Zonnepanelen en dauw in de ochtend: effect op opbrengst

Wat is het?

Dauw is die dunne laag waterdruppeltjes die je 's ochtends op gras, auto's en dus ook op je zonnepanelen ziet liggen. Het ontstaat wanneer de oppervlaktemperatuur van een voorwerp daalt onder het dauwpunt van de omringende lucht. Voor je zonnepanelen betekent dit dat ze 's nachts sneller afkoelen dan de lucht, waardoor vocht condenseert op het koude glas.

Deze laag is dunner dan regen, maar kan de panelen volledig bedekken.

Het is een veelvoorkomend verschijnsel in Nederland, vooral in de lente en herfst op heldere, windstille nachten. Veel mensen vragen zich af of dit ochtendlijke laagje water invloed heeft op de stroomproductie van hun installatie.

Hoe werkt het precies?

De impact van dauw op je opbrengst is tweeledig. Ten eerste werkt de waterlaag als een soort diffuus filter.

Zonlicht dat op de bedauwde panelen valt, wordt verstrooid en gebroken voordat het de zonnecellen bereikt. Dit vermindert de directe instraling en daarmee de piekproductie in de vroege ochtend. Ten tweede heeft dauw een indirect positief effect.

Het water op de panelen heeft namelijk een reinigende werking. Stof, pollen en ander fijn vuil lossen op in de waterdruppels en worden meegenomen wanneer de dauw verdampt.

Dit kan de algehele efficiëntie op de lange termijn iets verbeteren. Het proces verloopt als volgt: bij zonsopkomst beginnen de panelen op te warmen. De dauw verdampt geleidelijk, meestal binnen een uur of twee.

Zodra de panelen droog zijn, werken ze weer op volle capaciteit. De totale productieverlies is dus beperkt tot die eerste, relatief zwakke zonuren.

De wetenschap erachter

De kern van het probleem ligt in de optische eigenschappen van water. Wanneer licht vanuit de lucht (met een lage brekingsindex) op water (met een hogere brekingsindex) valt, wordt een deel gereflecteerd. Dit heet Fresnelreflectie. Een bedauwd paneel reflecteert dus meer zonlicht terug de lucht in dan een schoon, droog paneel.

Daarnaast verspreidt het water in de druppeltjes het licht in alle richtingen.

Voor een zonnecel is gericht, direct zonlicht het meest efficiënt. Diffuus licht, zoals bij bewolking, levert minder stroom op, ook bij mistige omstandigheden.

De combinatie van verhoogde reflectie en verspreiding, zoals bij regen, zorgt voor de tijdelijke daling in opbrengst. De temperatuur speelt ook een rol. Zonnepanelen werken eigenlijk iets efficiënter bij lagere temperaturen.

De verkoeling door de verdampende dauw kan dit voordeel lichtelijk compenseren, maar het weegt niet op tegen het optische verlies van het waterlaagje.

De netto-impact in de ochtend is dus negatief, mede door stuifmeel.

Voordelen en nadelen

Nadelen: Het grootste nadeel is de directe productievermindering in de eerste uren na zonsopkomst.

Hoe dikker de dauwlaag, hoe groter het verlies. Op een zwaar bedauwde ochtend kan dit oplopen tot 5-10% van de dagopbrengst, simpelweg omdat de zwakste zonuren worden onderdrukt.

Een ander nadeel is dat dauw zich het snelst vormt op schone, gladde oppervlakken. Dit kan een perverse prikkel lijken: hoe beter je je panelen onderhoudt, hoe vaker je met dauwverlies te maken kunt hebben. Vuile panelen koelen minder snel af en hebben vaak al een lager rendement. Voordelen: Het belangrijkste voordeel is de natuurlijke reiniging.

De verdampende dauw neemt licht vuil mee, waardoor je panelen langer schoon blijven tussen de professionele reinigingsbeurten door.

Dit voorkomt een geleidelijke opbouw van vuil die de opbrengst op zonnige dagen structureel zou verminderen. Daarnaast is dauw een teken van een heldere hemel. Een bedauwde ochtend kondigt vaak een zonnige dag aan.

De productieverliezen door dauw worden in de praktijk ruimschoots gecompenseerd door de hoge opbrengst gedurende de rest van diezelfde dag. Het is dus vooral een vertraging, geen totaal verlies.

Voor wie relevant?

Dit fenomeen is vooral relevant voor eigenaren van zonnepanelen met een hellingshoek kleiner dan 15 graden, zoals op platte daken of in specifieke geïntegreerde installaties. Op steile daken (30-45 graden) loopt het water sneller weg en blijft er minder dauw hangen. Ook voor mensen in landelijke, vochtige gebieden met weinig wind is dit interessant.

Denk aan woningen bij weilanden, water of in valleien. Hier is de kans op dauwvorming groter dan in stedelijke gebieden of op winderige, open locaties.

Voor installateurs is dit een relevant onderwerp voor klantvoorlichting. Het helpt om realistische verwachtingen te scheppen over de ochtendproductie en verklaart waarom de omvormer op een heldere ochtend soms pas later 'aanslaat'.

Het is geen defect, maar een natuurkundig verschijnsel. Als je een thuisaccu hebt, heeft dauw praktisch geen impact op je totale energie-onafhankelijkheid. De accu vangt de productiepiek later op de dag op en levert stroom tijdens de zwakke ochtenduren. Het financiële verlies op je energierekening is minimaal en wordt gecompenseerd door de reinigende werking.