ZONNESTROOM: DE TECHNIEK Infosessie Toepassingen van zonne-energie in de landbouw 8 juni 2007, Hasselt Jo Neyens, ir.arch. ODE-Vlaanderen vzw
OVERZICHT Werking van zonnecellen Fotovoltaïsche panelen Rendement en opbrengst Toepassingen op daken Regelgeving en stappenplan 2
ODE-Vlaanderen Organisatie voor duurzame energie Vlaanderen Informatiekantoor en sectororganisatie voor duurzame energie in het Vlaams Gewest Infopunt Website Dataverzameling Trefpunt: platformen open overlegvergaderingen voor bedrijven thematisch: groene stroom, biomassa, PV, warmtepompen, windenergie 3
werking ZON: AANBOD 4
6 Maandgemiddelde zoninstraling per dag op een horizontaal vlak in Ukkel werking ZON: AANBOD kwh/m².dag 5 4 3 2 1 Diffuus Direct 0 jan feb maa apr mei jun jul aug sep okt nov dec 5
werking HELLING EN ORIENTATIE Ruime zone met bijna optimale jaarlijkse opbrengst (5% verlies): - helling tussen 20 en 60 - oriëntatie tussen ZW en ZO 2 sh ng lli he 0º 95% 6 k oe 0º Max. jaarlijkse instraling Ukkel 1083 kwh/m2 - azimuth -2º (ongeveer zuid) - hellingshoek t.o.v. hor. vlak: 35º bron: 3E 6
Kristallijn silicium zonnecel werking ZONNECEL: PRINCIPE invallend licht wekt extra geladen deeltjes op inwendige scheidingslaag ( p-n-junction ) houdt tegengestelde ladingen uit elkaar. bruikbare spanning/stroom door externe verbinding van metalen voor- en achtercontact achtercontact invallend licht voorcontact ( vingers ) n-type silicium p-n-junction p-type silicium 7
werking ZONNECEL: MATERIAAL Kristallijn silicium monokristallijn hoogste rendement, zwartblauw polykristallijn lager rendement, blauw geaderd Amorf silicium lager rendement (helft v.monosi) goedkopere productie Andere dunne film cellen CIS (CuInSe 2 ) microkristallijn dunnefilm Si plastieken zonnecellen 8
zonnepanelen PV-CEL, MODULE, SYSTEEM Bron: Viessmann Mediaservice CD-Bilddatenbank zonnecel zonnepaneel PV-systeem Afmeting 12,5 x 12,5 cm Dikte 0,3 mm Vermogen 13 mw/cm 2 Vermogen per cel: > 2 Wp (PV-module) Afmeting bvb. 120 x 80 cm Dikte 6 mm + kader Vermogen 120-135 W/m 2 Spanning ± 26 V DC 9
zonnepanelen PV-MODULES: SOORTEN Dichte PV-modules: voorkant: glas achterkant: dichte kunststof Transparante PV-modules: voorkant: glas achterkant: glas (ook dubbel) 10
diverse tinten, diverse formaten zonnepanelen PV-MODULES: FORMATEN 11
rendement opbrengst RENDEMENT EN VERMOGEN ± 15 % voor commerciële kristallijn silicium cel bvb. Photovoltech: tot 16,3 % rendement piekvermogen (referentie: Photovoltech) 1 cel, 156 x 156 mm: 3,66 Watt piekvermogen (afgekort tot Wp) 1 module van 1 m 2 = ± 130 Wp piekvermogen (standaard kunstzon, 25º celtemperatuur). opbrengst systeemrendement ligt lager dan celrendement Vlaanderen: > 100kWh per m2 per jaar (poly Si) 12
opbrengst PV-SYSTEEM OP PRIVATE WONING 1 kwp = 1 kilowattpiek PV-module connectiedoos invertor meterkast elektriciteitsnet oppervlakte: 7-8 m 2 gemiddelde opbrengst: ± 850 kwh/kwp.jaar of: >100 kwh/m 2 kostprijs: hangt af van grootte 2 kwp: ± 6500 euro/kwp 10 kwp: ± 5500 euro/kwp (incl. btw, installatie,randapparatuur) subsidies: zie verder gemiddeld verbruik per gezin = 4000 kwh 100% = 5 kwp = 40 m 2 13
toepassing SOORTEN PV-SYSTEMEN PV-systeem (van Engels Photovoltaic ) PV-module(s) + draagstructuur + randapparatuur 1. autonoom PV-module(s) + laadregelaar + batterij 2. netgekoppeld PV-module(s) + omvormer (230 V, 50 Hz) aangesloten op het openbare net soltech 14
toepassing NETGEKOPPELDE PV-SYSTEMEN PV-modules + structuur + bekabeling + omvormer + netkoppeling fotovoltaïsche centrale > 100 kwp grote oppervlakte opstelling in rijen evt. zonnevolgsysteem woning kantoor / bedrijf van 1 tot > 2000 kwp decentrale opstelling gevel, dak, zonwering best gebouwintegratie overkappingen andere structuren perrondak zwembad parkingdak 15
toepassing PV CENTRALE 16
toepassing op gebouwen POTENTIEEL groot potentieel geen beslag op open ruimte daken, gevels, zonnewering techisch potentieel: 30% van totale elektriciteitsverbruik architecturale meerwaarde dubbele functie: energie + bouwelement woonwijk met PV in Japan speciale PV-modules: leien, beglazing, zonnewering kostenbesparing op materiaal 17
toepassing op gebouwen MOGELIJKHEDEN integratie op diverse types gebouwen woningen en kantoren tertiaire sector (bvb. ziekenhuis) industrie integratie in diverse delen hellend dak plat dak lichtstraat, atrium gevel zonnewering integratie op andere structuren 18
toepassing op gebouwen integratie ONTWERPEN GLOBAAL CONCEPT MET PV PV = geen technische toevoeging bepalend deel van architectuurontwerp invloed op plan, gevels, wandopbouw, modulaire maten balans productie / verbruik relatief, want netgekoppeld hoe lager elektrisch verbruik, hoe hoger jaarlijks PV-aandeel 19
toepassing in architectuur PV GEVEL: SEMITRANSPARANT De Basis Kamp C Westerlo (B) semitransparante PV-modules vermogen: 20 kwp Soltech 20
toepassing in architectuur PV GEVEL: SEMITRANSPARANT De Basis Kamp C Westerlo (B) semitransparante PV-modules vermogen: 20 kwp Soltech 21
toepassing op daken OPBOUW: PANNENDAK Pannendak: opbouw dakhaken metalen structuur 22
1.1. PV OP toepassing HELLEND op DAK daken PV OP PANNENDAK, prefabsysteem PREFAB Prefab PV-modules, IZEN Izen 23
toepassing op daken PV OP LEIENDAK, OPBOUW Opbouw leiendak, Lenoir Solar, 24
1.1. PV OPtoepassing HELLEND op DAK daken VOLLEDIG volledige HELLEND dakbedeking DAK Solarsiedlung, Freiburg (D) Arch. R. Disch 25
toepassing op daken INBOUW: LEIENDAK Leiendak: inbouw speciale panelen op maat van leien Woning, Merchtem (Asse) 26
toepassing op daken INBOUW: METAALDAK woning in Groenlo, NL Amorf Si metalen dakbanen met staande naad (Unisolar-cellen, systeem Thyssen-Solartec) 27
toepassing op daken PLAT DAK: SYSTEMEN Diverse systemen prefab steunen met ballast betonnen voet stalen structuur Ecofys, Utrecht, NL 28
toepassing op daken PV OP METALEN PROFIELPLATEN Limburgse tuinbouwveiling (Herk-de-Stad), 50 kwp 29
toepassing op stallen PV OP LANDBOUWBEDRIJF (1) landbouwbedrijf Warendorf (D) 17,3 kwp 14700 kwh 30
toepassing op stallen PV OP LANDBOUWBEDRIJF (2) landbouwbedrijf Buchloe (D) 31 kwp 26350 kwh 31
Vlaams gewest praktisch BOUWVERGUNNING op platte daken: geen bouwvergunning nodig voor zonne-energie (thermisch, PV) op hellende daken: geen vergunning nodig voor oppervlakte < 20% van het dakvlak (dakvlak = deel van dak waar PV op komt) Bouwvergunning voor werken geringe omvang "eenvoudige dossiersamenstelling" geen architect nodig. inplantingsplan, plannen en 3 foto s aanvraagdossier met formulier en aanstiplijst. 32
eigen volumes praktisch VERMIJDEN BESCHADUWING gebouwdelen (schouwen, technische opbouwen) beplanting, omliggende gebouwen 33
1. is het dak geschikt? praktisch STAPPENPLAN 1: VOORAF oriëntatie en helling: Z.O. tot Z.W., 20-60 helling vermijd beschaduwing draagvermogen: PV = 11 kg/m 2 2. bekijk het elektriciteitsverbruik 11 kwp = 90 m 2 = 9000 kwh: meter draait terug elke 100 kwh = 1 m 2 PV mogelijk 3. overleg met de boekhouder Subsidies Afschrijvingen en fiscale effecten 4. vraag diverse offertes aan 34
praktisch STAPPENPLAN 2: INSTALLATIE 1. kies PV-vermogen kleiner of gelijk aan 10 kw (omvormer): geen studie boven 10 kw: orienterende studie door netbeheerder 2. vraag zo nodig bouwvergunning aan nodig voor opp. PV-panelen > 20% van dakvlak 3. laat installeren keuring door organisme aanmelding bij netbeheerder (< 10 kw) in werking stellen 4. vraag groenestroomcertificaten aan dien erkenningsdossier in bij VREG na goedkeuring begint GSC-teller te lopen per 1000 kwh: netbeheerder stort 450 euro 35
Materialen Kwaliteitsbewaking PV OVERZICHT KWALITEITSEISEN PV modules: testcertificaat (IEC 61215, TÜV, ) inverter: testcertificaat eilandbeveiliging Elektrische installatie elektrische veiligheid: conform AREI netkoppeling: aansluitvoorwaarden VREG aansluitprocedure: door netbeheerder keuring installatie: erkend keuringsorganisme Bouwkundige aspecten Code van goede praktijk: in ontwikkeling (WTCB) Certificatie installateur: kwaliteitscentrum QUEST vzw 36
grote publiek folder Meer informatie BROCHURES (ODE & VEA) brochure Elektriciteit uit zonlicht architecten brochure Bouwen met fotovoltaïsche zonne-energie 37
PV: Meer conclusies informatie WEBSITES meer info ONDERWERP Informatiebrochures Beroepsfederatie Subsidies PV Groenestroomcertificaten WEBSITE www.ode.be www.belsolar.be www.energiesparen.be www.vreg.be Belastingaftrek Ecologiesteun Investeringsaftrek http://fiscus.fgov.be/interfaoifnl/energiebesparen/inleiding.htm http://www.vlaanderen.be/ecologiepremie http://www.milieuwinst.be/home_subsidies.html 38
Meer informatie WEBSITE ODE-VLAANDEREN 39
PV op landbouwbedrijven STELLING Zonnepanelen op landbouwdaken leveren 3 x winst op: milieu, imago en euro s 40