Hoe en wanneer haal je het maximale uit een paneel?

 Er wordt vaker gesproken over ‘groene’ stroom en de ontwikkelingen in die branche. Het is goed om wat technische kennis op te doen over de werking van bijvoorbeeld de zonnepanelen . Zo kunt u zelf ook weten wat er goed moet zijn aan het product, de constructie en de plaatsing ervan om het maximale eruit te halen .Het opvangen van energie door zonnepanelen is afhankelijk van een aantal factoren . Om een beeld te geven hiervan zullen we bepaalde punten bespreken zoals :

  • Opwaartse hellingshoek van invallend zonlicht; een paneel op de noorderbreedte van Nederland heeft de hoogste opslagcapaciteit wanneer het een hellingshoek van 35˚(tot 36˚)heeft. Hellingshoeken die liggen tussen 20˚ – 60˚en  hebben een jaaropbrengst die slechts 5% minder is .
  • Zijwaartse hoek ; optimaal opname wanneer het paneel stationair gericht is op 5˚ ten westen van het zuiden . Bij oriëntaties gedaan tussen zuidoost en zuidwest is er een verlies van 5% op jaarbasis .  Een meebewegend paneel toont een stijgende productie als het zonlicht er loodrecht op blijft vallen .
  • Oppervlakte van het paneel (lengte x breedte) .Hoe groter het oppervlak van het paneel des te meer opwek-capaciteit.
  • Rendement ; het percentage van de energie in het op het zonnepaneel vallende zonlicht dat wordt omgezet in elektrische energie. Het rendement ligt ook aan welk type zonnecel er wordt gebruikt. Onderzoek en verbetering resulteren in de voortdurende ontwikkeling van nieuwe types met een hoger rendement. Het rendementsverlies bedraagt jaarlijks tussen de 0,4%-1 %. Fabrieksgarantie op het rendement is na 10 of 20 jaar.
  • Het achterliggende systeem ; in geval van een autonoom systeem speelt de capaciteit van het opslagsysteem een belangrijke rol. Als er geen ruimte meer is voor opslag van energie is de functie van het paneel dan nihil.
  • Zon-instraling ; de hoeveelheid opvallend zonlicht is zeer belangrijk voor de mate van opbrengst. Ook in gebieden met een dichte bewolking werkt een zonnecel. Bewolking houdt slechts een deel van het zonlicht tegen –de rest van de stralen verspreiden ze – en in gebieden gelegen langs de evenaar is de opbrengst groter dan de gematigde gebieden. Het is een verschil van ruim 150%.
  • Zonuren ; de hoeveelheid onbewolkte of minder bewolkte uren per jaar zijn medebepalend voor het rendement.
  • Temperatuur ; hoge temperaturen hebben een negatieve effect voor opwekking in tegenstelling tot lagere temperaturen . Dit heeft te maken met de hogere diodedoorlaatspanning bij lagere temperaturen. Een nominale PV-celspanning in het maximumsvermogenspunt van 400mV betekent een daling van 5% van het geleverde vermogen voor elke 10˚C temperatuurstijging. Het is dan niet vreemd dat een zonnige dag in oktober , met een temperatuur van 10˚C een hogere opbrengst levert dan een hete zomerdag met een meting van 35˚C. Door het sterk absorptie vermogen van de zonnecellen en het vermogen om maar 15% tot 20% te convergeren van de instraling kunnen maximale temperaturen van 50˚C tot 60˚C weerstaan worden door de zonnecellen(minimale input). Een winderige periode dat kan resulteren in een enorme temperatuurs-daling van de panelen . Dit is ideaal voor maximale benutting. Koeling van de panelen met lucht of water kan een opbrengstverhogend effect hebben. De p-n-dioden van de PV-cellen zijn in het MPP al enigszins in geleiding, de celspanning is iets hoger dan de voorwaartse diodedrempelspanning. Hoewel hierdoor een klein deel van de fotostroom verloren gaat door de voorwaarts geleidende pn-overgang van de PV-cel, een stroom die dan niet in het externe circuit terechtkomt, wordt juist in dit punt het maximumvermogen bereikt, doordat de cel-uitgangsspanning hoger is dan bij vrijwel sperrende pn-overgang, als de celspanning lager is dan de diodedrempelspanning.

Er zijn standaardcondities opgesteld om het vermogen van zonnepanelen te kunnen vergelijken :  een instraling van 1000 W/m², waarvan het spectrum overeenkomt met het spectrum van zonlicht bij een luchtmassa van 1,5 (dit betekent dat het zonlicht een afstand door de atmosfeer heeft afgelegd die gelijk is aan anderhalf maal de gemiddelde dikte van de atmosfeer) en een celtemperatuur van 25 °C. Het maximale elektrische vermogen van een zonnepaneel onder deze condities wordt het piekvermogen genoemd en wordt geschreven als Wp (Wattpiek).

De energievoorziening van een gebied of land is echter veel meer omvattend dan alleen de opbrengst van de zonnepanelen . Het opzetten van zonnepaneel parken betekent ook dat er energie-intensieve investeringen gedaan moeten worden in het herbergen van de energie, alsook de investeringen in kennis en kunde voor opzet en onderhoud.

Plaats een reactie