Doe het zelf zelfbouw DIY thuisbatterij met dynamische tarieven en peak shaving (updated)
Laatst aangepast: 15 maart 2025
In dit artikel duik ik in de praktische kant van een thuisbatterij. Dit vrijdagmiddagproject ontstond uit mijn behoefte om iets hands-on te doen en beter te begrijpen hoe alles in elkaar steekt.
Interessant om op te merken is dat het belangrijkste onderdeel van een thuisbatterij – de cellen – in twee jaar tijd in prijs is gehalveerd. Zie hier de Kostencalculatie. In de berekening zie je de diverse componenten die nodig zijn staan. Let wel dat er een ander soort inverter met een ander vermogen gebruikt kan worden wat de kosten kan drukken.
Laten we eerst kijken naar het waarom en de voordelen van een thuisbatterij. Over dit onderwerp lopen de meningen uiteen, zoals te zien is in talloze opiniestukken in kranten en tijdschriften. Voor mij persoonlijk draait het vooral om de technische en functionele kant van deze opkomende technologie, en hoe deze samenwerkt met dynamische energietarieven en zonnepanelen.
Hieronder een korte video die in vogelvlucht de complete, werkende oplossing laat zien.
Hieronder een video over een maand gebruik van Tibber in combinatie met de thuisbatterij.
Allereerst wat beknopte info over de energiemarkt. Vraag en aanbod van energiebedrijven komen samen op het centrale handelsplatform (ENTSO-E). Daar worden tarieven per uur vastgesteld, steeds één dag vooruit.
Vast vs. dynamische tarieven
De meeste consumenten hebben een traditionele energieleverancier met een vast tarief. Steeds meer leveranciers bieden echter dynamische tarieven aan, waarbij de stroomprijs per uur wordt bepaald op basis van de spotmarkt, met een kleine opslag. Dit maakt het prijsmodel volledig transparant.
Bij dynamische tarieven kan de prijs sterk variëren. Als de voorspellingen aangeven dat de zon de volgende middag volop schijnt en het aanbod aan zonne-energie groot is, kan de stroomprijs zelfs onder de 0 zakken. Daarentegen, bij weinig aanbod en veel vraag, kan de prijs oplopen tot ongeveer 26 cent per kWh (exclusief belastingen en heffingen van circa 16 cent per kWh).
Met dynamische tarieven heb je als consument verschillende prikkels om piekbelasting te verminderen (peak shaving):
- Je energiegebruik aanpassen: Vermijd verbruik tijdens dure piekmomenten door bijvoorbeeld de vaatwasser of wasmachine later te laten draaien. Zo benut je goedkopere uren en vermijd je hoge kosten.
- Slim energie opslaan: Neem energie af en sla deze op wanneer het aanbod groot is en de prijs laag. Gebruik deze opgeslagen energie later, tijdens momenten van schaarste en hoge tarieven.
Wat heb je nodig voor een peak shaving setup?
- Een thuisbatterij
- Zonnepanelen (optioneel)
- Hybrid inverter
- Besturingslogica
In a nutshell
Ik raakte geïnteresseerd in een thuisbatterij door een oud collega en na wat gesprekken ben ik meer research gaan doen, daarin ben in onder andere het volgende tegengekomen:
De YouTube videos van Harold Halewijn over het samenstellen van een thuisbatterij en het aansturen daarvan met Victron inverters. En het aansturen van het opladen en ontladen via Home Assistant (Harold is denk ik de eerste geweest met een gepubliceerde video hierover).
Het verdere verdiepen in de batterij hardware kant: deze bestaat uit cellen, batterij management systemen (BMS) en behuizing.
Het vergelijken van geschikte inverters, deze moeten over een standaard interface beschikken, anders kunnen ze niet aangestuurd worden.
Het uitvogelen van de ultieme aansturing om in ieder geval te kunnen werken met dynamische spot prijzen als je gebruik maakt van bijvoorbeeld Tibber of Frank energy.
Ter info: ik ben redelijk handig maar geen programmeur. Wat ik heb gemerkt is dat bepaalde technische concepten soms dan te abstract zijn, en het reproduceren dan niet ‘even’ copy paste is maar eerder uren uitzoekwerk. Logisch ook dat de leercurve voor een leek redelijk steil is. Het hoort er allemaal bij. Voor het batterij gedeelte had ik hulp van een oud collega met de nodige ervaring.
Een thuisbatterij bestaat uit drie hoofdelementen: de cellen, het Battery Management System (BMS) en de behuizing. De cellen vormen veruit het kostbaarste onderdeel.
Er zijn kant-en-klare thuisbatterijen te koop bij bijvoorbeeld KiWatt en Sessy. Nederlandse bedrijven die hun batterijen lokaal assembleren. Daarnaast bieden diverse handelsbedrijven thuisbatterijen van Chinese fabrikanten aan. In de basis maken al deze batterijen gebruik van dezelfde cellen.
Vanwege de relatief hoge kosten van Nederlandse leveranciers én mijn interesse in een doe-het-zelf (DIY) aanpak, heb ik ervoor gekozen om zelf een 15kWh thuisbatterij samen te stellen. In essentie is dit gewoon een stevige behuizing met cellen die in serie geschakeld zijn.
- LiFePO4 is een gangbare cel voor low voltage batterijen, en daarop heb ik de thuisbatterij gebaseerd.
- Omdat de kwaliteit van de cellen allesbepalend is, koos ik liever voor een betrouwbare Nederlandse (zoals NKON) of Chinese leverancier (zoals Docan) met goede reputatie. Liever niet zomaar een kant en klare thuisbatterij van AliExpress.
- Na het verder onderzoeken van behuizingen en BMSen gekozen voor een kant en klare geassembleerde behuizing inclusief BMS.
Er zijn verschillende bekende fabrikanten van inverters, vooral gericht op zonnepaneelinstallaties. Enkele grote namen zijn GroWatt, SolarEdge, Enphase, GoodWe, Huawei en Victron. Die laatste is vooral actief in de maritieme sector, waar het gebruik van batterijen al lange tijd de norm is.
Bij mijn zoektocht naar een geschikte inverter hanteerde ik een paar basiscriteria:
- Hybride functionaliteit: De inverter moet kunnen werken met zowel zonnepanelen als een 48-volt batterij. Dit type wordt vaak als ‘hybride’ op de markt gebracht.
- Instelmogelijkheden: Wat is er mogelijk met de standaard software van de fabrikant? Kan ik instellingen aanpassen op basis van schema’s en dynamische tarieven?
- Integratiemogelijkheden: Heeft de inverter een communicatiepoort waarmee gegevens kunnen worden uitgelezen en opdrachten kunnen worden verzonden?
- Home Assistant-compatibiliteit: Zijn er integraties en best practices voor Home Assistant? (Daarover later meer.)
Uit mijn speurwerk in handleidingen en websites (voor zover die beschikbaar waren) bleek dat de meeste fabrikanten nog niet kunnen omgaan met dynamische tarieven. Wel bieden veel inverters in hun software de mogelijkheid om tijdschema’s in te stellen, ook wel Time of Use (TOU) genoemd. Hiermee kun je instellen dat de batterij op bepaalde tijden wordt opgeladen en tijdens piektarieven wordt ontladen (peak shaving).
Voor de besturingslogica heb ik gekozen voor een onafhankelijk platform.
Waarom is zo’n platform eigenlijk nodig? Omdat je te maken hebt met talloze merken domotica – in principe elk apparaat met een interface – is het handig om één centrale plek te hebben waar je alles kunt aansturen, in plaats van afhankelijk te zijn van de beperkingen van een specifieke fabrikant.
Zoals eerder genoemd, ondersteunen de meeste inverterfabrikanten momenteel nog geen dynamische tarieven. Dit is waarschijnlijk een kwestie van tijd; je ziet nu al bètaversies van Victron en integraties zoals Bliq. Maar los daarvan wil je op termijn zoveel mogelijk apparaten fabrikant-onafhankelijk kunnen aansturen op basis van tarieven en andere parameters. Zo kun je het energieverbruik optimaal beheren en automatiseren.
Home Assistant
Home Assistant is een open platform met eindeloze mogelijkheden voor automatisering. De flexibiliteit en het brede scala aan toepassingen maken het een krachtig systeem om apparaten en energiebeheer te optimaliseren.
In de basis omvat Home Assistant de volgende functies:
- Data verzamelen: Het binnenhalen van gegevens van verschillende apparaten en systemen.
- Logica uitvoeren: Automatisering via triggers, condities en acties.
- Apparaten aansturen: Apparaten in- en uitschakelen of specifieke waarden naar ze sturen.
- Webinterface met dashboards: Een overzichtelijke gebruikersinterface om alles te monitoren en bedienen.
Het ecosysteem van Home Assistant draait volledig om bouwblokken: open-source modules en programmeerbare componenten.
Voor een programmeur biedt het weinig geheimen, maar als je – zoals ik – geen programmeur bent, draait het vooral om logisch nadenken, experimenteren en het betere knip- en plakwerk.
Peak shaving: energie kopen als er in overvloed is en gebruiken bij schaarste
Bij het bedenken van een strategie voor het aansturen van de thuisbatterij kan je het heel complex maken. Ik heb het in eerste instantie makkelijk gehouden.
Rekening houdend met:
- Gebruik maken van een dynamische energie aanbieder.
- Dat het patroon er ongeveer uitziet als: een off peak s nachts, en twee piekmomenten overdag.
- Verbruik gericht op het huis (mains) van gemiddeld 10 kWh per dag. Geen auto
Een eenvoudige strategie kan dan uit de volgende onderdelen bestaan:
- Batterij opladen op daltarief
Voor laten gebruik -ontladen dus- tijdens piekperiode - Batterij gebruiken op piektarief
Batterij ontladen om zo te voorkomen om stroom tegen een piektarief te kopen - Rekening houden met solar opbrengst
Als er genoeg zon wordt voorspelt overdag is het niet nodig de batterij verder op te laden voor het tweede piekmoment.
De route die deze oplossing volgt:
- Haal tarieven op bij NordPool of Entso-E middels een API, beide via te installeren via Hacs voor HA.
- Voer berekeningen uit om lage tarieven te bepalen.
- Maak een automatisering waarmee je het signaal stuurt naar de inverter (beide op basis van best practice Toni)
Mocht je ook gebruik willen maken van een dynamische energieleverancier dan zou je Tibber kunnen overwegen, bij aanmelding via deze link ontvangen we beide €50 euro tegoed.