5 factoren die het rendement van zonne-energie bepalen

5 factoren die het rendement van zonne-energie bepalen

Dalende prijzen en stijgende opbrengsten van zonnepanelen maken de businesscase voor zonne-energie steeds interessanter. Maar wanneer is de investering rendabel? Vijf factoren die het rendement van zonne-energie bepalen.

Tijdens de cursus ‘Businesscase zonne-energie voor gebouwen‘ worden ze in detail behandeld.

Het aantal zonnestroominstallaties in Nederland groeit snel. Het totaal opgesteld vermogen is inmiddels gegroeid naar ongeveer 1,5 gigawatt, wat neerkomt op zo’n zes miljoen panelen. Voor het grootste deel betreft het residentiële systemen, maar de groei in meer omvangrijke installaties met SDE+ toekenning is groot. Het opwekken van elektriciteit met zon-Pv systemen is inmiddels bewezen technologie, die bovendien steeds betaalbaarder wordt.

1. Zoninstraling

De hoeveelheid zonuren en de zoninstraling zijn de eerste bepalende factor voor de mate waarin zonnepanelen elektriciteit opwekken. Hoe meer stroom, des te lager de kosten per kWh. Een zonnepark in het zonrijke Dubai levert elektriciteit tegen de laagst mogelijke prijs van dit moment, zo’n 5 eurocent per kWh. In Nederland schijnt de zon minder vaak en door de breedtegraad is de instralingshoek ook minder gunstig dan in Dubai.

Voor een goed renderende zonnestroominstallatie is dus een zonnig dak nodig, vrij van schaduw en groot genoeg om panelen onder de juiste hoek te kunnen plaatsen. Daarin kun je kiezen voor een opstelling gericht op het zuidwesten, voor een maximale opbrengst op het midden van de dag. Maar om meer van de opgewekte stroom zelf te kunnen gebruiken (zie onder teruglevering) is ook een oost-west-opstelling mogelijk. Dan presteert het systeem juist in de ochtend en de namiddag.

De ‘globale instraling’ door de zon wordt uitgedrukt in kWh/m2. In Nederland is de zuidwesthoek van Zeeland het meest ideaal, met meer dan 1070 kWh/m2. In de kop van Noord-Holland en op Texel lukt dat ook. Maar in de Achterhoek moet men het doen met minder dan 980 kWh/m2. Zie ook de klimaatatlas.

2. Techniek

De ontwikkeling van het zonnepaneel, maar ook de benodigde techniek van omvormers en regelapparatuur, is eigenlijk nog maar net op stoom gekomen. Van stijve, glazen monokristallijne panelen met een gegarandeerde levensduur van dertig (!) jaar, tot geavanceerde ‘thin-film’ toepassingen met hoge rendementen bij diffuus licht. Vandaar dat er meerdere geloofsrichtingen zijn in zonneland. De range in efficiëntie loopt inmiddels van zo’n 10 tot maar liefst 20 procent.

Ook voor de omvormertechniek bestaan geloofsrichtingen: de string- versus de monoconverter. De micro omvormer wordt geplaatst per paneel, waardoor ieder paneel optimaal kan presteren. In een string wordt de efficiëntie bepaald door de zwakste schakel. Maar omvormers zijn relatief kostbare onderdelen van de totale installatie, met bovendien een beperkte levensduur. De techniek is complex, met risico op onderhoud en storingen.

De keuze voor een techniek van zowel de zonnepanelen als de omvormer is afhankelijk van de mogelijkheden die het dak biedt, de wensen van de gebruiker en de omvang van beschikbaar budget.

3. Rekenen aan rendement

De duurste installatie kan de goedkoopste blijken en de goedkoopste veel te duur. Het rendement van zonne-energie in de zin van elektriciteitsopbrengst gekoppeld aan de levensduur en de factor onderhoud, bepaalt in belangrijke mate de terugverdientijd en daarmee de vraag in hoeverre het zinnig is om in een zon-Pv installatie te investeren. Deze rekensom wordt extra ingewikkeld als de prijs voor elektriciteit daarin betrokken wordt en het tarief voor teruglevering. Terugleveren aan het net is eigenlijk zonde, want dat levert minder op dan de stroom bij afname kost. Zelf direct gebruiken is het beste.

Het financiële rendement van een Pv-installatie op bijvoorbeeld een schooldak wordt negatief beïnvloed door het lage teruglevertarief. Als de productie het hoogste is, in de zomer, is het schoolgebouw gesloten en is het eigen verbruik nihil. Zonnepanelen op een ziekenhuisdak, datacentre of koel-/vrieshuis komen daarom veel beter tot hun recht.

Natuurlijk is ook het stroomtarief bepalend voor het rendement van zonne-energie, maar daarmee worden makkelijk fouten gemaakt. Voor de opbrengst van zon-Pv moet gekeken worden naar het rekentarief voor energiebesparing. Een verbruiker die meer dan bijvoorbeeld 10.000 kWh per jaar verbruikt, betaalt energiebelasting in de tweede zone en boven de 50.000 kWh de nog goedkopere derde zone. Om de opbrengst te berekenen, geldt dan een veel lager tarief dan de gemiddelde prijs die de verbruiker betaalt.

Een installatie voor particulieren kent terugverdientijden van zeven tot tien jaren. Voor een zakelijke (groot)verbruiker beloopt de terugverdientijd zomaar het dubbele. Als interne rekenregels een rendement op investeringen van 10 procent of méér eisen, dan sneuvelt menig investeringsplan voor zonnepanelen al op de tekentafel.

4. Subsidie

De belangrijkste reden waarom particulieren en sommige zakelijke kleinverbruikers een gunstig rendement genieten op de zonnestroominstallatie, is de salderingsregeling. Het ‘wegstrepen’ van zelf opgewekte stroom tegen hetzelfde tarief als waarvoor men stroom van het net afneemt, maakt de rekensom zo gunstig. Deze regeling is geen subsidie, al wordt dat wel vaak zo genoemd. De regeling wordt mogelijk dit jaar nog door de overheid geëvalueerd met een mogelijke afbouw van de voordelen per 2020. De solarbranche maakt zich sterk de voordelen zo lang mogelijk te behouden.

Lees het dossier ‘Salderen

Wel kan subsidie verkregen worden middels de SDE+ voor installaties achter een grootverbruikaansluiting. Voor kleinere installaties bestaat de nieuwe ISDE. Maar ook de EIA en de MIA/Vamil kunnen soelaas bieden. Waar de SDE+ de exploitatie van de installatie en de werkelijke productie ondersteunt, is de ISDE een financiële bijdrage bij aanschaf. De EIA en de MIA zijn fiscale regelingen waarbij de investering in zonnepanelen in aanmerking kan komen voor een investeringsaftrek, dus aftrek van vennootschaps- of inkomstenbelasting.

5. Aansluiting op het elektriciteitsnet

Lekker zelf stroom opwekken klinkt goed, hoe meer hoe beter. Zeker als geld verdiend kan worden met levering aan het net, als op dat moment de tarieven hoog zijn. Zoiets kan al met gebruikmaking van batterijopslag. Maar probleem kan zijn dat de aansluiting voor elektriciteit niet groot genoeg is om alle opgewekte stroom terug te kunnen leveren. Het wordt dan een beetje te warm in de stoppenkast. Vergroten van de aansluiting kost geld, maar niet weinig. Soms is vergroten alleen mogelijk door een zwaardere kabel in de grond te laten leggen. Agrarische bedrijven lopen daar nog weleens tegen aan en worden dan geconfronteerd met omvangrijke meerkosten.

Meer weten? Volg dan de cursus Businesscase zonne-energie voor gebouwen.
Alle insights in één middag, inclusief Excel rekensheet voor het eenvoudig bepalen van het rendement.