PV (Zonnestroom)

Naar hoofdpagina

Zelf elektriciteit maken

Op deze pagina kunt u mijn ervaringen lezen met het opwekken van zonne-elektriciteit op eigen dak. In 1997 ben ik begonnen met 1 PV paneel van 104 WattPiek (Wp). Momenteel is de PV-panelen verzameling uitgegroeid tot 1100 Wp. Samen goed voor ca. 750 kWh per jaar. Dat is zo'n 35% van ons elektriciteitsverbruik.

Plaatsingsgeschiedenis van de panelen:
- Oktober 2003: 4 panelen van Philips, à 125 Wp = 500 Wp.
- November 2002: 4 panelen van Solarworld, à 150 Wp = 600 Wp
- Oktober 1997: 1 Shell paneel van 104 Wp.

Op deze pagina heb ik per type paneel een technische beschrijving gegeven en enige informatie hoe deze panelen op het dak gemonteerd zijn. Vervolgens kunt u lezen wat de energetische en financiële opbrengst is van zonnepanelen en waarin de zonneboiler en PV-panelen van elkaar verschillen wat betreft kosten, ruimte, installatie en opbrengst per m2 dakoppervlak.

De vier 125 Wp PV panelen van Philps

Het door Beldezon geleverde systeem bestaat uit:

Plaatsing van de 4 Philips panelen

Oriëntatie

De vier Philips panelen van 125 Wp elk, zijn geplaatst op de dakkapel aan de voorzijde.

Hier is een fotoserie te vinden van een aantal details waarop de montage van de Philips panelen zichtbaar is. Klik hier voor een fotoserie van de aanleg van de eerste set van vier Philips panelen bij mijn buurman.

De vier 150 Wp PV panelen van Solarworld

Het door Beldezon geleverde systeem bestaat uit:

Steca

Plaatsing van de 4 Solarworld panelen

Oriëntatie

Er was ruimte voor drie panelen aan onze eigen zijde van de dakkapel aan de achterzijde. Deze dakkapel is voor de helft eigendom van de buren. Eén paneel kon op een andere plaats gemonteerd worden.
Echter, het zou mooier zijn als de panelen gelijk over de dakkapel verdeeld zouden liggen. De buren hadden geen bezwaar tegen het gebruik van hun dakvlak. Daarom liggen de vier zonnepanelen nu gelijk verdeeld op de gezamenlijke dakkapel.

Foto 1: Twee modules zijn reeds geïnstalleerd. Ieder paneel wordt ondersteund door twee aluminium rails. Eén rail voor het 3e paneel is reeds aangebracht, evenals één haak voor de 2e rail. Daar waar de dakpannen nog niet zijn teruggelegd zijn de rood-zwarte stroomdraden van de eerste twee panelen zijn nog te zien.
Let op: Bij het plaatsen van de dakhaken wordt de dakpan deels over de haak geschoven. In sommige gevallen tilt de haak de dakpan een beetje omhoog. Staan op die dakpan (of de pan ernaast) levert bijna zeker een kapotte pan op!

Foto 2: Alle vier de panelen zijn geïnstalleerd. Klaar voor productie.

Foto 3: Alle vier de panelen vanaf beneden gezien. Tevens is het paneel van de zonneboiler te zien.

Het Shell paneel

Zie ook het artikel (ca 350 kB) in het Greenpeace Magazine van het 1e kwartaal van 1998.
Het Shell paneel moest in oktober 2003 voor de 4 Philips panelen wijken. Mei 2008 heeft dit paneel eindelijk een plekje op het dak van de buren gekregen.

De inverters

Oorspronkelijk waren de 4 Solarworld panelen geleverd met vier OK4E inverters (foto 4a). Echter, de OK4E inverters waren kwalitatief onvoldoende. Beldezon heeft deze 4 inverters buiten de garantietermijn om in 2006 gratis vervangen door twee 300 W Steca inverters. Deze twee Steca inverters lijken sterk op de Philips inverter die met de 4 Philips panelen geleverd was. (NB: Philips heeft in 2006 de Philips Solar activiteiten verkocht aan Steca. Het betreft dus inderdaad hetzelfde type inverter, alleen met een ander naamplaatje.) Momenteel zijn de twee Steca inverters gekoppeld met de Philips inverter (foto 4b).

Foto 4a: De oude aansluiting op het net. De laagspanningskabels voeren de gelijkstroom aan. Deze wordt door de inverters omgezet in 220 volt wisselspanning. Een stekkerdoos op een aparte groep verzameld de geproduceerde stroom. Deze groep wordt bemeten door een kWh meter; de Variwatt, en is vervolgens aangesloten op het stopcontact.

Foto 4b: De nieuwe aansluiting op het net. De laagspanningskabels voeren de gelijkstroom aan. Deze wordt door de drie inverters omgezet in 220 volt wisselspanning. Een stekkerdoos op een aparte groep verzameld de geproduceerde stroom. Deze groep wordt bemeten in de meterkast door een kWh meter; de Variwatt, en is vervolgens aangesloten op een aparte groep.

De opbrengst meten

PV panelen doen hun werk in stilte. Zonder een opbrengstmeter is (meestal) niet te zien of de panelen hun werk naar behoren hebben gedaan en wat ze hebben opgebracht. En wat is er nu leuker om te zien wat je \panelen op het dak opleveren?

Er zijn veel verschillende opbrengstmeters in omloop. De ene meet enkel dat het systeem 'iets' aan het net levert, de ander houdt u voordurend op de hoogte wat het geleverde vermogen is en hoe groot het aandeel PV-productie is ten opzichten van het totale elektriciteitsverbruik van uw huishouden. De site van Floris Wouterlood geeft een goed overzicht van de mogelijkheden die bestaan. Sinds oktober 2005 ben ik in het gelukkige bezit van de Eclipse van Beldezon. Een (nog) relatief duur apparaat, maar met zeer veel mogelijkheden.

De Eclipse

De Eclipse van Beldezon is een degelijk en veelzijdig apparaat wat in staat is om naast het door de zonnepanelen geleverde vermogen (!) in Watts, ook de dag-, week- maand- en jaaropbrengst in kWh weer te geven. Mooi is daarbij dat het apparaat gelijktijdig hetzelfde kan doen voor het totale elektriciteitsverbruik van uw woning. De Eclipse slaat de dagelijkse meetgegevens op in het geheugen. Het eigen verbruik van de Eclipse ligt op ca. 1 Watt (dat is ca. 8 kWh/jaar). De verwachte maximale jaarlijkse opbrengst en het maximale vermogen is in te stellen zodat de schaal van het display goed wordt gebruikt.

Foto 5: Hier de Eclipse in bedrijf op een mooie zomerse dag in augustus 2006. De verbruikszijde is nog niet aangesloten.

Hoewel dit het apparaat is wat eigenlijk alles meet wat je als PV-panelen bezitter kan wensen heeft het enkele nadelen; Naast de eclipse zelf is minimaal 1 pulsmeter nodig. De Variwatt is gebaseerd op een dergelijke pulsmeter en dan ook prima bruikbaar om de Eclipse van gegevens te voorzien. Indien ook de verbruikszijde gemeten wordt is een tweede pulsmeter nodig die bovendien voldoende vermogen kan meten. De meter in de Variwatt heeft een te klein vermogen en is daarbij niet bruikbaar. Ik heb een pulsmeter op de kop getikt die geschikt is om de ouderwetse draaispoelmeter te vervangen. Aangezien deze meter tussen de stoppenkast en de meter van het elektriciteitsbedrijf geplaatst moet worden kan je deze niet zelf aansluiten en moet er een erkende elektricien aan te pas komen.

Kosten: De Eclipse kost rond de 400 euro, exclusief de pulsmeter, deze kost ca. 75 euro.

De Sunny Beam

Kees Bleijenberg heeft 12 zonnepanelen met een omvormer van SMA; de Sunny boy 2100TL. SMA verkoopt ook een draadloze opbrengstmeter die met de meeste SMA-omvormers samenwerkt. De Sunny Beam heeft een aparte zendeenheid (de piggy back) die op een standaard aanwezige aansluiting in de omvormer geklikt kan worden. Aan de buitenkant van de omvormer komt een antenne die de gegevens naar de ontvangst-unit stuurt via 868 MHz. De Sunny Beam werkt op zonnecelletjes en heeft een oplaadbare batterij voor het geval de kleine zonnepaneeltjes niet genoeg energie leveren. Er wordt software meegeleverd om via een USB-poort de gegevens naar een computer over te brengen. De Sunny Beam kost ongeveer €325,00 euro, en is te koop bij Awizon.

Volgens Kees Bleijenberg is de montage heel makkelijk. Omvormer openschroeven, printplaatje van zendunit (de Piggy back) in de al aanwezige connector duwen, antenne in opening voor kabeldoorvoer van omvormer monteren en omvormer weer dichtschroeven. De meegeleverde software is minder makkelijk in het gebruik (Sunny Data Control), maar samen met Sunny Report (via de website van SMA) zijn mooie overzichten te maken. Een uitgebreider review kan gevonden worden op solar-review.com.

De Variwatt

De Variwatt van Beldezon is een eenvoudige meter waarmee de energie-opbrengst (in kWh) gemeten wordt. Je zet het apparaat tussen de 240 volt uitgang van je zonnepanelen en het stopcontact. Het verbruik van de variwatt zelf is erg klein (<1Watt).

De Variwatt doet momenteel (mede) dienst als pulsmeter voor de Eclipse. Een kwestie van opendraaien en de twee pulsconctacten verbinden met de Eclipse.

Kosten: ca 100 euro

De opbrengst in energie

De meter loopt terug

Omdat de panelen simpelweg via het stopcontact de stroom weer in het elektriciteitsnet 'pompen' zal de elektriciteitsmeter minder snel lopen, of, als u weinig elektriciteit gebruikt en het een heldere dag is, de meter zelfs teruglopen.

De opbrengst per paneel

Een optimaal geplaatst PV paneel (d.w.z. op het zuiden gericht, onder een hoek van ca. 30 - 40 graden) zal per 100 Wp gemiddeld 80 kWh per jaar leveren. Afwijkende hellingshoeken en oriëntaties hebben trouwens geen ernstige gevolgen voor de opbrengst.

Aandeel onze eigen productie van het eigen elektriciteitsverbruik

Een gemiddeld huishouden verbruikt ca 3800 kWh per jaar. Omdat we vrij zuinig omspringen met elektriciteit zitten we op ca. 2500 kWh per jaar (gezin met twee kinderen). Gezien het vermogen van de acht zonnepanelen (1100Wp) en de oriëntatie van de vier panelen zal de opbrengst rond de 780 kWh per jaar bedragen. Dit is zo'n 30% van ons eigen elektriciteitsverbruik.

De opbrengst van het hele PV systeem

Als je op (on)regelmatige tijden de meter opneemt waarmee je meet hoeveel je panelen hebben geproduceerd, laat de zonnewijzer van Beldezon onderstaand grafiekje zien.
Aan de hand van de technische gegevens (aantal Wp, inverter type en oriëntatie) rekent beldezon uit hoeveel je panelen zouden moeten produceren (rode streepjes) en hoeveel ze hebben geproduceerd. Zie ook de site van de zonnewijzer

De gemeten opbrengst van panelen over 2003. Tot eind oktober 2003 was dat 600 Wp, daarna 1100 Wp. De rode streepjes geven de berekende opbrengst aan voor 600 Wp, de balkjes de gemeten opbrengst.

Onderstaand figuur geeft weer wat ons energieverbruik in de afgelopen jaren is geweest. De opbrengst van de vier Solarworld panelen dekken in de zomermaanden van 2002 circa de helft van het elektriciteitsverbruik. In de vakantieperiode leverde het PV-systeem net iets meer dan dat gebruikt wordt door de koelvries combinatie en een aantal andere (kleinere) elektriciteit verbruikers die altijd stand-by staan.
NB: Vanaf eind oktober 2003 is ook de opbrengst van de vier Philips panelen (500 Wp) in de meting opgenomen (met een onderbreking tussen Juni 2004 en Januari 2005 (zie hierboven).

De opbrengst in geld

Kleinere PV systemen (tot 3000 kWh zelf opgewekt)

Omdat de panelen gewoon via het stopcontact de stroom weer in het elektriciteitsnet 'pompen' zal de elektriciteitsmeter minder snel lopen, of, als u weinig elektriciteit gebruikt, een draaistroommeter zelfs teruglopen. Effect is dat u in principe evenveel terugkrijgt voor een zelf opgewekte kWh, dan dat u betaald voor een ingekochte kWh.
Echter, de meetbedrijven (zorgt ervoor dat de meterstanden worden doorgegeven aan de elektriciteitsbedrijven en het transportbedrijf) zijn druk bezig de oude draaistroommeters te vervangen voor digitale meters. Deze lopen NIET terug als u stroom aan het net levert. Het meetbedrijf is verplicht een meter te installeren (en mag daar bij u de extra kosten daarvoor declareren) die wel de terug geleverde kWh-en meet. In principe worden de (eerste 3000) geleverde kWh-en afgetrokken van de verbruikte kWh-en. Dit houdt in dat u voor iedere kWh die het systeem levert de prijs krijgt die u ook aan het elektriciteitsbedrijf betaald. Deze prijs ligt, incl. transport en energiebelasting op ca. 23 eurocent per kWh (prijs: voorjaar 2008). Let erop dat u naast de stroomprijs zelf ook de transportkosten en de energiebelasting van uw meetbedrijf / transporteur terugkrijgt!

SDE Subsidie

Zie hieronder

PV (zonnestroom) of een Zonneboiler ?

Wat de beste keuze is, een zonneboiler, of zonnestroom (PV), hangt af van een aantal zaken. Hieronder kort een aantal aspecten welke een rol kunnen spelen.

Kosten en SDE subsidie (per april 2008)

Een set PV panelen kost ca. 3700 euro voor 700 Wattpiek, inclusief installatiemateriaal. Laten installeren kost ca 500 euro extra (prijzen 2008). In opvolging op de energie premie regeling (EPR) die eind 2003 was stopgezet is er vanaf april 2008 een nieuwe rijkssubsidieregeling. Het rijk betaalt u gedurende 15 jaar 33 cent per geproduceerde kWh. Als u daarbij de uitgespaarde kosten telt van gemiddeld 23 cent per kWh, levert het systeem 56 cent per kWh op. Niet slecht. Echter: De SDE regeling stelt wel een groot aantal voorwaarden: Het moet een geheel nieuw systeem zijn, na 1 april 2008 gekocht, groter zijn dan 600 Wp en maximaal 3500 Wp, aangesloten op een aparte elektrische groep (Let op: De groep moet worden aangelegd door een erkend installateur, de kosten komen voor uw rekening) met een aparte terug levermeter (Let op: In veel gevallen moet u extra meterhuur betalen). Ook moet u zich inschrijven bij CertiQ, dat kost eenmalig 30 euro en 30 euro per jaar (U verdient de 30 euro terug met subsidie voor 90 kWh). Met al deze voorwaarden zijn de kleinere PV-systemen financieel niet snel voordelig. De overheid mikt blijkbaar op particulieren die hun hele dak met PV panelen willen (en kunnen) bedekken. NB: De subsidie moet u van tevoren hebben aangevraagd. Meer informatie over de SDE regeling is te vinden bij Agentschap NL (voorheen SenterNOVEM). Op deze site staat overigens een gedetailleerde rekenmodule in hoeveel tijd de PV installatie kan worden terugverdient.

Een zonneboiler kost ca. 2.500 euro (2008). Indien u tegelijkertijd een CV ketel aanschaft bent u totaal ca. 4.000 tot 5.000 euro kwijt. Per september 2008 is een nieuwe subsidie regeling in het leven geroepen voor zonneboilers.

Ruimte

Beiden systemen hebben ruimte op het dak nodig. In het algemeen zijn PV panelen kleiner (gangbaar is ca 1 m2 per paneel) dan de collector van een zonneboiler (ca. 3 m2).

Binnen heeft een zonnestroom installatie een klein stukje muur nodig om de inverter te plaatsen en een stopcontact om de stroom aan net net te kunnen leveren.

Een zonneboiler stelt aanmerkelijk meer eisen aan plaats en ruimte. Er is een relatief groot warm-water voorraadvat nodig. Daarnaast lopen er twee (warm)water leidingen van het voorraadvast naar de collector en is er een aansluiting op de naverwarmer nodig. Bovendien moeten het voorraadvat, de naverwarmer en de collector zo dicht mogelijk bij elkaar staan.

Installatie

Een PV paneel kan zelf op het dak worden geplaatst. Indien u niet meer dan 600 WattPiek (ca. 5 m2) plaatst, kunt u zelf de elektrische aansluiting op het net maken. Bij meer dan 600 Wp eist het energiebedrijf dat u een erkent installateur de aansluiting laat maken of keuren.

Een zonneboiler kan minder eenvoudig zelf worden geplaatst (grotere collector, aansluiting op CV of geiser), zodat er meestal een installateur aan te pas komt. Daarbij moet de naverwarmer (CV / boiler / geiser) geschikt zijn voor de zonneboiler.

Energie opbrengst per vierkante meter dak

Indien u een beperkt dakoppervlak heeft en maximaal wilt besparen op uw (primaire) energieverbruik is het het beste om te kiezen voor het maximale rendement van uw dakoppervlak. Een 100 Watt piek PV paneel van ca. 0,85 m2, wat optimaal op de zon is gericht, levert gemiddeld 76 kWh per jaar op. Dit is ongeveer 90 kWh per m2. Om 90 kWh op te wekken gebruikt men in de elektriciteitscentrale zo'n 0,9 GigaJoule (GJ) aan energie, vergelijkbaar met ca. 30 m3 aardgas.

Een zonneboiler met een collector oppervlak van 2,8 m2 levert ca. 3 GJ per jaar op. Een m2 dakoppervlak levert dan 1,1 GJ, ongeveer 35 m3 aardgas. Dus, wat de energie-opbrengst per m2 dakvlak betreft neigt de balans in de richting van de zonneboiler, hoewel het verschil vrij marginaal is.

Meten is weten ...

De werkelijke opbrengst van een PV paneel is eenvoudig en vrij eenduidig te meten met een kWh-meter (zie hierboven).

De werkelijke opbrengst van een zonneboiler is lastiger te meten. Voor een goede meting van de uiteindelijke opbrengst is het nodig naast de hoeveelheid getapt water, ook het temperatuursverschil te meten. Leon Bruinen van SolSolutions wijst op de mogelijkheid om een warmtemeter te gebruiken die op basis van temperatuurverschil en de hoeveelheid warmwater de opbrengt in GigaJoules (GJ) meet. Een dergelijke meter, ook wel gebruikt voor het afrekenen van warmwatergebruik in flats en appartementen, kost al gauw 200 euro.