Zonne-energie en de langste dag van het jaar
Elk jaar is het toch wel een bijzonder moment: de langste dag in het Noordelijk halfrond. De start van de zomer. Maar is dit ook de beste dag om zonne-energie te oogsten? Het antwoord hierop is wellicht niet wat je zou verwachten. Jan Muller, Directeur Asset Management legt het in deze blog uit hoe dit precies in elkaar zit.
Zonne-energie via zonnepanelen kan het beste opgewekt worden als de temperatuur laag is en de zon toch fel schijnt, zoals op een mooie winter- of lentedag. Zelfs op bewolkte dagen oogsten zonnepanelen heel wat stroom, maar een heldere dag doet het natuurlijk altijd beter. De perfecte omstandigheden voor zonne-energie vind je in – wellicht onverwacht – de ruimte, met een temperatuur van min 270 graden Celsius, zonder wolken.
Is het dan zo dat landen met een kouder klimaat betere resultaten boeken qua opbrengst van zonne-energie dan warme landen? Het is zeker zo dat zonnepanelen in Spanje percentueel meer verliezen leiden dan bijvoorbeeld in Nederland. Echter, Spanje is dichterbij de evenaar dan Nederland, en het zonlicht legt dus een kortere afstand af. Dit betekent dat er meer energie is opgeslagen in het zonlicht dat de zonnepanelen in Spanje bereikt dan die in Nederland. Er is een hogere straling van zonlicht, naast meer warmte. De verliezen door warmte worden gecompenseerd door het hogere energieniveau van het zonlicht dat op de panelen valt, en een hoger aantal daglicht uren over het gehele jaar gemeten. In de zomer produceren zonnepanalen in Nederland zo rond de 75% van wat panelen in Zuid Spanje produceren, maar in januari is dat slechts 25%. Dat heeft dus alles te maken met de felheid van de zonnestralen en de mindere mate van bewolking, ondanks de hogere temperaturen. Een interessant feit is echter dat het totaal aantal zonuren overal op de planeet gelijk is als je de uren telt tussen zonsopkomst en zonsondergang, zonder de bewolking in ogenschouw te nemen.
De manier waarop zonne-energie systemen worden ontwikkeld en ingezet, heeft veel invloed op de productie van duurzame elektriciteit die je er uit haalt. En dat is uiteindelijk een beslissing van de installateur, ondersteund door behoorlijk solide modellen over de opbrengsten die we over de afgelopen decennia hebben kunnen monitoren. Solarcentury bouwt daarom de zonneweides zo dat de panelen voldoende afstand van elkaar hebben en hoog genoeg boven de grond staan zodat er geen schaduw van het ene op het andere paneel valt tijdens die koude maar heldere dagen in april wanneer de zon laag staat. Deze manier van bouwen brengt meer kosten met zich mee, maar de impact qua duurzame energie en efficiëntie is hoger – en dat is uiteindelijk waar we het voor doen.
Een andere grote ontwerpkwestie is de hoeveelheid omvormers die je gebruikt. Als je elke eenheid elektriciteit wil opvangen en omzetten dan is je systeem in de wintermaanden vanuit commercieel oogpunt inefficiënt. Je hebt dan veel te veel omvormers geïnstalleerd ten opzichte van de elektriciteit die je in deze maanden met een vaak lage zonintensiteit kunt oogsten.
Zonne-energie is een voorspelbare bron van duurzame energie. Door decennia aan metingen weten we goed per locatie hoeveel zonuren we gedurende het jaar kunnen verwachten. De zonneweides die wij bouwen zijn ontworpen voor een levensduur van 25 tot 30 jaar. We combineren alle data die we hebben van bestaande zonneweides met weerpatronen en zo kunnen we behoorlijk goed voorspellen hoeveel duurzame elektriciteit we gaan produceren van jaar tot jaar. We hebben een heel team die zich hier mee bezig houdt en continu de modellen en berekeningen aanpast aan de hand van nieuwe inzichten. Zo zorgen we ervoor dat we de kracht van de zon maximaal benutten.
Benieuwd welke dag nu de hoogste opbrengst aan duurzame zonne-energie opleverde dit jaar? Voor de zonneweides van Solarcentury in Nederland is dit 28 mei geweest. In de weken voorafgaand aan deze dag was er een kleine hittegolf. Daarna een bewolkt weekend, wat ervoor gezorgd heeft dat de zonnepanelen konden afkoelen. Donderdag 28ste mei was het zonnig, met temperaturen onder de 20 graden. Perfecte omstandigheden, zowel voor de mens als voor de technologie!
