Bij het vergelijken van offertes van zonnepanelen wordt er naast de prijs uiteraard gekeken naar het aantal kWh’s dat een installatie gaat opbrengen. Helaas wordt er nog niet zoveel aandacht besteed aan de manier waarop deze opbrengst-berekeningen tot stand komen. Met als gevolg dat er op termijn best wel eens wat eigenaren van zonnepanelen teleurgesteld zouden kunnen raken.

Hoe wordt de opbrengst van een zonnepanelen installatie berekend?
Om de opbrengst van een installatie te berekenen wordt de jaarlijkse stralingssom op het paneelvlak vermenigvuldigd met het rendement en gecorrigeerd met de systeemverliezen (= systeemperformance):

Toelichting

• De straling op het paneelvlak wordt op basis van klimaatdatabases bepaald. Naar gelang de helling en oriëntatie van de zonnepanelen wordt deze waarde gecorrigeerd.
• Het rendement van een zonnepaneel is afhankelijk van zijn temperatuur en de intensiteit en kleur van het licht dat er op valt. Het gegeven rendement geldt slechts bij de (standaard) condities waaronder het paneel getest is. In praktijk is het rendement lager als gevolg van o.a. warmte en een lagere lichtintensiteit. Deze afwijking komt terug in de systeemperformance.
• De systeemperformance wordt bepaald door systeemverliezen (indien we bijvoorbeeld 20% verliezen hebben, dan geeft dat een performance van 80%) en is de indicator voor de kwaliteit van de gehele installatie. De genoemde verliezen bestaan uit o.a. verlaagd rendement door warmte, lagere lichtintensiteit, afwijkingen in het lichtspectrum, omzettingsverliezen in de omvormer, warmteontwikkeling in kabels, vervuiling, schaduw, etc.

Aangezien het Watt-Piek vermogen van de installatie het product is van het rendement en het paneeloppervlak kunnen we de formule als volgt veréénvoudigen:

Voorbeeld 1:
We plaatsen 8 zonnepanelen van 250 Wp (8 * 250 Wp = 2000 Wp = 2 kWp) in het midden van het land (regio Utrecht) onder ideale hoek van 35º op het zuiden. Indien we rekenen met een stralings-som op het paneelvlak van 1.110 kWh / m² / jaar en een performance van 85% dan ziet de opbrengstberekening er uit als volgt:

1.110 * 2 * 0,85 = 1.887 kWh / jaar (de productiefactor die hieruit volgt is 943,5 kWh/kWp)

Met welke cijfers rekenen we?
In offertes wordt meestal over de opbrengst en de productiefactor gesproken. Zonder informatie over de gebruikte stralingssom of de performance zegt dit echter helemaal niks over de kwaliteit van een installatie. Dit kunnen we illustreren met voorbeeld 2 waarin we een installatie hebben met een performance van slechts 80% (dus een mindere kwaliteit dan voorbeeld 1):

Voorbeeld 2:
We plaatsen weer 8 zonnepanelen van 250 Wp (8 * 250 Wp = 2000 Wp = 2 kWp) in het midden van het land (regio Utrecht) onder ideale hoek van 35º op het zuiden. We rekenen nu met een stralings-som op het paneelvlak van 1.260 kWh / m² / jaar en een performance van 80%:

1.260 * 2 * 0,80 = 2.016 kWh / jaar (de productiefactor die hieruit volgt is 1008 kWh/kWp)

Op het eerste oog presteert de installatie uit voorbeeld 2 bijna 7% beter. Echter de installatie uit voorbeeld 1 zal in praktijk 6% meer energie genereren. De performance is namelijk 85% terwijl de performance in voorbeeld 2 slechts 80% is. De systeemprognose in voorbeeld 2 komt beter uit omdat er gerekend is met een hogere stralingssom op het paneelvlak.

Uiteindelijk zal natuurlijk de daadwerkelijke stralingssom bepalend zijn voor de opbrengst van de installatie. Deze wordt niet geleverd door de installateur, maar krijgen we gratis van moeder natuur!

Wat is reëel om rekening mee te houden?
In voorbeelden 1 & 2 is met een verschillende stralingssom gerekend. De 1.110 kWh / m2 / jaar uit voorbeeld 1 is op basis van de PVGIS-3 klimaatdatabase en de 1.260 kWh /m2 / jaar komt uit de de PVGIS-CMSAF klimaatdatabase. In de praktijk wordt met verschillende databases gerekend, welke grote onderlinge verschillen kennen. Bovengenoemde databases geven tot wel 30% (+ en -) verschil in stralingssom binnen Europa. Zie onderstaande figuur (weergave relatieve verschil tussen PVGIS-3 en PVGIS-CMSAF):

Deze verschillen kunnen we verklaren uit de manier waarop ze tot stand gekomen zijn. De data van PVGIS-3 zijn in de periode van 1981 - 1990 gemeten door stralingsmeters op de grond. Voor plaatsen gelegen tussen waarnemingsstations worden gegevens geëxtrapoleerd. De PVGIS-CMSAF database is tot stand gekomen in de periode van 1998 - 2011 met satellietmetingen. De laatstgenoemde database komt voor Nederland ongeveer 10% - 15% beter uit.

Voor het verschil zouden verschillende verklaringen kunnen zijn:

• In de periode 1998 - 2011 kan het in Nederland daadwerkelijk zonniger geweest dan in de periode 1981 - 1990. Als dit zo is, dan is de volgende vraag: Is dit een structurele ontwikkeling, of is dit toevallig geweest?
• Metingen op basis van stralingsmeters op de grond kunnen negatief beïnvloed zijn door vervuiling, condens, begroeiing in de omgeving en dergelijke.

Als we de PVGIS-CMSAF database relateren aan de straling die we de laatste jaren hebben ontvangen dan kunnen we concluderen dat deze redelijk representatief is. Aan de andere kant: de effecten die de grondmetingen van PVGIS-3 negatief beïnvloeden (vervuiling, condens, begroeiing, etc) zijn net zo goed van toepassing op de prestatie van onze zonnepanelen. Ook het bestaan van langduriger cycli zoals bijvoorbeeld de zonnecyclus (+- 11 jaar) zorgen ervoor dat het weer over langere periode beïnvloed wordt. We kunnen dus niet zonder meer stellen dat een berekening op basis van de hoge database representatief is voor de lange periode (misschien wel 30 jaar) waarin we onze zonnepanelen exploiteren.

Zeker als we de investering in onze installatie beoordelen vanuit financieel perspectief, is het raadzaam om met iets behoudender uitgangspunten (zoals bijvoorbeeld de PVGIS-3 database) te rekenen. Immers rendementen uit het verleden bieden geen garantie voor de toekomst….

Waar moet je op letten bij het beoordelen van een offerte?
In de beoordeling van de offerte moeten we ons richten op het geleverde vermogen en de performance. De keuze van klimaatdatabase is minder relevant. Het gaat er om wat er van deze instraling wordt omgezet in elektrische energie. Als jouw aanbieder een analyseprogramma zoals PV*SOL heeft kan hij de performance van jouw installatie nauwkeurig in kaart brengen, zodat jij de aanbieding écht kunt beoordelen op kwaliteit!