OliNo Labs verzorgt haar stroom voor de werkzaamheden (lampmetigen) uit zonne-energie. Eenmaal de keuze voor zonnepanelen was gemaakt is gezocht naar zoveel mogelijk benutting van zonnepanelen. Dit artikel geeft inzicht in de keuzes en wordt regulier geupdate met de totaal geleverde energie. Het is hiermee de bedoeling dat de elektrische energie van OliNo geheel opgewekt wordt door eigen zonnepanelen.

Maart 2015 update: toevoeging (aan het eind) van een interessant kengetal van zonnepaneelsystemen. Hhiermee kunnen de verschillende systemen en hun positionering worden vergeleken met elkaar.

Update II: invloed bomen van de zuiderburen.

Bestaande situatie, 8 zonnepanelen en Fronius inverter

OliNo Labs is gevestigd op De Koolhof 8 te Veldhoven. Dit huis staat met de achtertuin in de richting van ZZW, zie ook de foto van Google maps (Zuid is naar beneden toe).

Zoals je kunt zien zijn er bij de zuiderburen ook bomen en die zijn helaas erg hoog, zeker zo’n 10 meter. Eigenlijk te hoog naar mijn idee in een woonomgeving waarbij zovelen dicht op elkaar zitten. Ik houd vooral in september geen zon meer over in mijn tuin. En het is de schaduw die vooral de zonnepanelen veel minder laat werken, maar daarover later meer.

Gelukkig heb ik op mijn dak veel zon, ook in september, waardoor ik in maart 2013 heb besloten om 8 zonnepanelen bovenop het hoogste gedeelte van het dak te leggen. Het dak staat in een hoek van ongeveer 40 graden met het horizontale vlak. Zie ook het volgende plaatje. 4 panelen in portrait ligging bovenaan en 4 panelen in landscape ligging daaronder.

Echt mooi gevuld is het dak niet. Bovenaan is een venster dat ik sinds de metingen aan lampen nooit meer open doe, wat ik zelfs van binnen geblindeerd heb en dus ook niet meer open maak. En rechts daarvan is een pijpje wat de uitlaat is voor de centrale afzuiging in het huis. Daar komt dus lucht uit met een binnenhuistemperatuur. Deze twee dingen hebben me destijds doen besluiten om slechts 4 panelen portrait bovenaan te leggen.

De 8 panelen (REC 240 PE BLK) zijn geleverd door het bedrijf dbCom uit Best (eigenaar Jan de Bie). Hij leverde er een Fronius IG20 inverter bij die ik op een aparte groep heb gezet, aangesloten in de zolder. Het systeem is 1920 Wp. Ik heb zelf met mijn oom de panelen geïnstalleerd en de inverter aangesloten op een aparte elektriciteitsgroep.

Opbrengsten

Sinds de start van de installatie houd ik regulier de opbrengst bij. Ik bereken de opgewekte kWh aan elektriciteit om in euros met de op dat moment geldende prijs van mijn elektriciteitsleverancier Greenchoice. Ik houd alles bij in een spreadsheetbestand wat ik later nog in dit artikel bijvoeg. Hierbij een plaatje van de huidige stand van zaken. Dit plaatje wordt verder niet geactualiseerd. Zie daarvoor het bestand verderop.

De opbouw van dit overzicht is voor de overige systemen, die ik later geïnstalleerd heb, gelijk.

PART 1 geeft aan de datum, kWh stand, kostenbesparing en in de vierde kolom de prijs per kWh voor de kWh opgewekt in de voorgaande meting tot de huidige meting. Zie ook volgende plaatje:

Dus de ingave van 5 mei 2013 is 361 kWh op dat moment en 176 op de voorgaande opname op 11 april 2013. Gedurende die periode is de prijs 0.2257 eurocent geweest, dus de opbrengsten (of besparingen moet ik zeggen) zijn dan opgelopen van 39,72 euro naar 81,48 euro.

De prijs wordt regulier gecheckt op de website van de elektriciteitsleverancier Greenchoice, te vinden middels de eerste link in PART 2.

Je ziet daaronder nog de kostprijs voor de set, de eventuele subsidie (alleen op het systeem van eind 2012 gekregen, was destijds 15 % van de materialen). De kosten voor het neerleggen; een oom van me heeft me geholpen met het leveren en bouwen van een stijger en daarna het leggen van de panelen. De elektriciteitszaken (inverter en aanleggen groep) heb ik zelf gedaan). Uiteindelijk volgt het totaal. De totaalprijs gedeeld door het piekvermogen in Watt-piek (Wp) geeft een getal dat vaker gebruikt wordt in de zonnepaneelwereld. In dit geval 1,52 euro per Wp.

Daarna volgt in PART3 een grafische weergave van het ingevulde in PART1.

Deze panelen liggen inmiddels sinds 9 maart 2013. Duidelijk is te zien het effect van de winter 2013/14, de lijn in blauw (en in rood de besparingen) loopt een stuk minder steil.

En PART 4 geeft wat inschattingen.

Het percentage wat terugverdiend is, wordt berekend uit het totaal aan bespaarde gedeeld door de totale kosten. Ik extrapoleer lineair naar het 100 % niveau en geef de datum op waarop 100 % bespaard is en tevens de tijdsduur. Natuurlijk zijn deze inschattingen beter naarmate meer tijd verstreken is.

Uitbreidingen zonnepanelen, alle sets

Sinds de aanleg van de warmtepomp (in een apart artikel daarover meer) heb ik voor mijn situatie bepaald of ik beter zonnepanelen of zonnecollectoren kon installeren. Dit artikel laat zien dat voor mij zonnepanelen de beste keuze zijn.

Tevens heb ik door zonnepanelen dat de zonnewarmte mijn dak niet opwarmt want dat wordt weggenomen door de zon. Hierdoor wordt het in mijn huis ook een stuk minder warm.

Nu even de uiteindelijke situatie en de sets die ik in OliNo Labs heb.

Set 1: 8x REC 240PE panelen en Fronis IG20 inverter, 1920 Wp. Installatie 9 maart 2013.

Set 2: 8x REC 255PE panelen en Steca 1800 inverter, 2040 Wp. Zie hierbij de specs. Installatie 2 aug 2014.

Set 3: 2x REC 255PE panelen en APS500 inverter, 510 Wp. Installatie 2 aug 2014.

Set 4: 14x Kyocera KD220 panelen en 7x APS500 omvormers, 3080 Wp. Installatie 2 sept 2014.

Set 5: 3x BenQ SunForte PM096B00 981 Wp, en inverter Mastervolt WEB 1000. Installatie 20 feb 2015.

Set 6: 15x Kyocera 125W en 3x Kyocera 190W panelen, 2e hands, 10 jaar oud, 2445 Wp. Met tweemaal Sunmaster QS2000. Installatie 15 maart 2015.

En nu de foto’s.

Vlnr: de kWh meter, de APS500, de Fronius IG20 en de Steca 1800 op zolder.

De enige die wat geluid maakt wanneer deze veel vermogen (>1000W) converteert is de IG20 die dan een ventilator laat draaien. Maar dat hoor ik niet daar het op de zolder hangt. Ook is deze ventilator niet luidruchtig. Wat me wel opvalt is dat de IG20 en de Steca 1800 bij het opstarten in de morgen herhaaldelijk aan- en uitgaan en relais schakelen. Vooral de IG20 gaat met het display vaak aan- en uit (die wordt gevoed uit wat de panelen opbrengen) en ik vraag me af of dat de levensduur wel ten goede komt. Bij het begin van de dag en het eind is er dus een herhaaldelijk schakelen van de twee.

De STD 140 kWh meter voor de APS500.

De mastervolt 1000 Web, die draadloos met het eigen netwerk verbonden is. Deze is verbonden met de monocristallijne BenQs. Ook in deze inverter zit een ventilator die aangaat wanneer deze inverter te warm wordt.

De panelensets op het schuine dak van OliNo Labs

In het midden de 3 monocristallijne BenQ panelen. Deze zouden een opbrengst moeten hebben van 30 % meer dan de andere panelen (ze zijn 327 Wp voor dezelfde afmetingen als de REC255s die 255 Wp zijn). Het is een goede keuze wanneer je wilt optimaliseren op opbrengst. De prijs is echter wel een stuk hoger, 2250 euro voor de set met inverter en bevestigingsmateriaal, wat neerkomt op 2,31 euro per Wp.

De panelen op het platte dak, in Oost/West oriëntatie om zo meer op te brengen met hetzelfde oppervlak. En ieder paneel apart op een inverter om zo geen invloed van schaduw van enkele panelen op andere onbeschaduwde panelen te hebben.

De sets 15x Kyocera 125W en 3x Kyocera 190W op de noordkant gericht, bovenaan op het dak. Deze panelen zijn tweedehands en zijn al 9 à 10 jaar oud.

De linkse inverter is voor de onderste rij van panelen (5×125 Wp + 3×190 Wp = 1195 Wp), die heeft Firmware D: 2.11 QS: 3.44 met serienummer T818E0017 en bij installatie bij mij een totale energie van 9950.5 kWh al geleverd, met 39.223 bedrijfsuren.

De tweede, meest rechtse, inverter is voor de bovenste rij panelen (10×125 Wp=1250 Wp), heeft firmware D: 2.13, QS: 3.44 met serienummer U206E0027 en bij installatie bij mij een totale energie van 9504.4 kWh al geleverd, met 36.374 bedrijfsuren.

Om te berekenen wat deze panelen hebben gedaan in hun verleden wil ik een kengetal uitrekenen (zie aan het eind bij meetresutaten voor meer uitleg). Ik wil bepalen wat het getal aan kWh/kWp is. Hierbij het volgende wat ik heb kunnen achterhalen:

Juni 2006: installatie 3x125Wp + 3x190Wp = 945 Wp. Dit komt neer op 8.8 jaar tot nu (maart 2015) dus even omgrekend voor het kengetal 8.8*945 Wp = 8316 Wp.

Ergens in 2005: 12x125Wp = 1500 Wp. We nemen aan weer juni 2005. Dat is dan 9.8 jaar voor deze set en dus 14700 Wp voor de omrekening voor het kengetal.

Totale energieopbrengst over de gehele tijd: 19454.9 kWh.

Berekening kengetal: 19454.9 kWh / (8,316 kWp + 14,7 kWp) = 845 kWh/kWp. Dit, gezien dat de panelen al 10 jaar oud zijn en hun efficiëntie destijds al lager was dan de huidige panelen, en dat ze mogelijkerwijs nog wat zijn afgenomen, is deze waarde goed.

De APS ECU meter, die de opbrengst van de 7 aangesloten APS 500 inverters bijhoudt en middels een webbrowser te benaderen is.

APS500 en Oost-West orientatie

Daar waar panelen deels, en onafhankelijk in de schaduw kunnen liggen, heb ik de APS500 omvormers op aanraden van dbCom gekozen, omdat een APS 500 twee panelen aansluit en ieder paneel apart het maximale uithaalt. Dus de beschaduwing van 1 paneel is dan zonder invloed op de opbrengst van een ander paneel dat niet inde schaduw ligt. De kosten per Wp gaan dan wel omhoog omdat er relatief meer betaald wordt voor de inverters.

Voor de panelen op het platte dak heb ik gekozen voor een Oost-West opstelling. Dit omdat de opbrengst maar een beetje minder is dan de optimale ligging op Zuid bij 40 graden, zie hiervoor het zonne-instralingsdiagram.

Richting Zuid en 38 graden is optimaal. De panelen recht naar boven gericht levert nog altijd 85 % hiervan op. Ik heb een hoek van 15 graden met mijn Kyocera panelen om zo geen bladeren op de panelen te hebben/houden waardoor de opbrengst tegen de 80-83 % is van het maximaal gunstige.

Ik kan met de Oost-West orientatie meer panelen kwijt op het platte dak dan wanneer ik de optimale Zuid ligging zou nemen omdat ik dan ruimte tussen de panelen moet houden om deze elkaar niet te laten beschaduwen; er zouden er dan minder opkunnen. Ook is de opbouw van het frame wat bewerkelijker omdat er meer losse frames op het dak komen te staan.

Ligging panelen op zonne-instraaldiagram

Het is natuurlijk ook interessant om te weten hoe de panelen gelegen zijn op dit zonne-instraaldiagram.

Hierbij de ligging van de panelen-sets op het instralingsdiagram.

In een tabel samengevat en de te verwachten opbrengsten tov het maximaal haalbare.

Set	beschr.	Richting	Hoek	Verw max opbr	Opmerkingen	Reële opbrengst
1	8×240 Fronius	ZZO	40	97 %		97 %
2	8×255 Steca	ZZO	40	97 %	iets schaduw van dakkapel en wat schaduw bomen buren	92 %
3	2×255 APS500	ZZO	40	97 %	iets meer schaduw dakkapel en wat schaduw bomen buren	80 %
4-O	7×220 APS500	ONO	15	80 %	met schaduw van bomen buren	70 %
4-W	7×220 APS500	WZW	15	90 %	met schaduw van bomen buren	70 %
5	3×327 MstrV	ZZO	15	93 %	met wat schaduw bomen buren	87 %
6	2445WpKyoC	NNW	40	52 %		45 %

In de tabel staat een te verwachten maximale opbrengst. Dat is zonder externe effecten als schaduw. Bij “Resultaten” spreek ik over een kengetal. Dat komt neer op zo’n 875 kWh / kWp per jaar aan opbrengst. Dit kengetal zal per jaar variëren door meer of minder totaal aan zonne-uren. Echter de te verwachten maximale opbrengst vermenigvuldigd met het kengetal is dat, wat ik kan verwachten aan kWh per set mocht deze liggen in de gegeven richting en hoek. Dan moet ik nog rekening houden met extra effecten zoals schaduw. Dat is door me ingeschat en heb ik de percentages naar beneden bijgesteld.

Ik neem set 1 als referentie en zal daarvan bepalen wat reeële opbrengst is. De opbrengsten van de andere sets kan ik daartegen vergelijken. Dan kan ik ook de getallen in de laatste kolom van deze tabel controleren.

Resultaten

Zoals eerder gezegd worden de resultaten meegedeeld door het delen van een spreadsheet waar de opbrengsten instaan gedurende de geinstalleerde tijd. Deze spreadsheet is eerder al uitgelegd. Je kunt zelf eens kijken of de datum van 100 % terugverdientijd nog varieert over de tijd: dit kan makkelijk door laatste entries in PART 1 tijdelijk weg te halen.

Resultatentabel opbrengst zonnepanelen OliNo Labs, up to date tot 15 sept 2014.

Resultatentabel opbrengst zonnepanelen OliNo Labs, up to date tot 23 feb 2015.

Resultatentabel opbrengst zonnepanelen OliNo Labs, up to date tot 16 mei 2015.

Resultatentabel opbrengst zonnepanelen OliNo Labs, up to date tot 18 aug 2015.

Resultatentabel opbrengst zonnepanelen OliNo Labs, up to date tot 16 mei 2016.

Resultatentabel opbrengst zonnepanelen OliNo Labs, up to date tot 1 juni 2017.

Resultatentabel opbrengst zonnepanelen OliNo Labs, up to date tot 1 juli 2018.

Resultatentabel opbrengst zonnepanelen OliNo Labs, up to date tot 1 oct 2018.

Resultatentabel opbrengst zonnepanelen OliNo Labs, up to date tot 1 sept 2019.

Resultatentabel opbrengst zonnepanelen OliNo Labs, up to date tot 1 juni 2020.

Resultatentabel opbrengst zonnepanelen OliNo Labs, up to date tot 1 aug 2020.

Het is natuurlijk mogelijk om deze tabel uit te breiden en jaaroverzichten te maken oid, waarbij sommige dan vast op deze site kunnen staan. Ik laat me graag inspireren.

Uitbreiding maart 2015: ik lees in het blad Energie en Engineering van maart 2015 een artikel dat een kengetal aangeeft voor een zonnepaneelsysteem. Voor een gemiddeld jaar is de opbrengst van een optimaal gepositioneerd zonne-energiesysteem 875 kWh/kWp. Natuurlijk is dat ieder jaar weer anders agv de verschillende hoeveelheden totaaluren zon en instraling.

De gegevens die ik van mijn huidige systemen heb zijn (getallen tussen haakjes de percentages reeële opbrengst, waarbij Fronius ZuidBoven als referentie van 97 % genomen wordt):

jaar	Fronius ZuidBoven	Steca ZuidOnder	APS ZuidMetSchaduw	APS OostWestEnSchaduw	BenQ ZuidOnder	Kyocera Noord
2005-2014						845*
2014-03	935
2015-03	969
2015-08	990 (97)	967 (95)	825 (81)
2016-03	1005 (97)	948 (91)	845 (82)	811 (78)	938 (91)	459 (44)
2016-08	929 (97)	869 (91)	786 (82)	737 (77)	862 (90)	432 (45)
2017-03	940 (97)	908 (94)	786 (81)	724 (75)	863 (89)	438 (45)
2017-08	965 (97)	921 (93)	800 (80)	700 (70)**	867 (87)	442 (44)
2018-08	968 (97)	914 (92)	794 (80)	703 (70)	871 (87)	453 (45)
2019-08	1024 (97)	985 (93)	846 (80)	767 (73)	922 (87)	483 (46)
2020-08	1068 (97)	1073 (97)	900 (82)	796 (72)	999 (91)	470 (43)

* bij de vorige eigenaar, op 25 graden hoek op Zuiden gericht.

** meer last van schaduw, omdat bij de zuiderburen de struik steeds meer in de hoogte groeit.

Invloed bomen/schaduw op opbrengst, een paar voorbeelden

Met de BenQ panelen en de Mastervolt 1000 WEB converter kan ik op de Mastervolt server zien wat de opbrengst per dag is. En dat in een mooie grafiek van de dag. Zie een voorbeeld van een zonnige dag o pvrijdag 12 maart 2015.

Nu worden twee inhammen zichtbaar, rond 13:15 en rond 15:30. Dat is het effect van de bomen bij mijn zuiderburen, zie foto. Boom1 links van het midden en boom2 rechts.

De impact van deze, in mijn ogen veel te hoge bomen in een drukke woonwijk, is op deze dag in maart, waarbij de zon natuurlijk niet op zijn hoogst staat (dat zou minder effect hebben), maar er ook nog geen bladeren aanhangen (dat zou weer meer effect hebben), als volgt te bepalen:

Ik heb de opbrengstgrafiek in excel gebracht en toen een optimale curve getekend, zonder het effect van die bomen. Het totaaleffect op die dag is 10 % minder energie.

Het effect op de tijdsduren zelf is (veel) erger: boom1 zorgt voor 15 % verlies en boom2 voor 42 % verlies. Jammer. Het effect zal in de lente/zomer afnemen en in september veel erger worden, wanneer de bomen vol met bladeren zijn en de zon alweer zo laag staat dat de bomen hun schaduw verder werpen.

Nog een voorbeeld van het effect van schaduw op panelen.

22 aug 2015 was een zonnige dag. Om 16:42 maakt ik een foto van de schaduwval die over 4 panelen uitstak, waarbij de andere panelen in de zon lagen. Zie ook de onderstaande foto.

Foto van de panelen op het tuinhuis. 2 panelen van de linkse (Oost gerichte) en 2 laatste panelen van de rechtse (West gerichte) zijn in de schaduw. Verder is er aan beide kanten 1 paneel voor een klein deel in de schaduw.  Verder weet ik dat op de tijd van de foto, 16:42 uur, de zon meer in het Westen staat dus de 4 voorste panelen rechts, die meer op het Westen gericht zijn, zullen intensere zonnestraling invangen dan de 4 voorste panelen links.

Hierbij een screenshot van de paneelopbrengsten op dat moment:

Samengevat:

Paneel	Orientatie	Gem. vermogen
4 stuks vooraan in zon	West	125 W
4 stuks vooraan in zon	Oost	70 W
2 stuks achteraan in schaduw	West	16 W
2 stuks achteraan in schaduw	Oost	14 W

Hieruit valt op dat bij flinke schaduw, het paneel al snel een minimaal vermogen afgeeft, zijnde rond de 15 W op deze dag. Dat betekent voor de panelen op West dat er 88 % verloren gaat en de panelen op Oost verliezen 80 % van wat ze zouden doen zonder schaduw. En was de zon nog sterker geweest, dan was er nog meer verlies geweest.

En nog een voorbeeld van effect van schaduw op panelen, dd 21 juli 2018:
Eerst maak ik een overzicht van de opbrengst van de panelen.

Het gaat om het tweede paneel, met 2455-B. Die geeft 143W.

Met het plaatsen van een klein stukje A5:

Volgt het volgende:

Van 143 W naar 18 W, met slechts een klein beetje bedekt! Je houdt nog maar 12.5 % over!!!