Kenniscentrum

Ga direct naar uw onderwerp

Hoe werkt het systeem?

Met een zonnestroomsysteem wordt energie opgewekt uit zonlicht. Het systeem bestaat uit zonnepanelen, onderconstructie voor de zonnepanelen, bekabeling, een omvormer en aansluiting op het elektriciteitsnet.

Zonnepanelen

Door de energie van de zon ontstaat er spanning in de zonnecellen. Door meerdere zonnecellen achter elkaar te schakelen in een zonnepaneel kan er stroom gaan lopen. Voor het opwekken van stroom hebben zonnepanelen niet per se direct zonlicht nodig. Ook op een bewolkte dag levert een zonnecel elektriciteit.

Net als bij alle elektrische apparaten staat ook het vermogen van zonnepanelen uitgedrukt in watt. De productie van elektriciteit is niet gelijkmatig doordat de hoeveelheid zonlicht steeds verandert. Daarom staat bij zonnepanelen het maximale vermogen aangegeven: watt-piek (wp).

schaduwval

De rondlopende stroom is ook de reden waarom schaduw de opbrengst van een set zonnepanelen verlaagt. In de cel waarop schaduw valt zal minder stroom lopen. Zo is in een serie geschakeld systeem de stroomketen in feite even productief als zijn beschaduwde schakel.

Om dit opbrengstverlies te verminderen hebben zonnepanelen bypass diodes, die de beschaduwde cel tijdelijk ‘overslaan’. Door gebruik van de bypass diode neemt de opbrengst van het zonnepanelensysteem af. Een systeem heeft meestal drie bypass diodes. Per bypass diode wordt één derde van het systeem uitgeschakeld, en wordt er dus één derde minder opgebracht. U kunt schaduw dus het beste vermijden!

Omvormer

De omvormer zet de gelijkstroom van de zonnepanelen om in de wisselstroom van het elektriciteitsnet. Een omvormer heeft één of meer Maximum Power Point Trackers (MPPTs), die er voor zorgen dat het systeem zo veel mogelijk stroom produceert bij de lichtintensiteit en temperatuur van dat moment. Om opbrengstverliezen te beperken kan de omvormer het beste dicht bij de zonnepanelen geplaatst worden. De omvormer kan een licht zoemend geluid maken, wat als storend kan worden ervaren. Zonnepanelen worden in serie op een omvormer aangesloten. Bij grotere systemen kunnen meer serieschakelingen (strings) worden aangesloten op een omvormer.

Dimensioneren

Het vermogen van uw zonnepanelen wordt uitgedrukt in Watt-piek. Dat wil niet zeggen dat de zonnepanelen ook werkelijk dit vermogen zullen produceren; in de Benelux bijvoorbeeld gebeurt dit slechts zelden. Daarom wordt vaak een omvormer gekozen die kleiner is dan het piekvermogen van de zonnepanelen, dus dat er meer panelen worden aangesloten dan het uitgangsvermogen van de omvormer (overdimensioneren). Een omvormer die weinig wordt belast is vaak minder efficiënt dan een omvormer die op een hogere capaciteit werkt. Vandaar dat een overdimensionering aan panelen uiteindelijk een hogere opbrengst oplevert.

Bekabeling

Om de stroom van de zonnepanelen naar de omvormer te brengen worden gelijkstroom (DC) kabels gebruikt. Afhankelijk van het te installeren vermogen van de zonnepanelen en de lengte van de kabels worden de geschikte kabeldiktes berekend. Als de verkeerde kabels worden toegepast kan het betekenen dat u te maken krijgt met rendementsverlies.

De kabels voor het transport van elektriciteit van de omvormer naar de meterkast (AC) zijn vaak niet dezelfde als die zijn aangelegd voor uw huisinstallatie. De dikte van de kabel wordt hier ook weer afgestemd op het vermogen van de zonnepanelen. De zonnepanelen, omvormer, bekabeling en de aansluiting in de meterkast vormen samen een zonnepanelensysteem.

Producten

Soorten zonnepanelen

Er bestaat een grote verscheidenheid aan zonnepanelen op de markt. Wij maken een onderheid tussen glas-folie zonnepanelen en glas-glas zonnepanelen.

Glas-Folie

De meeste zonnepanelen op de Nederlandse markt zijn glas-folie zonnepanelen. Het zonnepaneel bestaat uit een laag glas, een laag met zonnecellen en aan de achterzijde een kunststof folie. Deze lagen hebben een bepaalde kwetsbaarheid onder invloed van het jarenlang blootstaan aan vocht, temperatuurverschillen en mechanische spanningen. Hierdoor moet een zonnepaneel elk jaar een klein beetje in vermogen inleveren. Fabrikanten kunnen daardoor nooit een 100% vermogensgarantie afgeven. In de meeste gevallen geven zij een vermogensgarantie van ongeveer 84% na 25 jaarC

Kenmerken

  • 12 tot 25 jaar garantie op het product
  • 25 jaar lineaire opbrengstgarantie

Glas-Glas

Een glas-glas-zonnepaneel daarentegen bestaat uit een laag glas, een laag met zonnecellen en aan de achterzijde wederom een laag met glas. Het zonnepaneel heeft veel minder last van vocht, temperatuurverschillen en mechanische spanningen. De degradatie van deze panelen is daardoor veel lager en de levensduur langer. Fabrikanten van glas-glas zonnepanelen geven ongeveer een vermogensgarantie van 87% na 30 jaar

Kenmerken

  • Hogere opbrengst: 5% gemiddelde meeropbrengst per jaar
  • 30 jaar garantie op het product
  • 30 jaar lineaire opbrengstgarantie

Soorten Omvormers

Er zijn ruwweg drie verschillende typen omvormers: serie geschakelde omvormers, parallel geschakelde omvormer met power optimizers en micro omvormers. Wat u nodig heeft hangt af van: het soort zonnepanelen, de oriëntatie van de zonnepanelen, de hoeveelheid schaduw en de hellingshoek van het dak. In de meeste gevallen volstaat een serie geschakelde omvormer. Wanneer er sprake is van schaduw kunt u beter kiezen voor power optimizers of micro omvormers

Serie geschakelde omvormers

Serie geschakelde omvormers worden vaak toegepast in situaties waarbij alle zonnepanelen dezelfde oriëntatie hebben en waarbij er geen sprake is van schaduw. Alle zonnepanelen worden dan in één of meerdere strings (serie van panelen) aangesloten op een centrale omvormer. Bij schaduw op één of meerdere zonnepanelen is een string omvormer minder geschikt omdat de stroomproductie van de totale string negatief beïnvloed wordt door één paneel dat minder presteert

Power optimizers

De power optimizers van SolarEdge worden aangesloten op elk zonnepaneel om er slimme zonnepanelen van te maken. De SolarEdge power optimizers verhogen de energie-output van PV-systemen doordat ze voortdurend het Maximum Power Point (MPP) van elk zonnepaneel afzonderlijk volgen. Bovendien bewaken de power optimizers de prestaties van elk paneel en communiceren ze de prestatiegegevens naar het SolarEdge monitoring platform voor verbeterd, kosteneffectief onderhoud op paneelniveau.

Micro omvormers

Enphase micro-omvormers worden onder ieder zonnepaneelmodule geïnstalleerd en zetten gelijkstroom om in wisselstroom. Ieder zonnepaneel heeft dus zijn eigen omvormer. Een beschaduwd paneel zorgt er daardoor niet voor dat het gehele systeem minder produceert. De micro-omvormers geven ook via het internet informatie door over hoe uw systeem functioneert, zodat u uw systeem per paneel kunt bewaken. Met dit systeem heeft u geen omvormer in de woning nodig, omdat de micro omvormers de gelijkstroom op het dak al omzetten in wisselstroom.

Waar kunt u op letten bij de aanschaf van zonnepanelen?

Uw energieverbruik

Om te beginnen is het goed te onderzoeken of er een besparing kan worden gerealiseerd op uw huidige verbruik. Er zijn naast zonnepanelen ook andere besparingsmogelijkheden welke mogelijk goedkoper en gemakkelijker toepasbaar zijn. Denk hierbij aan LED verlichting en het vervangen van oude apparatuur. Verder kunt u kijken naar de toekomst en hoe uw verbruik er dan uit zal zien. Veranderd wellicht uw gezinssamenstelling? Het leggen van teveel zonnepanelen kan een duur project worden wanneer achteraf blijkt dat er nog flink kan worden bespaard op het energieverbruik en dit in de toekomst alleen maar zal afnemen.

Hoeveel zonnepanelen heeft u nodig en wat leveren ze op?

Bij het berekenen van het aantal zonnepanelen dat er nodig zijn om uw verbruik te kunnen dekken passen wij de volgende waarden toe:

• Factor voor de Nederlandse omstandigheden (NF)
• Factor voor de hellingshoek, windrichting en schaduw (OF)

Voor de Nederlandse omstandigheden gebruiken wij 0,875. Deze factor is lager dan 1, omdat de werkelijke omstandigheden (zoninstraling, temperatuur en luchtdruk) in Nederland iets minder gunstig zijn dan de
standaard test condities.

Voor de hellingshoek en windrichting wordt de instralingsschijf toegepast. U kunt in de instralingsschijf opzoeken welke factor toegepast dient te worden op basis van de windrichting waarnaar de zonnepanelen gericht worden en de hellingshoek van het dak of het systeem.

De berekening ziet er als volgt uit:

Wp paneel x 0,875 (NF) x factor hellingshoek, windrichting en schaduw: opbrengstfactor (OF) = kWh opbrengst per zonnepaneel.

Voorbeeld: 405 x 0,875 x 0,95 = 336,66 kWh.

Met de bovenstaande berekening wordt weergegeven wat één zonnepaneel waarschijnlijk zal opwekken in het eerste jaar, uitgedrukt in kWh.
Vervolgens kan berekend worden hoeveel zonnepanelen u nodig hebt om uw verbruik te dekken.

De berekening ziet er als volgt uit:

Uw kWh verbruik / de kWh opbrengst per paneel = schatting benodigd aantal zonnepanelen.

Voorbeeld: 3500 / 336,66 = 10 tot 11 benodigde zonnepanelen.

Omgekeerd kunt u zo ook berekenen wat een bepaald zonnestroomsysteem u kan opleveren:

Aantal zonnepanelen x Wp zonnepaneel x OF x NF = opbrengst in kWh.

Voorbeeld: 10 zonnepanelen x 405 Wp x 0,95 (OF) x 0,875 (NF) = 3367 kWh

Terugverdientijd

Om inzicht te krijgen in wanneer u uw zonnepanelensysteem heeft terugverdiend, kunt u kijken naar de terugverdientijd. Deze berekening is afhankelijk van een aantal componenten. Let ook hier weer op of de factor voor de Nederlandse omstandigheden wordt meegenomen, anders komt uw terugverdientijd er positiever uit te zien dan in werkelijkheid het geval zal zijn.

kWh prijs

Dit is het tarief dat u inclusief energiebelasting en btw betaalt per kWh. Geef uw tarief door aan de installateur zodat gerekend wordt met de juiste tarieven. Wij rekenen in onze voorbeeldberekeningen met 30 cent per kWh.

Prijsstijging

Inflatie is een algehele stijging van het prijspeil. Inflatie wordt ook wel geldontwaarding genoemd. Het gevolg van inflatie is dat u voor hetzelfde geld minder kunt kopen. In een stabiele situatie zou de inflatie rond de 2% kunnen liggen. Controleer of dit ongeveer klopt in de berekening.

Geïnstalleerd vermogen

Dit is het vermogen in Wp van het zonnepaneel x het aantal geïnstalleerde zonnepanelen. Bijvoorbeeld: 405 x 10 = 4050 Wp geïnstalleerd vermogen.

Opbrengstfactor

Ook wel conversiefactor of instralingsfactor. Deze wordt berekend aan de hand van de windrichting en de hellingshoek van de zonnepanelen. Een tool hiervoor vindt u onder het kopje Hoeveel zonnepanelen heeft u nodig en wat leveren ze op?.

Factor Nederlandse omstandigheden

De factor voor de Nederlandse omstandigheden is 0,875.

Vermogen/rendementsverlies

In de loop van de tijd neemt de opbrengst van zonnepanelen licht af. Ieder jaar wordt minder stroom opgewekt. Na 25 jaar is het rendement van de zonnepanelen 10 tot 20 procent lager dan in het eerste jaar. Dit verschil is groot tussen een glas-folie paneel of een glas-glas paneel. Hiermee moet rekening gehouden worden. Kijk hierbij naar de vermogensgarantie van de zonnepanelen. De berekening moet hierop worden aangepast.

De berekening

Aan de hand van deze componenten kan uw besparing per jaar worden berekend:

kWh prijs x geïnstalleerd vermogen x opbrengstfactor (OF) x Nederlandse omstandigheden factor (NF) x devaluatie % = besparing.

Op de onderstaande afbeelding is een gedeelte van de berekening te zien. Het betreft een berekening voor een systeem van 8 zonnepanelen met 405 Wp voor € 5.512,-.

Het enige verschil kan zitten in de devaluatie van de zonnepanelen. Zoals beschreven bij de productgarantie en vermogensgarantie degraderen glas-folie zonnepanelen sneller dan glas-glas zonnepanelen.

Uw energiecontract

Dit is het tarief dat u inclusief energiebelasting en btw betaalt per kWh. Geef uw tarief door aan de installateur zodat gerekend wordt met de juiste tarieven.

Terugverdientijd

Om inzichtelijk te maken wanneer u uw zonnepanelensysteem heeft terugverdiend, maken veel installateurs een berekening voor de terugverdientijd voor u inzichtelijk. Deze berekeningen zijn afhankelijk van erg veel componenten. Om de terugverdientijd van verschillende installateurs met elkaar te vergelijken moeten ze dezelfde gegevens voor alle componenten gebruiken en hiernaast ook allemaal dezelfde componenten in de berekening meenemen. Het komt voor dat installateurs componenten weglaten of positiever invullen dan uw situatie is, om de terugverdientijd positiever te laten uitkomen.

Garanties

Als er iets kapot gaat, hoort een leverancier garantie te bieden. Bij zonnepanelen is sprake van verschillende soorten garanties.

Productgarantie
De productgarantie wordt gegeven op zowel de zonnepanelen als op de omvormer(s). Deze garantie is van toepassing op defecten van het product, niet op een geleidelijke achteruitgang van de opbrengst. Op omvormers is 5 jaar het minimum, maar 10 jaar of meer wordt ook aangeboden. Op zonnepanelen is 12 jaar de norm, maar er zijn fabrikanten die zelfs tot 30 jaar productgarantie bieden.

Vermogensgarantie
De vermogensgarantie wordt altijd gegeven op de zonnepanelen. Deze is van toepassing op de geleidelijke achteruitgang van de productie van werkende zonnepanelen. Gangbaar is een garantie op 84% van het vermogen na 25 jaar. Hogere percentages of een langere termijn komen ook voor. U kunt in de datasheet of in het garantiedocument van het zonnepaneel terugvinden of de vermogensgarantie ‘lineair’ is. Lineair betekend dat wanneer uw zonnepanelen al na 12 jaar teveel achteruit gaan, u niet tot jaar 25 hoeft te wachten om op deze garantie aanspraak te maken.

Als een zonnepaneel in het geheel dienst weigert na de termijn van de productgarantie, heeft u niets aan een nog lopende vermogensgarantie. Deze is namelijk alleen van kracht wanneer er niets mis is met het product. Als beide even lang zijn is dat dus wel zo fijn, maar dat komt weinig voor.

De leveranciers

Er zijn zonnepanelen waarvan de merknaam niet voor een echte fabrikant staat. Zo’n bedrijf koopt bij een voor de consument onbekende fabrikant ‘whitelabel’ zonnepanelen in en verkoopt die onder eigen merknaam.
Ook willen aanbieders nog wel eens de merknaam niet vernoemen, omdat het de dag erna anders kan zijn. Ze willen zo goedkoop mogelijk hun zonnepanelen inkopen. Ze kopen de ene keer merk X, de andere keer merk Y, afhankelijk van de partij zonnepanelen die ze kunnen kopen.
Goedkope panelen komen vaak van relatief kleine Chinese fabrieken met een beperkte testafdeling en beperkte Research & Development. Ze bieden soms garanties van 12 jaar, alhoewel het de vraag is of deze bedrijven over 12 jaar nog bestaan. Pas dus op met deze onbekende merken.