De Nederlandse FAQ voor Zonnestroom.


Deze FAQ voor zonnestroom wordt samengesteld door Siderea op basis van theoretische kennis, veel praktische ervaring EN de hulp en inbreng van anderen. Het doel van deze FAQ is eenduidige en heldere antwoorden te geven op vragen van de startende en gevorderde paneelbezitter. Ook wil ik met deze FAQ een aantal hardnekkige misverstanden rondom zonnepanelen de wereld uit helpen. Deze FAQ wordt regelmatig aangevuld en bijgewerkt. Staat je vraag er niet bij of ben je het niet eens met een antwoord dan verzoek ik je te reageren.

  • Panelen.
  • Wat kost een zonnepaneel.

    De prijs van een los zonnepaneel (dus excl. omvormer, bekabeling en materialen) is voornamelijk afhankelijk van het (piek)paneelvermogen. Als vuistregel kun je uitgaan van 70 eurocent per Wp (incl BTW). Panelen met een hoger rendement zijn vaak duurder terwijl de opbrengst niet hoger is. Het enige voordeel van panelen met een hoger rendement is dat ze minder (dak)oppervlak in beslag nemen.

    Terug naar het overzicht.
  • Zijn zonnepanelen met een hoger rendement beter.

    Het rendement van een zonnepaneel is niets anders dan het geleverde vermogen per vierkante meter. Zonnepanelen met een hoog rendement nemen daardoor minder ruimte in beslag. Per vierkante meter neemt de opbrengst dus toe (meer vermogen = meer opbrengst). Een zonnepaneel van 250Wp met een rendement van 20% levert daarom net zoveel energie als een zonnepaneel van 250Wp met 14% rendement.

    Terug naar het overzicht.
  • Wat betekent STC.

    Voordat een zonnepaneel de fabriek verlaat wordt bepaald hoe hoog het vermogen is. Vermogen wordt uitgedrukt in Watt (W). Het vermogen van het zonnepaneel wordt gemeten onder vooraf gedefinieerde condities. Dit omdat een zonnepaneel gevoelig is voor straling EN temperatuur. Wereldwijd is afgesproken om het paneelvermogen te meten bij een instraling van 1000W/m2 en een paneeltemperatuur van 25 graden Celsius. We noemen dat 'Standard Test Conditions', afgekort STC. Het onder deze condities geleverde vermogen wordt uitgedrukt in Watt-piek (Wp).

    Terug naar het overzicht.
  • Is er een verband tussen vermogen, rendement en oppervlak van een paneel.

    Het antwoord is ja. Het verband tussen rendement, oppervlak en vermogen van een zonnepaneel is als volgt :

    P = A x N x 1000
    A = P/(1000 x N)
    N = P/(1000 x A)

    waarbij geldt,

    P is het STC vermogen van het paneel in Watt.
    A is het oppervlak in m2.
    N is het rendement van het paneel.
    1000 is de instraling in Watt per m2 waarbij het piek- of STC- vermogen van het paneel bepaald wordt.

    Een paneel van 100Wp met een rendement van 12% heeft dan een oppervlak van 100/(1000 x 0,12) = 0,83 m2.
    Een paneel van 120Wp met een rendement van 15% heeft een oppervlak van 120/(1000 x 0,15) = 0,8 m2.
    Een paneel van 1 m2 met een rendement van 15% heeft een piekvermogen van 150W.

    Terug naar het overzicht.
  • Wat is de temperatuurcoefficient van een zonnepaneel.

    Het rendement van een zonnepaneel is niet constant. Het is afhankelijk van de hoeveelheid opvallende straling EN van de temperatuur van het paneel. Als de temperatuur van het paneel stijgt wordt het rendement lager. De temperatuurcoefficient geeft aan hoe gevoelig het paneel(rendement) reageert op een temperatuurverandering van het paneel.

    Op het specificatieblad (datasheet) van het paneel vindt je deze waarde terug. Het wordt uitgedrukt in procenten per graad Kelvin. Een gangbare waarde is 0,45%/K. Dat betekent dat het paneelrendement met 0,45% verandert bij een temperatuurverandering van 1 graad. Zonnepanelen kunnen erg heet worden (tot wel 70 graden). Aangezien het paneelrendement bij 25 C bekend is (het STC rendement) kan vrij eenvoudig bepaald worden hoe hoog het rendementsverlies is bij een paneeltemperatuur van bijv. 60 graden. Bij een paneel met een STC-rendement van 15% en een temp.coefficient van 0,45%/K bedraagt het rendementsverlies (60-25) x 0,45 = 15,75%. Indien de instraling 1000W/m2 is en de paneeltemperatuur 60 graden dan bedraagt het werkelijke paneelrendement (1-0,1575) x 15% = 12,6%.

    Terug naar het overzicht.
  • Omvormers.
  • Wat kost een omvormer.

    De prijs van een omvormer is afhankelijk van het maximale uitgangsvermogen. Kleine omvormers zijn relatief duurder dan grote omvormers. Als vuistregel kun je uitgaan van €0,30 per Watt voor omvormers kleiner dan 5000W en €0,25 euro per Watt voor omvormers groter dan 5000W. Deze richtprijzen zijn inclusief BTW.

    Terug naar het overzicht.
  • Waarom heb ik een omvormer nodig.

    Stroomconversie.
    Zonnepanelen leveren gelijkstroom. Het electriciteitsnet wordt echter gevoed met wisselstroom. De taak van de omvormer is om de gelijkstroom uit de zonnepanelen te transformeren naar een sinusvormige wisselstroom. Tevens wordt de geleverde wisselstroom gesynchroniseerd met de netfrequentie (50 Herz). Dit is allemaal nodig om het door de zonnepanelen geleverde vermogen "op" het net te zetten zodat het verbruikt kan worden. Bij afwezigheid van een netfrequentie (bij uitval of als er een zekering in de meterkast doorslaat) zal de omvormer zichzelf uitschakelen.

    MPP-tracking.
    Om zoveel mogelijk electrisch vermogen aan een zonnepaneel te onttrekken "zoekt" de omvormer voortdurend naar het punt waarbij het product van paneel- stroom en spanning maximaal is. Dat wordt wel het 'Maximum Power Point' (MPP) genoemd. Het MPP verschuift zodra de instraling of de temperatuur van het paneel veranderd. Een omvormer is daarom altijd voorzien van een of meerdere MPP-trackers.

    Terug naar het overzicht.
  • Wat is het rendement van een omvormer.

    In een omvormer treden verliezen op die worden veroorzaakt door de omzetting van gelijkstroom in wisselstroom. Ook de MPP-tracker is altijd 'zoekende' waardoor niet altijd het maximale vermogen uit een paneel gehaald wordt. Al deze electronische handelingen hebben tot gevolg dat er verliezen ontstaan. Die verliezen bedragen tegenwoordig nog slechts enkele procenten. De optredende verliezen zijn niet altijd gelijk maar afhankelijk van het door de omvormer geleverde vermogen. Het maximum rendement van moderne omvormers ligt tussen de 95% en 99%.

    Terug naar het overzicht.
  • Hoeveel zonnepanelen kan ik op een omvormer aansluiten.

    Op een omvormer kun je 15% meer paneelvermogen aansluiten dan het maximale uitgangsvermogen van de omvormer. Sluit je meer zonnepanelen aan dan kan de omvormer in de zomer te heet worden met als gevolg verliezen in de opbrengst. Ook de levensduur van de omvormer kan zo negatief beinvloed worden.

    Voorbeeld:
    De omvormer heeft een maximaal uitgangsvermogen van 3000 Watt.
    Je kunt dan maximaal 3450Wp aan zonnepanelen aansluiten.
    Indien het gebruikte zonnepaneel een piekvermogen heeft van 250Wp, kun je 3450/250 = 14 panelen aansluiten.

    Terug naar het overzicht.
  • Wat is een string.

    Om meerdere panelen tegelijk aan te sluiten op een omvormer is het mogelijk panelen in serie te schakelen. Dat noemen we een string van zonnepanelen. De omvormer 'ziet' zo'n string als één groot zonnepaneel. Op de wat grotere omvormers kunnen zelfs meerdere strings worden aangesloten. Heeft een omvormer één MPP tracker dan moeten de strings een gelijk aantal panelen bevatten. Heeft de omvormer meerdere MPP trackers (bijv. per string 1 MPP tracker) dan hoeven de strings niet gelijk te zijn. Het voordeel van het string concept is dat er minder kabels nodig zijn. Het nadeel is dat de string net zo goed presteert als het slechtste paneel. Als in de string een panelen beschaduwd of vervuild zijn dan heeft dat gevolgen voor de hele string (lagere opbrengst).

    Omvormers met 1 MPP tracker en meerdere string aansluitingen.
    Voor dit type omvormer is het heel belangrijk dat de zonnepanelen in de verschillende strings gelijke orientatie en hellingshoeken hebben. Zo niet, dan zullen de stromen in de verschillende strings ongelijk zijn waardoor de MPP tracker geen eenduidig MPP kan vinden. De opbrengst van het complete systeem zal daardoor lager uitvallen. Omvormers met meerdere MPP trackers hebben hier geen last van.

    Terug naar het overzicht.
  • Waarom is het EU rendement van een omvormer lager dan het maximale rendement.

    De verliezen in een omvormer zijn afhankelijk van het geleverde uitgangsvermogen. Het maximale rendement is daardoor niet representatief voor het gemiddelde rendement in de praktijk. Het EU rendement is een gewogen gemiddelde van rendementen gerealiseerd bij verschillende vermogens. Dit rendement geeft een realistischer beeld hoe de omvormer gemiddeld in de praktijk presteert. Het EU rendement ligt meestal 1 a 1,5 procent lager dan het maximale rendement.

    Terug naar het overzicht.
  • Oprengsten en rendementen.
  • Hoeveel electriciteit levert een zonnestroomsysteem jaarlijks.

    De opbrengst van een zonnestroomsysteem is afhankelijk van 3 zaken.
    1. De hoeveelheid straling op de panelen.
    2. Het vermogen van de panelen.
    3. Verliezen in het pv-systeem (zie Performance Ratio)

    LET OP: De onderstaande berekening is geldig voor het Nederlandse klimaat.

    Instraling in het vlak van de zonnepanelen.
    De jaarlijkse instraling in het vlak van de zonnepanelen wordt uitgedrukt in kWh/m2 (kilowattuur per vierkante meter). In Nederland bedraagt de jaarlijkse instraling op een horizontaal vlak gemiddeld 1020 kWh/m2. In het westen van Nederland is de instraling enkele procenten hoger, in het oosten iets lager. De instraling op niet-horizontale vlakken is afhankelijk van de orientatie en de hellingshoek van het vlak. Met behulp van de onderstaande tabel kan de horizontale straling worden omgerekend naar een schuin vlak. De tabel bevat gemiddelde instralingscoefficienten op jaarbasis voor Nederland.









    orientatie

    tov zuid



    hellingshoek
    0
    60
    90120150
    15 graden
    1,08
    1,02
    0,97
    0,91
    0,87
    30 graden
    1,11
    1,02
    0,92
    0,81
    0,73
    45 graden
    1,09
    0,97
    0,85
    0,71
    0,59


    LET OP: Door obstructies (omringende bebouwing en bomen) zal de instraling op de panelen verminderen.

    voorbeeld 1.
    Horizontale instraling op jaarbasis bedraagt 1000 kWh/m2. Obstructieverliezen 3%.
    Een vlak op het oosten (of westen) met een helling van 45 graden ontvangt dan de horizontale instraling vermenigvuldigd met de instralingsfactor minus 3%. De uitkomst is 1000 x (0,85-0,03) =
    820 kWh/m2.

    voorbeeld 2.
    Horizontale instraling op jaarbasis bedraagt 1000 kWh/m2. Obstructieverliezen 3%.
    Een vlak op het zuiden met een helling van 30 graden ontvangt dan de horizontale instraling vermenigvuldigd met de instralingsfactor minus 3%. De uitkomst is 1000 x (1,11-0,03) =
    1080 kWh/m2.

    voorbeeld 3.
    In 2007 ontving het noordwesten van nederland 1060 kWh/m2 aan horizontale instraling.
    Een ONBESCHADUWD vlak op het zuiden met een helling van 30 graden ontvangt dan 1060 kWh/m2 vermenigvuldigd met de instralingsfactor. De uitkomst is 1060 x 1,11 =
    1177 kWh/m2.

    De opbrengst van een pv-systeem (in kWh) kan berekend worden met de onderstaande formule:
    Opbrengst (kWh) = Instraling op het paneelvlak(kWh/m2) x PV-vermogen (kWp) x Performance Ratio

    Performance Ratio (PR) van pv-systemen.
    De PR is een maat voor de verliezen in het pv-systeem. Deze verliezen komen tot uitdrukking in de term (1-PR).
    De Performance Ratio is gedefinieerd als de opbrengst in kWh/kWp gedeeld door de instraling in kWh/m2.
    De Performance Ratio van een pv-systeem is afhankelijk van de kwaliteit van de gebruikte componenten. Bij gebruik van hoogwaardige componenten kan de PR (op jaarbasis) in Nederland oplopen tot 0,88 met kristallijne panelen en tot 0,93 bij amorf silicium panelen. De verliezen (1-PR) bestaan grofweg uit:
    - instralingsverliezen 3% tot 7%
    - temperatuurverliezen 1% tot 3%
    - omvormer- en kabelverliezen 3% tot 10%

    Vervolg voorbeeld 1.
    PR is 0,85
    PV vermogen is 1000Wp.
    Jaarlijkse opbrengst = 820 kWh/m2 x 1 kWp x 0,85 =
    697 kWh per jaar.

    Vervolg voorbeeld 2.
    PR is 0,85
    PV vermogen is 1000Wp.
    Jaarlijkse opbrengst = 1080 kWh/m2 x 1 kWp x 0,85 =
    918 kWh per jaar.

    Vervolg voorbeeld 3.
    PR is 0,85
    PV vermogen is 500Wp.
    Jaarlijkse opbrengst = 1177 kWh/m2 x 0,5 kWp x 0,85 =
    500 kWh per jaar.

    Terug naar het overzicht.
  • Wat is de beste plek voor zonnepanelen.

    Zonnepanelen zetten straling (daglicht, zonlicht) om in electriciteit. Het is dus zaak dat het zonnepaneel zoveel mogelijk straling ontvangt. Voor Nederland is dat een zonnepaneel dat gericht is op het zuiden met een hellingshoek van 30 graden EN vrij zicht op de hemelkoepel en de horizon.

    Obstructieverliezen.
    Wanneer de hemelkoepel deels wordt afgeschermd door obstakels (gezien vanuit het paneel) zal de ontvangen straling afnemen. Feitelijk ALLES wat boven de horizon uitsteekt EN 'gezien' wordt door het paneel verminderd de productie. Plaats de zonnepanelen dus bij voorkeur niet onder of naast een dakuitbouw maar altijd erboven. Probeer de panelen zo ver mogelijk weg te houden van schoorstenen en afvoerpijpjes. De verliezen door obstructies varieren van enkele procenten bij weinig obstructies tot wel 20% bij veel obstructies (bomen, dakuitbouw, naburige bebouwing).

    Wie op een plat dak 2 of meer rijen panelen achter elkaar zet moet zorgen dat de achtergelegen rij panelen de voorliggende rij zo min mogelijk 'ziet'. Bij een onderlinge afstand tussen de rijen van 4 a 5x de hoogte van de voorliggende rij hebben de panelen geen 'last' meer van elkaar. In de praktijk plaatst men de rijen vaak op een onderlinge afstand van 2x de hoogte in verband met het beschikbare dakoppervlak. Overweeg in zo'n geval om de panelen onder een kleinere hellingshoek te monteren (20 graden ipv 30 graden). Op deze wijze wordt het platte dak veel beter benut.


    Orientatieverliezen.
    Een dak dat vrij zicht heeft op het oosten of westen levert 10% tot 25% minder energie dan een 'vrij' dak op het zuiden. Een dak met een orientatie tussen zuidoost en zuidwest benadert al redelijk de ideale situatie. Bij deze orientatie ligt de ideale helling tussen de 20 en 40 graden. Een dak op het oosten of westen moet daarentegen een kleinere helling hebben (10 a 20 graden).

    Een plat dak heeft als voordeel dat de panelen kunnen worden 'weggedraaid' van al te grote obstakels om zo een beter zicht te hebben op de hemelkoepel. Bij een plat dak is een zuidelijke orientatie dus niet altijd de beste oplossing.

    Terug naar het overzicht.
  • Hoeveel duurder (of goedkoper) is zonnestroom nou eigenlijk.

    De kostprijs van zonnestroom voor particulieren is op dit moment VEEL LAGER dan stroom betrokken van een 'energieleverancier'. Dat wil trouwens niet zeggen dat zonnepanelen goedkoper stroom produceren dan conventionele energiecentrales. Integendeel, zonnestroom is 2x zo duur als electriciteit uit een energiecentrale. Dat u met uw eigen zonnestroom toch goedkoper uit bent komt omdat u het kunt verkopen voor een hogere prijs dan de kostprijs. Uw zonnestroom 'verkoopt' u voor dezelfde prijs als waarvoor u electriciteit afneemt bij uw energieleverancier (mits u een aansluiting heeft met een doorlaatwaarde kleiner dan 3x80A EN u niet méér teruglevert dan afneemt). De prijs bij uw energieleverancier is veel hoger door belastingen en heffingen (energiebelastingen en BTW).

    De kostprijs van zonnestroom.
    De kostprijs van één kilowattuur (kWh) zonnestroom is gelijk aan de aanschaf- plus onderhoudskosten gedeeld door de totale opbrengsten.

    Een compleet (particulier) zonnestroomsysteem kost u €1,80,-/Wp (dit is inclusief BTW, installatie- EN onderhoudskosten) en gaat zeker 20 jaar mee. De gemiddelde jaaropbrengst bedraagt in veel gevallen 0,85 kWh PER Wp aan zonnepanelen.

    De kostprijs van stroom uit zonnepanelen komt dan uit op 1,80/(0,85 x 20) =
    ruim 10 eurocent per kilowattuur !!!

    De prijs van een kilowattuur electriciteit betrokken van een 'energieleverancier' (bij een jaarverbruik kleiner dan 10.000 kWh) bedraagt ongeveer 18 eurocent (prijspeil 2017). Zonnestroom is daarmee, voor de meeste particulieren, bijna de helft goedkoper
    *. Bedenk verder dat grijze (fossiele) stroom veel maatschappelijke kosten (o.a. milieuschade) veroorzaakt die niet in de energieprijs verrekend is. Zonnestroom daarentegen is absoluut schoon en veilig.

    *indien u gebruik kunt blijven maken van een salderingsregeling zoals art. 31c van de Electriciteitswet.

    Terug naar het overzicht.