Wat zijn de voor en nadelen van Zonnepanelen?

Het grootste en belangrijkste voordeel is nog steeds dat deze vorm van energie milieuvriendelijk is. Het heeft 0,0% CO2 uitstoot en dat is zeer belangrijk voor de planeet. Sommige denken dat deze panelen veel onderhoud heeft, maar dat klopt niet.

Één van de leuke voordelen is dat zonnepanelen speciaal gemaakt zijn voor de natuur. Hij vervuilt helemaal niks. U hebt ook helemaal geen onderhoud aan de panelen. Helemaal niks is veel gezegd, maar in ieder geval minder dan bij de gewone elektriciteit. Je zal altijd beschikken over voldoende energie, omdat de meeste energie zal worden opgeslagen in de batterijen van het FV systeem. Ook is het vermogen van de zonnepanelen heel hoog. Dankzij het hoge rendement is het mogelijk om meerdere apparaten aan het net te koppelen. Denk maar aan een computer, telefoon en koelkast. Voor de plaatsing moet je u helemaal niks aan trekken. Dat word gedaan door bedrijven die gespecialiseerd zijn in het plaatsen van zonnepanelen bij particulieren. Aan deze bedrijven kan je al u vragen stellen moest je nog iets niet goed weten. De installatie zelf is niet zo duur en zal snel voorbij zijn. Natuurlijk het bekendste voordeel is dat je energiefactuur grondig zal dalen waardoor je op termijn je geld terug verdiend hebt van je zonnepanelen.

Alle toestellen hebben enkele nadelen, zelfs zonnepanelen hebben nadelen. Voor zonnepanelen aan te kopen zal je redelijk veel geld moeten neerleggen. Zo een zonne energie systeem kan heel wat kosten. De PV systemen die gekoppeld zijn rechtreeks aan het net, zijn het duurste om aan te schaffen. Vergeet niet dat je hier heel veel subsidies voor krijgt, dus laat je niet afschrikken door de hoge prijzen. Wat ook een nadeel kan zijn is dat je moet beschikken over veel zonnepanelen en zonnecellen om een kleine ruimte te voorzien van energie. Dat wilt zeggen dat u een groot oppervlakte nodig hebt om je zonnepanelen op te plaatsen voor een hele woning te voorzien van energie. Zoals u al weet is de perfecte plaats het dak.

Wat is een Zonnepaneel ?

Een zonnepaneel of PV-paneel (van het Engelse 'Photo-Voltaic') is een paneel dat zonne-energie omzet in elektriciteit. Hiertoe wordt een groot aantal fotovoltaïsche cellen op een paneel gemonteerd. Ook de zonnecollector wordt soms tot de zonnepanelen gerekend, maar deze is op een ander principe gebaseerd, namelijk opwarming van een stromend medium, meestal water.

De zonne-energie die zo wordt opgevangen is een vorm van duurzame energie, met andere voor- en nadelen dan energieopwekking met fossiele brandstoffen. Zonnepanelen worden ook toegepast voor energieopwekking in de ruimtevaart.

Zonnecellen zijn meestal gemaakt van silicium. Dat silicium bestaat uit twee lagen. Onder invloed van licht gaat er tussen de twee lagen een elektrische stroom lopen. Daarom heten zonnepanelen ook wel fotovoltaïsche cellen (Grieks photos: licht, en Volt naar de eenheid van elektrische spanning). Afgekort wordt gesproken van PV-systemen. Een andere vorm van PV zijn de elementen gemaakt met de dunnelaagtechnologie. Hierbij wordt gebruikgemaakt van amorf silicium. Deze elementen hebben een lager rendement, maar zijn ook beduidend goedkoper. Het rendement van gangbare zonnecellen ligt tussen ca. 5 en 15%, waarbij de cellen met betere rendementen wel meestal onevenredig veel duurder zijn.

Fotovoltaïsche zonnepanelen benutten zonlicht of daglicht, waarbij door de absorptie van fotonen in de zonnecellen een spanning ontstaat die wordt gebruikt om elektriciteit op te wekken. De fotovoltaïsche opgewekte stroom kan aan het lichtnet geleverd worden (netgekoppeld systeem), in accu's opgeslagen worden (voor verlichting of bijvoorbeeld voor communicatiesystemen op afgelegen plekken) of direct gebruikt worden om bijvoorbeeld een pomp aan te drijven (autonoom systeem). Een zonnecel die met zijn esthetische kwaliteit bijzonder geschikt is voor zichtbare architecturale toepassingen, is de achtercontactcel. Die wordt zo genoemd omdat alle elektrische contacten op de achterzijde plaats vinden en de voorkant een nauwelijks zichtbaar metalen raster heeft, zonder storende dubbele metaalstroken. Dat resulteert ook in een grotere bruikbare oppervlakte van de cellen en hoeveelheid geleverde stroom.

Koppeling aan het elektriciteitsnet

Sommige zonnepanelen worden via een inverter aan het elektriciteitsnet gekoppeld, andere slaan overtollige energie op in een accu. Voor de tweede mogelijkheid wordt vooral gekozen op plekken waar het elektriciteitsnet ontbreekt of een aansluiting te duur is. De accu's moeten natuurlijk wel voldoende capaciteit hebben om een paar donkere dagen te overbruggen. Systemen die aan het elektriciteitsnet zijn gekoppeld sluizen de energie die niet wordt gebruikt door naar het energiebedrijf. In dat geval loopt de elektriciteitsmeter terug zolang in huis minder elektriciteit wordt gebruikt dan het zonnepaneel levert. Systemen die aan het elektriciteitsnet gekoppeld worden zijn netgekoppelde decentrale opwekkers.

Kosten

De terugverdientijd voor fotovoltaïsche zonnepanelen ligt rond de 30 jaar bij gelijkblijvende elektriciteit-prijs. Bij een stijging van 10% per jaar wordt het ca. 13 jaar. (Gemiddeld kost een Wp EUR 5.50 (ex. montage), 1Wp levert in Nederland 850Wh per jaar aan energie op, dat is met een gemiddelde prijs van 23 cent per kWh (juni 2008) = 18.4 cent. 5,50 / 0,184 = 29.9 jaar) De levensduur, afhankelijk van de kwaliteit, ligt tussen de 30 en 45 jaar voor zonnepanelen met kristallijne cellen en tussen de 5 en 15 jaar voor panelen op basis van amorf silicium. Tot 2004 werd in Nederland veel geïnvesteerd in zonne-energie, maar het abrupt stopzetten van subsidie heeft hier een eind aangemaakt. In andere Europese landen wordt nog wel veel geïnvesteerd in zonnepanelen omdat deze op lange termijn zinvol zijn. Niet alleen vanuit milieu-oogpunt, maar met de stijgende stroomprijs (tussen 2000 en 2004 met 8% per jaar en in 2005 met 12%), toenemend ook vanuit economisch oogpunt.

Een zonnepaneel kost ongeveer €550 per 100 Wp (prijspeil 2008). Een PV paneel levert in Nederland per 100 Wp op jaarbasis ca. 85 kWh. Elektriciteit kost €0,23 per kWh (NL, 2008). De jaarlijkse besparing bedraagt dus €19,55 per 100 Wp. Een paneel verdient zich daarom volgens de huidige stand van zaken (bij een stroom-prijs stijging van 10% per jaar) in 14 tot 15 jaar terug. Als de elektriciteitsprijs nog sneller stijgt zal deze tijd korter worden. In het geval dat de prijzen niet stijgen zal de installatie net quitte draaien.

Men vindt zonnecellen ook vaak op plaatsen waar een net niet voorhanden is, bijvoorbeeld op zeiljachten, boeien, palen langs de weg of op draagbare voorwerpen zoals rekenmachines.

In België, resulteerden de tegemoetkomingen van de diverse overheidsinstanties - gegeven de elektriciteitsprijzen bij Electrabel - in een te verwachten terugbetalingstermijn van de zonnepaneelinstallatie van circa 11 jaar. Dit mede dankzij de elektriciteitsopbrengst van deze geruisloze, milieuvriendelijke en duurzame energiebron. Zonder deze tegemoetkomingen zou bij die prijzen de afbetaling circa 15 jaar duren. Europese deskundigen voorspellen dat zonnestroom vanaf 2015 of 2017 volledig kan concurreren met marktprijzen van conventioneel opgewekte elektriciteit.

De productie van zonnepanelen vraagt op zich ook energie. De terugverdientijd van zo’n systeem in termen van energie in België en Nederland ligt tussen 1 en 2 jaar.

Opbrengst

De opbrengst van een zonnepaneel is afhankelijk van een aantal factoren:

• Opwaartse hellingshoek van invallend zonlicht; een zonnepaneel op de noorderbreedte van Vlaanderen en Nederland levert de hoogste opbrengst wanneer het een hellingshoek van 35° (tot 36°) heeft. Bij hellingshoeken tussen 20° en 60° is de jaaropbrengst slechts 5 % lager.
• Zijwaartse hoek : optimaal wanneer het paneel stationair gericht is op 5° ten westen van het zuiden. Bij oriëntaties tussen zuidoost en zuidwest is er slechts 5% verlies op jaarbasis. Met een meedraaiend paneel, wanneer het zonlicht er loodrecht op blijft vallen, stijgt uiteraard de productie.
• Oppervlak (lengte maal breedte). Maar ook hoe de panelen aan elkaar zijn bevestigd (parallel of serieel).
• Rendement; het percentage van de energie in het op het zonnepaneel vallende zonlicht dat wordt omgezet in elektriciteit. Verschillende typen zonnecellen hebben een verschillend rendement. Door onderzoek en ontwikkeling stijgen de rendementen nog voortdurend.
• Het achterliggende systeem; bij een autonoom systeem speelt de grootte van het opslagsysteem een belangrijke rol. Wanneer dit vol is kan er namelijk geen energie meer bij. Het paneel werkt dan voor niks.
• Zoninstraling; de hoeveelheid opvallend zonlicht bepaalt in belangrijke mate de opbrengst. Ook als het bewolkt is, werkt een zonnecel. Wolken houden slechts een deel van het zonlicht tegen - de rest van de stralen verspreiden ze - en in gebieden dicht bij de evenaar is de opbrengst hoger dan in meer gematigde gebieden. Aan de Franse Rivièra, waar veel minder bewolking is, levert de zon toch slechts 1,5 keer zoveel energie als in Nederland.

Om het vermogen van zonnepanelen te kunnen vergelijken zijn er standaardcondities opgesteld : een instraling van 1000 Watt/m2, waarvan het spectrum overeenkomt met het spectrum van zonlicht bij een luchtmassa van 1,5 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).