je bijvoorbeeld gaat koken en de warmtepomp actief is? Dan kan het laadvermogen tijdelijk worden verlaagd of het laden worden gepauzeerd. Zodra er weer voldoende vermogen beschikbaar is, wordt het laden automatisch hervat.
Een elektrische auto hoeft bovendien meestal niet binnen één of twee uur volledig opgeladen te zijn. Door het beschikbare vermogen slim over de nacht te verdelen, kan de auto de volgende ochtend gewoon geladen zijn zonder dat hiervoor continu maximaal vermogen nodig is.
In combinatie met zonnepanelen, een thuisbatterij en een EMS wordt de laadpaal daarmee een flexibele verbruiker binnen het energiesysteem, in plaats van een extra belasting die altijd voorrang krijgt.
17:30 — koken + warmtepomp
🚗 Laadvermogen omlaag
22:00 — woningverbruik daalt
🚗 Laadvermogen omhoog
02:00 — lage woningvraag
🚗 Auto verder opladen
Niet alles hoeft tegelijkertijd maximaal vermogen te gebruiken. Juist dát maakt slim energiemanagement interessant.
Hoe werkt gasloos wonen op 1x35A in de praktijk?
Bij een slim energiesysteem gaat het niet om het voorkomen dat meerdere apparaten tegelijk worden gebruikt. Het systeem zorgt er juist voor dat de beschikbare capaciteit van de aansluiting op ieder moment zo slim mogelijk wordt verdeeld.
Neem als voorbeeld een volledig elektrische woning met een 1x35A-aansluiting, warmtepomp, inductiekookplaat, elektrische auto, zonnepanelen en thuisbatterij. Gedurende de dag verandert voortdurend welke apparaten energie vragen en waar die energie vandaan komt.
Hoe ziet een doordeweekse dag eruit?
07:00 — De woning komt op gang
De warmtepomp verwarmt de woning en er wordt elektriciteit gebruikt voor ontbijt en dagelijkse apparatuur. De laadpaal hoeft op dat moment niet maximaal te laden.
12:00 — Zonnepanelen produceren energie
Een deel van de zonnestroom wordt direct in de woning gebruikt. Een eventueel overschot kan worden opgeslagen in de thuisbatterij.
18:00 — De grootste vermogenspiek
Er wordt elektrisch gekookt terwijl de warmtepomp actief is. Het EMS kan het laden van de auto terugregelen en, wanneer nodig en beschikbaar, vermogen uit de thuisbatterij inzetten.
22:00 — De woningvraag neemt af
Het koken is klaar en de warmtepomp vraagt mogelijk minder vermogen. Er ontstaat weer ruimte binnen de aansluiting en de elektrische auto kan verder laden.
02:00 — Lage woningvraag
Wanneer de auto nog niet voldoende geladen is, kan een groter deel van het beschikbare aansluitvermogen daarvoor worden gebruikt. Bij een dynamisch energiecontract kan ook de energieprijs worden meegenomen in de aansturing.
De aansluiting wordt dus niet groter. Het energiesysteem zorgt ervoor dat de beschikbare ± 8 kW slimmer over de dag wordt verdeeld.
Dit is een vereenvoudigd voorbeeld. De daadwerkelijke mogelijkheden zijn afhankelijk van onder andere de woning, het warmteverlies, de warmtepomp, het huishoudelijke verbruik, de elektrische auto en het vermogen en de capaciteit van de thuisbatterij.
Wanneer heb je wél een 3-fase aansluiting nodig?
Slimme vermogenssturing kan ervoor zorgen dat er meer mogelijk is binnen een bestaande 1-fase aansluiting. Dat betekent niet dat een 3-fase aansluiting nooit nodig of wenselijk is.
Bij woningen met een hoge warmtevraag, grote elektrische verbruikers of weinig mogelijkheden om het energiegebruik over de dag te verdelen, kan een 3-fase aansluiting technisch de betere keuze zijn.
Ook wanneer je bijvoorbeeld sneller wilt laden met een elektrische auto, een warmtepomp met een hoger elektrisch vermogen nodig hebt of meerdere grote verbruikers langdurig tegelijkertijd wilt gebruiken, neemt de behoefte aan aansluitvermogen toe.
Daarom begint ons advies niet met de vraag: “Kunnen we deze woning op 1-fase houden?” De juiste vraag is:
Hoeveel vermogen heeft deze woning daadwerkelijk nodig en hoe kunnen we dat zo slim mogelijk organiseren?
Pas daarna bepalen we of de bestaande aansluiting voldoende is of dat verzwaren naar 3-fase de betere oplossing is.
"Ons uitgangspunt: niet verzwaren omdat het standaard zo wordt gedaan, maar ook niet op 1-fase blijven omdat het technisch nét kan."
1-fase, netcongestie en Liander in Apeldoorn
In Apeldoorn is Liander de netbeheerder. Door de groei van zonnepanelen, warmtepompen, elektrische auto's en andere elektrische toepassingen wordt steeds meer van het lokale elektriciteitsnet gevraagd.
Liander werkt daarom op verschillende plekken in Apeldoorn aan uitbreiding van het stroomnet. Tegelijk kan de beschikbare capaciteit per wijk en zelfs per aansluiting verschillen. Wie zijn woning wil verduurzamen en daarvoor de aansluiting wil verzwaren, doet er daarom goed aan eerst te onderzoeken wat er binnen de bestaande aansluiting mogelijk is.
Dat sluit precies aan bij onze aanpak. We kijken eerst naar het warmteverlies van de woning, het bestaande stroomverbruik en de vermogensvraag van bijvoorbeeld de warmtepomp, inductiekookplaat en elektrische auto. Vervolgens bekijken we wat slimme sturing en eventueel een thuisbatterij kunnen betekenen.
Blijkt een 3-fase aansluiting technisch de beste oplossing? Dan adviseren we die. Maar wanneer een woning met slimme vermogenssturing verantwoord binnen de bestaande 1-fase aansluiting kan functioneren, kan een verzwaring mogelijk worden voorkomen of uitgesteld.
Het stroomnet in Apeldoorn wordt uitgebreid
Liander bereidt momenteel op meerdere plekken in Apeldoorn uitbreiding van het stroomnet voor. Onder andere in Kerschoten en Kerschoten West, Welgelegen en Zevenhuizen vinden of plannen zij werkzaamheden om het lokale stroomnet te versterken.
In Kerschoten gaat het bijvoorbeeld om negen nieuwe elektriciteitshuisjes, extra kabels en het vervangen van bestaande kabels. Ook in Zevenhuizen plant Liander negen nieuwe elektriciteitshuisjes en aanvullende/vervangende kabels.
Wil je weten hoe druk het stroomnet bij jouw woning is? Controleer je adres via de stroomnetchecker van Liander.
Netcongestie is niet de reden om koste wat kost op 1-fase te blijven. Het is wél een extra reden om eerst te onderzoeken hoeveel er technisch mogelijk is met de aansluiting die er al ligt.
Technisch onderbouwd: gasloos wonen binnen een bestaande aansluiting
De gedachte om eerst slimmer met het beschikbare aansluitvermogen om te gaan, komt niet uit de lucht vallen. Samen met IONOVA, specialist in slimme energieopslag en energiemanagement, hebben we onderzocht hoe een volledig elektrische woning kan functioneren binnen de grenzen van een bestaande 1-fase aansluiting.
Daarbij kijken we niet naar losse apparaten, maar naar de complete energieketen: warmtepomp, thuisbatterij, zonnepanelen, laadpaal en slimme vermogenssturing. Juist de samenwerking tussen deze onderdelen bepaalt hoeveel vermogen een woning werkelijk uit het elektriciteitsnet nodig heeft.
De technische uitgangspunten en werking hebben we verder uitgewerkt in een whitepaper over het gasloos maken van woningen met een 1-fase aansluiting. Hierin gaan we onder andere dieper in op piekbelasting, batterijondersteuning, slim laden en de rol van het energiemanagementsysteem.
Wil je meer weten over de techniek achter deze aanpak? Lees dan de volledige whitepaper van IONOVA.
