Zonnepanelen opbrengst Friesland: noordelijke ligging effect
Wat is het?
De opbrengst van zonnepanelen in Friesland wordt direct beïnvloed door de noordelijke ligging van de provincie.
Dit betekent dat de zon gemiddeld lager aan de hemel staat dan in het zuiden van Nederland. De hoek waarin het zonlicht op je panelen valt, is daardoor anders.
Het effect is tweeledig. In de zomer profiteer je van extreem lange dagen, wat de productie per dag flink kan opkrikken. In de winter zijn de dagen korter en staat de zon heel laag, wat de opbrengst juist beperkt. Het gaat dus niet alleen om de hoeveelheid zon, maar vooral om de kwaliteit en duur van het zonlicht gedurende de dag. De ligging bepaalt mee hoe rendabel jouw installatie is.
Hoe werkt het precies?
Zonnepanelen zetten zonlicht om in gelijkstroom. De hoeveelheid opgewekte energie hangt af van de sterkte van het zonlicht (instraling) en de hoek waarop het de panelen raakt.
Hoe loodrechter de stralen, hoe hoger het rendement. In Friesland bereikt de zon in de zomer een maximale hoogte van ongeveer 57 graden boven de horizon.
In Limburg kan dat oplopen tot 61 graden. Dat verschil van enkele graden zorgt voor een iets lagere piekproductie per zonnige zomerdag in het noorden. De langere zomerdagen in Friesland compenseren dit gedeeltelijk.
De rol van de hellingshoek
Je panelen produceren simpelweg meer uren op een dag. De totale jaaropbrengst verschilt daarom minder sterk tussen noord en zuid dan je zou denken. De schaduwkant zit in de winter, wanneer de dagen korter zijn én de zon lager staat. De ideale hellingshoek voor zonnepanelen in Nederland ligt rond de 35 graden.
In Friesland kan een iets steilere hoek, bijvoorbeeld 40 graden, gunstiger zijn.
Dit vangt de lagere winterzon beter op, maar kan ten koste gaan van de zomeropbrengst. De oriëntatie is cruciaal.
Zuid-opstelling levert het hoogste rendement op, gevolgd door zuidoost of zuidwest. Oost- of westopstellingen leveren minder op, maar kunnen interessant zijn voor een betere spreiding van de productie over de dag. Een installateur met kennis van de lokale omstandigheden kan je adviseren over de optimale configuratie voor jouw dak in Friesland.
De wetenschap erachter
De kern van het fenomeen zit in de astronomie en de baan van de aarde om de zon.
De as van de aarde staat scheef, waardoor de zonnewende (het moment waarop de zon het hoogst of laagst staat) verschilt per breedtegraad. De zogenaamde "instralingshoek" bepaalt de intensiteit van het zonlicht op een oppervlak. Bij een lage zonhoek spreidt dezelfde hoeveelheid energie zich uit over een groter oppervlak.
Daarom voelt de zon in de winter minder krachtig aan en leveren panelen minder stroom. Daarnaast speelt de atmosfeer een rol.
De metriek: kWh/Wp
Zonlicht dat onder een lage hoek binnenkomt, moet door een dikkere laag atmosfeer reizen.
Hierdoor wordt meer licht verstrooid en geabsorbeerd voordat het de panelen bereikt. Dit verlaagt de directe instraling verder. De opbrengst wordt uitgedrukt in kilowattuur per Wattpiek (kWh/Wp). Dit is de hoeveelheid energie die een paneel van 1 Wattpiek onder standaardtestcondities in een jaar oplevert.
In Nederland ligt dit gemiddeld tussen de 850 en 1050 kWh/Wp. Voor Friesland is het realistisch om uit te gaan van de onderkant van die range, bijvoorbeeld 850-950 kWh/Wp.
Dit is echter sterk afhankelijk van de specifieke opstelling, eventuele schaduw en de weersomstandigheden van dat jaar. Een noordelijke ligging betekent dus niet dat zonnepanelen onrendabel zijn. Het betekent dat je realistische verwachtingen moet hebben en de installatie moet optimaliseren voor de lokale omstandigheden.
Voordelen en nadelen
Het belangrijkste voordeel is de lange zomerproductie. Op een zonnige juni- of julidag kunnen Frieslandse systemen urenlang op hoog vermogen draaien, anders dan in de slechtste maand.
Dit compenseert een deel van het winterverlies. Een ander voordeel is de koelere zomertemperatuur.
Zonnepanelen verliezen rendement bij hoge hitte. De vaak wat frissere zomers in het noorden kunnen hierdoor een hoger rendement per zonuur opleveren dan in het warme zuiden. Het grootste nadeel is de lagere winteropbrengst. De combinatie van korte dagen en lage zon maakt december en januari magere maanden voor de opbrengst op korte dagen.
Voor een optimaal zelfvoorzienend systeem is dit een aandachtspunt. Een tweede nadeel is de gevoeligheid voor schaduw.
Omdat de zon lager staat, werpen bomen en gebouwen langere schaduwen. Een kleine schaduwvlek kan een groter deel van je dak onbruikbaar maken dan in het zuiden. De rendementsverschillen met het zuiden zijn kleiner dan je denkt.
Door de lange zomerdagen en koelere temperaturen is het jaarrendement vaak slechts enkele procenten lager. De investering blijft over het algemeen zeer rendabel.
Voor wie relevant?
Deze informatie is primair relevant voor inwoners van Friesland en andere noordelijke provincies (Groningen en het noordoosten effect, Drenthe) die zonnepanelen overwegen. Het helpt je realistische verwachtingen te stellen.
Ook voor huiseigenaren met een dak op het noorden is dit interessant.
De principes van de lage zonhoek en schaduwwerking zijn hier extra relevant. De opbrengst zal lager zijn, maar niet altijd nihil. Bedrijven en agrariërs met grote, open daken kunnen hun voordeel doen met deze kennis.
Door de panelen optimaal te oriënteren en te hellen, maximaliseer je de opbrengst ondanks de noordelijke locatie. Tot slot is het relevant voor iedereen die zijn energieverbruik wil afstemmen op de productie.
In de zomer wek je veel op, in de winter weinig. Een thuisaccu of slimme sturing kan helpen om deze pieken en dalen op te vangen. Laat je altijd adviseren door een lokale, gecertificeerde installateur. Zij kunnen met een schouwing de exacte schaduwwerking op jouw dak bepalen en de meest optimale opstelling voor Friesland berekenen.