Hulp bij zonne-energie voor (klein) goed doel in Afrika

[Krankenhausen]

Ik ondersteun een klein goed doel in Afrika, Sierra Leone. Het gaat om Mabel’s Cottage (http://www.mabelscottage.org/), een goed doel met redelijk beperkte scope waar we in een huis een tiental zwangere tienermeisjes en hun kinderen opvangen voor enkele tijd en ze onderdak en scholing aanbieden. Bij dit project willen we het huis nu voorzien van elektriciteit via zonnepanelen. Dit gedeeltelijk om geld uit te sparen maar ook een grote factor is dat de energielevering gewoon heel erg onbetrouwbaar is.

Nu heb ik hier echter bijna geen ervaring mee. Als ingenieur weet ik een beetje hoe een elektrisch netwerk in elkaar zit en weet ik hoe ik er aan moet rekenen, echter heb ik totaal geen praktische ervaring. Nu zie ik op dit forum vrij vaak mensen met eigen zonne-energie systemen langskomen en hoopte ik dat jullie mij een beetje op weg konden helpen.

Met een snelle achterkant envelop berekening en een paar metingen kwam ik er op uit dat we ongeveer 4 tot 5 kWh per dag nodig hebben (voornamelijk koelkast, verlichting, wifi, radio en opladers.) Als ik dan bedenk hoe dit eruit ziet dan bestaat het systeem in ieder geval uit een paar zonnepanelen, een transformator om 12V DC naar 220V AC om te zetten en eventueel een batterijsysteem van enkele kWh.
Een aantal vragen:
- Wat voor elementen heb ik verder allemaal in zo’n systeem nodig;
- Hoeveel zonneopbrengst ten opzichte van het piekopbrengst van de panelen kan ik verwachten;
- Hoe groot is de impact van bewolking op de opbrengst;
- Hoe grote energieopslag buffer zouden jullie aanraden (meer dan 1 dag);
- Kan je überhaupt een huis stabiel van zonne-energie voorzien?

[shure-fan]

Wat heb je nodig:

Zonnepanelen,
Mc4stekkers+krimptang
Minimaal 4mm2 kabel (waterdicht) zuiver koper of solar kabel
Een mppt laad controller
Een forse accubank. (Dit kunnen lead flooded accus's zijn, maar wat in opkomst is zijn de lithium accu's)
Goede kabel tussen alle accu's (denk aan laskabel kwaliteit, zuiver koper)
Een goede pure sinewave omvormer, mastervolt of victron zijn hier goed in

Wellicht kan het ook een optie zijn om een gecombimeerde charger/inverter te nemen, naast de mppt
Zo kun je de accu's bijladen met een aggregaat als er een tijdje niet voldoende zonlicht is geweest.


Dan nog ff over de accu's: lead flooded accu's zijn infeite de huishoud accu's die je in campers ziet, en kun je in verschillende soorten en maten krijgen, Een grote speler op de solar offgrid markt in deze is het merk Trojan, met als type de T105,

Nadeel van dit type accus is dat je ze moet onderhouden op een maandelijks niveau, anders loop je kans dat ze eerder aan hun einde komen dan verwacht (en dat kost geld)

Ik zie tegenwoordig de lithium accus meer opkomen, en dit zijn dezelfde accu's die ook in tesla auto's zitten
Deze accu's zijn gebouwd rondom de 18650 accucell, en hebben geen onderhoud nodig (wel een goed ingerichte /ingestelde laad controller)

daarnaast is het handig om te weten welk voltage je gaat toepassen op het accu pakket, hoe hoger het voltage hoe dunner de bekabeling kan worden en minder verlies van energie als het nog de inverter in moet.

en ook nog:
Mocht je een berekening hebben gedaan wat je op dagelijkse basis nodig hebt.... VerDRIEdubbel dat..
Een accubank kan er zeer slecht tegen om volledig leeg getrokken te worden, dus moet je daarmee rekening houden

[ybos]

Wat is je budget Beter is namelijk om een systeem te hebben dat parallel draait aan het net. Je zegt zelf, net is onbetrouwbaar, maar is er dus wel.

Er zijn systemen waarbij je met zon dus:
Eerst verbruikers voorziet van spanning, daarna accu's oplaadt en wanneer accu's vol zijn teruglevert aan het net.

Bij geen zon:
Verbruikers halen vermogen uit het net, en accu's worden geladen uit het net.

Bij spanningsuitval:
Het (altijd volle) accupakket levert spanning aan de verbruikers.

Dit levert veruit de meeste flexibiliteit.

Zoiets bijvoorbeeld:
https://www.alibaba.com/p...115.14.2467e39ePC0mIz&s=p

(het blijft altijd een beetje gokken om dit soort zaken bij alibaba te kopen maar is bijna leuk om zoiets voor thuis te bestellen en eens mee te gaan pielen )

[Señor Sjon]

Veel van je vragen zijn al vrij makkelijk te vinden, vooral in DED. Ik zet het topic dan ook die kant op.
WVB>>>DED

[MeTooPV]

Eerste vraag is, hoe lossen ze het nu op? Wij hadden lang geleden een generator staan die zodra de stroom uitviel aansloeg. Werkte prima. Was meestal 's avonds dat de stroom uitviel.

Als geld uitsparen het doel is, dan zul je moeten uitzoeken hoe salderen daar werkt. Wellicht hebben ze ook gewoon electra meters die terug lopen. Dan kom je in het Hollandse scenario, gewoon panelen, en terugleveren aan het net.

Als back-up stroomvoorziening de bedoeling is, dan de vraag wat er bij stroom uitval moet werken.
Minimum lijkt mij de koelkast, en wellicht een afzonderlijk 24V lichtnet + wat USB laders. 24V koelkatsen kunnen volgens mij zelf schakelen tussen 230V en 24V als het net uitvalt.
Maximum is alles op een zuivere sinus omvormer. Dat is wel veel prijziger. Vooral een goede zware zuivere sinus omvormer is erg duur.

De kosten lopen snel op.

[Oekiejoekie]

@Krankenhausen : Je post is inderdaad verre van compleet...

- Wat wil je nou ? Helemaal off-grid ? Of netgekoppeld met een mogelijkheid om een stroomuitval te overbruggen ?
- Hoe vaak is er stroomuitval ? En hoe lang duurt het dan ? Is dat elke avond een of twee uur ? (dan zou je met een klein accupakket toe kunnen, maar hebben ze wel veel laad/ontlaadcycles) Of is het een keer per maand, maar duurt het dan 3 dagen voor er weer stroom is (Dan moet je een groter pakket hebben, maar met minder cycles, dus kan je met een goedkoper type accu werken).
- Met bovenstaande posters: Is er nog wat te verdienen met stroom die je over hebt, en terug kunt leveren aan het net ?

Over aantallen panelen, grootte en soort van de accu, kunnen we hier echt pas wat zinnigs zeggen als je deze gegevens even uitzoekt.

Als je je vast in wilt lezen in een oplossing: Google eens op "SMA Sunny Island" omvormers. Dat zijn omvormer/inverter/acculaders/batterymanagementsystemen in één.

[migjes]

@Krankenhausen
ik vind dit wel een leuk idee, maar pasop!

je moet niet met een Nederlandse(eu) blik kijken naar een Sierra Leone probleem.
in Nederland kost 1 kWh ongeveer 5ct net zo als in Sierra Leone. (zoek de prijzen eens op, ik weet het echt niet van elk land precies. van etiopie weet ik dat het minder kost als 7ct per kWh.)
maar de nederlanse regering gooit op die 5ct nog een +/-10ct belasting(EB) + en een milieu belasting(ODE)van 0,5ct en over geheel nog een BTW sausje van 21%.
en dan betalen we hier een flinke 18-19ct per kWh.
tja dat maakt PV panelen hier erg effectief, maar zonder de belasting eigenlijk niet te doen.

(niet vreemd staan te kijken als blijkt dat alleen maar accu's toepassen en laden uit het net goedkoper is als met PV gaan werken.
hoe stom dit ook klinkt het is vaak de harde waarheid. )

ook word er vaak gedacht, maar dat is afrika en dat is meer zon.
dat valt vies tegen, waar we hier 1Wp = 1kWh kunnen rekenen, heb je in die landen 1Wp = 1,4kWh.
het is wel iets meer maar niet zo heel veel meer.

buiten dat probleem, beter benoemen wat je wil doen, helpt erg veel.
dingen om naar te kijken:

zo heeft steca een koelkast/vriezer die totaal offgrid draait met wat PV panelen.
leuk systeem, maar prijzig.

simpele pv paneeltjes met een accu(paar penlites) en 1 lampje (vaak led met laag verbruik), zijn erg goedkoop te krijgen (dank zij de Chinese fabrieken, check alibaba)
een beter uitvoering van wat wij hier gebruiken als tuin verlichting, om een idee te krijgen.
door dingen niet allemaal aan elkaar te koppelen, is het niet erg als er 1 systeempje uitvalt.
(en repareerbaarheid is ook een stuk beter te doen, een nieuwe oplaadbare penlite is daar wel te verkrijgen.
een lithium accu word vrijwel onmogenlijk.)

dus bekijk het project met een heel andere blik als je hier zou doen, anders help je ze even maar is het zo weer kapot en helpt het geen bal.
alles werkt daar nu eenmaal anders als hier.
en ook de behoeftes zijn daar heel anders dus wat je nodig hebt en echt helpt is ook heel anders

[ Voor 3% gewijzigd door migjes op 29-12-2017 00:02 ]

[Oekiejoekie]

migjes schreef op donderdag 28 december 2017 @ 13:29:
@Krankenhausen
ik vind dit wel een leuk idee, maar pasop!

je moet niet met een Nederlandse(eu) blik kijken naar een Sierra Leone probleem.

[...}

dus bekijk het project met een heel andere blik als je hier zou doen, anders help je ze even maar is het zo weer kapot en helpt het geen bal.
alles werkt daar nu eenmaal anders als hier.
en ook de behoeftes zijn daar heel anders dus wat je nodig hebt en echt helpt is ook heel anders

Dat lijkt mij dus ook het gevaar hier... Als ik op de site kijk, zie ik dat de stichting 10 meisjes opvangt, en dat de opvang van één meisje, 1100 euro per jaar kost. 11.000 euro dus. En dat is ook ongeveer het bedrag wat er omgaat in de stichting per jaar.

Ik ben inderdaad bang dat een van de bestuursleden zelf zonnepanelen heeft genomen, en gedacht heeft "oh, Afrika, nog meer zon, nog een beter idee..." Maar wat @Krankenhausen hier wil aanleggen, kost al snel een 10.000 euro. En daarna permanent 1000 euro aan reservering/onderhoudskosten per jaar om de accu's te vervangen. Dat is een aardige hap uit het budget van de stichting. Die met directe hulp misschien beter besteed kan worden. En niks is frustrerender als ontwikkelingshulp, waarbij na 3 jaar de installatie onbruikbaar is, omdat er geen middelen zijn om het te repareren...

(Desondanks kunnen er goede redenen zijn om het wel te doen... Medicijnen die gekoeld moeten blijven, babyvoeding. Maar die punten vind ik niet terug in de post van @TS)

[Krankenhausen]

Bedankt voor de vele antwoorden. Een van de dingen die ik uit de reacties opmaak is dat het inderdaad onduidelijk is wat we nou precies willen met die zonnepanelen. Ik vind dit ook erg moeilijk in te schatten omdat ik enerzijds het heel moeilijk in te schatten vind wat er nu precies handig is in Afrika en anderzijds de stichtingsleden die daar een beter idee bij hebben totaal niet voor kunnen stellen wat de technische consequenties van bepaalde keuzes zijn. Het is ook heel moeilijk om te achterhalen wat nu precies de problemen zijn en wat ze op dit moment precies gebruiken. Ik heb wel metingen en n inventarisatie ten zeerste of metingen deze wel kloppen en of het de inventarisatie wel volledig is.

Ik denk dat ik de komende weken hier nog even wat harder aan moet trekken wat serieuzer werk van ga maken met een vragen lijst om te kijken of ik een beter PvE op kan stellen.

Ik moet nog even verder nadenken hoe ik dit precies vorm ga geven. Naar mijn idee denken een aantal stichtingleden inderdaad dat het zonnepanelen aanleggen is en dat dat dan een hoop geld bespaart. Maar zo simpel is dat niet als je ook afschrijving en onderhoud mee gaat nemen. Maar met een aantal tips hier kan ik in ieder geval wat verder komen om het een en ander wat concreter op papier te zetten en doorrekenen. Dit wordt een flinke uitdaging om dit ook goed te communiceren. Het zou best wel zo kunnen zijn dat een aggregaat gewoon een betere optie is.

Wat betreft het budget:
Er kan best eenmalig €10,000 beschikbaar gesteld worden om het systeem aan te leggen. Echter is onderhoudt over de jaren inderdaad iets wat goed geregeld moet worden. Daar wordt wel wat mee gedaan. Er wordt bv al gezocht naar een goede boekhouder daar om de te zorgen dat dit soort dingen inderdaad in de huishouding meegenomen worden. Bovendien is het huis van 1 van de stichtingleden. Zij komt uit Sierra Leone, maar woont nu in NL, ze zit er echter wel bovenop dat dingen ook echt gedaan worden en ze is ook regelmatig noodzakelijk om uit te vogelen als er een probleem is. Daar kom je als blanke westerling heel moeilijk achter heb ik uit eigen ervaring al gemerkt. Door haar heb ik wel enigzins vertrouwen in het project, dat het meeste geld ook nuttig zal worden besteed.

Nog wat overiger uitleg
Ik ben zelf eerder dit jaar in Freetown, Sierra Leone geweest. Stroomuitval uit mijn eigen ervaring daar is meerdere keren per dag. Maar ik heb dit niet echt bijgehouden, soms moeilijk te bepalen wanneer de generator van het hotel wel of niet aanstond. Bovendien is de spanning zodanig onstabiel dat dit met sommige apparaten problemen oplevert. Maar nu wilde ik sowieso proberen het apparaat gebruik (buiten nuttig) een beetje te ontmoedigen omdat veel verbruik het systeem aanzienlijk complexer kan maken.

Energielevering gaat daar heel anders dan hier. Je betaald prepaid voor een aantal kWh als ik het goed begreep. Ik denk niet dat terug levering aan de orde is maar lokaal (aan buren ofzo) zou eventueel wel een optie zijn. Echter dan moet iemand zich daar wel organisatorisch mee bezig houden en die levering onderhouden.

Bedankt voor de antwoorden tot nu toe!