Zonnepanelen na 25 jaar: wat is de resterende opbrengst?
Wat is het?
De resterende opbrengst van zonnepanelen na 25 jaar verwijst naar het vermogen van je systeem om nog steeds elektriciteit te produceren, maar in verminderde mate. Dit verschijnsel heet degradatie.
Het is een geleidelijk, onvermijdelijk proces dat optreedt in elk fotovoltaïsch paneel. Gemiddeld verliezen panelen elk jaar ongeveer 0,5% tot 1% van hun oorspronkelijke vermogen. Na 25 jaar betekent dit dat je installatie theoretisch nog tussen de 75% en 87,5% van zijn initiële vermogen kan leveren.
Dit is een gemiddelde; de werkelijke resterende opbrengst hangt af van de kwaliteit van de panelen, de omstandigheden en het onderhoud.
De garantie van fabrikanten, de zogenaamde vermogensgarantie, is hierop gebaseerd. Deze garantie garandeert vaak een vermogen van 80-90% na 25 jaar. Het is dus geen kwestie van "het houdt ermee op", maar van een voorspelbare, langzame afname. Je systeem blijft functioneren en stroom leveren, alleen iets minder dan op dag één.
Hoe werkt het precies?
De degradatie van zonnepanelen is een combinatie van meerdere factoren die tegelijkertijd werken. De belangrijkste is licht- en temperatuur-geïnduceerde degradatie (LID en LeTID).
Dit is een chemisch proces in de siliciumcellen dat al in de eerste weken na installatie begint en zich daarna zeer langzaam voortzet. Daarnaast spelen mechanische spanningen een rol. Dagelijkse temperatuurschommelingen zetten het materiaal uit en doen het krimpen.
Dit kan na verloop van tijd leiden tot microscheurtjes in de cellen of in de verbindingen tussen cellen.
Ook de aansluitdoos (junction box) en de bekabeling kunnen verouderen. Externe factoren versnellen dit proces. Denk aan voortdurende blootstelling aan uv-straling, hagel, wind en vervuiling.
De kwaliteit van de initiële installatie is cruciaal. Slechte bekabeling, onvoldoende ventilatie onder de panelen of een onjuiste bevestiging leiden tot extra spanning en warmteopbouw, wat de slijtage versnelt.
De omvormer speelt ook een sleutelrol. Deze heeft een kortere levensduur dan de panelen zelf, vaak 10 tot 15 jaar.
Na 25 jaar is de kans groot dat je minstens één omvormer hebt moeten vervangen. Een defecte omvormer betekent geen opbrengst, ongeacht de staat van de panelen.
De wetenschap erachter
Het hart van een zonnepaneel is een siliciumcel. Wanneer licht (fotonen) op de cel valt, geeft het elektronen in het silicium energie.
Deze losgemaakte elektronen worden door een elektrisch veld in de cel in een bepaalde richting geduwd, waardoor een elektrische stroom ontstaat.
Dit principe heet het fotovoltaïsch effect. Degradatie treedt op wanneer de structuur van het siliciumkristal of de dunne lagen eromheen beschadigd raken. Bij Light Induced Degradation (LID) vormen zich defecten in het kristalrooster door interactie met zuurstof en licht.
Deze defecten werken als een soort "valkuil" voor elektronen, waardoor ze niet bijdragen aan de stroom. Potentiële Induced Degradation (PID) is een ander fenomeen.
Hierbij ontstaat er een spanning tussen de cellen en het metalen frame van het paneel, waardoor er een lekstroom ontstaat. Dit kan de prestaties aanzienlijk verminderen, maar moderne panelen hebben hier vaak een ingebouwde bescherming tegen. De verbindingen tussen cellen (de zilveren lijnen) kunnen ook corroderen of breken. De ethyleenvinylacetaat (EVA) laag die de cellen beschermt en bij elkaar houdt, kan geel worden en broos worden door uv-licht, waardoor de lichtdoorlaatbaarheid afneemt. Al deze microscopische veranderingen resulteren in een meetbare daling van het vermogen in wattpiek (Wp).
Voordelen en nadelen
Het belangrijkste voordeel van deze voorspelbare degradatie is dat je erop kunt plannen. De financiële terugverdientijd van zonnepanelen ligt meestal tussen de 5 en 10 jaar. Daarna produceren ze nog minstens 15 jaar winstgevende stroom, zelfs met een lagere opbrengst.
Het rendement op je investering is dus nog steeds zeer gunstig. Een ander voordeel is de lange, betrouwbare werking.
Zonnepanelen zijn extreem onderhoudsarm. Zonder bewegende delen slijten ze langzaam.
Na 25 jaar zijn ze dus niet "op", maar functioneren ze als een volwassen, betrouwbare energiebron. De resterende opbrengst is pure winst. Het grootste nadeel is de verminderde opbrengst, maar de 25 jaar garantie biedt hier duidelijkheid.
Je moet je verwachtingen bijstellen. Een systeem dat ooit 4000 kWh per jaar leverde, produceert er misschien nog maar 3200.
Dit kan een rol spelen als je energieverbruik is gestegen (bijvoorbeeld door een warmtepomp of elektrische auto). Een praktisch nadeel is de noodzaak om de omvormer(s) te vervangen. Dit is een aanzienlijke extra kost halverwege de levensduur van de panelen. Daarnaast kan het moeilijk zijn om exact dezelfde panelen te vinden als je wilt uitbreiden of een defect paneel moet vervangen, zoals bij verkleuring van zonnepanelen.
Voor wie relevant?
Deze informatie is cruciaal voor iedereen die zonnepanelen overweegt. Het helpt bij het opstellen van een realistisch financieel plaatje.
Verkopers die een terugverdientijd van 25 jaar beloven, zijn niet eerlijk. Met de kennis over degradatie kun je een betrouwbare berekening maken. Voor bestaande eigenaren is het relevant om de prestaties van hun systeem te monitoren.
Merk je een plotselinge, sterke daling in opbrengst? Dan is er waarschijnlijk iets anders aan de hand dan normale degradatie, zoals een defecte omvormer, schaduwvorming of een losse kabel.
Dit is een signaal om troubleshooting te doen. Het is ook belangrijk voor mensen die een huis met oude panelen kopen. Je weet dan dat de installatie waarschijnlijk nog werkt, maar met verminderd vermogen. Dit kan een onderhandelingspunt zijn of een aanleiding om te plannen voor een upgrade over een paar jaar.
Tenslotte is het relevant voor iedereen die nadenkt over de lange termijn, zoals wanneer zonnepanelen vervangen loont. De combinatie van zonnepanelen met een thuisaccu wordt dan interessanter.
De accu kan de verminderde opbrengst opvangen door energie op te slaan wanneer de zon schijnt en deze te gebruiken wanneer het verbruik hoog is. Zo maximaliseer je je eigen verbruik, ongeanks de exacte resterende opbrengst na 25 jaar.