Schaduwwerking en systeemkeuze, wat is wijsheid?

Zonnepanelen zijn lucratief en goed voor het milieu. Met het juiste systeemontwerp haal je het meeste uit je investering met zo min mogelijk zorgen. Maar wat is nu het juiste systeemontwerp?

Allereerst kijken we naar opties om de gewenste opwek te behalen met zonnepanelen op plaatsen waar deze weinig tot geen hinder hebben van schaduwwerking of andere beperkingen. Blijf daarbij zover mogelijk uit de buurt van schaduwfactoren zoals een schoorsteen of dakkapel zuidelijk van de paneelvelden. Heeft u weinig of géén schaduwspel op uw zonnepanelen? Kies dat rustig voor een degelijke string-omvormer met centrale aansturing via één of meerdere MPPT’s (Maximum Power Point Trackers) van uw zonnepanelensysteem. Als dit voor u mogelijk is, heeft u zo het snelste rendement uit uw investering. Bij Sunneroo werken we met stringomvormers met een verwachtte levensduur van 15 tot 20 jaar, u dient uw omvormer dus te vervangen ongeveer halverwege de technische levensduur van uw zonnepanelen (levensduur is 25 tot 40 jaar afhankelijk van gekozen kwaliteit). Kunt u onvoldoende zonnepanelen leggen op schaduwvrije plekken? Dan is het tijd om de hulp van extra slimme techniek in te schakelen.

Het probleem van een regulier (string) omvormersysteem is dat deze niet zo goed om kan gaan met mismatch. Mismatch houdt in dat de zonnepanelen onderling een verschillende opbrengst hebben. De belangrijkste en bepalende factor hier in is mismatch door gedeeltelijke beschaduwing van het systeem. Gelukkig kan dit verlies worden beperkt door te kiezen voor zogeheten power optimizers of micro omvormers. Hoewel er tientallen fabrikanten van deze producten bestaan, zijn er eigenlijk maar 3 veelgebruikte oplossingen.

De meest gebruikte oplossing is een systeem van Solaredge met power optimizers per 1 of 2 panelen. De kracht van een Solaredge systeem is dat de optimizers het systeem niet alleen optimaliseert maar ook beveiligd en er voor zorgt dat je het systeem piekfijn kunt monitoren in het uitgebreide monitoringsportal van Solaredge. De power optimizers zijn in feite MPPT’s die niet centraal op de omvormer zitten maar decentraal achter de zonnepanelen om het systeem te optimaliseren waar dat het meest nodig is. Qua brandveiligheid heeft het Solaredge systeem een ingebouwde vlamboogdetectie en schakelt de uitgangsspanning van de optimizers bij uitschakeling van het systeem automatisch terug naar 1 Volt. Dit zorgt ervoor dat het risico op brand door vlambogen geminimaliseerd wordt terwijl eventuele bluswerkzaamheden relatief eenvoudig veilig kunnen worden uitgevoerd doordat er geen hoogspanning meer aanwezig is op het dak. Dit laatste geldt ook voor het meest gebruikte alternatief voor een Solaredge systeem, Enphase micro omvormers. Enphase plaatst niet alleen de MPPT direct achter het paneel maar zelfde de volledige omvormer. Bij een Enphase systeem heeft ieder paneel een eigen micro omvormer die het paneel individueel aanstuurt en de spanning direct omzet naar 220-230V. Ook kan iedere micro-omvormer, mits gekoppeld aan een Envoy (kastje dat de communicatie verzorgt) individueel gemonitord worden in het Enphase monitoringportal. Qua brandveiligheid, monitoring en optimalisering heeft Enphase hierdoor vergelijkbare eigenschappen als het Solaredge systeem. Naast Solaredge en Enphase wordt er in de markt ook gebruik gemaakt van Tigo power optimizers. Tigo power optimizers hebben als kracht dat deze compatible zijn met praktisch ieder merk string omvormer en dat deze ook kunnen worden ingezet op een gedeelte van een systeem. Wanneer er maar een klein gedeelte van het systeem optimalisering nodig heeft, is het plaatsen van enkele Tigo optimizers vaak de meest economische oplossing.

Tigo optimizers zijn vooral handig om oudere systemen te ‘tunen’ om zo tegen een minimale investering schaduwproblematiek op te lossen. De beperking van het Tigo systeem is dat de optionele monitoringsoplossing van Tigo relatief duur is. Daarnaast is het erg belangrijk om de juiste zonnepanelen te voorzien van een optimizer aan de hand van een accurate schaduwanalyse. Wij kunnen dit met onze geavanceerde software voor u uitvoeren maar niet iedere installateur is hiertoe in staat. Tussen het SolarEdge en het Enphase systeem zijn de verschillen qua voordelen minimaal. Beide hebben ze een optimale brandveiligheid, optimaliseren en monitoren ze het complete systeem. Qua garanties is Solaredge net iets in het voordeel: Enphase heeft 25 jaar garantie op micro-omvormers, Solaredge heeft 25 jaar garantie op power optimizers. Enphase heeft 5 jaar garantie op de centrale unit (Envoy) terwijl Solaredge standaard 12 jaar (uitbreidbaar naar 25 jaar) garantie verleend op de centrale omvormingsunit. Het voordeel van een Enphase systeem is dat de Envoy zeer compact is waardoor deze in de groepenkast kan worden gemonteerd terwijl een Solaredge omvormer iets meer ruimte in beslag neemt. Bij Sunneroo kiezen wij ervoor om te werken met het Solaredge systeem vanwege de uitstekende serviceorganisatie die er wereldwijd achter zit. Ook installeren wij voornamelijk middelgrote en grote particuliere zonnesystemen waarbij een Solaredge systeem doorgaans iets voordelige uitpakt.

Zonnepanelen hebben onderling ook verschillen qua schaduwtolerantie. Over het algemeen kunt u stellen dat hoe meer zogeheten bussbars (BB) een zonnepaneel heeft, hoe beter deze presteert bij gedeeltelijke beschaduwing op paneelniveau. Ook helpt het om te kiezen voor een zonnepaneel met halve of zelfs 1/3 zonnecellen. Bussbars en de toepassing van half cell zorgt er voor dat een paneel wordt opgeknipt in meerdere zonnecelcombinaties om zo de opbrengst bij gedeeltelijke beschaduwing of vervuiling te optimaliseren.

Ik heb inmiddels honderden goed functionerende zonnepanelensystemen ontworpen. Mijn geheim? Ik luister goed naar de wensen en eisen van onze klanten om te weten welke ontwerpvrijheid er is en vertrouw op wetenschap. Met onze geavanceerde software ontwerp ik zowel een string omvormersysteem als een Solaredge systeem binnen de kaders qua budget en bouwkundige mogelijkheden. Deze systemen vergelijk in onderling aan de hand van een uitgekiende schaduwsimulatie met de schaduwontwikkeling over alle seizoenen. De uitkomst van deze simulatie houd ik tegen het prijsverschil aan waarna in de meeste gevallen een eenduidig advies kan worden afgegeven.