Dorine Schenk | Maandag 23 Augustus 2021 Energie, Onderzoek & R&D

Vorig jaar nam een ​​man uit Renkum (Gelderland) contact op met onderzoekers van de Universiteit Twente (UT). Zijn energiemeter gaf aan dat hij terugleverde aan het net, ook al heeft hij geen zonnepanelen of andere energieopwekkende systemen.

Als je een slimme energiemeter in huis hebt, kun je als consument je energieverbruik bijhouden met bijvoorbeeld het SlimmemeterPortal.nl. Steeds meer mensen maken hier gebruik van en sommigen hebben contact opgenomen met de UT vanwege onverwachte energiemetingen.

Het vreemde gedrag van de energiemeter in Renkum begon toen de consument een op afstand bedienbare schakelaar installeerde om zijn televisie uit te zetten om snooze-gebruik in stand-by te voorkomen. Na installatie zag hij zijn energieverbruik dalen als de televisie aan stond, vertelt Tom Hartman van de UT. 'Zijn gemiddelde dagelijkse verbruik ging van 11 kWh naar 8 kWh of zelfs 4 kWh. Er werd zelfs een negatief verbruik, dus feed-in, waargenomen.'

De oorzaak bleek de dimfunctie van de schakelaar te zijn. Dat gooide roet in het eten, ook al werd het alleen als aan/uit-schakelaar gebruikt. De combinatie van dimmer en televisie resulteert in hoge stroompieken die interfereren met de energiemeter, waardoor fouten ontstaan. 

Hartman nam de schakelaar en het televisietoestel mee naar het Smart Meter Lab van de groep Power Electronics and Electromagnetic Compatibility (PE) van de UT voor verder onderzoek. Daar herhaalden ze de metingen met 24 verschillende energiemeters, die representatief zijn voor meters in Europa – en een nieuw exemplaar van de dimmer, ter controle. De uitkomst werd vergeleken met een controlemeter.

Er zijn meetfouten opgetreden in zowel de meter die vergelijkbaar is met de Renkumse als enkele andere meters. Er werden zowel te hoge als te lage waarden voor het energieverbruik gemeten. Een dimmer garandeert dus geen (onterecht) lagere energierekening.

Het is niet de eerste keer dat Hartman en zijn collega's zien dat energiemeters van consumenten een onjuist verbruik aangeven. 'In 2018 zagen we een waterpomp met een dimmer om hem in verschillende standen te zetten. Het gaf twintig keer meer verbruik aan dan correct was.' Ook was bekend dat meters iets minder verbruik konden aangeven, maar dat dit zelfs tot teruglevering kon leiden was een verrassing.

'Deze foute metingen zijn te voorkomen met een simpel laagdoorlaatfilter', zegt Hartman. 'In de stroompieken zitten hoogfrequente componenten die eigenlijk niets toevoegen aan het daadwerkelijke vermogen, mits de netspanning zuiver is, maar die wel verantwoordelijk lijken voor de meetfouten. Als je ze met een filter verwijdert, gaat de meting beter.' Hoewel dit filter goedkoop is, zal het veel kosten om de meters die in veel huishoudens al geïnstalleerd zijn te vervangen.

De energiemeters waar deze meetproblemen optreden, voldoen aan de normen. De resultaten van dit onderzoek laten zien dat deze normen wellicht voor verbetering vatbaar zijn. In de afgelopen jaren, met de toename van het gebruik van vermogenselektronica, zijn er meer schakelende en niet-lineaire apparaten die voor drastische veranderingen in stroom zorgen. Dit resulteert in meer pieken en pulsen, waardoor het veel chaotischer wordt voor de meters en voor het net. Slimme meters moeten hier mee om kunnen gaan. Hartman benadrukt dat de meetfout niet ontstaat omdat het een 'slimme' meter is. 'Het probleem doet zich voor bij statische meters, die de stroom digitaal meten. Een slimme meter is een statische energiemeter die wordt uitgebreid met een communicatieverbinding. Het is niet het slimme dat fout gaat.'

De statische meters zijn de opvolgers van de ferraris-meter, die werkt met een mechanische draaischijf die draait als er stroom wordt gebruikt. 'Het probleem met de storende stroompieken doet zich niet voor bij Ferrari's meters, maar die hebben andere problemen', zegt Hartman. 'We krijgen ook klachten van mensen van wie de rekening ineens hoger is nadat de oude Ferrari-meter is vervangen door een nieuwe, slimme meter. Meestal blijkt dat de slimme meter het verbruik correct meet en de Ferrari-meter minder aangaf omdat de schijf na jaren gebruik soepeler begon te draaien. Het is dan vervelend voor de consument dat de prijs omhoog gaat, maar het zorgt er wel voor dat ze het juiste bedrag betalen.'

24 statische energiemeters representatief voor de installed base van Nederland, UT

Het onderzoek maakt deel uit van het MeterEMI-project (EMI = elektromagnetische interferentie), een Europees samenwerkingsverband van universiteiten en metrologische instituten.

Technical Weekly is een uitgave van Niantec.eu © 2021