Energiemanagement Zonnepanelen

Vergelijkbare documenten
Energiemanagement Zonnecollectoren

Informatiebron Thema 2b. Zonnepanelen

ZONNE ENERGIE. Woensdag 4 maart 2015 Oude Leije GERKE DRAAISTRA

d.d Daniel Kool & Wouter van den Heuvel

Technische Kennis Dag Zonne-energie Henk Meijer

De toekomst is zeker. met Nefit Zonnestroom. Begrippenlijst

OVERDIMENSIONEREN MET SMA OMVORMERS

Duurzaam Soesterkwartier

Infoblad Zonnepanelen. Versie A01. Jorrit Jouwsma

Eén zonnepaneel voor elektriciteit en warm water

2015: PARTNERSHIP SUNERG / REXEL

MONO-, POLY-, OF DUNNE FILM PANELEN?

Nu ook zonnepanelen mogelijk op west, oost en noord georiënteerde daken!!!!

Zonnepanelen (PV-installatie)

Meten aan E+PV installaties

Investeer NU in uw eigen zonnepanelen!

Solar Frontier productinformatie

Fotovoltaïsche energie

Zonnestroom installatie in Overasselt

Jij en energie: zonne-energie

1 Inleiding. 2 Celtypes. 2.1 Monokristallijn silicum cellen

Infogids zonnepanelen

PV-Systemen. Introductie. De Installatie. PV-Systemen 1/10

2. Factoren onderzoeken die invloed hebben op het vermogen van de zonnecellen

WERKGROEP TECHNIEK EN AANBESTEDING Zie de leidraad op

IN EEN ZONNIGE TOEKOMST!

WERKGROEP TECHNIEK EN AANBESTEDING Zie de leidraad op

Ervaringen met zonnepanelen

PV-Systemen. PV-systemen 1/11. Freddy Alferink, 2003

Unique Selling Points Elsun producten

DUW Parkstad. De uitstoot van broeikasgassen zorgt voor klimaatverandering!

6,9. Samenvatting door een scholier 833 woorden 13 december keer beoordeeld. Natuurkunde 1.1

Meten aan E+PV installaties

Soladin Web Omvormers

ZONNEPANELEN & OMVORMERS

BS260D-24V. technische informatie informations techniques technical data.

ZONNE - PANELEN INFORMATIE. Bouwbedrijf Bruggink BV Molenweg AW Heelweg

FOTOVOLTAISCHE ZONNE-ENERGIE BIJ BEDRIJVEN INFOBROCHURE

Eindexamen vwo natuurkunde 2013-I

Studiegroep Zonnestroom voor VvE s

ZONNEPANELEN & OMVORMERS

/Exendis install. A4 sa :09 Pagina 2. Energy Systems Infrastructure GRIDFIT250 AC-INVERTER. Product-Information

Informatieavond Zonnepanelen. Wilko Kistemaker, Peter de Vries, Luc de Vries in samenwerking met: Jacob Smit en Koos Verbart.

Een batterij is een spanningsbron die chemische energie omzet in elektrische (zie paragraaf 3).

FAQ voor Zonnestroom.

Samenvatting NaSk H5 Elektriciteit

Glas-Glas panelen, de nieuwe standaard voor PV. Paul de Jong 16 april 2015

Zonnepanelen zijn een rendabele investering, zelfs zonder subsidies.

Nefit Zonnestroom. N e f i t h o u d t N e d e r l a n d w a r m. CentroSolar PV-systemen

Nefit Zonnestroom. Nefit houdt Nederland warm. CentroSolar PV-systemen

Introductie. Ernst van Tongeren. Directeur Besseling Installatietechniek

Alleen de beste kwaliteit voor een eerlijke prijs 1

Buurkracht en Solar Concept

Bespaartips. 1 persoon personen personen personen personen personen 5430

Informatieavond Zonnepanelen. Wilko Kistemaker in samenwerking met: Johan Overvest / NewSolar

Hoofdstuk 25 Elektrische stroom en weerstand

Werking van zonnepanelen Zon-instraling Inleiding Zonnestraling volle zon totale jaarlijkse zonaanbod daggemiddelde Hellingshoek


Alles over Zonnepanelen. Niek Tramper

ECO Oostermoer in oprichting

ECN referentieontwerp bifaciale PV module

Om een lampje te laten branden moet je er een elektrische stroom door laten lopen. Dat lukt alleen, als je een gesloten stroomkring maakt.

R Verklaar alle antwoorden zo goed mogelijk

Vooronderzoek Zonnepanelen VvE Mauritius Augustus Jan Klootsema

1. Mobiele telefoons uit 2. Over Arcus Zonnepanelen Advies Begeleiding 3. Waarom Zonnepanelen in Meerhoven 4. Vragen 5. Wat kunt u verwachten en wat

Wilko Kistemaker & Martin van de Goor i.s.m. A.J. Loots BV Nick Verstappen Informatiesessie Zonnepanelen & Zonneboilers 19 augustus 2013

ZONNE-ENERGIE SYSTEMEN

WERKGROEP TECHNIEK EN AANBESTEDING Zie de leidraad op

Maak de. Juiste keuze. Voor uw SDE+ project

Nuon Zonnepanelen Advies

Verschillen tussen panelen

MX- serie omvormers. voordelen. eigenschappen. kwaliteitscertificaten

OPTIMALE PRESTATIES DOOR EEN WEERGALOOS CONCEPT

Informatiebrochure. Besparen met zonnepanelen. Quality solar solutions

Onderzoekscompetenties. Elektrische structuur van de materie. 1. Algemene lesgegevens. 2. Lesverloop. 3. Verwerking. Halfgeleiders les1

Omvormers. Aanbod Kwaliteit Performance

Opleiding Duurzaam Gebouw ENERGIE

Alles over Zonnepanelen. Niek Tramper

Warmwater collectorsystemen

ZONNEPANELEN & OMVORMERS

Algemeen. Wie is Ivada Electric? Distributeur. Importeur van Kaco omvormers. Adviseur elektrotechnische markt. Projectpartner van de Technische Unie

Studiegroep Zonnestroom voor VvE s

Samen aan de slag Opwekken en verwarmen

Alles over Zonnepanelen. Niek Tramper

Installatiebedrijf Walraven & Zn. Tel.: info@walravenenzn.nl Zuidzijde 11 Fax.: RP Bodegraven

SC R M BB-60

Opleiding Duurzaam Gebouw ENERGIE

De Groene Belangenbehartiger

Begrippenlijst Zonnepanelen

Het zwakste paneel" bepaalt het maximale stroom vermogen

Informatiebrochure. mei 2016 ZONNEPANELEN. Ontvang vandaag nog gratis 4 offertes! Meer informatie?

Introductie 040energie

WELKOM. Woensdag 10 december Presentatie: Leo van der Grinten en Jaap van de Sande Verkoopadviseur: Ralf Leunissen

Zonne-energie voor elektriciteitsopwekking

Valorisatie van platte daken in een stedelijke context

Energiezuinig bouwen en verbouwen. Philip Moorthamers Projectleider

FAQ zonnepanelen ééngezinswoningen

Infosessie Bedrijven Zonne-energie voor uw bedrijf 16/05/2017. Zero Emission Solutions

Transcriptie:

Energiemanagement Zonnepanelen Lesdoelen Begrijpen en beschrijven van de werking Berekenen van het vermogen en energie-opbrengst Bepalen van rendementen en COP s Bekend zijn met randvoorwaarden voor goede werking Zonne energie en zonnepanelen Zonne-energiesystemen Rosetta missie Hoofdstuk 5.3-5.5; elektriciteit uit zonne-energie Bron: www.esa.int 32 m^2 oppervlak zonnepanelen 850W op 3,4 AU (3,4 keer de afstand van de Aarde tot de Zon) http://www.esa.int/spaceinvideos/videos/2014/02/solar_wing_test Waar zitten we? Windenergie (les 1 en 2) Zonnepanelen (les 3) Zonnecollectoren (les 4) Energie-opslag (les 5) Verschillen en overeenkomsten (les 6) Afsluitend; inloop / vragen (les 7) Deze les Zonne-energie invangen Omzetting zonne-energie in electrische energie Karakteristieken van de zonnecel Type zonnecellen en rendementen PV-paneel en PV-systeem 1

Energie en vermogen P gegenereerd =η*g T *A wanneer de zon loodrecht op het paneel staat Energiepotenties Het vermogen neemt als volgt als de zon er niet loodrecht op staat: P gegenereerd =η*g T *A*cos(α) Hierbij is α de hoek tussen het paneel en de zon Gemiddeld: G T = 1000 W/m 2 Bron: PhotoVoltaic Geographical Information System (PVGIS) van de Europese Commissie Figuur links Wereld energie consumptie 18000 TWh/jaar = 300 x 300 km zonthermische centrales Zonneschijf I Correctie tgv orientatie en helling Spectrum en energie van licht Van foton naar electron η = Een foton met voldoende energie kan een electron uit de buitenste schil (een valentie electron) van het atoom slaan. Hierdoor wordt een electrongatpaar gecreëerd. Bron: en.wikipedia.org 2

Fabricage en opbouw zonnecel Basismateriaal: kwartszand met een siliciumgehalte van 98 % Hieruit wordt langs thermische en chemische weg zeer zuiver silicium 99,9999999 % gemaakt. Dit materiaal wordt in een verhouding 1:1.000.000 gedoteerd met borium of aluminium. Hiervan worden schijven gezaagd. Aan de bovenzijde van de schijven wordt in een verhouding 1:100 á 1000 fosfor of arseen ingebracht via diffusie. Zo ontstaan twee lagen in de cel: aan de onderzijde van de cel de P-laag (het oorspronkelijke met Bo of Al gedoteerde materiaal) en aan de bovenzijde van de cel de N-laag (met P of As). Maximaal vermogen In dit voorbeeld is: I sc = 285 A/m 2 V oc = 0,6V Het maximale vermogen is te verkrijgen bij een voltage van ongeveer 0,47V (Maximum Power Point, MPP), want P = V*I Bij het ontwerp van een zonnecel is het vinden van de juiste weerstand van belang want V= R*I Opbouw zonnepaneel Eigenschappen zonnecel Vereenvoudigde werking: Licht (in de vorm van fotonen) dat door de cel gaat zorgt aan N-zijde voor een teveel aan elektronen en aan P-zijde voor een tekort. De cel werkt als een diode zodat de elektronen intern wél van P naar N kunnen vloeien maar niet in omgekeerde richting. De elektronen kunnen wel buitenom via een elektrisch circuit lopen en daarbij kunnen ze vermogen leveren. De gehele onderzijde van de cel is met een metaal geleidend gemaakt (de + pool). Op de bovenzijde van de cel bevindt zich een raster van geleidend materiaal aangebracht (de pool). Eigenschappen van een cel: maximum vermogen ca. 0,9 W, vrijloopspanning 0,6 V De spanningsstroomkarakteristiek van een zonnecel bij 3 verschillende lichtsterktes De werking van de cel bij verschillende temperaturen Vermogen Serie- of parallelschakeling Wanneer de belasting of externe weerstand oneindig groot is (Open Circuit, OC), houdt je alleen de natuurlijke spanning in de junctie over (V oc ) Bij nul weerstand (Short Circuit, SC) kunnen de electronen vrij bewegen ontstaat er maximale stroom (I sc ). Deze is proportioneel tot de stroom die maximaal geproduceerd kan worden bij een bepaalde intensiteit licht De cellen worden nu in serie en parallel geschakeld om een zonnepaneel te maken. Bij serieschakeling kunnen de spanningen van een cel worden opgeteld, bij parallelschakeling de stroomsterktes van een cel. Serieschakeling Parallelschakeling 3

Vraagstuk rendementsbepaling Gevraagd rendement van deze zonnecel voor paneel 1m 2 bij 1000 W/m 2 (STC-conditie) Gegeven: celafmeting 10 cm x 10 cm Antwoord η = P/(G T A) Voor 1 m2 totaal 100 cellen nodig. Cellen in serie: U = 100x0,35 = 35 V (bij 1000 W/m2) Paneelvermogen: P = UxI = 35 x 2,5 = 87,5 Wp (Wattpiek) Dusη= 87,5/(1000x1) = 8,75 % (erg laag) Nieuwe ontwikkelingen ca. 15% Optimalisatie vermogen en efficiëntie Er zijn verschillende manieren om de efficiëntie te verbeteren: Anti-reflectie coating Een stralingspaneel aan de achterkant toevoegen om overtollige warmte af te voeren Toepassen van filter om energie die niet wordt gebruikt, er uit te filteren zodat deze niet kan worden omgezet in warmte Andere technologie van de cel zelf (multijunction) Om het geproduceerde vermogen te maximaliseren worden er soms trackers of andere systemen toegepast Van zonnepaneel naar standalone systeem Met of zonder accu Vraag en aanbod wordt direct op elkaar aangesloten Bij ontwerp rekening houden met: Het verbruikerspatroon De instralingskarakteristiek De betrouwbaarheid Systeemdimensionering Hellingshoek van het paneel Typen zonnecellen Zonnepaneel installaties aangesloten op het net Monokristallijn: zwart, 15-18% Polykristallijn: blauw, 14-15% Amorf (dunne film): 5-8 % 4

Systeemdefinitie Zon foto-voltaïsch: feiten (2013) Kosten kwh-productie (2009): 20 tot 40 ct Kosten kwh-productie (2020): 6 tot 12 ct Energetische terugverdientijd: 1.5-2 jaar (Zuid Europa) 2.7-3.5 jaar (Midden Europa) Levensduur mono- en polykristallijn 20 jr en meer Levensduur amorf 6-10 jaar UCE: PV Roadmap for the Netherlands, 2002 ECN-RX--06-016 2006 Functies Zonnepaneel: vormt zonne-energie om tot electrische energie Accu: slaat electrische energie op Inverter: vormt de constante spanning om tot wisselspanning Tracker: oriënteert het paneel richting de zon Voorbeeldvragen Uit welke componenten bestaat een autonoom PV-installatie? Welke energieomzetting vindt plaats bij een PV-installatie? Wat is het rendement van een monokristallijne zonnecel? Hoe kun je het vermogen van een PV-installatie maximaliseren? Hoe kun je het rendement van een zonnecel maximaliseren? Leg uit hoe een zonnecel is staat is om electriciteit te produceren Hoeveel vermogen produceert een zonnepaneel van 1m 2 en een rendement van 14% als de intensiteit van de zon 1000 W/m 2? Welke subsystemen bepalen de beschikbaarheid van een PVinstallatie? Wat is de functie van een inverter? Betrouwbaarheid en beschikbaarheid Multijunction solar cell Zonnecellen kun je niet repareren (ook niet vervangen). Hooguit kun je panelen vervangen. Voorbeelden van defecten: http://www.nrel.gov/pv/performance_reliability/pdfs/failure_referen ces.pdf Praktische benadering: overdimensionering om te kunnen blijven voldoen ondanks afname in electriciteitsproductie Overige subsystemen vragen wel onderhoud Elke laag is in staat om optimaal electriciteit te produceren per bandbreedte (golflengte). Op die manier wordt energie uit het hele spectrum van het licht gehaald. 5