Zonnepanelen

Zonnepanelen

Technische informatie fotovoltaïsche zonnepanelen

Wat betekent “fotovoltaïsch”?

In een fotovoltaïsch systeem wordt de energie van het zonlicht onmiddellijk omgezet in stroom met behulp van zonnecellen. Het woord fotovoltaïsch komt van “photon” ( Grieks voor licht) en “Volta” (naar de Italiaanse uitvinder naar wie de elektrische spanning Volt genoemd werd).

Wat is een zonnecel?

zonnecelEen zonnecel is een zeer dunne schijf met halfgeleidend materiaal geproduceerd uit silicium. De meest voorkomende afmetingen zijn 10x10 cm, 12,5 cm x 12,5 cm of 15,5 x 15,5 cm groot. Strikt genomen spreekt men van mono- en polykristallijne zonnecellen. Daarnaast komen ook HIT-cellen, amorfe cellen, dunne film cellen,… voor. Op de voor- en achterkant zijn kontaktstroken bevestigd, die de uit het zonlicht opgewekte stroom afvoeren. Het silicium wordt uit zand gewonnen en is in overvloed beschikbaar.

Wat voor een vermogen levert een zonnecel?

Een zonnecel van 10x10cm produceert bij vol zonlicht een spanning van ongeveer 0,5 Volt en een stroom van 2,4 Ampère . Dit betekent een vermogen van ongeveer 1,2W. Met deze waarde, vooral de kleine spanning, kan men weinig aanvangen. Daarom worden de zonnecellen na mekaar geschakeld(een serieschakeling) en worden ze beschermd door glas of kunststof om aan de omgevingsinvloeden te weerstaan. Dit geheel noemt men een module. Zulk een fotovoltaïsche module geeft dan een spanning en stroom af waar men werkelijk iets mee kan doen. Zeer gebruikelijk is een module met bv. 36 of 72 cellen.

Wat betekent de vermogenaanduiding Wp?

Wp staat voor Wattpiek. Dit is een veelgebruikte eenheid bij fotovoltaïsche systemen. Deze eenheid geeft het vermogen aan die een module bij de STC-condities produceert. STC staat voor Standaard Test Condities d.w.z. een instraling van 1000 W/m², een celtemperatuur van 25°C, AM = 1,5 en een gedefinieerd lichtspectrum.

Schijnt de zon wel genoeg in ons land?

Ook in België levert de zon 90 keer meer energie dan we zelf nodig hebben. Een systeem van 10 m² levert ongeveer 1200 à 1500 kWh per jaar of 1000 à 1275 kWh. De beschikbare dakoppervlakken zouden voor 40% kunnen instaan in de energie die we nodig hebben.

Wat bij een bewolkte hemel?

Fotovoltaïsche modules gebruiken niet alleen het directe zonlicht maar ook de zogenaamde diffuse straling uit de wolken. Hoe helderder het buiten is hoe meer vermogen de modules produceren. Ook bij een bewolkt hemel leveren de modules nog energie. Wel is de opgewekte energie bij direct zonlicht een stuk hoger dan bij diffuus licht. Op jaarbasis bedraagt het diffuse gedeelte 60% van de totale instraling.

Moeten de zonnepanelen perfect op het zuiden gericht staan?

Omdat het aandeel diffuus licht zo groot is, hoeven de panelen niet pal op het zuiden gericht te staan. Systemen met een oriëntatie tussen ZO en ZW bij een dakhelling van 20 à 60° leveren mooie rendementen op. De ideale opstelling in Vlaanderen in –2° ZO met een helling van 35°.

Staat deze techniek reeds op punt?

Gedurende vele jaren en tijdens verscheidene toepassingen heeft de fotovoltaïsche technologie haar betrouwbaarheid bewezen. Deze techniek werd oorspronkelijk voor de uiterst veeleisende ruimtevaart ontwikkeld. De huidige techniek is betrouwbaar, beproefd en milieuvriendelijk. In onze buurlanden, waaronder Nederland en Duitsland, zijn reeds duizenden installaties geplaatst. Andere Europese landen volgen. Men rekent momenteel op een levensduur van 30 à 40 jaar. De door ons aangeboden modulen hebben overigens een vermogengarantie van 20 tot 25 jaar ( na 20 of 25 jaar min 80% van het gegarandeerde minimumvermogen).

Vraagt de productie van de zonnepanelen niet meer energie, dan ze ooit zelf kunnen leveren?

Om de productie-energie terug te winnen moeten de zonnepanelen een drietal jaar kunnen energie leveren. Bij een levensduur van 30 à 40 jaar wordt minstens 10 maal meer energie geproduceerd.

Hoe komt de stroom in het net?

De in de modulen geproduceerde gelijkstroom wordt met een omvormer in wisselstroom omgezet. Het systeem wordt met het 230V-net gekoppeld. Dit heeft als groot voordeel dat de geproduceerde energie steeds benut wordt. Ofwel in het eigen huishouden ofwel door andere verbruikers in de omgeving, aangezien de stroom ter beschikking gesteld wordt van het elektriciteitsnet (via de terugdraaiende kWh-teller).Hierbij gebruikt men als het ware het net als batterij. Op deze manier gaat geen zonnestroom verloren. Er zijn dus ook geen dure en voor het milieu schadelijke batterijen nodig. Dit alles draagt bij tot een beter milieu. Dit systeem noemt men een netgekoppeld systeem.

Levert een netgekoppeld PV-systeem elektriciteit bij netuitval?

Om de veiligheid te garanderen schakelt een netgekoppeld PV-systeem onmiddellijk uit bij netuitval.

Vergt een PV-systeem onderhoud?

Het onderhoud is minimaal. De omvormers en modules zijn onderhoudsvrij. Bij regenweer wordt het vuil van de modules verwijderd. Toch raden wij aan om de panelen om de 4-5 jaar te reinigen.

Wat bij hagelslag?

Het is belangrijk modules te plaatsen die voldoen aan de IEC61215. Bij deze norm worden de modules o.a. aan een hagelslagproef onderworpen.

Opbouw van een PV-systeem:

De lichtenergie wordt via de zonnepanelen omgezet in een gelijkstroomvermogen. Dit vermogen wordt op zijn beurt omgezet in een wisselstroomvermogen door middel van de omvormer. Deze energie wordt in het eigen net van het huishouden of het bedrijf geïnjecteerd. U hoeft enkel per omvormer een beveiligingsautomaat en een modulaire kWh-teller te voorzien. Deze kWh-teller meet de groene stroom op die geproduceerd wordt. De kWh-teller van de distributienetbeheerder( DNB) blijft in gebruik en meet de netto energie op die verbruikt wordt.

Er kunnen zich een aantal situaties voordoen:

  • Er wordt meer energie geproduceerd dan er energie verbruikt wordt → de kWh-teller van de DNB draait achteruit en telt af het overschot aan energie wordt in het distributienet geïnjecteerd
  • Er wordt minder energie geproduceerd dan er energie verbruikt wordt de kWh-teller van de DNB draait vooruit maar minder snel
  • Er wordt evenveel energie geproduceerd als er energie verbruikt wordt → de kWh-teller van de DNB staat stil

In alle drie de gevallen blijft de kWh-teller voor de groene stroom certificaten optellen.
Voor systemen groter dan 10 kW geldt een andere regeling.