Hebben zonnepanelen rechtstreekse zonnestraling nodig? Hoe verloopt de output afhankelijk van de omstandigheden?

Hoe verloopt de output afhankelijk van de omstandigheden?

Omstandigheden	Typisch rendement (%)	Opmerkingen
Heldere lucht, direct zonlicht	100% (referentie, STC)	Standaardtestomstandigheden: 1.000 W/m², temperatuur van de zonnecel 25 °C
Wolkig, dunne tot dichte wolken	10–80%	Het rendement is afhankelijk van de dichtheid van de wolken; de waarden lopen uiteen van licht bewolkt tot zeer bewolkt
Zeer bewolkt of regen	10–30% van het optimale rendement	Regen reinigt de zonnecellen ook
Deels in de schaduw	25–50% van het optimale rendement	De energieverlies is groter dan de oppervlakte die in de schaduw ligt (kijk hieronder)
Versterking van het licht aan de rand van de wolken	Kortstondige pieken boven het rendement bij heldere lucht	Dit fenomeen is echt, maar slechts tijdelijk; houd er geen rekening mee bij de berekeningen

Deze waarden zijn planningcijfers uit onze brongegevens en vormen geen garanties. Metingen ter plekke geven altijd de beste resultaten. Als je een systeem ontwerpt op basis van deze cijfers, moet je eerst een week lang de werkelijke energieopbrengst ter plekke meten.

Waarom de schaduw meer kost dan de oppervlakte die wordt bedekt

Een deels in de schaduw gelegen zonnecel kan veel meer energie verliezen dan alleen de bedekte oppervlakte zou doen. Er zijn twee belangrijke redenen voor dit verschil:

Bypass-diodes: Wanneer een deel van een module wordt overschaduwd, stoppen de betreffende cellen met het leveren van spanning, waardoor de stroom in de hele string afneemt. De bypass-diode van het module leidt de stroom om het overschaduwde deel heen, waardoor het module wordt beschermd, maar de overschaduwde cellen niet langer kunnen werken.

String-wiring: In een serie-opstelling wordt de stroom bepaald door het zwakste onderdeel; dus één overschaduwd paneel kan de hele string beïnvloeden. Hierdoor kan de efficiëntie van het hele systeem met 25–50% afnemen.

De elektronica op module-niveau kan dit probleem direct verhelpen. Microinverters converteren de DC-stroom in AC-stroom op elk paneel; power-optimizers doen hetzelfde op de DC-kant. In alle gevallen stoppt het overschaduwde paneel de negatieve invloed op de andere panelen. Als er echte schaduwen zijn veroorzaakt door parapets, bomen of masten, is het verstandig om eerst geld uit te geven aan elektronica op module-niveau of een schaduwanalyse, voordat er meer panelen worden geplaatst. Ons schaduwanalysetool biedt een overzicht van de schaduwpatronen gedurende het hele jaar.

Kou, bewolking en temperatuurcorrectie: Bij koude en bewolkte omstandigheden is het belangrijk om de temperatuurcorrectie-instellingen van de panelen aan te passen, om de prestaties te optimaliseren.

Een bewering uit de bronartikel moet worden corrigeerd: de panelen genereren geen meer energie in koudere weersomstandigheden omdat de elektrische geleiding (conductiviteit) toeneemt. De werking van de panelen is gebaseerd op de spanning: de spanning op de panelen stijgt als de temperatuur daalt. Op deze manier kunnen koude, bewolkte dagen, bij gelijke belichting, meer energie opwekken dan warme, vochtige middagdagen. Hier zijn twee praktische consequenties:

• Winter is niet zo slecht voor de energieopwekking als veel mensen denken. Koude lucht in combinatie met een lage zonhoogte zorgt vaak voor een betere energieopwekking dan vochtige zomermiddagen.
• Sneeuw vormt een probleem voor de werking van de panelen, maar niet voor de temperatuur. De energieopwekking daalt als er sneeuw op de ruiten ligt; deze sneeuw verdwijnt echter zodra deze smelt of wordt weggeveegd. Een glad, schuin geplaatst paneeloppervlak kan de sneeuw zelf afwerpen. In gebieden met veel sneeuw is het echter nodig om de sneeuw regelmatig te verwijderen.

Luchtkwaliteit en vochtigheid hebben dezelfde invloed op de energieopwekking als wolken: ze verminderen de hoeveelheid straling die de ruiten bereikt, en vochtige lucht verspreidt het licht.

Implicaties voor de plaatsing en afmeting van de panelen

De plaatsing en afmeting van de zonnepanelen zijn belangrijk voor een optimale energieopwekking. Panelen die naar het zuiden zijn gericht, leveren bijvoorbeeld meer energie op dan panelen die naar het noorden zijn gericht. Bovendien zijn grotere panelen in principe efficiënter dan kleinere panelen, mits ze op een goede plek worden geplaatst.

• Ontwerpers werken met een dagelijkse hoeveelheid zonlicht van vier tot zes uur. Panelen leveren ook minder energie op dan dit, maar de zonnepanelen en de accu's moeten de tekorten opvullen.
• Kanteling en oriëntatie: een kanteling van 30–45° past het beste in de meeste gebieden; de optimale hoek hangt af van de breedtegraad en van de gewenste opbrengst (jaarlijks of in de winter). Onze optimalisatietool voor de kanteling berekent de optimale hoek op basis van de breedtegraad van uw locatie.
• Paneltechnologie: High-efficiency-cellen en een PERC-constructie (Passivated Emitter and Rear Cell) zorgen ervoor dat meer indirect en reflecterend licht wordt opgevangen, waardoor de panelen op bewolkte dagen minder energie verliezen dan standaardpanelen. Bifaciale panelen (met glas aan beide kanten) leveren extra energie op dankzij het licht dat van de grond of sneeuw wordt geretrefen.
• Het zonlicht in de ochtend is zeer waardevol op plekken waar het in de middag schaduwd is. Een oostelijke oriëntatie van de panelen is een goede keuze – dit is geen compromis.

Onderhoud in slecht weer

De regen doet gratis schoonmaak: ze wast stof en smurrie van de ruiten. Daarom is de energieopbrengst de dag na een storm vaak groter dan de dagen ervoor. Wat de regen echter niet kan doen, is het schoonmaken van sneeuw of bladeren die op de ruiten zijn terechtkomen. Kontroleer de ruiten na een storm en verwijder alles wat er nog op zit. Een monitoringssysteem dat de dagelijkse energieopbrengst registreert, is de goedkoopste manier om problemen met vuil of schaduwen op te sporen, voordat deze tot problemen met de accu leidden.

Wat deze pagina niet behandelt

Deze pagina gaat over de invloed van lichtomstandigheden op de energieopbrengst van zonnepanelen. Ze behandelt echter niet het gedrag van accu’s bij lage temperaturen, de keuze van een charge-controller onder veranderlijke lichtintensiteit, of de afmeting van off-grid-systeemoplossingen. Voor een jaarlijks overzicht van obstakels die de energieopbrengst kunnen beïnvloeden, gebruikt u onze schaduwanalysetool; om de optimale hoek van de zonnepanelen te bepalen voor uw breedtegraad, gebruikt u onze optimale hoekcalculator. Voor complete off-grid-solaroplossingen, kijk u bij onze all-in-one-zonnelichten.