7 invloedsfactoren op de opbrengst van zonnepanelen

"Wat levert een zonnepaneel op?"

Deze vraag krijgen we regelmatig. Het is voor veel mensen niet duidelijk wat een zonnepaneel van een bepaald opgegeven vermogen aan energie oplevert. Het lijkt een eenvoudige vraag.
De vraag is echter niet zomaar te beantwoorden. Er zijn veel verschillende factoren die de opbrengst van een zonnestroominstallatie bepalen. De belangrijkste 7 factoren die de opbrengst van uw zonnepanelen bepalen, heb ik voor u op een rijtje gezet.

Richting Hoek Locatie Zonnecel Temperatuur Componenten Productie

1. De richting van zonnepanelen

In Nederland zal een zonnepaneel dat vast op het zuiden is gericht, in de regel de hoogste opbrengst geven. Bij verdraaien van het zonnepaneel naar het westen of oosten wordt steeds minder geproduceerd. En u kunt zich voorstellen dat zonnepanelen op het noorden het minste produceren. De zon staat in Nederland immers nooit in het noorden.

2. De hoek van zonnepanelen

Hoeveel energie kan worden geproduceerd met zonnepanelen, is onder andere ook afhankelijk van de hoek die de panelen hebben ten opzichte van het grondvlak. In Nederland is een hoek van 30 tot 35 graden optimaal als de panelen op het zuiden zijn gericht. Als de zonnepanelen op het zuiden steiler of vlakker worden geplaatst, wordt minder energie geproduceerd.
Bij wegdraaien uit zuidelijke richting, zullen zonnepanelen die vlakker liggen meer produceren dan zonnepanelen die steiler liggen.

3. De locatie van zonnepanelen

De locatie in Nederland is een duidelijke invloedsfactor. In Den Helder produceert u bijvoorbeeld merkbaar meer dan in Nijmegen. Dit is gebaseerd op algemeen toegankelijke klimaatgegevens.

4. De kwaliteit van de zonnecellen

De kwaliteit van de gebruikte zonnecellen bepaalt direct de opbrengst van een zonnepaneel. Er zijn vele verschillende typen en kwaliteiten, waarbij het niet altijd duidelijk is wat er in een zonnepaneel is gemonteerd. Verschillende merken zonnepanelen gebruiken verschillende types zonnecellen. Hoewel deze hetzelfde vermogen hebben, zullen ze toch een verschillende energie-opbrengst geven. Zelfs als alle omstandigheden perfect zijn (bijvoorbeeld een constante temperatuur en lichtinstraling).
Over zonnecellen hebben we meer informatie in de volgende artikelen: soorten zonnecellen en busbars op zonnecellen.

5. De temperatuursgevoeligheid van de zonnecellen

Een duidelijk merkbaar verschil in opbrengst dat ook direct afhankelijk is van het type zonnecel, wordt veroorzaakt door de temperatuursafhankelijkheid van het vermogen. Hoe hoger de temperatuur van een zonnecel, hoe lager de energieproductie is. Dit verschil kan per type zonnecel op warme zonnige zomerdagen al gauw 10% of meer verschil in opbrengst geven. Dit is dan ook een belangrijk aandachtspunt voor producenten van zonnecellen en zonnepanelen.
Voor silicium zonnecellen is een temperatuurscoëfficiënt van -0,5%/K aan de hoge kant. Dit betekent dat bij een temperatuursstijging van het zonnepaneel van 2 graden Celcius (of 2 Kelvin) het vermogen met 1% terug loopt. Op een warme zomerdag met veel zonlicht zal dit zonnepaneel al snel 40 graden warmer zijn dan onder de standaard meetcondities en dus 20% vermogen hebben verloren.
Topkwaliteit zonnepanelen met silicium zonnecellen, zoals die van Sunpower en Solarwatt, hebben een temperatuurscoëfficiënt van 0,3%/K en 0,34%/K. Bij een temperatuursverhoging van 40 graden Celcius verliezen deze zonnepanelen maar 12 tot 14% vermogen en produceren dan dus aanmerkelijk meer stroom dan veel andere zonnepanelen met silicium zonnecellen.
Dunneflim zonnepanelen worden vaak gekozen omdat ze beter tegen hogere temperaturen kunnen, maar vergeleken met de betere types silicium zonnepanelen is het verschil maar klein of zelfs afwezig. Een CIS dunnefilm zonnepaneel van SolarFrontier heeft met 0,31%/K bijvoorbeeld een hogere temperatuurscoëfficiënt dan de monokristallijne zonnepanelen van Sunpower (0,3%/K).

6. De kwaliteit van de overige componenten in zonnepanelen

Verder is ook het type en merk zonnepaneel van belang. Zonnepanelen van verschillende merken kunnen onder verder dezelfde omstandigheden toch duidelijk verschillende energieproductie geven. De gebruikte componenten om de zonnecellen aan elkaar te koppelen (bedrading en soldeer) en van de buitenwereld af te sluiten (kwaliteit kunststof folie of met glas) bepalen de opbrengst natuurlijk ook. Bij mindere kwaliteit zonnepanelen kunnen hot-spots ontstaan, waardoor het hele paneel kapot gaat.

7. Het productieproces van het zonnepaneel

Het merk zonnepaneel is ook van belang in verband met de kwaliteit van het productieproces. Dezelfde kwaliteit componenten op verschillende manieren verwerkt, is vaak al vanaf de eerste dag meetbaar en de energieproductie kan nog verder uiteen gaan lopen na jaren gebruik. Een goed zonnepaneel verliest per jaar een tot enkele tienden % vermogen, waar zonnepanelen van een mindere kwaliteit sneller verouderen en al gauw een half procent of meer per jaar aan vermogen verliezen. Slechte soldeerverbindingen kunnen na enige jaren met sterk wisselende temperaturen van de zonnepanelen losraken, waardoor het zonnepaneel veel minder gaat produceren. Dit is alleen met speciale meetapparatuur zichtbaar te maken.
In de foto hieronder zijn 9 zonnecellen van een zonnepaneel gefotografeerd met zo'n meetapparaat. In de zwarte delen op de foto zijn de zonnecellen kapot.

Verdere factoren die de opbrengst van zonnepanelen beïnvloeden

Afgezien van deze 7 invloedsfactoren op het zonnepaneel zelf, is ook de behandeling van de zonnepanelen door de installateur van invloed op de energieproductie. Transport van zonnepanelen, uit de verpakking halen van zonnepanelen en montagefouten kunnen onzichtbare scheurtjes in de zonnecellen veroorzaken. Deze scheurtjes groeien in de loop van de tijd uit tot scheuren die het vermogen van de zonnecellen verminderen.

Ook schaduw door andere gebouwen, bomen, schoorsteentjes heeft invloed .Er zijn dus nogal wat variabelen die bepalen wat de opbrengst van een zonnestroominstallatie gaat worden.
Tenslotte is ook de kwaliteit van de omvormer en bekabeling van invloed op de productie. Afhankelijk van de kwaliteit kan hier direct enkele procenten verschil worden gemeten.

Opbrengstberekening van zonnepanelen

Bij elk project rekenen we bij EnergieAnders alle bekende invloedsfactoren mee in de opbrengstbepaling van een zonnestroominstallatie. Daarnaast controleren wij onze opbrengstvoorspellingen ook maandelijks voor de door ons geleverde of gereviseerde zonnestroominstallaties. Naast het rekenmodel hebben we dus ook de meetgegevens van vele installaties bij de hand. Incien een klant dit wenst, kunnen we ook een opbrengstgarantie en bijbehorend opbrengstcertificaat meeleveren.

Opbrengstverschillen van twee typen zonnepanelen en montage zuid, zuidoost en oost

Hoe de montagerichting de opbrengst van zonnepanelen kan beïnvloeden is hier met cijfers uitgewerkt. Dit is gedaan op basis van 2 verschillende merken en types zonnepanelen. Alle andere variabelen, zoals locatie, dakhoek, omvormertype en bekabeling zijn hetzelfde: eerst een Sunpower X21 345 Wp onder een hoek van 35 graden, met een bijpassende omvormer en geplaatst in De Bilt.

3 zonnepanelen van 345 Wp geven een systeem van 1035 Wp.
Pal op het zuiden onder de hiervoor beschreven omstandigheden kunnen ze 995 kWh in een jaar produceren.
Pal op het zuidoosten zal deze zonnestroominstallatie  945 kWh in een jaar produceren. Dit is 5,0% minder.
Pal op het oosten wordt dit 814 kWh in een jaar. Dit is 18,2% minder dan op het zuiden.

Door andere aanbieders in Nederland worden andere monokristallijne zonnepanelen aangeboden. 3 van dergelijke zonnepanelen van 265 Wp geven een systeem van 795 Wp (op hetzelfde oppervlak als de drie Sunpowers).
Bij eenzelfde berekening van 3 zonnepanelen, nu van 265 Wp komen daar de volgende productiecijfers uit. Opnieuw met een bijpassende omvormer van een goed merk. Ook zijn de cijfers omgerekend naar hetzelfde vermogen van 1035 Wp om de cijfers van beide paneeltypen te kunnen vergelijken.

Pal op het zuiden produceert dit 740 kWh  -  omgerekend naar 1035 Wp zou dit 964 kWh in een jaar produceren.
Pal op het zuidoosten produceert dit 701 kWh  -  omgerekend naar 1035 Wp zou dit 913 kWh (-5,3%) in een jaar produceren.
Pal op het oosten produceert dit 596 kWh  -  omgerekend naar 1035 Wp zou dit 776 kWh (-19,5%) in een jaar produceren.

Advies

Als u vragen heeft over zonnepanelen of zonne-energie, kunt u contact met ons opnemen.

Juist omdat het eenvoudig lijkt, maar er in werkelijkheid zo veel factoren een rol spelen waar de meeste consumenten en bedrijven geen weet van hebben, is de keuze van een zonnestroominstallatie en installateur niet eenvoudig. We adviseren u graag bij de beslissing om te investeren in de juiste zonnestroominstallatie. Ook als u die niet door ons laat plaatsen, helpen we u graag.
Ons doel is dat alle particulieren en bedrijven in Nederland op een duurzame manier betrouwbaar zonne-energie gaan opwekken.