Veelgestelde vragen

Veelgestelde vragen

Thuisbatterijen - door de digitale meter de toekomst ?

Sinds kort kan u bij Rensol ook terecht voor een thuisbatterij. We maakten de keuze om deze systemen te plaatsen omdat het door de digitale meter erg interessant kan worden om een batterij te plaatsen.

Om u deze keuze uit te leggen, verdiepen we ons even kort in het Belgische elektriciteitsnet en ... de digitale meter .

Het Belgische elektriciteitsnet werd, net zoals vele netten ter wereld, oorspronkelijk niet voorzien op hernieuwbare energie. Grote kolen-, olie-, gas- en kerncentrales produceren elektriciteit en leveren die aan het net. Dit net dient continu gemonitord te worden opdat de vraag en het aanbod in evenwicht zijn, wat bij centrales die op fossiele brandstoffen werken betrekkelijk eenvoudig is : door de centrale wat minder of wat harder te laten draaien stemt men beide op elkaar af.

Bij een kerncentrale is dat technisch moeilijker en soms zelf onhaalbaar, maar ook daar heeft men creatieve oplossingen bedacht. Zo heeft men om het overschot energie 's nachts op te vangen in België heel veel straatverlichting geïnstalleerd. 

Bij wind- en zonne-energie kan men onmogelijk op elk moment voorspellen wat de opbrengst zal zijn. Aan de hand van gemiddeldes kan Rensol u een perfect betrouwbare analyse geven over de opbrengst op jaarbasis, maar we kunnen nooit voorspellen wat de exacte opbrengst op pakweg 4 mei van een bepaald jaar zal zijn.

Dit zorgt voor moeilijkheden op het verouderde elektriciteitsnet. Er zal altijd een evenwicht dienen te bestaan tussen vraag en aanbod, maar op een net dat bedacht werd volgens de filosofie dat als er wat te weinig is, gewoon wat harder wordt gestookt en omgekeerd, ondervindt men moeilijkheden met de variabiliteit van hernieuwbare energiebronnen.

Een gevolg hiervan is dat de VREG  het zelfverbruik (bij eigenaars van zonnepanelen) wil stimuleren. Door zelf te verbruiken, krijgt het net immers minder variabele input en wordt het elektriciteitsnet minder belast. De VREG wil dit in de praktijk brengen via de digitale meter, die zal meten wat er op het net wordt geïnjecteerd en wat er van wordt afgehaald. Doordat men meer dient te betalen voor afname dan wat men krijgt voor injectie stimuleert men dus het zelfverbruik.

En zo komen we tot het onderwerp van deze column : de thuisbatterij. Hoewel we de exacte opbrengst op dagbasis niet kunnen voorspellen, kunnen we wel zeggen dat het overdag zonnig kan zijn en 's nachts niet. Nochtans gebruiken veel mensen 's avonds meer elektriciteit  en dan komt een batterij heel goed van pas. Overdag kan de batterij dan opgeladen worden om 's avonds de energie te verbruiken. In het algemeen kunnen we stellen dat op momenten wanneer er een overschot aan energie is deze energie in de batterij wordt gestopt en op momenten dat er een tekort is deze energie uit de batterij gehaald wordt. Op deze manier verhoogt men de zelfconsumptie en bijgevolg het rendement van de installatie.

Omdat elke installatie maatwerk is, verzorgt Rensol ook hier met eigen know-how voor u een gedetailleerde analyse om in uw situatie het optimale systeem te bepalen.Ook voor eigenaars van bestaande installaties is het mogelijk om de situatie te bekijken en, indien mogelijk,  een batterij toe te voegen aan de bestaande installatie . 

Doordat we bij Rensol geloven dat de thuisbatterij in de toekomst een belangrijke rol zal spelen, bieden we deze dus aan en investeerden we ook hier in opleiding voor onze medewerkers : van verkoop tot de technische ploeg. Zo zijn we trots te melden dat wij één van de weinige bedrijven in België zijn waarbij een medewerker beschikt over een officieel certificaat van LG CHEM om deze batterijen te installeren. Dit certificaat is in de VS reeds verplicht en zal binnenkort ook in Europa verplicht worden om de garantie op het systeem te behouden. Bij Rensol zijn we er al klaar voor !

LG CHEM heeft ook een verhelderend filmpje online gezet dat zeker de moeite waard is om te bekijken

Hoe zit het nu met de digitale meter en het rendement van mijn installatie?

De afgelopen maanden (we schrijven 13/04/2019) was het nogal onrustig in de media mbt de digitale meter en de gevolgen voor eigenaars van zonnepanelen. De uitrol van deze meter betekent immers dat de meter niet meer kan terugdraaien bij overproductie en op dit terugdraaien is het huidige rendement mede gebaseerd.

Bart Tommelein, voormalig Vlaams minister van Energie, beloofde echter bij de aankondiging van de digitale meter dat alle eigenaars van PV-installaties die voor 31 december 2020 geplaatst werden niets zouden verliezen bij de uitrol van de digitale meters.

Zijn opvolgster, Lydia Peeters, heeft intussen verder gewerkt aan dit dossier en op 29 maart 2019 werd het ontwerpdecreet door de Vlaamse regering goedgekeurd, waarna het op 3 april door de plenaire vergadering van het Vlaams parlement ook werd goedgekeurd.

Concreet betekent dit dat de Vlaamse regering aan de eigenaars van installaties, die geplaatst worden voor 31 december 2020 belooft dat zij kunnen kiezen tussen het huidige regime of een nieuw.

In het huidige regime draait de meter terug bij productie en verder bij afname. Het verschil tussen beide bepaalt wat men netto verbruikt (of produceert) en dus ook de kost aan elektriciteit. Het maakt in dit systeem niet uit wanneer u produceert, maar hoeveel u produceert, aangezien men enkel kijkt naar het verschil tussen injectie en afname. De huidige meter laat technologisch dan ook niet meer toe dan dit.  

De digitale meter is technologisch echter een grote stap vooruit. Net zoals de typmachine ooit vervangen werd door de PC, zal deze nieuwe meter zeker voordelen met zich mee brengen. Deze meter is bijvoorbeeld in staat om te meten wat u produceert of afneemt en wanneer u dat doet. Nu hep elk voordeel zijn nadeel, want daardoor kwam het rendement van een installatie in het gevaar, omdat men verplicht is af te nemen aan de marktprijs wanneer bijvoorbeeld de zon niet schijnt. De bedoeling van de VREG is namelijk om het zelfverbruik te stimuleren bij eigenaars van zonnepanelen, wat ook kan via de digitale meter.

Naar aanleiding van de invoering van deze meter werd er in de pers, vaak zonder veel kennis van zaken, heel wat commotie gecreëerd. Dat er een impact zal zijn van deze meter staat vast. Dat niet iedereen zijn zelfverbruik zal kunnen opkrikken tot een rendabel niveau en dus verlies maakt aan dat nieuwe systeem, is ook zo. Maar nauwkeurige analyse van de situatie leert ons dat in verschillende gevallen zelfs met een digitale meter winst geboekt kan worden door eigenaars van een installatie zonnepanelen ten opzichte van een niet-digitale meter. De waarheid is namelijk veel genuanceerder dan enkele sloganeske krantenkoppen. Een laagdrempelig tool om u een beetje inzicht te geven in deze gedetailleerde analyses vindt u bij de simulator digital meter
van de VREG.

Wat men namelijk in vele artikels wel eens vergat te vermelden is dat het prosumententarief bij eigenaars van een digitale meter wegvalt, waardoor al een flinke som aan elektriciteit kan gekocht worden vooraleer de nieuwe situatienadeliger wordt. Daarnaast zal men ook wat kunnen verdienen aan de verkoop van overtollige elektriciteit, al verwachten we daar gezien de ruwe elektriciteitsprijzen (niet wat u betaalt, maar wat de energieleverancier vraagt) momenteel niet al te veel van, zeker omdat de overproductie bij eigenaars van zonnepanelen redelijk gelijktijdig plaatsvindt.

De beslissing van de Vlaamse regering maakt het nu echter mogelijk om te kiezen tussen beide systemen. Ofwel blijft u in het huidige systeem (voor klanten van Rensol betekent dit dat zij heel goed weten wat zij kunnen verwachten, aangezien wij altijd een grondige analyse maken), ofwel stapt u over naar het nieuwe systeem.

Zoals steeds is elke installatie anders, en Rensol staat erop om u in uw eigen situatie een juist advies, na grondige analyse te geven. Dat betekent dat we dit artikel kunnen afsluiten met de mededeling dat de Vlaamse overheid ons verzekert dat zonnepanelen een interessante investering waren, zijn en zullen blijven.

 

Wat zijn derde generatie zonnepanelen en zijn ze beter dan de vorige?

Net als elk ander product evolueren zonnepanelen jaarlijks met het oog om met minder materialen een goedkoper en efficiënter product te bekomen.

De eerste generatie zonnepanelen maakt gebruik van de kristallijne structuur van cellen. De poly- of monokristallijne cel heeft een dikte van 0,1 tot 0,2 mm (100 tot 200 micron). Het is voornamelijk opgebouwd uit silicium en er is nogal wat energie voor nodig om het silicium achtereenvolgens te winnen, te zuiveren, te doperen, te vormgeven, versnijden tot wafer (pre-stadium van een cel) en tot slot te voorzien van stroombanen aan voor en achterkant. Nadien moeten deze cellen nog nauwkeurig in een paneel geplaatst worden en correct met elkaar verbonden worden om uiteindelijk een zonnepaneel te bekomen zoals we die allemaal kennen.

Voor de tweede generatie zonnepanelen is men afgestapt van het traditionele concept van cellen. Men laat op een substraat (meestal glas) in zeer dunnen lagen verschillende silicium-mengsels neerslaan om alzo een halfgeleider te creëren. Over de gehele lengte worden dan ‘banen’ gelaserd (gefreesd of gesneden) om langwerpige cellen te krijgen van ca. 1 cm breed op ca. 1 m lang. De benodigde materiaalhoeveelheid is aanzienlijk verminderd en de dikte wordt gereduceerd tot enkele micron dik, wat een enorm voordeel aan productietijd en winst aan nodige productie-energie oplevert. Men spreekt van amorf silicium technologie.


De derde generatie zonnepanelen is vergelijkbaar met de tweede, maar er wordt geen gebruik meer gemaakt van silicium, doch andere stoffen zoals koper, seleen, indium, gallium om de halfgeleider te creëren. Het verschil met tweede generatie is dat ze een hoger vermogen leveren. Men spreekt van CIGS.

Elke techniek heeft zo zijn voor- en nadelen. We zetten de belangrijkste op een rijtje:

1. RENDEMENT
Elk paneel dat gefabriceerd wordt, ondergaat een zogenaamde flashtest, waaruit het vermogen van het paneel wordt gemeten bij bepaalde condities: de standaard test condities welke voor elke fabrikant dezelfde zijn: simulatie luchtdichtheid, temperatuur, windsnelheid en instraling van de zon. De zon geeft maximaal aan het aardoppervlak een energiehoeveelheid van 1000 Watt per vierkante meter. Deze hoeveelheid licht wordt tijdens de test op het paneel afgestraald en dan wordt er gemeten hoeveel elektrisch vermogen dat paneel levert. Bij kristallijne panelen ligt het vermogen dan rond 150 tot 180 Watt per vierkante meter. Bij amorfe rond 80 tot 100 Watt per vierkante meter en bij CIGS bekomt men 110 tot 125 Watt per vierkante meter. Men spreekt dus van module efficiëntie van respectievelijk gemiddeld 16%, 9% en 12%. Deze waarde vind je op de technische fiche van elke paneel. Deze waarde zegt iets over het energetisch rendement of de hoeveelheid elektriciteit die een paneel uit de zon kan halen. Het vermogen wordt uitgedrukt in Watt-piek (Wp) maar deze benaming is eigenlijk ongelukkig gekozen.  Het is dus duidelijk dat tweede en derde generatie zonnepanelen meer oppervlakte nodig hebben om u eenzelfde elektrisch vermogen te bezorgen.

2. KOSTPRIJS
Aanvankelijk was de productie van poly- en monokristallijn silicium heel duur, wegens kleine productieoplagen en de grote materiaalbehoefte. Tot 2010 was een installatie met amorfe zonnepanelen goedkoper dan een met kristallijne panelen. Door de crisis en massaproductie van kristallijne panelen is de prijs in elkaar gezakt en zijn deze in 2013 goedkoper of gelijk in prijs aan de amorfe. We spreken telkens over de prijs per Wp. In de prijs van een zonne-systeem is de prijs van de panelen slechts 1 factor en gezien de productieprijs van panelen de afgelopen jaren drastisch is gedaald, wordt het belang van deze factor kleiner. Bij dunne film panelen moeten er veel meer panelen geplaatst worden om eenzelfde vermogen te bereiken. Dit betekent meer werkuren, meer montagematerialen, meer bekabeling,…

3. ESTHETIEK
Kristallijne panelen hebben blauwe of donderblauwe cellen, veelal op een witte tedlar (kunststof) achtergrond. Rond het paneel zit een aluminium frame. Dit geheel maakt het typische uitzicht van zonnepanelen niet bepaald een fraai beeld op het dak. Dunne filmpanelen zien er als potzwarte spiegels uit. Daarom is het discreter en zeker op zwarte dakpannen of leien vormt dit paneel type een mooiere oplossing, bvb aan de voorzijde van het huis.
Doordat amorfe cellen zo dun zijn, hebben zij geen eigen vorm meer. Dit betekent dat zij in principe op eender welk substraat kunnen aangebracht worden: zo zijn er toepassingen op rubberfolie, waar de zonnepanelen eenvoudig kunnen afgerold worden of aan een rubberdak gekleefd worden.

4. WERKING
Omdat in de panelen met dunne film (2de en 3de generatie) andere chemische elementen verwerkt zitten, kunnen ze een ander gedeelte van het licht omzetten in elektriciteit (breder spectrum) Het klopt dus dat bij ‘diffuus’ licht (bewolkte dagen, winterperiode,…) er een groter deel energie kan omgezet worden. Helaas gaat dat enkel op bij een soort licht dat op zich al weinig energie-inhoud heeft. 10% van weinig blijft uiteraard weinig. Bij dunne film panelen is het zo dat zij door hun zwarte kleur snelle opwarmen. Elk zonnepaneel verliest vermogen als het opwarmt.
Een ander fabel dat vaak verteld wordt, is dat dunne film panelen (gezien dat brede spectrum) ook naar het noorden of plat gelegd kunnen worden. Echter niets is minder waar. Indien panelen (eender welke technologie) plat gelegd worden, zullen zij op jaarbasis 15% minder elektriciteit opwekken. Bij panelen die plat op dak geplaatst worden bestaat de kans dat afvallende bladeren en vuil blijven liggen en niet weg regenen.

5. SCHADUWGEVOELIGHEID
Men hoort het steeds vaker, dunne film is de oplossing bij schaduw. Dat klopt deels. De reden waarom deze panelen minder gevoelig zijn aan kleine stukjes schaduw is te verklaren door de vorm van de cel. Bij een kristallijn paneel zijn de cellen doorgaans 15 bij 15 cm. Indien een hoekje van een paneel beschaduwd wordt (of precies 1 cel) dan zal deze cal ipv 100% werking terugvallen op bvb 20% werking. Doordat alle cellen in een paneel in serie geschakeld zijn en de stroom gelijk is elke cel, zal het hele paneel op 20% werking terugvallen. Aangezien ook meerdere panelen in serie zijn geschakeld, heeft dit nog eens een gevolg voor de hele string panelen. Dunne film panelen zijn opgebouwd uit bvb 70 smalle cellen van 1 meter lang en 1 cm breed. Als er op dergelijk paneel een stukje schaduw valt, kunnen we stellen dat van bvb 15 cellen telkens 10% bedekt wordt. De werking va deze cellen valt dan terug op 95%, dus de werking van het hele paneel en de hele string panelen valt terug op 95%, wat dus een behoorlijk voordeel oplevert. Dit fenomeen kan een voordeel opleveren als er op het dak een fijne smalle schaduw passeert van bvb een elektriciteitskabel of een smalle antenne of bliksemafleider.
We dienen hier wel onmiddellijk bij te bemerken dat schaduw in ieder geval moet vermeden worden. Dit is de eerste vereiste indien u zonnepanelen overweegt. Zonnepanelen werken zowel op direct zonlicht als diffuus licht. Echter bij volle zon is de opbrengst vele malen hoger dan bij bewolkt licht. Panelen zouden in principe van maart tot oktober van 10 uur (zomeruur) tot 17 uur (zomeruur) schaduwvrij moeten zijn. In de winter heeft de zon weinig kracht in zich, hetzelfde geldt voor ochtend- en avondzon.

6. KWALITEIT
Zoals bij elk product zijn er goede en betere producten in hetzelfde segment. Wat van tel voor u is, zijn de aantal opgewekte kWh per jaar met uw installatie. Uit eindeloze vergelijken en tests is gebleken dat voor de Benelux mag verwacht worden dat 1000 Wp aan zonnepanelen tussen 850 en 950 kWh voortbrengt. Veel hangt af waar men zicht bevindt (Waddeneilanden of Limburg kan meer dan 10% verschil zijn) of hoe de panelen geplaatst zijn (oost 45° of zuid 45° kan tot 20% verschil zijn) wanneer men echter verschillende types panelen onder dezelfde omstandigheden op dezelfde plaats installeert en gedurende een langere periode vergelijkt, komt men tot afwijkingen die kleiner zijn. Bij goed geplaatste panelen, kan men stellen dat (volgens Photon test 2009 in Aachen-Duitsland) in de TOP 10 zowel dunne film als kristallijne panelen voorkomen. De resultaten lagen bij die test tussen 950 kWh en 1080 kWh per jaar.
Voor een leek is het vermogen (in Wp) van een paneel een maatstaf om te vergelijken. Een paneel van 200 Wp van merk X en een paneel van 200 Wp van merk Y zijn misschien wel gelijk bij de flashtest in het fabriek (aangezien ze beide 200 Wp vermogen hebben) maar of ze ook bij ‘normale omstandigheden’ (= een jaar buiten liggen dus) ook dezelfde hoeveelheid kWh hebben opgeleverd is nog maar de vraag. Hier speelt de kwaliteit van de componenten een grote rol.
Op sommige sites lezen wij ook dat CIS-panelen (derde generatie) per vierkante meter meer kWh elektriciteit produceren. Dit is echter wegens het lagere rendement (12% t.o.v. 16%) onmogelijk onder gelijke omstandigheden. Het kan wel dat deze panelen per Watt-piek vermogen meer produceren dan een kristallijn paneel (indien de kwaliteit beter is)

7. ECOLOGISCHE VOETAFDRUK
Door gebruik te maken van minder materialen en een korter productieproces, hebben de dunne film panelen een korter energie ‘pay-back-time’ en weegt hun productie dus minder op het milieu (ontginning grondstoffen, transport, energieverbruik) Door gebruik te maken van massaproductie is de energie ‘pay-back-time’ van kristallijne panelen reeds drastisch teruggedrongen, maar ook dunne film panelen worden tegenwoordig meer en meer in grotere oplagen gefabriceerd.

Om te besluiten: welk panelen of welke techniek is de beste. Deze vraag is dus niet zo te beantwoorden. We bieden beide technologieën aan en hebben ervaring met beide: kristallijn en niet-kristallijn. Op de zetel van Rensol liggen 55 amorfe panelen, elk 105 Wp vermogen, 45° helling, naar zuid-oosten gericht. De jaaropbrengst bedraagt 5400 kWh of (935 kWh/kWp) De installatie is een heel jaar schaduwvrij. Iets verderop liggen 18 poly-kristallijne panelen van elk 230 Wp die onder dezelfde omstandigheden 3900 kWh per jaar opleveren. (of 942 kWh/kWp)

Elke technologie heeft zo zijn voor- en nadelen. De meest voorkomende panelen zijn poly-kristallijn, omdat ze meer voordelen bieden (zie hierboven) Omdat er zo nu en dan in de media bericht wordt over nieuwe generatie zonnepanelen, lijkt het zo dat deze in elk opzicht beter zijn, wat dus niet zo is. 95% van de wereldproductie zijn nog steeds kristallijne panelen. Ook toepassingen in de ruimte bestaan uit kristallijne panelen. Zou iedereen zicht vergist hebben door kristallijne panelen te laten plaatsen en geen ‘nieuwe generatie panelen’?

Sommige verkopers beweren dat deze nieuwe generatie technologie ongeziene resultaten behaalt, ook dat klopt niet. Solarlog is een aanbieder van software om via internet de resultaten van zonne-installaties te bekijken. De resultaten van vele duizenden installaties in België kunnen er opgevraagd worden. Dit is een belangrijke en onafhankelijke bron van informatie waar u zelf kunt onderzoeken hoeveel energie een bepaald paneel oplevert. U surft naar deze site voor de installaties te bekijken:

http://home.solarlog-web.be/plants.html 

Bij module type kiest u wat u wil (mono of poly is kristallijn, amorf = dunne film, CIS is derde generatie en er zijn nog andere weinig voorkomende types) Daarna krijgt u vele installaties waar soms een foto van dak zichtbaar is en ook info betreffende helling en afwijking van het noorden (180° azimuth = zuid) Kijk zelf en zie hoeveel kWh/kWp een installatie op een volledig jaar scoort.

Zijn micro-omvormers beter dan een centrale omvormer?

De elektrische spanning die een zonnepanelen opwekt is gelijkspanning (te vergelijken met accu van een wagen) Deze spanning is niet bruikbaar in een huishoudinstallatie waar met wisselspanning (netspanning) gewerkt wordt. Wil je dus de energie van de zonnepanelen in huis gebruiken of terugleveren aan het net, dan moet deze spanning omgevormd worden naar wisselspanning. Hiervoor is een apparaat nodig: de omvormer of inverter. Hier zijn 2 mogelijkheden:

1. Centrale omvormer: hierbij worden een grote groep panelen (5 tot 20) in serie achter elkaar doorverbonden, waardoor de spanning van de hele rij panelen oploopt tot enkele honderden Volt. Deze spanning wordt aangesloten op de ingang van de omvormer, die er 230 volt wisselspanning van maakt. We kunnen hier a.h.w. van een serieschakeling van panelen spreken.

2. micro-omvormer: achter elk paneel wordt een kleine omvormer geplaatst die onmiddellijk de gelijkspanning naar wisselspanning omvormt. Een kabel (wisselspanningskabel) loopt via al deze kleine omvormertjes en zo worden deze in parallel geschakeld. In huis beneden komt dan onmiddellijk 230 V wisselspanning aan de bruikbaar is. Als alternatief voor micro-omvormers bestaan er ook optimizers. deze combineren de werking van beide systemen. Per paneel wordt er een 'kastje' geplaatst maar de gelijkstroom vloeit nog naar beneden, dus is er nogsteeds een centrale omvormer nodig.

Wanneer welk systeem gebruiken?

Het is niet eenvoudig te zeggen of centrale omvormer beter is dan micro-omvormer of omgekeerd. Elk systeem heeft zo zijn eigenschappen.


VOORDEEL MICRO-OMVORMER:
Micro-omvormers zorgen voor een onafhankelijke werking van elk paneel. Als er een paneel in de kring een lagere werking heeft door vb defect, beschaduwing of afwijkend vermogen, dan zal de werking van de andere panelen in de kring niet verhinderd worden. Bij een centrale omvormer is dat wel zo. Door serieschakeling van de panelen gaat er dezelfde stroom door de panelen; De stroom wordt bepaald door instraling. Ligt 1 paneel deels in de schaduw, dan kan door dat paneel maar een fractie van de stroom in vergelijking met de andere panelen. Serieschakeling betekent dus dat de stroom in de hele kring zal verminderd worden tot de stroom van het slechts presterende paneel.
Ons advies: leg geen panelen in de schaduw.

Op 2 voorwaarden rechtvaardigt dit voordeel de keuze van micro omvormers:
1. Een slank voorwerp staat in het zuiden ten opzichte van de panelen bvn een smalle schoorsteen of verlichtingspaal. De schaduw zal in de loop van dag evolueren over elk paneel. Met centrale omvormer zal er amper energie geproduceerd worden. Bij micro-omvormers zal telkes maar 1 (of bij overgang 2) paneel verhinderd worden van productie.
2. Een centrale omvormer heeft een minimale spanning nodig om goed te kunnen werken, dit vereist meestal 5 of 6 panelen. Indien er in een bepaalde situatie bvb 3 panelen op een plat dak naar het zuiden, 4 panelen tegen de zijgeven naar het westen en bvb 2 panelen op het zuid-oost dak kunnen geplaatst worden, dan zal elke groep panelen op een ander ogenblik bestraald worden door de zon. In de achtend de oost-gerichte panelen en niet de west-gerichte, omgekeerd in de avond... Zouden al deze panelen in serie geplaatst worden, dan gaat wederom het grootste deel productie verloren.

NADEEL MICRO-OMVORMER:
Micro-omvormers zijn duur.
Per paneel dient er een geplaats te worden, dit vergt hogere installatie kost.
Bij falen van 1 paneel of omvormertje op 20 bvb, werkt de installatie nogsteeds op 95% en kan het zijn dat de fout niet opgemerkt wordt.
De elektronica in het apparaat kan zeer warm worden.
Micro-omvormers hebben altijd een gateway of communicatie module nodig die vaak duur zijn.
Het vervangen vaan een defecte micro-omvormer heeft als gevolg dat panelen moeten verwijderd worden.

Een PV installatie waarbij de zonnepanelen allen goed geöriënteerd zijn en waar geen schaduw in optreedt is altijd beter af met een centrale omvormer. Historisch gezien waren micro-omvormers in optocht toen de panelen nog zeer duur waren. Het aandeel van omvormer bedroeg 5 jaar geleden ca. 3% van de verkoopprijs. Vandaag ligt dat rond 15%! Daarom werd toen niet erg gekeken op de prijs van de omvormer.

Bij centrale omvormers worden soms tot ruim 20 panelen in serie geschakeld. Het gevolg is dat de spanning hoog wordt (tot 800 Volt) en de stroom laag blijft. Hoe hoger de stroom, hoe lager de warmteverliezen in de kabel.

Vele centrale omvormer hebben tegenwoordig verschillende onafhankelijke MPP-trackers (2 of 3) zo kan men een installatie ook opsplitsen in meerdere zone's en al een deel van het oost/west probleem oplossen. 

kWh - kWp - Vermogen - Opbrengst - Rendement - Watt-blieft?

Er wordt (in de media) vaak met cijfers gegoocheld zonder dat de betekenis echt duidelijk is. Ook in de sector van de zonnepanelen is dat niet anders. Daarom lichten we graag enkele basisbegrippen toe, zodat u de gebruikte begrippen beter kan kaderen :

1. VERMOGEN

Het vermogen van een toestel is een maat voor de hoeveelheid energie die per seconde opgewekt/gebruikt wordt. Het vermogen van een toestel wordt meestal uitgedrukt in Watt (W), maar in de automobielsector spreekt men soms nog  van paardekracht (pk).

Zo heeft een halogeenstraler in de tuin een vermogen van 300 W, terwijl een bepaalde spaarlamp een vermogen van slechts 11 W heeft en de zonnebank één van 1750 W. 

Een radio heeft een vermogen van 50 W, de geluidsinstallatie van een disc-jokey 2000 W.

 Het pompje van de vijver heeft 70 W vermogen, de pomp van de wasmachine voor centrifugeren is 1200 W en de CV-pomp is 130 W...


We kunnen het vermogen ook in kiloWatt (of kW) uitdrukken. We moeten het dan delen door 1000 omdat kilo duizend betekent. De geluidsinstallatie van de  DJ heeft dus een vermogen van 2 kW, de zonnebank één van 1,75 kW, de halogeen straler 0,3 kW,  de vijverpomp is 0,07 kW, de spaarlamp 0,011 kW (of 11W dus) enz... Naargelang de xontext is het zinvol(DJ/zonnebank) of niet zinvol (vijverpomp,spaarlamp,...) om te spreken over kW.

Ook een zonnepaneel heeft een vermogen. Alleen geeft dat een maat voor de opgewekte elektriciteit terwijl de vorige voorbeelden over energieverbruik gingen. Bij de voorbeelden hierboven is het vermogen veelal constant terwijl dat bij een zonnepaneel heel anders is.  Een zonnepaneel werkt enkel bij licht van een warmtebron (doorgaand de zon). Hoe meer licht er op het paneel instraalt, hoe groter het vermogen. 

Natuurlijk willen fabrikanten een bepaalde waarde aan elk paneel meegeven. Daarom testen ze elk paneel net na productie. Het paneel wordt even bestraald met een lichthoeveelheid die 'maximaal op zeeniveau waargenomen' wordt. Deze flashtest geeft als resultaat bvb 201,7 W voor een paneel bij 25,2 °C, onder een flash licht van 1000W.

Dat zijn de Standaard Test Condities of STC en zo'n paneel zal in de winkelrekken verkocht worden als een 200 Watt-piek (200 Wp) paneel. Alleen gaat het paneel nooit op je dak van deze standaard test condities kunnen genieten. Daarom gaat het paneel in werkelijkheid maar een deel van haar piek-vermogen omzetten in elektricteit, in functie van temperatuur, windsnelheid, tijd van het jaar, condities van de atmosfeer, dikte ozonlaag, vervuiling in de lucht, bewolking, bevuiling oppervlakte van paneel, hoek waaronder het paneel staat, aantal meter boven zee-niveau,... U kan het vergelijken met de hoeveelheid brandstof die een wagen theoretisch per 100 km verbruikt. Zoals mijn autoverkoper me vertelde : uw wagen haalt 5,0 liter als je licht bergaf op de testbaan met wind mee rijdt. 


Het vermogen van een paneel uitgedrukt in Wp (watt-piek) is dus louter een theoretische waarde van het vermogen afgegeven door het paneel op een bepaald ogenblik onder bepaalde omstandigheden. Het wordt wel gebruikt als uitgangspunt voor het samenstellen van een PV installatie (zonnepanelen-installatie), aangezien we bij Rensol goed hebben leren inschatten wat zo'n paneel in werkelijke omstandigheden doet.

2. ENERGIE

De hoeveelheid verbruikte energie van toestellen is gelijk aan het product van het ontwikkelde vermogen en de tijd van werking.

Een voorbeeld : De DJ draait een nacht van 10 uur (10 h) onafgebroken muziek met zijn installatie van 2 kW: de verbruikte hoeveelheid energie is dus gelijk aan 2 kW X 10 h = 20 kWh. 

Een tweede voorbeeld : De halogeenspot brandt gedurende de zomer 2 maanden elke nacht 3 uren dus 0,3 kW X 3 h = 0,9 kWh per dag of 56 kWh voor de zomer.

Een laatste voorbeeld : Een diepvriezer werkt gemiddeld 12 uur per dag dus 4380 uren per jaar aan 160 W of 0,16 kW. De opgenomen energie is dan 0,16 kW X 4380 h = 700 kWh per jaar...

Bij toestellen die elektriciteit produceren werkt deze berekeningsmethode ook. Alleen is het onmogelijk te voorspellen hoeveel vermogen het paneel op elk moment opwekt en hoelang dat vermogen wordt vastgehouden. In de grafiek hieronder is het vermogen van een installatie van 6 kWp te zien gedurende een hete , zonnige zomerdag.

Op de grafiek is duidelijk te zien dat de curve gemiddeld stijgt in de ochtend en daalt in de avond. Het vermogen van de zonnepanelen is echter helemaal niet constant, maar verandert continu. Het hoogst behaalde vermogen was daarenboven 'slechts' 4,2 kW voor deze installatie van 6 kWp.

Om de geleverde energie te kunnen gaan bepalen kunnen we per uur het gemiddelde vermogen met de tijd (1uur) vermenigvuldigen. Dat geeft de volgende 'ruwe' benadering

  • tussen 8 en 10u : ongeveer 0,5 kW * 2h = 1kWh
  • tussen 10 en 12u : ongeveer 2 kW * 2h = 4 kWh
  • tussen 12 en 17u : ongeveer 3 kW * 5h = 15 kWh
  • tussen 17 en 20u : ongeveer 1,5 kWh * 3h = 4,5 kWh
  • tussen 20 en 22u : ongeveer 0,5 kWh*2h = 1 kWh

met een totaal geproduceerde hoeveelheid energie gelijk aan 25,5 kWh.

Op een andere dag zag het verloop van de curve er helemaal anders uit. Er was immers wat bewolking die dag.


Bij zeer slecht weer kan de opbrengst erg laag worden (let op het vermogen op de verticale as dat maximaal slechts 1,4 kW haalt) :


Het is dus onmogelijk om per dag te gaan inschatten hoeveel kWh energie een installatie zal produceren. Wel zijn in het verleden maandgemiddelden bijgehouden. Daar komt een stabieler patroon in terug, zodat uiteindelijk de jaarproductie jaarlijks ongeveer hetzelfde blijft. Hieronder voor een installatie dezelfde installatie de jaarproductie van 2017 : 

 

 We zien ruwweg wat te verwachten valt : tijdens het begin van het jaar stijgt het vermogen dat opgewekt wordt door de installatie, om tijdens de zomermaanden een piek te bereiken en vervolgens terug af te nemen.

 Dat betekent echter niet dat het evident wordt om een voorspelling te maken. Zo was de zomer in 2018 heel erg zonnig (en dus voordelig), terwijl december 2017 één van de donkerste maanden ooit geregistreerd was (ook te zien op voorgaande grafiek) en dus nog minder opbracht dan de gemiddelde decembermaand. 

Soms is april een erg zonnige maand, maar  andere jaren is de lente in april duidelijk nog niet in 't land ...

Daarom gebruiken wij gegevens over eigen installaties, gegevens van producenten, klimatologische gemiddelden, ... om een goede inschatting te kunnen maken van de opbrengst van een installatie. Waar de individuele schommelingen ons niet in staat stellen om een goede opbrengst te voorspellen op een dag, pakweg een maand in de toekomst, of zelfs voor volgende maand in zijn totaliteit, stelt deze rijkdom aan gegevens ons wel in staat te voorspellen hoeveel deze installatie zal opbrengen tijdens de komende 5, 10,15, ... jaar en dit met grote nauwkeurigheid.

Bij de berekening van de verwachte opbrengst dienen we nog met meer factoren rekening te houden. Zo weten we uit ervaring dat elke kWp hier gedurende het eerste jaar 900 kWh opbrengt. De installatie dient dan wel pal zuid onder een helling van ongeveer 35° te worden geïnstalleerd. 

Afwijkingen hierop verminderen de opbrengst per kWp, maar ook dat kunnen onze adviseurs zeer nauwkeurig bepalen, opdat uw installatie toch uw noden perfect dekt. We zijn bij Rensol best trots op de uitgebreide analyse die aan een installatie vooraf gaat ! Daarom bieden wij ook een kWh-garantie  .

Men kan ook meer dan 900 kWh/kWp produceren met zonnepanelen. Volgende oplossingen zijn:

  • verhuizen naar Spanje, Italië of andere gebieden met meer zonuren dan België in het zuiden
  • panelen aanschaffen van hogere kwaliteit (want het Wp vermogen geeft geen exacte informatie van de kWh dat het paneel in België zal produceren)
  • de zon volgen, door bvb een systeem te plaatsen waarbij de panelen mobiel opgesteld worden (tracker)
  • de panelen permanent koelen (want temperatuur doen het vermogen afnemen)

De tweede optie is het eenvoudigst . Photon presenteert jaarlijks de resultaten van een vergelijkende test tussen merken zonnepanelen. De panelen die wij aanbieden scoren hoog tot erg hoog in deze test.

Opties 3 en 4 zijn dure opties en volgens ons de investering niet waard.

3. RENDEMENT

Het is niet omdat 1000 Wp zonnepanelen 900 kWh elektriciteit opwekken, dat er een rendement van 90% is. Neen, want die 1000 Wp leveren  in Spanje 1100 kWh, in Zuid-Italië 1350 kWh en in de woestijn op hoogte te Utah (USA) 1600 kWh! Dat laatste zou dan 160% betekenen ???

Neen: het rendement is steeds een verhouding tussen 2 waarden van eenzelfde grootheid. Zo bedraagt bv. het rendement van het rijexamen 70%, want 350 leerlingen van de 500 zijn geslaagd.

Bij zonnepanelen bedraagt het theoretisch rendement van de meeste panelen momenteel ongeveer 15 à 20 %. Dat betekent het volgende :

Elke vierkante meter ontvangt in België ongeveer 1 kW bij volle zon onder optimale omstandigheden. 

Een zonnepaneel A met oppervlakte 1,67 m² en 280 Wp piekvermogen ontvangt dus 1,67 kW en haalt daar 280 Wp uit, wat betekent dat het rendement 16,8% bedraagt.

Zonnepaneel B heeft een oppervlakte van 1,62 m² en 300Wp piekvermogen, ontvangt dus 1,62 kW, zodat het rendement 18,5% bedraagt.

Zonnepaneel C ten slotte heeft met een oppervlakte van 1,73 m² een piekvermogen van 360 Wp, ontvangt dus 1,73 kW en een rendement van 20,8%.

Omwille van verschillende factoren (niet elke dag zijn er ideale omstandigheden, Wp is ook maar wat het is, ...), zal dit rendement doorgaans lager liggen. Ook dat kan echter goed gemodelleerd worden, zodat we nog steeds de opbrengst van uw installatie op voorhand goed kunnen voorspellen.

Louter ter Ter info :  zonnepanelen op satellieten worden door de zon niet bestraald met 1000 W/m², maar met ongeveer 1400 W/m². Ze kunnen ook gedurende een heel jaar makkelijk naar de zon gericht blijven. De 5 paneeltjes die in België 900 kWh elektriciteit produceren, zijn in de ruimte goed voor 12000 kWh. 


Wat is PID?

Vandaag worden we om de oren geslagen over de vreselijke gevolgen van het PID effect. Logisch dat u zich zorgen maakt, maar wat is PID eigenlijk?

Om PID goed te begrijpen, kunt u best over enige kennis van scheikunde, fysica en elektriciteit beschikken, maar omdat we niet verwachten dat elke Vlaming ingenieur is, trachten we het in mensentaal uit te leggen.

PID is een fenomeen dat optreedt in een zonnepaneel, waarbij een deel van de elektrische lading uit het paneel ontsnapt en waardoor er minder lading in het paneel achterblijft. Hierdoor daalt de spanning van het paneel en bijgevolg het vermogen.

PID staat voor “potential induced degradation” of vrij vertaald: verminderd vermogen door potentiaalverschil. Hoe werkt het: 


        

Cellen zitten ingekapseld in dunne kunststoffolies (EVA-layer*). De negatieve zijde van een zonnecel (vaak bovenaan) ligt onder het glas van het zonnepaneel. De vrije natrium-ionen uit het glas kunnen zich verplaatsen en door de folies van het inkapselingsmateriaal dringen tot in de cel. Hier treedt dan een wisselwerking op, waardoor elektronen (lading dus) uit de cel, op hun beurt naar buiten treden via de omgekeerde weg.


Nu gaan ladingen (ionen of elektronen) niet zomaar uit zichzelf bewegen. Daarvoor is er een stuwende kracht nodig. Bij PID is dat een potentiaalverschil of spanning. De spanning wordt veroorzaakt doordat de bovenkant van een cel een negatieve spanning heeft en de omgeving (bvb het aluminium kader, het glas zelf) normaliter op 0 Volt staat (geaard)

Dit effect wordt nog eens versterkt bij hoge temperaturen, bij hoge vochtigheid van de omgeving en door de negatieve waarde van die spanning. Hoe negatief de spanning is ten opzichte van de omgeving hangt dan weer af van hoeveel zonnepanelen er in serie geplaatst zijn. Laten we voor het gemak even rekenen dat de spanning van een zonnepaneel 33,3 Volt is. Heb je een string van 6 panelen, dan kan die 200 Volt bedragen, heb je een string van 18 panelen, dan kan die 600 Volt bedragen. Maar dat is niet alles. Gezien vandaag de meeste omvormers zonder transformator uitgerust zijn (wegens de hogere kostprijs en het lagere rendement bij deellast) stelt de omvormer zelf een bepaalde spanning in (elektronisch) Elk merk en type omvormer werkt anders. Enige afspraak is dat de spanningen die bij zonnepanelen en omvormers voorkomen tussen -1000 Volt en +1000 Volt blijven (wettelijke voorschriften).

Het kan goed zijn dat een omvormer instelt dat de negatieve zijde van de zonnepanelen op 0 Volt gezet wordt, de positieve zijde komt dan uit op het aantal panelen maal 33,3 Volt. Sommige omvormers zetten de negatieve zijde op -500 Volt of zelfs -999 Volt. Panelen waarbij de omvormer de negatieve zijde op -999 Volt heeft gezet, gaan er dus veel sneller last van hebben. Omdat er dan een potentiaalverschil van 999 Volt aanwezig is.

Nu blijkt dus al dat de oorzaak niet uitsluitend bij de zonnepanelen zelf ligt, maar ook de omvormer een grote verantwoordelijkheid draagt.
*EVA = ethyleen vinyl acetaat

Geschiedenis van PID.

Zoals met vele nieuwe hypes, blijkt al gauw na enig opzoekingswerk dat er niets nieuws onder de zon is. Ook met PID is dat zo. In 1967 werd het effect van metaal-corrosie in silicium reeds beschreven. In 1984 Publiceerde de California Institute of Technology, Pasadena reeds bevindingen met betrekking tot het effect van ladingverlies bij zonnepanelen, opgesteld op de aarde (dus niet in de ruimte) zie linkVoor 2005 ontdekte zonnepanelenfabrikant Sunpower eveneens dit effect en verplichtte installateurs gebruik te maken van omvormers met transformatoren en één zijde van de string te aarden, zodat het spanningsverschil (boosdoener) niet kon optreden. (Weliswaar was het effect omgekeerd omdat Sunpower zijn pn-junctie net omgekeerd plaatst in de cel, zonder in detail te willen treden) In de daaropvolgende jaren deed Sunpower heel wat onderzoek naar het soort glas dat beter kon gebruikt worden en de elektrische isolatie van het inkapselingsmateriaal, waardoor zij enige tijd later de eis om galvanisch gescheiden omvormers (met transfo) konden laten varen. Hun panelen waren dus al in het verleden PID-vrij.

Andere merken zijn op termijn de technologieën gaan overnemen, waardoor het effect vandaag gigantisch is gereduceerd en men van PID-vrije panelen kan spreken (PID-free) In feite is bij PID-free het effect niet 100% weg, maar wordt het effect dermate ingehouden dat het niet meer voorkomt (Er zal steeds een minimale lading wegvloeien, 100% isolatie bestaat immers niet)

Conclusie: er bestaat voor nieuwe installaties geen kans meer op PID.

 

Waarom is PID nu pas bekend?

Vandaag zijn er een 4-tal fabrikanten die een oplossing hebben om het effect om te keren (want dat is mogelijk) Vermoedelijk zetten deze fabrikanten het PID effect extra in de verf om hun apparaten te kunnen verkopen. PID is pas de jongste jaren bekend aan het geraken bij het grote publiek omdat gewoon nog maar de laatste paar jaren massaal zonnepanelen geïnstalleerd worden en de effecten nu pas beginnen spelen. Door uw gedrag op het internet (sociale media, mailverkeer) en door slimme websites, komt Big Brother te weten dat u over zonnepanelen beschikt of u de intentie heeft er aan te schaffen. Bedrijven die PID-oplossingen aanbieden komen aldus aan uw gegevens en zodoende ontvangt u met regelmaat van de klok wat spam over PID-apparaten in uw mailbox.

Kan PID opgelost worden?

Maar zoals gezegd, indien uw zonnepanelen last hebben van verminderde productie die niet aan andere factoren te wijten is (uitval van uw zonnepanelen, pannes elektriciteit, wildgroei van planten over de panelen, bevuiling van het glas, buren die een huis gebouwd hebben waardoor uw panelen in de schaduw zijn komen te liggen, kabelbreuk,…) kan het eventuele PID-effect volgens de verdelers van PID-oplossingen ongedaan gemaakt worden. Hun oplossing bestaat er in door ’s nachts een omgekeerde stroom elektriciteit (extern) door de zonnepanelen te sturen en de verloren lading terug in de cel te plaatsen. Met een minimum aan elektrisch verbruik halen uw zonnepanelen binnen enkele dagen opnieuw hun oude vermogen. Het PID-effect is hiermee niet echt verholpen, omdat de oorzaak niet is aangepakt, maar het PID-apparaat zal sneller de lading terugzetten in de cellen dan deze lading kan ontsnappen via het glas.

Wanneer treedt PID op?

PID treedt pas na verloop van tijd op (jaren later) Het is dus mogelijk dat pas 5 jaar na installatie de zonnepanelen plots minder gaan produceren door PID. Het effect kan dusdanig groot zijn dat de helft van het vermogen wegvalt.

Hoe merkt u nu of uw bestaande (oudere) zonnepanelen last hebben van PID.

Het directe effect zelf nameten kunt u niet zo makkelijk. U zou de spanning van elk individueel paneel op het dak moeten nameten bij STC (hoge instraling dus) of infrarood technieken toepassen. Beter is na te gaan hoeveel kWh uw zonnepanelen produceren. De verwachte jaaropbrengst leest u in uw offerte. Die zou jaar na jaar gehaald moeten worden. Het ene jaar iets meer, het andere jaar iets minder. In Vlaanderen haalt een perfect georiënteerde, hellende installatie van 1000 Wp tussen 900 en 1000 kWh. Zijn er factoren die bij aanvang al voor verminderde productie zorgen (helling, oriëntatie, schaduw,…) dan moet u een reductiefactor toepassen.

Indien u geen heel jaar wilt wachten, kunt u ook per half jaar de installatie evalueren. U kunt dan best van 21 december tot 21 juni evalueren. U zou dan de helft van een jaaropbrengst moeten gehaald hebben. Noteer dus regelmatig de meterstanden van je installatie in het onderhoudsboekje.

Kan het kwaad om een PID-oplossing te laten installeren als u er geen last van heeft?

Neen, maar men rekent al snel 500 EUR aan en dat is een verloren kost indien uw panelen geen last van PID hebben. Tevens is het niet duidelijk of fabrikanten van zonnepanelen en omvormers hun garantie nog behouden indien blijkt dat u middels deze apparaten tegengestelde stroom door de zonnepanelen stuurt (oneigenlijk gebruik)

Uit (voorlopig beperkt) onderzoek blijkt dat PID zich voordoet bij 1 op 1000 zonnepaneelinstallaties. Geen enkele klant van Rensol heeft tot dusver melding gedaan van verminderde productie. Tenslotte geeft RENSOL als enige speler in de markt een kWh-garantie en kunt u op uw beide oren slapen.

Schrijf je in voor onze nieuwsbrief

{{ newsletter_message }}

x

{{ popup_title }}

{{ popup_close_text }}

x