De zon is een enorme bron van hernieuwbare, onuitputtelijke energie die we kunnen gebruiken in onze eigen eengezinswoningen. Fotovoltaïsche cellen (ook wel zonnecellen genoemd) worden gebruikt om zonne-energie om te zetten in elektriciteit. Hoe werken de cellen eigenlijk? Wat zijn hun kosten en is het rendabel om ze bij ons thuis te installeren? We zullen al deze vragen hieronder beantwoorden.
Als u van plan bent om fotovoltaïsche panelen te installeren, bekijk dan zeker de aanbiedingen van verschillende bedrijven. U kunt ze op een heel eenvoudige manier verkrijgen - gebruik de dienst Zoeken naar een aannemer, beschikbaar op de website van Bouwcalculators. Na het invullen van een kort formulier ontvangt u gratis en vrijblijvend een tiental aanbiedingen van verschillende bedrijven.
Wat zijn fotovoltaïsche cellen en hoe werken ze?
Fotovoltaïsche cellen zijn silicium halfgeleiderwafels. Binnenin bevindt zich een elektromagnetisch veld (ook wel potentiaalbarrière genoemd). De zonnestralen die op de cel vallen, slaan de elektronen van hun plaats op de halfgeleiders. Op deze manier worden paren dragers met tegengestelde ladingen (negatieve en positieve elektronen) gevormd. Deze ladingen worden gescheiden door de werking van het elektrische veld. Dit zorgt er op zijn beurt voor dat er een elektrische spanning op de cellen verschijnt, die we kunnen gebruiken na het aansluiten van apparaten die energie verbruiken.
Het is ook de moeite waard eraan te denken dat moderne fotovoltaïsche panelen de hele dag werken van zonsopgang tot zonsondergang. Op bewolkte dagen gebruiken ze strooistralen, waardoor de zonnecel ongeacht het weer kan werken.
Soorten fotovoltaïsche cellen geïnstalleerd in eengezinswoningen
Vanaf vandaag kennen we vier soorten fotovoltaïsche cellen (selenium, silicium, kleurstof en polymeer). In de aanbiedingen van producenten die op de Poolse markt actief zijn, vinden we echter alleen fotovoltaïsche panelen die op basis van silicium zijn geproduceerd. In eengezinswoningen gebruiken we:
Monokristallijne zonnecel - gemaakt van een enkel kristal van silicium, in kleine stukjes gesneden. Ze zijn gemakkelijk te herkennen aan hun karakteristieke, zeer donkere kleur. Zonnepanelen van dit type kenmerken zich door een lange levensduur en een hoog rendement. Een monokristallijne zonnecel kan 17 tot 22% van de zonne-energie omzetten, wat een bevredigend resultaat is. Een enkel paneel heeft meestal een vermogen van 150 tot 180 W. De kosten zijn het enige belangrijke nadeel. Helaas is de prijslijst van dit type fotovoltaïsche cellen vrij hoog.
Polykristallijne zonnecel - gemaakt van polykristallijn siliciumkristal. We kunnen ze herkennen aan hun blauwachtige kleur. Kenmerkend voor polykristallijne cellen is een hoge weerstand, ook de aantrekkelijke prijs van fotovoltaïsche cellen is opmerkelijk. Dit type zonnepanelen heeft een rendement tussen de 14 en 18%. Volgens veel experts is het gebruik van polykristallijne cellen de beste oplossing in onze klimatologische omstandigheden.
Amorfe zonnecel - zijn technologisch het meest geavanceerd, ze zijn gemaakt van niet-gekristalliseerd (amorf) silicium. We kunnen ze onderscheiden door een iets bordeauxrode kleur en door iets kleinere maten. Interessant is dat amorfe cellen elegante modules kunnen creëren die op daken of balustrades van het gebouw worden gemonteerd. Dit soort zonne-energiecentrales zijn de minst efficiënte oplossing. Hun efficiëntie is 6 tot 10%. Het is echter de moeite waard om te benadrukken dat het belangrijkste voordeel van deze oplossing de aantrekkelijke aanschafprijs is. De prijslijst van fotovoltaïsche panelen van dit type is het meest aantrekkelijk voor onze portemonnee.
Voor de fotovoltaïsche celsystemen kan een aantrekkelijke financiering uit de staatsbegroting worden verkregen. Als u geïnteresseerd bent, kunt u meer informatie over dit onderwerp vinden door op deze link te klikken.
Zonnecelsystemen
Zonnepanelen alleen zijn niet voldoende om zonne-energie om te zetten in elektriciteit. We hebben ook een heel geïntegreerd systeem nodig waarmee de cellen kunnen werken. Er zijn twee soorten systemen in commerciële aanbiedingen:
- Off grid (autonoom systeem) - creëert een gesloten systeem waarin energie wordt overgedragen naar de batterij of rechtstreeks naar elektrische apparaten.
- Op net (open systeem) - dit type zonne-energiecentrales hebben geen batterijen. Overtollige elektriciteit wordt niet opgeslagen maar teruggeleverd aan het openbare net.
Beide bovenstaande systemen kunnen direct worden aangesloten op elektrische apparaten of worden uitgerust met een extra omvormer die de stroom omzet van gelijkstroom naar wisselstroom. De technologisch meest geavanceerde zonne-energiecentrales zijn uitgerust met efficiënte batterijen en controllers. De controller kan de stroomvoorziening automatisch omschakelen van zonne-energie (wanneer de batterij leeg is) naar energie geleverd door het openbare net. Het is een redelijk efficiënte en functionele oplossing die het comfort van een fotovoltaïsche installatie verhoogt.
De belangrijkste parameters van fotovoltaïsche cellen
Voordat u fotovoltaïsche cellen koopt, is het de moeite waard om kennis te maken met hun technische specificaties. Sommige parameters zullen op een nogal gecompliceerde manier worden beschreven, maar de gemiddelde gebruiker zal tevreden zijn met informatie over de basisparameters. Het is zeker de moeite waard om aandacht te besteden aan parameters zoals:
Machtstolerantie: - parameter die het minimale vermogen van de module onder bepaalde voorwaarden aangeeft. De waarde moet tussen 0 en 5% liggen.
Piekvermogen (ook wel maximaal vermogen genoemd) - aangeduid met het symbool Wp. De parameter vertelt ons over het maximale vermogen dat wordt verkregen door fotovoltaïsche cellen in optimale weersomstandigheden. Houd er echter rekening mee dat het maximale vermogen zal afnemen met de werktijd van de cellen.
Maximale systeemspanning - de parameter geeft de maximale spanning aan waarop zonnepanelen aangesloten op het systeem kunnen werken. De maximale spanningswaarde varieert tussen 600 - 1.000 V.
Inactieve spanning - we noemen het ook open circuit spanning. Deze parameter definieert de maximale spanning van modules die niet zijn aangesloten op ontvangers. De waarde van deze parameter varieert van 20 tot 50 V.
Maximale voedingsspanning - dit is de spanning die wordt verkregen bij gebruik op maximaal vermogen.
Actieprijzen voor zonnepanelen en warmtepompen
Vulfactor - parameter die de verhouding aangeeft van de werkelijke energie die uit de cellen wordt verkregen en hun vermogen verkregen bij hun maximale stroom en spanning. De parameter wordt gedefinieerd als een percentage en mag niet lager zijn dan 70%.
De intensiteit van de stroom bij maximaal vermogen - parameter gespecificeerd in ampère. Geeft de maximale stroomsterkte aan bij gebruik op maximaal vermogen.
Werktemperatuur - dit is een bijzonder belangrijke parameter. Onthoud dat onze zonnepanelen worden blootgesteld aan veranderende weersomstandigheden, daarom moet de werktemperatuur het grootste bereik hebben, bijv. -45wat betreftC tot +90wat betreftC.
Weegschaal - deze parameter is belangrijk tijdens installatiewerkzaamheden. Het is de moeite waard om er aandacht aan te besteden en de maximale belasting op ons dak te berekenen. In de regel weegt een enkel paneel van standaardafmetingen tot 30 kg (hoewel er ook veel zwaardere uitzonderingen zijn). De commerciële aanbiedingen omvatten ook kleine modulaire panelen, waarvan het gewicht ongeveer 2 kg is. We gebruiken ze meestal op balustrades en kleine daken.
Dimensies - kan beslissen over installatiekosten. De standaard module heeft afmetingen van 30 bij 45 cm. Het aanbod van de fabrikant omvat echter ook veel grotere en kleinere modellen.
Prijs van fotovoltaïsche cellen
Zonne-energiecentrales zijn niet erg populair in Polen. Hun prijs kan nog steeds erg hoog zijn. Voordat we cellen kopen, moeten we niet vergeten dat de prijslijst van individuele producenten heel verschillend kan zijn. Daarom is het de moeite waard om zoveel mogelijk aanbiedingen te bekijken. De goedkoopste (maar ook moeilijk te verkrijgen) zijn amorfe cellen. De prijs van een enkel element kan variëren van PLN 800 tot PLN 1.000. We zullen polykristallijne siliciumcellen van goede kwaliteit kopen voor PLN 1.300-2.000. Op onze beurt betalen we minimaal 2.500 PLN voor zonnepanelen gemaakt van monokristallijn silicium. Bedenk dat een zonne-energiecentrale in een eengezinswoning tientallen tot zelfs enkele tientallen panelen moet hebben. De uiteindelijke aankoopprijs omvat ook de omvormer, montagesystemen, montagekosten, systeemconfiguratiekosten, evenals kabels en beveiligingen. Daarom kunnen we zien dat fotovoltaïsche panelen nog steeds een vrij grote kostenpost zijn in Polen.
Kostensimulatie Fotovoltaïsche panelen
We gaan ervan uit dat de installatie van fotovoltaïsche cellen zich op een klein huis met twee verdiepingen bevindt. In dergelijke gebouwen worden meestal zonne-energiecentrales van polykristallijne panelen gebruikt. De installatie zal in ons geval een vermogen hebben van 5 kWp en zal bestaan uit 20 panelen (250 Wp) uit de middenklasse prijsklasse. De individuele kosten zijn als volgt:
- Zonnepanelen (20 x PLN 1.300) - PLN 26.000
- Omvormer - PLN 5.800
- Constructie gemaakt van aluminium profielen (aangepast aan een dak gemaakt van stalen tegels of keramische tegels) - PLN 4.000
- Beveiliging en kabels - PLN 400
- Montageservice met configuratie - 4 200 PLN
De uiteindelijke kosten van onze simulatie bedragen PLN 40.400. Dit is een indicatieve waarde. Houd er rekening mee dat de prijslijst van individuele aannemers aanzienlijk kan verschillen. De uiteindelijke prijs van het project wordt zelfs beïnvloed door de wisselkoers van de euro (de meeste panelen worden geïmporteerd naar Polen).
Zal een zonne-energiecentrale rendabel zijn?
Onze zonnecentrale heeft een vermogen van 5kWp en is in staat om ca. 4.800 kWh elektriciteit per jaar te produceren. Deze waarde is te vergelijken met de gemiddelde jaarlijkse elektriciteitsbehoefte van een huishouden van vier personen. Houd er echter rekening mee dat onze installatie in de on-grid modus werkt en geen batterijen heeft. Het overschot aan elektriciteit gaat naar het openbare net. Interessant is dat we onze overtollige energie kunnen verkopen aan de netleverancier. Het bedrag zal echter niet te hoog zijn en het hele proces vereist dat we een speciale concessie regelen.
De leverancier kan een tarief voorstellen van 0,15 tot 0,25 PLN per kWh die wordt overgedragen aan het openbare net. Een dergelijk laag tarief zal niet al te veel impact hebben op de kostendekking van het gehele project. Onze besparingen zijn het resultaat van de verlaging (of zelfs eliminatie) van elektriciteitsrekeningen. Het gemiddelde tarief van de leverancier is PLN 0,60 / kWh. Gedurende het jaar produceerden we 4.800 kWh voor onze eigen behoeften, wat de waarde van PLN 3.120 oplevert. Zo verdient de investering in een zonne-energiecentrale zich in maximaal 13 jaar terug. Laten we er echter rekening mee houden dat de elektriciteitsprijzen voortdurend stijgen. In de praktijk kan blijken dat de investering zich veel eerder terugbetaalt.
