Zonnepanelen opbrengst bij regen: verlies en voordelen
Wat is het?
Zonnepanelen wekken ook bij regenachtig weer stroom op. De opbrengst is wel lager dan op een zonnige dag.
Diffuus licht, het licht dat door de wolken wordt verstrooid, kan nog steeds elektronen in de zonnecellen in beweging brengen. In Nederland, met zijn vele bewolkte dagen, is dit een cruciaal gegeven.
Het betekent dat je investering het hele jaar door rendement oplevert, niet alleen in de zomer. De daadwerkelijke productie hangt af van de dikte van de wolkenlaag en de intensiteit van het licht. Een zonnepaneel op een grijze, regenachtige dag produceert gemiddeld 10 tot 25 procent van zijn piekvermogen. Bij zeer zware bewolking kan dit zelfs naar 5 tot 10 procent zakken. Het systeem staat nooit volledig stil.
Hoe werkt het precies?
Zonnepanelen zetten lichtenergie om in elektriciteit via het fotovoltaïsch effect. Hiervoor is niet direct zonlicht, maar fotonen (lichtdeeltjes) nodig.
Die zijn ook aanwezig in diffuus licht op een bewolkte dag. De omvormer in je systeem past zich automatisch aan de lichtomstandigheden aan.
Hij zoekt naar het optimale vermogenspunt (Maximum Power Point, MPP) om zoveel mogelijk stroom uit het beschikbare licht te halen. Dit gebeurt continu. Regen zelf heeft een indirect positief effect. Het spoelt stof en vuil van de panelen, wat de lichtinlaat verbetert. Een schone paneel presteert beter, ook op een bewolkte dag na een regenbui.
De wetenschap erachter
Het fotovoltaïsch effect is de basis. Wanneer een foton op een siliciumcel in het paneel valt, kan het een elektron uit zijn binding losmaken.
Dit creëert een elektrische stroom. Voor dit proces is de energie van het foton belangrijk, niet of het direct van de zon komt. Diffuus licht bestaat uit fotonen die door waterdamp, stof en wolken in de atmosfeer zijn verstrooid, wat de opbrengst in de herfst beïnvloedt.
Ze komen uit alle richtingen op het paneel in plaats vanuit één punt (de zon). Het paneel vangt deze verstrooide fotonen net zo goed op.
De relatie tussen lichtintensiteit en stroomproductie is lineair: minder licht betekent minder stroom.
De spanning van het paneel blijft bij diffuus licht echter relatief stabiel. De totale vermogensafname (Vermogen = Spanning x Stroom) is dus vooral een gevolg van de lagere stroom.
Voordelen en nadelen
Voordelen
- Jaarrond productie: Je systeem levert het hele jaar stroom, ook in de herfst en winter. Dit verhoogt de totale jaaropbrengst en versnelt de terugverdientijd.
- Efficiëntie bij koelte: Zonnepanelen werken efficiënter bij lagere temperaturen. Een koele, bewolkte dag kan per zonuur soms meer opleveren dan een hete, zonnige dag waarbij de panelen oververhit raken.
- Natuurlijke reiniging: Regen wast pollen, stof en ander vuil weg. Dit vermindert de noodzaak van handmatig onderhoud en houdt de opbrengst op peil.
- Stabielere productiecurve: De productie schommelt minder heftig dan bij wisselend zon en bewolking. Dit kan gunstig zijn voor de werking van de omvormer en eventuele thuisaccu.
Nadelen
- Aanzienlijk lager rendement: De opbrengst kan met 75 tot 90 procent dalen ten opzichte van een heldere dag. Dit is het meest directe nadeel.
- Minder voorspelbaar: De exacte productie is moeilijker te voorspellen dan bij zonnig weer, wat de planning van eigen verbruik iets complexer maakt.
- Geen impact op piekvermogen: Het vermogen van je installatie (in Wattpiek) wordt bepaald onder standaardtestomstandigheden (STC). De lagere opbrengst bij regen is een normaal verschijnsel, geen defect.
Voor wie relevant?
Voor iedereen in Nederland met zonnepanelen, of je die nu hebt of overweegt. Het is essentiële kennis voor een realistisch rendementsverwachting, zoals de opbrengst bij mist.
Verwacht geen nulopbrengst op sombere dagen. Wie een thuisaccu overweegt, heeft hier extra baat bij.
De accu kan de (beperkte) stroom van een regenachtige dag opslaan voor gebruik in de avond. Zo maximaliseer je zelfs de kleine opbrengst. Mensen met een dak op het zuiden hebben bij bewolking minder nadeel dan bij direct zonlicht, omdat diffuus licht van alle kanten komt.
Voor daken op oost of west is de impact van bewolking relatief kleiner. Tot slot is het relevant voor de financiële berekening.
De terugverdientijd houdt rekening met het Nederlandse klimaat, inclusief vele regenuren. De opbrengstmodellen zijn hierop gebaseerd.