Zonnepanelen opbrengst per uur: piek rond het middaguur
Wat is het?
De opbrengst van je zonnepanelen verschilt per uur. Dat komt door de stand van de zon.
Rond het middaguur is de zon het hoogst. Dan vangen je panelen de meeste directe straling. Je kunt dit vergelijken met een zandloper. 's Ochtends begint de opbrengst langzaam te stijgen.
Tussen twaalf en twee uur 's middags bereikt die zijn maximum. Daarna neemt de productie weer geleidelijk af.
Dit uurpatroon is voorspelbaar op een heldere dag. Wolken kunnen het natuurlijk verstoren.
Maar het basisritme blijft hetzelfde: een duidelijke piek rond het midden van de dag.
Hoe werkt het precies?
De zon beweegt van oost naar west over de hemel. In de ochtend schijnt ze onder een lage hoek op je oostelijke panelen.
De lichtintensiteit is dan relatief zwak. Rond het middaguur staat de zon in het zuiden. Voor Nederlandse daken is dat de ideale positie.
De stralen vallen dan bijna loodrecht op de panelen. Dat levert de hoogste energie-opbrengst per vierkante meter op.
In de namiddag draait de zon verder naar het westen. De hoek wordt weer kleiner. Bovendien moet het licht door meer atmosfeer heen. Dat verzwakt de straling.
Je ziet de opbrengstcurve dus een duidelijke heuvel vormen. De hellingshoek van je dak speelt ook mee.
Een optimale hoek van 35 graden vangt het middaglicht perfect. Een plat dak met panelen op een frame kun je precies zo afstellen.
De wetenschap erachter
Zonlicht bestaat uit fotonen. Die slaan elektronen los in het silicium van je zonnecel.
Dat proces heet het fotovoltaïsche effect. Hoe meer fotonen per seconde, hoe meer stroom.
De dichtheid van fotonen hangt af van de afstand die het licht aflegt. Bij een lage zonnestand gaat het licht door meer lucht. Dat heet de luchtmassa.
Die extra lucht verstrooit en absorbeert een deel van de energie. Bij een hoge zonnestand, rond het middaguur, is de luchtmassa het kleinst. De straling is dan het meest geconcentreerd. Dat zie je terug in de zogenaamde instraling, gemeten in watt per vierkante meter.
Daarnaast speelt de invalshoek een rol. Wanneer licht schuin invalt, bij zonsopkomst, verspreidt het over een groter oppervlak.
Loodrecht invallend licht geeft de hoogste energiedichtheid. Vandaar die scherpe piek rond het middaguur.
Seizoenen beïnvloeden de hoogte van de zon. In de zomer, tijdens de piekmaanden juni en juli, staat de zon hoger en is de dag langer. De middagpiek is dan brenger en hoger. In de winter is de piek lager en korter.
Voordelen en nadelen
Het grote voordeel van dit voorspelbare patroon is planning. Je weet wanneer je de meeste stroom produceert.
Daar kun je je verbruik op afstemmen. Zet de wasmachine bijvoorbeeld aan rond het middaguur. Met een thuisaccu kun je de middagpiek opslaan.
Die stroom gebruik je dan 's avonds. Zo maximaliseer je je eigen verbruik.
Dat verlaagt je energierekening aanzienlijk. Een nadeel is de afhankelijkheid van het weer.
Een bewolkte middag kan de piek volledig wegvatten. Je opbrengst wordt dan veel vlakker en lager. Dat maakt de voorspelbaarheid minder zeker. De piekconcentratie rond het middaguur zorgt ook voor netbelasting.
Als iedereen dan veel teruglevert, kan het elektriciteitsnet overbelast raken. Daarom experimenteren netbeheerders met terugleververgoedingen per uur.
Voor huizen met een oost-west opstelling is de piek minder scherp. De opbrengst op lange dagen wordt meer over de dag verspreid. Dat is gunstiger voor direct eigen verbruik, maar levert iets minder totaal op.
Voor wie relevant?
Voor iedereen met zonnepanelen is dit basiskennis. Het helpt je je systeem beter te begrijpen.
Je kunt je verbruiksgedrag erop aanpassen. Dat bespaart geld.Als je een thuisaccu overweegt, is dit uurpatroon cruciaal.
De accu moet de middagpiek kunnen opvangen. De capaciteit en laadsnelheid stem je af op die productiecurve. Ook voor installateurs is dit belangrijk.
Zij adviseren over de beste opstelling en hellingshoek. Met kennis van het uurpatroon kunnen ze een beter rendement garanderen.
Beleidsmakers en netbeheerders gebruiken deze data om het elektriciteitsnet te beheren. Ze berekenen de impact van zonne-energie op de piekbelasting. Dat is essentieel voor de energietransitie. Tot slot is het interessant voor iedereen die zijn energieverbruik wil verduurzamen.
Door slim gebruik te maken van de middagpiek, verlaag je je CO2-uitstoot.
Je haalt het maximale uit je eigen zonnestroom.