Inhoud
Wat doen zonnepanelen als de zon niet schijnt?
Een zonnepaneel beschikt over zonnecellen. Die vangen zonlicht op en zetten het om in gelijkstroom. Die gelijkstroom stroomt door het paneel naar de omvormer. De omvormer zet de gelijkstroom vervolgens om in wisselstroom – bruikbare elektriciteit.
Wat gebeurt er als er geen zonlicht maar schaduw op de zonnecel valt? Een zonnecel die helemaal geen zonlicht opvangt, kan geen energie opwekken. Hoe minder zonlicht je zonnepaneelinstallatie opvangt, hoe minder elektriciteit de installatie opwekt.
Ontvang offertes
Schaduw versus diffuus licht
Toch produceert een zonnepaneelinstallatie ook op bewolkte dagen elektriciteit. Weliswaar zal de installatie op een druilerige dag geen uitzonderlijk goede prestaties leveren. Het blijft sowieso de moeite waard om ook met weinig direct zonlicht een zonnepaneelinstallatie te laten plaatsen.
Dat komt omdat het soort schaduw op bewolkte dagen niet hetzelfde is als de schaduw die bijvoorbeeld een schoorsteen op je dak werpt.
Zonnecellen kunnen diffuus licht (dat bijvoorbeeld weerkaatst wordt door de wolken of gefilterd wordt door de bladeren van een boom) ook omzetten in elektriciteit. Tijdens de winter of op een bewolkte zomerdag levert je installatie dus nog steeds energie, maar minder energie dan op een heldere zomerdag.
Volledige schaduw, bijvoorbeeld van een boom of dakkapel, heeft een groter negatief effect op de energieproductie. Zonnepanelen die volledig bedekt zijn – bijvoorbeeld door een dikke laag dode bladeren – zullen (nagenoeg) geen elektriciteit opwekken.
Wat is het effect van schaduw op zonnepanelen?
Hoeveel invloed heeft schaduw op één zonnecel? (Bijvoorbeeld door een tak of blad)
Ligt er een blad of tak op één enkele zonnecel, terwijl alle andere zonnecellen nog wél zonlicht opvangen? Dan moet de stroom die de andere zonnecellen opwekken zich een weg banen door die ene beschaduwde cel.
Omdat de beschaduwde zonnecel zelf geen elektriciteit opwekt, zal die cel de stroom zelf opnemen. Weliswaar neemt de beschaduwde zonnecel niet alle opgewekte energie op. Toch heeft de opname een negatieve invloed op de productie van de installatie.
De beschaduwde zonnecel zet de opgenomen energie om in warmte. De cel wordt daardoor een zogenaamde hot spot. De hot spot kan zodanig heet worden dat de zonnecel smelt. Je wilt hot spots dus zo veel mogelijk vermijden. Ze kunnen namelijk de levensduur van je zonnepanelen inkorten.
Hoeveel invloed heeft schaduw op meerdere zonnecellen? (Bijvoorbeeld door bomen of een dakkapel van de buren)
Wat als meerdere zonnecellen in de schaduw liggen, bijvoorbeeld door bomen of de dakkapel van je buren? In theorie zou de stroom van de zonnecellen die wel energie opwekken door de beschaduwde cellen moeten stromen. Het effect op de productie van zonne-energie zou enorm zijn.
Gelukkig zijn nieuwe zonnepaneelinstallaties voorzien van zogenaamde bypass diodes.
Bypass-diodes
Elk zonnepaneel wordt door een bypass-diode in 3 banen opgedeeld.
Eenvoudig gezegd zorgen de bypass-diodes ervoor dat de zonnepaneelinstallatie de banen met kapotte of beschaduwde zonnecellen negeert. De elektriciteit stroomt dus niet door de beschaduwde of kapotte zonnecellen, maar gaat via een omleiding (de bypass) naar de omvormer.
Daarvoor schakelt de bypass-diode 1/3de van het zonnepaneel (het deel dat beschaduwd wordt) tijdelijk uit.
De invloed van schaduw op de energieproductie is dankzij de bypass-diodes een stuk kleiner. De opbrengst van de zonnecellen die wel nog energie opwekken, wordt niet geabsorbeerd door de beschaduwde of kapotte zonnecellen.
De omvormer
Wat als een groot deel van een zonnepaneel beschaduwd wordt? Dan komen de bypass-diodes voor een probleem te staan. Gelukkig biedt de omvormer daarvoor een oplossing. De software in de omvormer bepaalt hoe slim de zonnepaneelinstallatie omgaat met beschaduwde zonnecellen en -panelen. Het is de omvormer, of eerder de software in de omvormer, die dicteert wat in welke situatie moet gebeuren.
Een goede omvormer berekent hoe hij de opbrengst kan maximaliseren, ook bij weinig zonlicht en veel schaduw.
Hoeveel energie levert een zonnepaneel op in de zon? Hoeveel verlies door schaduw? Opbrengst zelf berekenen
Dat verschilt per zonnepaneel. Niet enkel het vermogen van de zonnepanelen, maar ook de werking van de omvormer bepaalt de energieproductie van de zonnepaneelinstallatie. Hoe slimmer de omvormer omgaat met schaduw en hoe beter je zonnepaneelinstallatie voorzien is tegen beschaduwing, hoe kleiner het effect op je energieproductie.
Online vind je verschillende tools om je te helpen bij de berekening. Ook kan een zonnepaneelinstallateur de berekening voor jou maken.
Ontvang offertes
Oplossingen: zo ga je om met schaduw op je zonnepanelen
Er zijn verschillende handige technische snufjes en relatief eenvoudige ingrepen waarmee je de invloed van schaduw op de opbrengst van je zonnepaneleninstallatie kunt beperken.
Het blijft natuurlijk zo dat een zonnepaneelinstallatie pas optimaal rendeert als alle zonnepanelen zoveel mogelijk zon opvangen. Een correcte en strategische plaatsing is en blijft cruciaal.
Optie 1: Een goede of meerdere MPP-trackers
Elke omvormer beschikt over een MPP-tracker (afkorting voor maximum power point tracker). De MPP-tracker bepaalt, eenvoudig uitgelegd, wanneer de bypass-diodes in actie schieten en zorgt ervoor dat je zonnepanelen het beschikbare zonlicht optimaal benutten.
Bij schaduw op één of meerdere zonnecellen geeft de MPP-tracker aan de bypass-diodes door hoe ze moeten reageren.
Meer technisch: de MPP-tracker analyseert de verhouding tussen de spanning en de opgewekte stroom en gebruikt die informatie om de energieproductie te optimaliseren.
Een kleine omvormer (met een vermogen kleiner dan 3 kW) beschikt doorgaans over slechts één enkele MPP-tracker. Omvormers met een vermogen boven 3 kW kunnen over twee of meer MPP-trackers beschikken.
Een omvormer met meerdere MPP-trackers kan accurater reageren op schaduw en het beschikbare zonlicht beter benutten.
Optie 2: Meerdere MPP-trackers en meer strings
Een normale omvormer wordt een string-omvormer genoemd. De zonnepanelen zijn, met zo’n omvormer, in serie op elkaar aangesloten. Dat betekent dat de stroom van het verst gelegen zonnepaneel eerst door alle andere zonnepanelen loopt, voordat die in de omvormer terechtkomt en wordt omgezet in bruikbare elektriciteit.
Als je een omvormer met meerdere MPP-trackers gebruikt, kun je de zonnepanelen op twee of meer verschillende strings aansluiten. Er zijn dan twee (of meer) groepen zonnepanelen die in twee (of meer) series op elkaar zijn aangesloten.
Zijn de zonnepanelen in de ene string beschaduwd? Dan heeft dat geen effect op de energieproductie van de zonnepanelen in de andere string.
Beste oplossing voor veel panelen
Werken met meerdere strings is een goede oplossing voor grote zonnepaneelinstallaties met twaalf of meer zonnepanelen.
Optie 3: Optimizers
Een zonnepaneelinstallatie met optimizers bestaat uit panelen die elk voorzien zijn van een eigen MPP-tracker. Die MPP-trackers kunnen de bypass-diodes nog preciezer regelen dan MPP-trackers die in de omvormer zitten.
Optie 4: Micro-omvormers en parallelle schakeling
Een zonnepaneelinstallatie met micro-omvormers bestaat uit zonnepanelen die elk voorzien zijn van een eigen, kleine omvormer.
Met micro-omvormers vormt elk zonnepaneel een eigen string. Er is dus geen schakeling in serie, maar een parallelle schakeling.
Schaduw op het ene zonnepaneel heeft geen invloed op de productie van het andere zonnepaneel. De stroom hoeft immers niet door het beschaduwde zonnepaneel te stromen, waardoor je energieverliezen elimineert.
Uiteraard zijn de micro-omvormers ook voorzien van hun eigen MPP-trackers voor een nog betere opbrengst.
Met micro-omvormers kun je bovendien de productie van elk individueel zonnepaneel monitoren.
Goede oplossing voor kleine installaties
Micro–omvormers kun je ook voor kleine zonnepaneelinstallaties gebruiken.
Optie 5: Minder zonnepanelen plaatsen
Een goedkopere oplossing? Minder zonnepanelen plaatsen. Of beter nog: géén zonnepanelen in de schaduw plaatsen.
Een zonnepaneelinstallatie met twaalf zonnepanelen, waarvan er twee het grootste deel van de dag in de schaduw liggen, presteert niet noodzakelijk beter dan een installatie met tien zonnepanelen die wél de hele dag zonlicht opvangen. Dat geldt zeker als je geen optimizers of micro-omvormers gebruikt.
Optie 6: Oriëntatie van het zonnepaneel – verticaal of horizontaal op een hellend of plat dak
Minder voor de hand liggend, maar eigenlijk vrij logisch: de oriëntatie van je zonnepanelen speelt een rol in de invloed van schaduw op je energieproductie.
Hoe minder zonnepanelen geraakt worden door een strook schaduw, hoe kleiner het effect op je energieproductie. Een strook schaduw die op meerdere zonnepanelen valt, heeft een groter effect op je energieproductie.
Het is dus beter als de schaduw van bijvoorbeeld een boom op één verticaal georiënteerd zonnepaneel valt dan wanneer diezelfde schaduw drie horizontaal georiënteerde zonnepanelen raakt.
Omgekeerd kan natuurlijk ook. Als een dakkapel schaduw werpt op drie verticaal georiënteerde zonnepanelen, is dat storender dan wanneer de dakkapel één horizontaal gelegen zonnepaneel raakt.
Advies: Laat een zonnepaneelexpert de situatie analyseren
De beste tip voor een zo hoog mogelijke energieproductie? Doe een beroep op de kennis en expertise van een zonnepaneelexpert. Hij of zij bekijkt de situatie op je dak en kan berekenen welke zonnepaneelinstallatie de beste opbrengst levert.
Daarbij houdt hij of zij rekening met schaduw en zonlicht doorheen het jaar, zodat je ook tijdens de wintermaanden op een redelijke energieproductie mag rekenen.
Ontvang offertes
AIKO zonnepanelen: werken ook in de schaduw
Verschillende bedrijven zijn druk in de weer met het ontwikkelen van zonnepanelen die ook in de schaduw blijven werken. Het Chinese bedrijf AIKO heeft bijvoorbeeld een zonnepaneel ontwikkeld waarbij de bypassdiode niet een derde van het zonnepaneel uitschakelt, maar enkel het beschaduwde deel omzeilt.
Benieuwd welke zonnepanelen het best te gebruiken zijn bij weinig zon? Ontvang advies op maat
Kies je voor optimizers? Of laat je toch beter zonnepanelen met micro-omvormers plaatsen? Of herbekijk je liever je hele zonnepaneelinstallatie? Wat de beste optie is, verschilt per dak en woning.
Precies daarom is het aan te raden om advies in te winnen bij een zonnepaneelexpert. Die analyseert de situatie op je dak, bekijkt de energienoden van je gezin en weet je feilloos te vertellen welke oplossing het meest geschikt is.
Stel via onderstaand formulier al je vragen over zonnepanelen, schaduw en zonne-energie en ontvang gratis een vrijblijvend antwoord van ervaren installateurs. Zo laat jij straks zonnepanelen plaatsen die het hele jaar door optimaal presteren, zoveel mogelijk energie opwekken en zo min mogelijk verlies lijden bij schaduw.