Vermogen en energie: kW en kWh

Vermogen (watt, W, of kilowatt, kW) is hoe snel energie stroomt, zoals liters per minuut uit een kraan. Energie (kilowattuur, kWh) is hoeveel er in totaal gestroomd is, zoals het aantal liters in de emmer. Energie = vermogen × tijd: een waterkoker van 2 kW die 3 minuten aan staat, gebruikt 2 × 0,05 uur = 0,1 kWh.

Verdieping

1 kWh = 1000 W × 3600 s = 3,6 miljoen joule (3,6 MJ). Op deze site staat vermogen in de grafieken van Vandaag (kW), en energie in de dag- en maandtotalen (kWh). De oppervlakte onder een vermogenslijn ís de energie: dat is integreren.

Hoe werken ze samen?

Op elk moment geldt: wat het huis binnenkomt, gaat er ook weer uit. Stroom van de zon, uit het net en uit de accu samen is precies wat het huis gebruikt plus wat de accu laadt en wat teruggaat. Het stroomschema op Nu laat dat live zien.

De kunst is om vraag en aanbod in de tijd te laten samenvallen. De zon levert midden op de dag en vooral in de zomer. Het huis vraagt 's avonds en vooral in de winter, als de warmtepomp draait. Elk apparaat helpt op zijn eigen manier:

• De auto laadt als er zonnestroom over is of als stroom goedkoop is.
• De warmtepomp kan het huis of de boiler wat eerder opwarmen; het huis werkt dan als warmtebuffer.
• De accu schuift stroom een paar uur op, van de middag naar de avond, of helpt het net als het uit balans is.

Wat de accu niet kan, is zomerzon bewaren voor de winter. Daarvoor is zijn opslag honderden keren te klein.

Verdieping: zelfconsumptie en zelfvoorziening

Zelfconsumptie is het deel van de zonnestroom dat het huis zelf gebruikt. Zelfvoorziening is het deel van het verbruik dat uit eigen zon komt. Op deze site tellen we alleen zonnestroom die in hetzelfde uur is gebruikt. De accu van dit huis handelt namelijk ook met het net, en dan is niet meer te zeggen of een kWh uit de accu van de zon of uit het net komt.

Per uur rekenen geeft een iets te gunstig beeld. Binnen een uur kan de zon even te weinig leveren voor de waterkoker, terwijl het uurtotaal klopt.

Zonnepanelen

Een zonnepaneel zet licht direct om in gelijkstroom. Nieuwe panelen halen een rendement van ongeveer 21 tot 24% (oudere panelen vaak 16 tot 20%): zoveel procent van de zonne-energie die op het paneel valt, wordt stroom. Een omvormer maakt er wisselstroom van voor het huis en het net, met nog zo'n 2 tot 4% verlies.

Hoeveel een paneel oplevert, hangt af van de richting, de hellingshoek, schaduw en het seizoen. In de zomer levert dit huis op een zonnige dag vele malen meer dan in december. Panelen op het oosten en westen leveren per jaar minder dan op het zuiden, maar spreiden de opbrengst beter over de dag. Dat past beter bij het verbruik.

Verdieping

Het vermogen op het typeplaatje (wattpiek, Wp) geldt bij 1000 W/m² zonlicht (spectrum AM1,5) en een celtemperatuur van 25 °C. In de praktijk worden de cellen in de zon veel warmer, en per graad boven de 25 °C levert een paneel zo'n 0,25 tot 0,4% minder (nieuwere typen aan de onderkant van dat bereik). Een koude, heldere voorjaarsdag geeft daarom soms meer vermogen dan een hete zomerdag.

Thuisaccu

Een accu heeft twee belangrijke maten: de capaciteit in kWh (hoeveel erin past) en het vermogen in kW (hoe snel hij kan laden en ontladen). De laadtoestand (SoC, state of charge) zegt hoe vol hij is, in procent.

Opslaan kost energie: van elke kWh die erin gaat, komt bij flink gebruik ongeveer 85 tot 92% weer terug; minder als de accu weinig doet, omdat de elektronica dan naar verhouding zwaar weegt. Je ziet dat in de daggrafiek op Thuisaccu: er gaat elke dag meer in dan eruit komt. Een accu is dus alleen zinvol als de opgeslagen stroom later meer waard is dan het verlies kost.

Verdieping

Het verlies zit in de omvormer (gelijkstroom en wisselstroom omzetten, twee keer), in de interne weerstand van de cellen (warmte, die toeneemt met de stroom in het kwadraat) en in het verbruik van de elektronica. Thuisaccu's gebruiken meestal lithium-ijzerfosfaat (LFP): duidelijk minder energie per kilo dan de nikkelrijke cellen in veel auto's, maar veiliger en ze gaan meer laadcycli mee. Voor een accu die stilstaat, is gewicht geen probleem.

Warmtepomp

Een warmtepomp werkt als een koelkast andersom. Een koudemiddel verdampt bij lage temperatuur en neemt daarbij warmte op uit de buitenlucht, zelfs bij vorst. Een compressor drukt het gas samen, waardoor het heet wordt. In de condensor geeft het die warmte af aan het verwarmingswater. De stroom drijft vooral de compressor en de ventilator aan. Daarnaast gebruiken de circulatiepomp en de regeling stroom. Een elektrisch bijverwarmingselement (voor strenge vorst of de legionellaspoeling van de boiler) zet stroom één op één om in warmte.

Daarom geldt: warmte = stroom + warmte uit de buitenlucht. Bij een COP van 4 is een kwart van de warmte stroom en drie kwart komt uit de buitenlucht.

Verdieping: waarom de COP daalt als het kouder wordt

De thermodynamica geeft een bovengrens, de Carnot-COP: COP_max = T_warm / (T_warm − T_koud), met temperaturen in kelvin (°C + 273,15). Een voorbeeld: verwarmingswater van 35 °C (308,15 K) en buitenlucht van 7 °C (280,15 K) geeft een COP_max van 308,15 / 28 ≈ 11. Bij 45 °C water en −5 °C buiten zakt dat naar 318,15 / 50 ≈ 6,4.

Echte warmtepompen halen ongeveer 35 tot 50% van de Carnot-COP; bij grote temperatuurverschillen aan de onderkant daarvan. Een deel komt doordat het koudemiddel in de verdamper kouder moet zijn dan de lucht, en in de condensor warmer dan het water. Elke graad lagere watertemperatuur scheelt dus. Om dezelfde reden heeft warm tapwater maken (50 tot 55 °C) een lagere COP dan het huis verwarmen: het temperatuurverschil is groter. Rond het vriespunt, als de lucht vochtig is, moet de buitenunit bovendien af en toe ontdooien, en dat kost ook energie.

Verdieping: warmtepomp tegenover gasketel

1 m³ aardgas bevat 35,17 MJ = 9,77 kWh energie (bovenwaarde, Gronings aardgasequivalent). Een HR-ketel zet daarvan over een stookseizoen ongeveer 85 tot 95% om in warmte in huis; hoe lager de retourtemperatuur, hoe beter. (De 107% van een HR107-ketel is gerekend op de onderwaarde; op de bovenwaarde is dat ongeveer 96%, en dat haalt hij alleen onder gunstige omstandigheden.) Met 90% levert 1 m³ gas zo'n 8,8 kWh warmte. Een warmtepomp met een SPF van 3,5 heeft voor dezelfde warmte 8,8 / 3,5 ≈ 2,5 kWh stroom nodig. Zie Wat levert het op? voor de cijfers van dit huis.

Elektrische auto

Een elektrische auto is vooral zuinig: de aandrijving zet 85 tot 90% van de energie in de accu om in beweging, een benzinemotor in het dagelijks verkeer gemiddeld 20 tot 30%. Bij het remmen laadt de motor de accu bovendien weer een beetje op. Thuis laden gaat meestal met 3,7 tot 11 kW. Een volle lading duurt dan uren, maar de auto staat meestal nog veel langer stil. Daardoor kan hij laden op het beste moment.

Verdieping

Euro95 (E10, met tot 10% bio-ethanol) bevat ongeveer 8,7 kWh per liter (onderwaarde; bij gas hierboven rekenen we met de bovenwaarde, omdat een HR-ketel ook de condensatiewarmte benut). Een auto die 6 liter per 100 km gebruikt, verbruikt dus zo'n 52 kWh aan energie per 100 km. Een elektrische auto doet dat met 15 tot 20 kWh, inclusief laadverlies. Op Wat levert het op? staat wat dat in euro's betekent.

Het stroomnet en de markten

Op het stroomnet moeten productie en verbruik op elk moment gelijk zijn. Is er even te veel stroom, dan gaat de netfrequentie boven de 50 Hz; bij een tekort zakt hij. Die frequentie deelt Nederland met heel continentaal Europa. Landelijk netbeheerder TenneT zorgt dat Nederland zijn eigen deel in balans houdt.

• Day-aheadmarkt: elke middag wordt de prijs voor de volgende dag vastgesteld, sinds 1 oktober 2025 per kwartier (daarvoor per uur). Bij veel zon en wind is stroom goedkoop, soms zelfs negatief geprijsd. Op koude, windstille avonden is hij duur.
• Intraday: bijhandelen op de dag zelf, als verwachtingen veranderen.
• Onbalans: elke aansluiting valt onder een programmaverantwoordelijke (BRP): de leverancier zelf of een partij die dat voor hem doet. Die geeft vooraf een plan door. Wijkt het af, dan rekent TenneT de afwijking per kwartier af tegen de onbalansprijs, die volgt uit de prijs van de regelenergie die TenneT in dat kwartier inzette. Wie afwijkt in de richting die het net helpt, krijgt een gunstige prijs: bij een tekort op het net een hoge vergoeding, bij een overschot een lage of zelfs negatieve prijs voor de stroom die hij afneemt. Dat probeert de leverancier met deze accu.
• Reservevermogen (FCR, aFRR, mFRR): vermogen dat TenneT vooraf inkoopt om de balans binnen seconden tot minuten te herstellen. FCR reageert automatisch op de netfrequentie, aFRR op een signaal van TenneT.

Daarnaast speelt netcongestie: op veel plekken zitten de kabels op drukke momenten vol, bijvoorbeeld op zonnige middagen of op winteravonden. Flexibel verbruik, zoals slim laden en een accu, kan die pieken dempen, maar alleen als het rekening houdt met het lokale net. Reageren veel accu's tegelijk op dezelfde landelijke prijs, dan kan dat een lokale piek juist groter maken.

Wat kost een kWh eigenlijk?

Wie een dynamisch contract heeft, betaalt per uur of per kwartier de groothandelsprijs, plus een opslag voor de leverancier, plus energiebelasting, en over alles 21% btw. De energiebelasting is in 2026 € 0,09161 per kWh excl. btw, ruim 11 cent inclusief btw (tot 10.000 kWh per jaar; daarboven is het tarief lager). Omdat die vaste delen zwaar wegen, schommelt de prijs voor een huishouden procentueel minder dan de groothandelsprijs; in centen is de schommeling door de btw juist iets groter.

Saldering: tot en met 31 december 2026 mag je teruggeleverde zonnestroom per afrekenperiode (meestal een jaar) wegstrepen tegen je afname, inclusief de energiebelasting. Vanaf 1 januari 2027 stopt dat. Je krijgt dan alleen een terugleververgoeding; van 2027 tot 2030 moet die wettelijk minimaal de helft van het kale leveringstarief zijn. Veel leveranciers rekenen daarnaast terugleverkosten; die mogen alleen de echte kosten van het verwerken van die stroom dekken, en de ACM houdt daar toezicht op. Een zelf gebruikte kWh wordt daardoor flink meer waard dan een teruggeleverde. Op Wat levert het op? zie je het verschil voor dit huis.

Begrippen

kW

Vermogen: hoe snel energie stroomt.

kWh

Energie: 1 kW gedurende 1 uur, gelijk aan 3,6 MJ.

Wp, kWp

Wattpiek: het vermogen van een zonnepaneel onder standaardomstandigheden.

COP

Warmte gedeeld door stroom, op één moment.

SPF

Gemeten seizoensrendement: alle warmte gedeeld door alle stroom over een seizoen of jaar.

SCOP

Seizoensrendement volgens een rekennorm (EN 14825), uit het datablad van de fabrikant (het energielabel toont alleen de klasse); in de praktijk vaak hoger dan de gemeten SPF.

SoC

Laadtoestand van een accu, in procent.

Rendement

Nuttige energie eruit gedeeld door energie erin.

Day-ahead

Groothandelsprijs, een dag vooraf vastgesteld per kwartier.

Onbalans

Verschil tussen gepland en werkelijk, per kwartier afgerekend.

Saldering

Teruglevering wegstrepen tegen afname; stopt op 1 januari 2027.

Netcongestie

Het net zit vol: er kan niet meer stroom door.

Test jezelf

Opdrachten voor studenten

Gebruik de bestanden onder Open data; ze openen direct in Excel.

1. Bereken per maand welk deel van de zonnestroom direct is gebruikt (zon_direct_gebruikt_kwh / zon_kwh). Waarom verschilt dat tussen juni en december?
2. Bereken per maand de SPF van de warmtepomp (warmte_kwh / warmte_bekend_stroom_kwh) en zet die uit tegen de gemiddelde buitentemperatuur. Klopt het verband met de Carnot-formule?
3. Wat is het rendement van de thuisaccu over een maand (accu_ontladen_kwh / accu_laden_kwh)? Waarom is één dag daarvoor te kort?
4. De kosten in de dagwaarden zijn zonder saldering. Bereken zelf wat de saldering per kalenderjaar waard is: energiebelasting × het kleinste van teruglevering en afname. Hoeveel meer is een direct gebruikte kWh waard dan een teruggeleverde, met en zonder saldering?
5. Ontwerp een regel voor een energiemanagementsysteem: wanneer moet de auto laden? Test je regel met de uurwaarden.

Over deze site

De echte stroomhuishouding van één woonhuis: wat de zonnepanelen opwekken, wat het huis gebruikt, wat er uit het net komt of teruggaat, en wat de thuisaccu, de warmtepomp en de auto doen. Het live beeld wordt elke 15 seconden bijgewerkt, de grafieken van vandaag elke vijf minuten en de historie elk uur.

1. Meters en apparaten in huis sturen hun waarden naar Home Assistant, de domotica-software van het huis.
2. Home Assistant schrijft alle meetwaarden in een tijdreeksdatabase (InfluxDB) op een eigen server.
3. Elke 15 seconden berekent een klein programma daaruit de cijfers voor deze site, en zet alleen die openbare cijfers klaar.
4. Deze site leest die cijfers en tekent de grafieken in je browser.

Alles draait in huis, op eigen hardware. De site laadt niets van buitenaf: geen trackers, geen advertenties, geen cookies. We tonen alleen energiecijfers: geen adres, geen camera's, niets over wie er thuis is of over gewoonten.

Op welke markten handelt de accu?

De energieleverancier kiest per moment wat het meeste oplevert: reageren op de onbalans (dat doet deze accu het meest), handelen op de day-aheadmarkt of reservevermogen leveren aan TenneT. Daarom volgt de accu niet altijd het simpele patroon "laden als het goedkoop is".

Rekenregels

• Verbruik = zon + afname − teruglevering + ontladen accu − laden accu. Afhankelijk van waar de meters zitten (gelijk- of wisselstroomkant), zitten hier ook omzettingsverliezen van de omvormer in.
• Energie wordt per minuut berekend: Home Assistant slaat een meetwaarde alleen op als die verandert, dus elke waarde telt mee tot de volgende. Afname en teruglevering (en laden en ontladen) worden per minuut gescheiden, zodat ze elkaar binnen een uur niet wegstrepen. Energietellers worden ook per minuut gelezen; een teller die opnieuw begint (dagteller, laadsessie, nieuwe meter) wordt herkend. Home Assistant geeft een uitgevallen sensor niet door aan de database. Daarom trekken we een waarde die niet bij nul ligt maar beperkt door: een netmeter hooguit een uur, andere sensoren hooguit enkele uren. Wat daarna ontbreekt, telt als niet gemeten (zie de meetdekking).
• Direct gebruikte zonnestroom = per uur het kleinste van zon en verbruik.
• Zelfconsumptie = direct gebruikte zonnestroom / zonnestroom. Zelfvoorziening = direct gebruikte zonnestroom / verbruik.
• Prijzen: de day-aheadprijs staat op deze site zonder btw (groothandel). De all-in prijs = (day-ahead + opslag + energiebelasting) × 1,21, met de energiebelasting van het kalenderjaar.
• Kosten = afname × all-in prijs − teruglevering × vergoeding, per kwartier: de day-aheadprijs geldt sinds oktober 2025 per kwartier, dus elke kWh telt tegen de prijs van het moment waarop hij stroomde. Zonder saldering. De saldering (energiebelasting over teruglevering, per kalenderjaar hooguit over de hoeveelheid afname) wordt per jaar verrekend op Wat levert het op?. Vaste kosten, de vermindering energiebelasting en accuhandel zitten er niet in.
• Warmte = de warmteteller van de warmtepomp (vaak een berekende waarde van de regeling, geen geijkte meter), of per minuut het stroomverbruik × de COP. De SPF = alle warmte gedeeld door alle stroom van de warmtepomp, inclusief stand-by.