PV-collectoren, 6 redenen tot voorbehoud

PV-collectoren zijn hip, mede veroorzaakt doordat ze zichzelf terug verdienen. Je wekt thuis electriciteit op, die je kan gebruiken om elektrische apparaten te laten werken:

Verschillende typen PV-panelen:

  • Harde zonnepanelen verwerkt in platen
    • Monokristallijn silicium, effen zwart (enkele procenten meer rendement dan Polykristallijn).
    • Polykristallijn silicium, herkenbaar aan het vlekkerige oppervalk, maar goedkoper te produceren. Als men zonnepanelen lelijk vindt, dan bedoeld men meestal dit type. Deze panelen hebben de beste prijs/productie verhouding en produceren het meest in goede zonnige situaties. Anno 2013 was de terug verdientijd ca. 7 jaar bij gelijk blijvende prijs van 21ct/kWh.
  • Flexibele zonnepanelen die op verschillende materiaalen geplakt kunnen worden
    • Amorf silicium, Dit materiaal wordt in poedervorm gebruikt en kan daardoor in buigbare toepassingen gebruikt worden. Ondanks de goedkopere productiekosten, is prijs/productie-verhouding lager dan de harde panelen.

Kosten van de investering

PV-collectoren worden verkocht met een waarde voor Wattpiek. Grofweg betaal je 1 euro per Wattpiek.
Naast de PV-collectoren zal geïnvesteerd moeten worden in Omvormers en montagemateriaal om ze op te stellen.
Gemiddeld kost een kWh geproduceerde PV-electrisiteit tussen de 14 en 20 Eurocent. Dat is dus gunstiger dan de prijs van afgenomen stroom vanuit het net, nu gem. 21 ct/kWh. Ter vergelijk, van onze huidige electriciteitrekening is ca. 60% veroorzaakt door transportkosten.

Hoeveel electiciteit heeft u nodig?

Kijk op uw stroomrekening! Een gemiddeld huis heeft 4000 kWh per jaar nodig. Kies voor een beperkte overcapaciteit.
  • A) PV- collectoren verliezen tot 10% van hun capaciteit in 10 jaar. En nog eens 10%-punt in de volgende 15 jaar.
  • B) De trend van afgelopen jaren is dat huishoudens geleidelijk meer electriciteit zijn gaan gebruiken door meer elektrische aparaten.
  • C) Aardgas is uit! Niet duurzaam, koken met electriciteit (inductie) is veel efficienter, levert een hoop schade op, en de prijs is politiek gevoelig.
Voor 3500 kWh heeft u 30 m2 (ca 6 bij 5 meter) nodig en dat is iets groter dan een gemiddeld dak. Als u vooral als belegging wil investeren in PV-Collectoren, kies dan voor deelname in een projecten waarmee de platte daken van scholen en kantoren worden belegd met PV-Collectoren. Dat is financieel heet meest efficient.

6 Risico's voor zonnecollectoren

Bij de berekening zijn de volgende items relevant:
  • Maak een berekening voor een economische levensduur van 10 jaar (de technische levenduur is bij goede panelen 25-40 jaar). De levensduur wordt vooral bepaald door de snelheid waarmee delaminatie optreed. Dat wordt bepaald hoe
    • de wafers tussen de twee bescherm lagen zijn geplakt. Denk aan vacuŁm en waaruit de materialen bestaan. Glas is bewezen duurzaam, van kunststoffen kan dat niet gezegd worden. Kunststoffen kunnen als gevolg van UV verharden en ontleden.
    • en hoe de randen van het paneel dicht gehouden worden. de mest duurzame is de rand in en aluminium profiel klemmen. Alle merken doen dat, maar de vraag is hoe? Puur op druk en klemming (duurzaam, mits heel precies uitgevoerd), of ondersteund met gebruik van kitten. Alle kitten haarden gedurende jaren verder uit en zullen op den duur broos worden. Waardoor water tussen de lagen kan komen. Kitten is veruit het goedkoopst en zie je nog zelden bij niet aziatische panelen, maar ook het minst duurzaam. Een levensduur van meer dan 20 jaar wordt dan minder waarschijnlijk.
    Een PV-collector bestaat grofweg uit 3 lagen: -voorzijde (altijd doorzichtig), -pv-collectoren en -achterzijde. In de productie worden dezelfe op verschillende manieren aan elkaar geplakt. Tussen deze 2 lagen kan water komen, bevriezen enz. wat tot delaminatie leidt. Met name de goedkopere panelen worden met kit dichtgeplakt en kit is minder duurzaam. De duurzamere panelen worden in de aluminium rand samengeperst.
    Het is denkbaar dat de collectoren die over 10-15 jaar uw PV-collectoren zo weinig stroom producteren in vergelijking met de dan verbeterde panelen dat het rendabel is om ze te vervangen. Dit is dan meteen te combineren met de vervanging van de omvormers. Omvormers hebben grofweg de halve levensduur van panelen, ca 10 - 12 jaar.
  • Denk bij de berekening aan mogelijkheden om zelf de stroom te gebruiken op moment van opwekking. De zogenaamde salderingsregeling is tot en met 2019. Vanaf 2020 kon er en nieuw grigime ingevoerd worden en het besluit daarover wordt in 2017 genomen. Mocht de Saderingsregeling vervallen, of meest warschijnlijk minder aantrekkelijk worden gemaakt, dan is het verstandiger te kiezen voor panelen die bij mindere weersomstandigheden produceren. Panelen die ook produceren als er wel voldoende licht is, maar geen zon (bewolkt weer).
  • Wat wordt de energieprijs en dus de prijs van electriciteit in de toekomst? Niemand die het weet:
    • Experts in de energiewereld verwachten dat de stabiliteit van het elektrisiteitsnet zoals wij dat nu kennen zal verslechteren. Nederland heeft een waanzinnig betrouwbaar netwerk maar er moet enorm geinvesteerd worden om de snel groeiende en wisselende vraag te kunnen leveren. Een van de grootste gevaren is disbalans, die met name veroorzaakt wordt, door energerzijds de onvoorspelbaarheid van zonne en windenergie en anderzijds de verwachte snelle groei van elektrische auto's die allemaal aan het einde van de dag opgeladen willen worden. In sommige straten is dit al een probleem. Terug naar onze eigen stroomopwekking: er zijn experts die pleiten voor meer zelfvoorzienendheid.
    • Politieke wereld problemen worden vaak bestreden met het instellen van handelssancties waaronder een energieboycot. In 1973 waren wij Nederlands daar direct het slachtoffer van toen de oliekraan dicht ging. Op dit moment is de Gaskraan afkomstig uit Rusland aan het dicht gaan. Elke schaarste geeft problemen, en zeker met energie kan dat flink uit de hand lopen.
  • Ook PV-Collectoren hebben onderhoud nodig. Denk er aan om deze nu en dan te controleren en schoon te (laten) maken. Vergelijk het met het wassen van uw ramen, u merkt dat erna veel meer licht binnenkomt. Verder heeft elk paneel en aluminium randje. Op dat randje kan organisch materiaal verzamelen en er mos op groeien. Hoe vlakker het paneel geplaatst is, hoe meer dit tot problemen zal leiden. Als voorbeeld: Rijkswaterstaat gaat bij plaatsing van verkeersborden en verkeerslichten ervan uit dat na enige tijd er ca. 10% minder lichtafgite is als gevolg van vervuiling. Bij zonnecollectoren is dat niet anders. Mochten uw pannelen niet makkelijk bereikbaar zijn, zult u kosten moeten maken voor de inhuur van vakmensen. Daarnaast kunnen PV-Collectoren ook beschadige ten gevolge van vallen voorwerpen. En kunnen omvormers kapot gaan.

Garanties

Afhankelijk van het merk worden garanties afgegeven. Een gebruikelijke maat in de markt is inmiddels:
  • Na 12 jaar levert het paneel nog tenminste 90%.
  • Na 25 jaar levert het paneel nog tenminste 80%.
Noot1: Hoeveel is zo'n garantie waard. De meeste verkopers zijn jonge bedrijven. En de concurrentie in de markt is moordend, er is nog nauwelijks droog brood in te verdienen. Het is waarschijnlijk dat deze jonge markt naar een shake-out werkt. In een grove schatting zal 75% van de aanbieders verdwijnen ten gunste van de succesvolle partijen die dor kunnen groeien.
U zult fabrieks garantie nodig hebben! En dus zal u er zich in moeten verdiepen welk fabrikaat in het aanbod zit. Noot2: Omdat veruit de meeste installateurs voor hun winst grotendeels afhankelijk zijn van volume kortingen, zullen wij u adviseren vanuit het merk waar zij hun volume proberen te halen. Noot3: De effectiviteit van panelen is afgelopen jaren significant gegroei. 10 jaar oude panelen zijn technisch nog OK, maar de omvormers hebben een leversduur van ca 10-12 jaar. Zodra deze vervangen moeten worden is het rendabeler ook de panelen te vervangen. De reden, met een nieuwe investing haalt u veel meer energie uit hetzelfde oppervlakte. Probeer uw terugverdientijd niet langer te maken dan de levensduur van de omvormers.

Omvormers

Omvormers transpormeren de door de panelen opgewekte gelijkstroom naar 230Volt wisselstroom. Dit is een proces dat energie kost. Gebruikelijke rendementen van hedendaarse omvormers ligt rond 96%. Het verlies ontstaat doordat tijdens het omvormen warmte ontstaat.
Er zijn 2 typen omvormers:
  • Mezo omvormers. De stroom van alle geschakelde panelen wordt in een keer omgevormd naar 230 V. Dit is de meest efficiente oplossing voor als uw panelen nooit last hebben van schaduw. De reden de panelen worden in lijn geschakeld. En de lijn is net zo productief als de zwakste schakel! Mocht een paneel 25% minder produceren, zal de hele lijn 25% minder produceren.
  • Micro omvormers. Elk paneel heeft zijn eigen omvormder die buiten vlak bij het paneel is gemonteerd. Uiteraard is dit kostbaarder qua inkoop en montageuren. Door de hogere investering minder efficient dan de Mezo omvormer, echter mocht een of meer panelen nu en dan in de schaduw hangen, dan is dit een serieus te overwegen alternatief.

Aansluiten PV-panelen

PV-panelen produceren een spanningsverschil + een stroom. Meerdere panelen kan je op twee manieren aan elkaar aansluiten:
  • Elk afzonderlijk naar de omvormer (parallel)
  • In serie in en lijn achter elkaar (in serie)
Standaard is om de panelen in serie te schakelen. Het grote voordeel is dat de panellen met minimale langte aan draden en stekers aan elkaar aan gesloten kan worden. Maar in serie schakelen heeft ook nadelen. Denk aan een slinger met kerst lampjes: Aan en slinger zit een 230V stekker die in het het stopcontact kan. Ze dat er 23 lampjes aan de slinger zitten, dan zal elk lampje geschikt moeten zijn voor 10 Volt. De stroom die door de lampjes is door allemaal gelijk. Dat betekent dat het zwakste lampje bepaald hoeveel stroom er doorheen loopt en hoe fel ze kunnen branden. Is een lampje defect, is de gehele slinger defect.
In serie geschakelde panelen werken op dezelfde manier: De spanningsverschil die tussen begin en eindpunt te meten is, is gelijk aan de som van de spanningsverschillen van alle panelen tesamen. 10 Panelen tesamen kunnen een spanningsverschil opleveren van bijv. 400 Volt. Anders is het met de stroom. De stroom die door de gehele keten loopt, is afhankelijk van de zwakte schakel. Levert een panel niet meer dan 3 Ampere, zal de gehele string niet meer dan 3 A leveren.
Dit is meteen het belangrijkste nadeel van in serie geschakelde panelen, mocht een paneel minder presteren(vogelpoep, schaduw, bladeren, mos, wafer breuk, enz.), dan zal de gehele string minder presteren. En om te weten welk paneel de rest ophoudt, zul je vergelijkbaar met een slinger kerstlampjes elk paneel onafhankelijk moeten nameten. Je zal elk paneel afzonderlijk moeten nameten.

Dit is de reden te kiezen voor alternatieven. Er zijn er twee:
  • Werken met micro omvormers. De converteren de gelijkstroom per paneel direct naar wisselstroom. De wisselstroom wordt per micro omvoer rechtstreeks aan het net geleverd. Verder zijn de nu verkrijgbare micro omvormers voorzien van wifi monitoring. Via een internetverbinding kan je precies zien hoeveel elk paneel/omvormer op dat moment levert en afgelopen tijd heeft geproduceerd. Het vinden van slecht functioneren panelen is dan kinderspel.
  • Werken met optimizers. Optimizers worden ook parallel aangesloten. Zij converteren de stroom naar een hogere spanning, bijv. 400 V. Doordat de panelen parallel zijn aangesloten en de spanning constant is, kan de hoofdomvormere efficienter werken. Ook nu verkrijgbare optimizers zijn voorzien van wifi-monitoring functionaliteit, zodat per paneel/omvormer de prestaties nauwgezet gevolgd kunnen worden.
    Verkooppraat:
    • Micro omvormers zijn altijd beter, onzin. Hangt van de eventuele schaduw af.
    • Micro omvormers geven warmte af waardoor de panelen (te) warm worden. Dit klopt. Het beste kunnen micro-omvormers aan de bovenzijde achter het paneel gemonteerd worden, of nog beter op de rails daarachter. Hierdoor zal de warme lucht minder tegen het paneel aanstromen. Indien de temperatuur van een PV-paneel boven 25 graden komt gaat deze slechter presteren. De mate waarin, is ook per type verschillend. Helaas zijn hierover niet de beste gegevens beschikbaar. En sommige onderzoeken zijn strijdig in hun bevindingen.