Extra informatie
Wat is zonne-energie? :
Zonne-energie
Zonne-energie is energie van de zon in de vorm van warmte en licht. Deze energie, samen met secundaire vormen zoals windenergie, waterkracht en biomassa vormt meer dan 99,9% van alle hernieuwbare energie op Aarde.
Getijdenenergie is wel hernieuwbare energie, maar geen vorm van zonne-energie, omdat de getijden op aarde primair worden veroorzaakt door de aantrekkingskracht van de maan.
De zon is een ster die zich gemiddeld op 150 miljoen kilometer afstand van de aarde bevindt. De energie die de zon uitstraalt ontstaat door kernfusie. De atmosfeer en de magnetosfeer (het magnetisch veld van de aarde) beschermen het leven op aarde tegen het grootste deel van de schadelijke straling die de zon naast licht en warmte eveneens uitstraalt. De hoeveelheid energie die de aarde bereikt, is ca. 9000 maal groter dan de energiebehoefte van alle 7 miljard aardbewoners samen. De energie bereikt de aarde als licht en warmtestraling, een mengsel van elektromagnetische straling van verschillende golflengten, voor 99% liggend tussen 300 en 3000 nm. (De golflengten van zichtbaar licht vallen tussen 390 en 780 nm).
Hoe werkt zonne-energie?
De zon straalt eindeloos veel zonne-energie naar de aarde. Zodra deze zonnestralen ergens ‘landen’, kan deze energie omgezet worden in elektriciteit. Zonnepanelen vangen de zonnestralen op en zetten het middels het zogeheten fotovoltaïsche effect om in gelijkstroom. Met gelijkstroom kun jij je elektrische apparaten in huis nog niet laten werken, dus moet deze gelijkstroom nog naar de omvormer. Deze omvormer, de naam zegt het al, vormt gelijkstroom om in wisselstroom, wat geschikt is om jouw tv, koffiezetapparaat en lampen in huis te voorzien in de energie die ze nodig hebben.
De zon als energiebron
Het is al een hele tijd geleden dat er voor het eerst werd ontdekt dat de zon ons kan voorzien van elektriciteit. Het heeft alleen even geduurd voordat de juiste technieken werden ontwikkeld om de energie van de zon op een goede manier om te zetten in stroom. De eerste zonnecellen hadden een rendement van zo’n 1,5%, wat betekent dat slechts 1,5% van de zonne-energie omgezet werd in stroom. Vandaag de dag zijn de technieken vele malen verder ontwikkeld en hebben zonnecellen een rendement van tot wel 20%. Door dit hoge rendement is het tegenwoordig erg aantrekkelijk om stroom op te wekken met behulp van zonne-energie. Aantrekkelijk het milieu, én voor de inhoud van je eigen portemonnee.
Zonne-energie in huis
Om zonne-energie om te zetten in de elektriciteit die we nodig hebben in huis, is een zonnestroomsysteem nodig. Dit systeem bestaat op zijn minst uit zonnepanelen, een omvormer en een aansluiting in de meterkast.
Zonnepanelen
Zonnepanelen zijn panelen die bestaan uit meerdere zonnecellen. Deze zonnecellen worden gemaakt van silicium, een stof die de belangrijke foto-elektrische eigenschap bezit. Simpel gezegd: silicium is zorgt ervoor dat zonlicht (foto) wordt omgezet in stroom (elektriciteit). Omdat zonnecellen makkelijk beschadigd kunnen raken, worden ze met elkaar verbonden in een zonnepaneel, waarna ze middels een frame en een laag glas beschermd worden.
Soorten zonnepanelen
Er zijn grofweg 3 soorten zonnepanelen te onderscheiden: monokristallijne, polykristallijne en dunne film-zonnepanelen. De manier waarop de cellen geproduceerd worden, bepaalt welk type zonnepaneel er ontstaat. Zelfstroom biedt alleen monokristallijne zonnepanelen aan, omdat deze de hoogste opbrengst leveren.
Monokristallijne zonnepanelen
- Het silicium bestaat uit 1 kristal
- Zwarte zonnecellen met afgeronde hoeken
- Rendement is 14 tot 20%
Polykristallijne zonnepanelen
- Meerdere grove siliciumkristallen
- Donkerblauwe, vierkante zonnecellen
- Rendement is 12 tot 16%
Dunne film zonnepanelen
- Amorfe zonnecellen
- Egaal zwart
- Rendement is 10 tot 15%
Omvormer
Als de zonnepanelen het zonlicht omgezet hebben tot stroom, dan is dat nog niet geschikt om jouw elektrische apparaten te voorzien van stroom. De zonnepanelen zetten het licht namelijk om in gelijkstroom. Gelijkstroom gaat vanuit de zonnepanelen naar de omvormer, waarna wisselstroom wordt doorgestuurd naar de meterkast.
Aansluiting in de meterkast
De aansluiting in de meterkast zorgt ervoor dat de wisselstroom die afkomstig is van de zonnepanelen verdeeld wordt over de elektrische apparaten in je huis. Schijnt de zon veel, dan kan het zijn dat je minder energie verbruikt dan dat je opwekt. De stroom die je dan over hebt, wordt via de meterkast teruggestuurd naar het openbare elektriciteitsnet. De stroom die je terug het net op stuurt, wordt van jouw meterstand en dus van jouw maandelijkse rekening afgetrokken. Dat noemen we ‘salderen’.
Wat is salderen?
Salderen betekent dat de overtollige zonne-energie die jij teruglevert aan het energienet, afgetrokken wordt van de energie die je geleverd hebt gekregen van jouw energieleverancier. Hierdoor betaal je minder. De kans is groot dat er momenten voorkomen dat je meer stroom opwekt dan dat je verbruikt – als jij op vakantie bent bijvoorbeeld, dan blijven de zonnepanelen natuurlijk gewoon energie opwekken. Deze overtollig opgewekte stroom wordt teruggeleverd aan het openbare elektriciteitsnet. Jij stelt je opgewekte stroom als het ware automatisch ter beschikking aan anderen. Die stroom die jij jaarlijks teruglevert, wordt afgetrokken van de stroom die de energieleverancier datzelfde jaar aan jou geleverd heeft.
Opbrengst zonnepanelen
Zo bereken je de opbrengst
Om de opbrengst van zonnepanelen te berekenen moeten we rekening houden met een aantal factoren. De belangrijkste factoren zijn: het vermogen van de zonnepanelen, de hellingshoek en richting, de locatie en schaduw op de panelen.
Dit beïnvloedt de opbrengst van jouw zonnepanelen
Het belangrijkste om te berekenen wat de opbrengst van zonnepanelen is het vermogen, het aantal Wattpiek (Wp), van de zonnepanelen. Meer dan het vermogen van de zonnepanelen kun je namelijk niet opwekken. Onze zonnepanelen hebben een vermogen van 315 Wp.Hellingshoek en richting
De hellingshoek en richting waarin de zonnepanelen op jouw dak liggen, hebben een directe invloed op de opbrengst van de zonnepanelen. Liggen jouw zonnepanelen op de zuidkant en in een hellingshoek van tussen de 30° en 40°, dan kunnen jouw zonnepanelen optimaal presteren.Locatie in Nederland
Naast de richting waarin de zonnepanelen liggen, heeft ook de locatie waar de panelen liggen een invloed op de opbrengst. Dit heeft te maken met het aantal zonuren dat op de locatie wordt verwacht.Schaduw op jouw dak
Natuurlijk heeft schaduwvorming een grote invloed op de opbrengst van zonnepanelen. Zeker wanneer bijvoorbeeld een boom zorgt voor schaduw op de helft van je zonnepanelen kan het verschil aanzienlijk zijn.
Voorbeeldberekening
We hebben een dak, midden in het land op het zuidoosten waarop 12 zonnepanelen met een vermogen van 315 Wp in een hellingshoek van 40° liggen. Voor deze berekening gaan we uit van de goede omstandigheden in Nederland (exclusief schaduwvorming dus), waarvoor een gemiddelde opbrengst kan worden gehanteerd van 0,95 kWh per Wp. Dat brengt ons bij de volgende berekening.
Opbrengst berekening
12 zonnepanelen x 320Wp 3.840 Wp x algemene omrekennorm 0,95 Opbrengst in kWh 3.648
Zonnepanelen leiden tot lagere maandlasten
Zonnepanelen leiden op twee verschillende manieren tot lagere maandlasten. De eerste en meest effectieve manier is dat je de door de zonnepanelen opgewekte stroom direct verbruikt.
_____________________________________________
