Waaruit bestaat een fotovoltaïsch systeem?
Gegevens over fotovoltaïsche prestaties © Ingo Bartussek, stock.adobe.com
De belangrijkste componenten van een PV-systeem zijn de zonnecellen, die worden gecombineerd tot grotere eenheden, de zonnepanelen. Ze geven vorm aan veel daken van huizen en bestaan meestal uit een aluminium frame waarin de cellen zijn ingebed. Een ruit voorkomt dat de gevoelige onderdelen vuil worden zonder het gewenste zonlicht te blokkeren.
Het geheel van de onderling verbonden zonnepanelen wordt ook wel een zonnegenerator genoemd en wekt gelijkstroom op uit zonne-energie. Er is ook een omvormer nodig voor de omzetting naar de wisselstroom die wordt gebruikt in het openbare net. Ook als de eigenaar van een PV-installatie de elektriciteit zelf wil gebruiken, wordt deze meestal eerst op het elektriciteitsnet teruggeleverd, van waaruit hij ook in zijn eigen elektriciteitsbehoefte kan voorzien.
Fotovoltaïsche installatie - structuur en componenten, Klik op de afbeelding om deze te vergroten, © foto: Agentschap voor hernieuwbare energiebronnen
Een teruglevermeter en een aparte verbruiksmeter registreren de hoeveelheid stroom die is gestroomd. Als er meer elektriciteit wordt teruggeleverd dan verbruikt, ontvangt de vastgoedeigenaar een vergoeding voor het teveel aan elektriciteit van zijn energieleverancier. Het is echter ook mogelijk om de elektriciteit direct in het huisnet in te voeren en alleen overtollige elektriciteit af te voeren naar het openbare elektriciteitsnet.
Tip: Vind de goedkoopste gespecialiseerde zonne-energiebedrijven, vergelijk aanbiedingen en bespaar.Zonnecellen en modules
Silicium is het halfgeleiderelement bij uitstek voor de meest voorkomende typen zonnecellen. Desalniettemin verschillen de modellen die op de markt verkrijgbaar zijn aanzienlijk in termen van structuur en efficiëntie. De meest voorkomende zijn monokristallijne en polykristallijne zonnecellen en dunne film zonnecellen.
Structuur van een zonnecel
Monokristallijne zonnecellen
Modellen die mono- of monokristallijne zonnecellen worden genoemd, worden gekenmerkt door een relatief hoog rendement. Ze worden volgens een complex proces gemaakt van hoogzuiver silicium en zijn daardoor duurder dan andere soorten zonnecellen. Ze hebben hun naam te danken aan het specifieke fabricageproces. Staven van hoogzuiver silicium met een regelmatige kristalstructuur worden in schijven gezaagd. Kenmerkend voor dit type zonnecel is het egaal gestructureerde oppervlak.
Polykristallijne of monokristallijne zonnecellen
Polykristallijne zonnecellen
Poly- of multikristallijne zonnecellen zijn ook gemaakt van silicium. Het element wordt in blokken gegoten en pas gezaagd nadat het is afgekoeld. Tijdens het afkoelen ontstaan verschillende kristalvormen die zorgen voor een lichter uiterlijk van deze zonnepanelen. De productie is niet zo duur als die van de monokristallijne cellen, maar het rendement is lager.
Polykristallijne of monokristallijne zonnecellen: verschil
Dunne film zonnecellen
Dunnefilm-zonnecellen worden op een andere manier vervaardigd dan kristallijne zonnecellen. Hier wordt een fotoactieve stof op een drageroppervlak verdampt, d.w.z. de module wordt uit één stuk geproduceerd. Het rendement is beduidend lager in vergelijking met de andere twee typen zonnecellen, maar er wordt veel bespaard op de productie. Volgens de Duitse Vereniging voor Zonne-energie zijn dunne-filmmodules ook toleranter voor schaduwwerking en kunnen ze beter gebruik maken van zwak licht.
Tip: Efficiëntere modules of een groter oppervlak vereist - de keuze van het optimale celtype hangt voornamelijk af van de financiële flexibiliteit en de beschikbare ruimte. Houd bij het nemen van uw beslissing ook rekening met de huidige situatie met betrekking tot de hoogte van de toekomstige PV-financiering die ter discussie staat, de fluctuerende grondstofprijzen en de huidige stand van het onderzoek.Omvormer en netvoeder
De omvormer zet de door de zonnegenerator opgewekte gelijkstroom om in wisselstroom die in het net gebruikelijk is. Het maakt meestal deel uit van een netvoedingsapparaat (NEG) dat de toevoer van elektriciteit aan het openbare net regelt. In de praktijk worden beide termen vaak als synoniemen gebruikt, al heeft een omvormer zonder aangesloten NEG alleen zin voor stand-alone oplossingen die onafhankelijk zijn van het stroomnet, zoals bij kamperen. De NEG is qua functie vergelijkbaar met de regeleenheid in zonnesystemen.
Omvormer uitgelegd
De kosten voor een NEG zijn afhankelijk van de gewenste omvang van diensten en functies. PV-netbeheerders moeten er echter vanuit gaan dat de levensduur in de meeste gevallen aanzienlijk korter is dan die van de zonnegenerator. De vervanging van het toestel binnen de levenscyclus van het systeem dient in de planning te worden meegenomen, aangezien de kosten voor dergelijke toestellen, althans volgens de status in 2015, minimaal 1500 euro bedragen.
Een belangrijk kengetal voor omvormers is het zogenaamde rendement. Het geeft aan hoeveel energie er verloren gaat bij het omzetten van gelijkstroom naar wisselstroom of hoeveel elektriciteit er aan het openbare net wordt geleverd. Topmodellen halen nu een maximale efficiëntie van meer dan 99 procent.
Tip: niet alle efficiëntieniveaus zijn gelijk. Vergelijkbaar met de specificatie van het vermogen van de zonnegenerator in de eenheid kWp, duidt dit een piekwaarde aan die alleen geldt onder zeer specifieke omstandigheden, die in werkelijkheid bijna nooit in deze vorm zal worden gevonden. Informatie die de gemiddelde prestatie over een langere periode kwantificeert, is zinvoller. De zogenaamde "Europese efficiëntie" geeft de werkelijke prestaties veel realistischer weer en maakt de modellen van verschillende fabrikanten gemakkelijk te vergelijken.teller
De meters die in de voedingsapparaten zijn ingebouwd, werken meestal niet precies en zijn niet geschikt voor het formeel opladen van elektriciteit. Er is een gekalibreerde verbruiksmeter nodig, die registreert hoeveel elektriciteit er van het openbare net is afgenomen. Daarnaast houdt een andere gekalibreerde meter bij hoeveel van de zelf opgewekte zonne-energie aan het openbare net is geleverd. De hoeveelheden worden afzonderlijk van elkaar gefactureerd, afhankelijk van de momenteel geldende individuele voorwaarden. Wanneer de zonne-energie wordt teruggeleverd aan het eigen netwerk, is een extra meter nodig die de totale hoeveelheid opgewekte stroom door de PV-installatie meet. Aan de hand van deze waarden kan later worden berekend hoeveel elektriciteit de huiseigenaar zelf heeft verbruikt en hoeveel elektriciteit aan het openbare net is geleverd.
Elektriciteitsmeters maken deel uit van een PV-systeem