In tegenstelling tot zonnecollectoren, zijn PV-panelen nog niet uitontwikkeld. Ze worden nog elk jaar beter en goedkoper.

Soorten zonnepanelen op een rij

Er zijn drie soorten zonnepanelen in de wereld: monokristallijne zonnepanelen, polykristallijne zonnepanelen en amorfe (dunne film) zonnepanelen. Soorten zonnepanelen verschillen in rendement, prijs en terugverdientijd. Hier zetten we de soorten zonnepanelen op een rij:

soorten-zonnepanelen

Monokristallijne zonnepanelen

Het rendement van zonnepanelen met monokristallijne zonnecellen is het hoogst. Dat scheelt enkele procenten rendement met polykristallijne zonnepanelen. Monokristallijne zonnepanelen zijn duurder dan polykristallijne, maar omdat ze een hoger rendement per oppervlakte hebben, hoef je er minder m2 van te installeren. Wil je het hoogste rendement per m2: zonnepanelen met monokristallijne zonnepanelen is het advies.

Monokristallijne (c-Si) zonnecellen worden gemaakt van silicium. Onder zeer hoge temperatuur wordt het silicium gesmolten. In het vat met vloeibaar silicium wordt een roterende staaf gehangen met aan de punt een kristal. Terwijl de staaf langzaam omhoog wordt getrokken neemt het silicium de kristalstructuur van de punt aan.

Het silicium kristal dat zo gevormd wordt, heeft de vorm van een cylinder en is herkenbaar aan de homogene kleur. De cylinder wordt in hele dunne plakjes gesneden. Deze plakjes, die de zonnecellen vormen, zijn dus cirkelvormig. Hierdoor kan het paneeloppervlak niet optimaal benut worden. Achter de ronde cellen wordt een witte of zwarte folie geplaatst, waardoor de ruimtes tussen de cellen dus wit of zwart kleuren.

De zonnepanelen met witte folie presteren iets beter, doordat de witte folie het felle zonlicht weerkaatst, waardoor de panelen niet zo warm worden. Door het gebruik van zwarte folie vallen de panelen minder op, wat op zich mooier is om te zien, maar omdat zwart het zonlicht absorbeert, worden ze warmer wat het rendement negatief beïnvloedt.

Monokristallijne zonnecellen zijn het duurste en meest energie-intensief om te produceren, maar meestal geeft dit celtype wel het hoogste rendement (± 15%).

  • Polykristallijne zonnepanelen

Zonnepanelen met polykristallijne zonnecellen worden veel gebruikt. Het rendement van deze zonnepanelen is redelijk hoog en de prijs van deze zonnepanelen is gunstig. Polykristallijne zonnepanelen bieden minder rendement per oppervlakte. Heb je voldoende ruimte op je dak, en mik je op een redelijke opbrengst: zonnepanelen met polykristallijne zonnecellen zijn dan het meest gangbaar.

Polykristallijne of multikristallijne (poly-Si of mc-Si) zonnecellen worden gemaakt door vloeibaar silicium in vierkante gietvormen te gieten en daarna langzaam te laten stollen. De structuur van het siliciumkristal dat zo gevormd wordt, is ongestructureerd. De verschillende kristallen sluiten niet altijd goed op elkaar aan en daarom is het rendement lager. De kleur van dit kristal is vertoont lichtere en donkere vlekken, door de smeltplekken tussen de verschillende kristallen.

Van de vierkante silicium kristallen worden vervolgens hele dunne plakjes gesneden, die de zonnecellen vormen.

Door een constante verbetering van de productie-technologie, wordt de kwaliteit van polykirstallijne zonnecellen steeds beter, waardoor het rendementsverschil met monokristallijne zonnepanelen steeds kleiner wordt.

  • Amorfe (dunne film) zonnepanelen

Grotere verschillen zien we bij dunne film of amorfe panelen.  Deze panelen zijn zeer licht in vergelijking met andere mono- en polykristallijne panelen en zijn ook goedkoper per Wattpiek. Dunne film panelen hebben een veel lagere efficiëntie. Daarom zijn dunne-film panelen meer geschikt voor toepassing op zeer grote daken of op veldsystemen. In tegenstelling tot mono kristallijne of polykristallijne zonnecellen, presteren dunne-film panelen beter bij zwak licht of zeer hoge temperaturen. Dunnefilm panelen hebben een gunstiger temperatuur coëfficiënt ten opzichte van mono kristallijne en polykristallijne panelen.

De afkorting CIS staat voor de belangrijkste ingrediënten in deze zonnecellen CuInSe2: koper, indium en selenide.

Als er ook nog Gallium in zit, heet deze CIGS. Het voordeel hiervan is dat alle panelen er identiek uit zien, zonder eventuele vlekwerking (Aurora effect). De kleur is diepzwart. Deze panelen worden geleverd door STION en TSMC.

CIS zonnecellen behoren tot de “familie” van dunne film producten, maar het rendement van deze cellen is hoger dan van andere dunne-film-technologie producten, zoals bijvoorbeeld amorf-silicium (a-Si).

De stof seleen (Se) zorgt ervoor dat het materiaal een goede gelijkmatige structuur heeft met een goede verdeling van de elektronen. Dit heeft duidelijke voordelen voor het kwantumrendement en dus ook voor het omzettingsrendement. De CIS zonnepanelen genereren met een lager vermogen Wp/m2 toch een hogere kWh productie per m2 dan kristallijne zonnepanelen. Dit komt met name doordat deze panelen ook met een lagere lichtintensiteit een goede stroomproductie bereiken.

De nieuwste generatie CIS-panelen kunnen een efficiëntie halen van 13-15 procent.  Vooral in de winter of op oost of west daken halen CIS panelen meer opbrengst dan mono kristallijne of polykristallijne panelen. De doorbraak van CIS panelen laat nog op zich wachten. De westerse fabrikanten van dunne film panelen ondervinden grote concurrentie van Aziatische kristallijne panelen.

De productie van CIS panelen is veel eenvoudiger dan kristallijne panelen. Praktisch betekent dit dat de hoeveelheid energie die nodig was voor de fabricage van een paneel, na gemiddeld 9 maanden door het paneel zelf is opgewekt uit de zon, tegen gemiddeld 30 maanden bij een kristallijn paneel. Bovendien bevatten deze panelen geen zware metalen.

Zie ook de blog op de Olino website voor nog meer informatie over deze panelen.

  • Prijsvergelijk

Wij hebben offertes opgevraagd voor verschillende soorten panelen.

Ons huis heeft oriëntatie op Zuid, 16º (Oost is 90°); de hellingshoek van het dak is 45°. We hebben geen last van schaduwwerking.

Op basis van deze offertes is onderstaande tabel samengesteld.

Type paneel

Mono 265

Poly 255

CIGS 160

Dunne film 80

€ / Wp

1,35

1,22

1,55

1,02

%

88

88

110

100

€ / W

1,53

1,38

1,4

1,02

W / m2

139

133

141

111

Toelichting op bovenstaande tabel.

In de linkerkolom staat het type paneel dat is aangeboden met daarachter het maximale vermogen dat het paneel kan leveren (in Wp). Wat je niet ziet in de tabel is dat deze vermogens elk jaar toenemen. In het algemeen kun je zeggen dat de panelen niet echt goedkoper worden, maar de technologie verbetert en dit is wat het meeste oplevert.

Wat opvalt, zijn de volgende zaken.

  1. Het aangeboden CIGS paneel heeft een veel hoger rendement heeft dan het Dunne film paneel.
  2. Het rendement van amorfe panelen (CIGS, Dunne film) is veel hoger dan de kristallijne panelen.
  3. De CIGS panelen hebben de hoogste opbrengst per m2. Ze hebben de monokristallijne panelen dus ingehaald!

De Stichting Monitoring Zonnestroom biedt de nodige informatie over zonnestroomsystemen in Nederland. Onlangs heb ik een aardig rapport van hun website gedownload, die helaas niet meer te vinden is op hun website. Deze heb ik daarom maar beschikbaar gemaakt.

Terugleveren van elektriciteit

Tenslotte nog wat informatie over het terugleveren van de opgewekte elektriciteit. Hier staat op diverse (gerenommeerde) fora foute informatie!

Het issue dat bij mij speelde was het volgende.

  • Ik heb 4800Wp zonnepanelen geïnstalleerd.
  • De gebruikte omvormer is een Omnik 4.0 (4600Wp). Dus minder dan 4800 Wp.
  • Mijn huisaansluiting is 3x25A.
  • De zonnepanelen leverancier wilde met een aparte groep 1x20A afzekeren.
  • Mijn installateur was het hier mee eens: volgens hem mocht max. 16A. (= factor 1.6)

Vervolgens uitgezocht hoe het zat bij Enexis. Hierbij het antwoord:

U vraagt of uw zonnepanelen op 1 fase mogen worden aangesloten. Graag informeer ik u hierover.

Onze voorkeur is dat als u een 3 fase aansluiting hebt, u ook een 3 fase omvormer laat plaatsen. Hierdoor zal uw teruglevering worden verdeeld over de 3 fasen van uw aansluiting.

Als u toch voor kiest om dit op 1 fase aan te sluiten, is dit wel mogelijk, maar heeft dus niet onze voorkeur.

Vervolgens de reactie van de zonnepanelen leverancier (Eigenenergie.net):

De keuze voor een 1-fase of een 3-fase in uw geval heeft alles te maken met investering versus rendement. Een 3-fase omvormer is ruim 500 euro (excl. BTW) duurder en levert geen extra rendement. U investeert dus meer wat a) technisch niet noodzakelijk is en b) geen meerwaarde heeft.

Hierbij nog de technische rechtvaardiging (zie ook de bijgevoegde datasheet): De Omnik 4.0 kan maximaal 4600Wp aan DC vermogen omzetten in stroom. De uitgangsspanning is 19Amp en dient bij een 3x25Amp hoofdaansluiting afgezekerd te worden op 20Amp zodat er nog een stap zit tussen de hoofdzekering en deze groep. Aangezien het om retourlevering gaat is dit binnen alle normeringen toegestaan. Gezien het te plaatsen DC vermogen (4800Wp), oriëntatie (Zuid) en schaduwvorming (geen/nauwelijks) zal het een aantal uren per jaar voorkomen dat uw omvormer gaat ‘aftoppen’ omdat hij max 4600 aan DC vermogen kan omzetten. Echter het piekvermogen van de panelen (4800Wp) zal maar zelden bereikt worden. Belangrijker is de goede efficiëntie bij bewolkte dagen waarom maar 3KWP of minder gehaald wordt. Vandaar ook dat we in Nederland vrijwel standaard e omvormers ‘onder dimensioneren’ tov het PV DC vermogen. Zelfs als u een 3x35Amp aansluiting had zou ik nog geen Omnik 5.0 (1-fase) adviseren (met afzekering op 25Amp) omdat dat niet nodig is voor het rendement. Ter info: de 3-fase omvormers van Omnik beginnen bij 6.0 KWP.

Nog enkele opmerkingen die ik elders ben tegengekomen:

  • In (onder andere) Belgie is deze manier van aansluiten zeer gebruikelijk.
  • Het netwerkbedrijf heeft liever teruglevering over 3 groepen ivm verdeling belasting als meerdere gebruikers terugleveren.
  • De NEN1010 beschrijft (nog) niet het terugleveren van elektriciteit. De factor 1.6 is gekozen in verband met meerdere groepen (van bijv. 16A) die meestal op 1 25A hoofdzekering aangesloten worden. Bij terugleveren gaat het altijd om 1 groep.
Geef een reactie

Je email adres wordt niet gepubliceerd. Required fields are marked *

Verwijder formulierToevoegen