Zonnepanelen en bewolkte dagen: diffuus licht en minimale opbrengst
Wat is het?
Zonnepanelen werken ook op bewolkte dagen, maar met een lagere opbrengst. Het zonlicht wordt dan verstrooid door wolken, wat we diffuus licht noemen.
Dit is anders dan direct zonlicht op een heldere dag. Veel mensen denken dat zonnepanelen op grijze dagen stilvallen. Dat is niet waar. De panelen zetten nog steeds licht om in elektriciteit, alleen minder efficiënt.
De opbrengst kan zakken tot 10-25% van het piekvermogen. In Nederland, met zijn vele bewolkte dagen, is dit een belangrijk gegeven.
Het beïnvloedt de jaaropbrengst en de terugverdientijd van je installatie. Goede panelen presteren ook onder deze omstandigheden relatief goed.
Hoe werkt het precies?
Zonnepanelen bevatten fotovoltaïsche cellen, meestal gemaakt van silicium. Deze cellen reageren op fotonen, lichtdeeltjes, niet alleen op warmte.
Zelfs op een bewolkte dag bereiken veel fotonen de aarde, alleen verspreid over een groter gebied.
De omvormer speelt een cruciale rol. Deze zet de gelijkstroom van de panelen om in wisselstroom voor je huis. Moderne omvormers zijn slim en kunnen ook bij lage lichtintensiteit nog rendement halen.
De rol van de thuisaccu
Ze zoeken continu naar het maximale vermogen (MPPT). De hellingshoek en oriëntatie van je panelen zijn extra belangrijk bij diffuus licht. Een optimale opstelling vangt ook het schaarse indirecte licht zo goed mogelijk. Schaduw van bomen of gebouwen heeft nu een nog groter negatief effect.
Een thuisaccu wordt interessanter met wisselende opbrengsten. Je kunt de stroom van een zonnige ochtend opslaan voor gebruik op een bewolkte middag.
Zo ben je minder afhankelijk van het net en maximaliseer je je eigen verbruik. De accu helpt ook om de pieken en dalen in productie op te vangen.
Je kunt de opgewekte stroom verschuiven naar momenten met meer verbruik, zoals de avond. Dit verhoogt je zelfconsumptie aanzienlijk.
De wetenschap erachter
Zonlicht bestaat uit een spectrum van golflengten. Siliciumcellen zijn gevoelig voor een breed deel van dit spectrum, ook het deel dat door wolken wordt doorgelaten.
Wolken werken als een diffusor, ze verstrooien het directe zonlicht in alle richtingen. Het rendementsverlies bij bewolking is niet lineair.
Bij lichte bewolking kan de opbrengst nog 50-70% zijn. Bij dichte, lage bewolking daalt dit fors. De kleur en dikte van de wolkenlaag bepalen hoeveel licht erdoorheen komt. Onderzoek toont aan dat moderne monokristallijne panelen beter presteren bij diffuus licht dan oudere types.
Hun hogere efficiëntie zet een groter deel van het beschikbare licht om.
Invloed op de jaaropbrengst
Ook de temperatuur speelt een rol; panelen werken efficiënter bij koeler weer, wat vaak samengaat met bewolking. In Nederland is gemiddeld 40-50% van de zonne-uren 'bewolkt'. Toch halen goed geïnstalleerde systemen hier een respectabele jaaropbrengst.
De lange zomerdagen laten je optimaal profiteren van zonuren en compenseren deels de lagere winter- en bewolkte-dagen-opbrengst. De zogenaamde 'Performance Ratio' (PR) geeft aan hoe goed je systeem presteert onder daadwerkelijke omstandigheden.
Een hoge PR betekent dat je systeem ook bij minder ideaal weer goed zijn werk doet.
Dit is een belangrijkere maatstaf dan alleen het piekvermogen.
Voordelen en nadelen
Het belangrijkste voordeel is dat je ook op grijze dagen energie opwekt. Je bent niet volledig afhankelijk van direct zonlicht.
Dit maakt zonnepanelen in een land als Nederland alsnog een rendabele investering op de lange termijn, zeker met de maximale opbrengst op een zonnige dag.
Invloed op je terugverdientijd
Een nadeel is de onvoorspelbaarheid en de lagere opbrengst. Je kunt minder nauwkeurig plannen wanneer je stroom gaat opwekken. Voor mensen die volledig van het net willen, is dit een uitdaging zonder enorme accucapaciteit.
De lagere opbrengst op bewolkte dagen verlengt de terugverdientijd iets. Toch wegen de hoge opbrengsten op zonnige dagen hier ruimschoots tegenop.
De huidige energieprijzen maken elke opgewekte kilowattuur waardevol. Subsidies en salderingsregelingen in Nederland compenseren dit deels. Door te salderen krijg je voor teruggeleverde stroom hetzelfde tarief als wat je betaalt. Dit maakt ook de minder productieve uren financieel aantrekkelijk.
Een thuisaccu kan de terugverdientijd beïnvloeden. De extra investering moet zich terugverdienen door meer eigen verbruik en minder afhankelijkheid van het net.
Dit is sterk afhankelijk van je verbruiksprofiel en de toekomstige energietarieven.
Voor wie relevant?
Deze informatie is relevant voor iedereen met zonnepanelen of plannen daarvoor. Het helpt om realistische verwachtingen te hebben over de opbrengst, vooral in de herfst- en wintermaanden. Het voorkomt teleurstellingen.
Specifiek relevant voor huishoudens met een zuidelijke oriëntatie én voor diegenen met een minder ideale ligging (oost/west). Bij een oost-west opstelling is de invloed van bewolking zelfs relatief gunstiger, omdat de productie over de dag is gespreid. Mensen die overdag weinig thuis zijn en 's avonds veel verbruiken, hebben veel baat bij een accu.
Voor wie is een thuisaccu extra interessant?
De opgewekte stroom van de dag wordt dan 's avonds gebruikt. Dit verhoogt je onafhankelijkheid aanzienlijk.
Ook bij een dynamisch energiecontract kan een accu slim zijn. Je kunt stroom opwekken en opslaan wanneer de prijs laag is (overdag), en gebruiken wanneer de prijs hoog is (piekuren). Dit vergt wel een slim besturingssysteem.
Huishoudens die streven naar maximale zelfvoorziening of een noodstroomvoorziening willen, zijn de derde doelgroep. Een accu biedt dan uitkomst bij stroomuitval, mits het systeem daarvoor geschikt is (eilandmodus).