Elektriciteit uit zonlicht - mavelec.be uit zonlicht/zpv... · Net buiten de dampkring van de aarde...

44
Elektriciteit uit zonlicht

Transcript of Elektriciteit uit zonlicht - mavelec.be uit zonlicht/zpv... · Net buiten de dampkring van de aarde...

Elektriciteit uit zonlicht

1 Inleiding ........................................................................................................................... 1

2 Zonne-energie: toepassingen ................................................................................... 2

2.1 De zon als energiebron ...................................................................................... 2

2.2 Toepassingen......................................................................................................... 2

3 Toepassingen van fotovoltaïsche zonne-energie .............................................. 4

3.1 Soorten fotovoltaïsche systemen ...................................................................... 4

3.2 Toepassingen......................................................................................................... 4

3.3 Potentieel en marktontwikkeling...................................................................... 5

4 Zonnecellen ..................................................................................................................... 6

4.1 Hoe werkt een zonnecel .................................................................................... 6

5 Fotovoltaïsche modules ............................................................................................. 9

5.1 Opbouw van PV-modules .................................................................................. 9

5.2 Soorten modules .................................................................................................. 9

5.3 Kenmerken van PV-modules ............................................................................ 10

6 Fotovoltaïsche systemen ......................................................................................... 12

6.1 Netgekoppelde fotovoltaïsche systemen ...................................................... 12

6.2 Autonome fotovoltaïsche systemen ............................................................... 12

6.3 Elektrische componenten van netgekoppelde fotovoltaïsche systemen... 14

6.4 Elektrische veiligheid ......................................................................................... 17

7 Elektriciteit uit zonlicht, een duurzame keuze ................................................. 19

7.1 Voordelen van energieproductie met PV-systemen ..................................... 19

8 PV in de bebouwde omgeving .............................................................................. 21

8.1 De interactieve duurzame buitenwand ......................................................... 21

8.2 PV-modules als bouwmateriaal........................................................................ 21

8.3 Voordelen............................................................................................................ 22

8.4 Types PV-systemen op gebouwen en voorbeeldprojecten .......................... 23

9 Ontwerpen van netgekoppelde fotovoltaïsche systemen ........................... 27

9.1 Een efficiënte keuze maakt u stapsgewijs .................................................... 27

9.2 Opbrengst van een netgekoppeld fotovoltaïsch systeem .......................... 28

9.3 Normen voor PV-systemen................................................................................ 31

10 Financiële steun voor PV-systemen ...................................................................... 32

10.1 Groenestroomcertificaten .............................................................................. 32

10.2 Belastingvermindering .................................................................................... 32

10.3 Bijkomende subsidie vanwege lokale besturen .......................................... 32

10.4 De terugdraaiende teller ................................................................................ 32

10.5 Verlaagd BTW-tarief bij renovatie................................................................. 33

11 Wettelijke vereisten .................................................................................................. 34

11.1 Bouwvergunning ............................................................................................ 34

11.2 Technische aansluitvoorwaarden................................................................... 34

12 Nuttige adressen ........................................................................................................ 35

Nuttige websites ........................................................................................................ 37INH

OU

D

Tot ver in de 19-de eeuw werd het leeuwendeelvan de energie geleverd door mensen, dieren,water, wind en allerlei combinaties daarvan. Houtwas de belangrijkste brandstof. Tot vandaag isde energiebehoefte steeds blijven stijgen en zijnwe zeer sterk afhankelijk van fossiele ennucleaire brandstoffen.

Problemen

De oneindige beschikbaarheid van energie en energiebronnenis niet langer vanzelfsprekend. Toekomstige generaties zullengeconfronteerd worden met de eindigheid van de reserves:steenkool, aardolie en aardgas raken ooit op. En terwijl devoorraad slinkt, neemt de vraag toe. De wereldbevolkinggroeit aan en het energiegebruik per hoofd stijgt. Maar er is ook het gigantische probleem van de milieuvervui-ling. De energiesector doet daarbij een forse duit in het zakje.Zwavel- en koolstofdioxide, koolstofmonoxide, stikstofoxi-den... het zijn reststoffen uit de energiesector die een zwareimpact hebben op leefmilieu, atmosfeer en klimaat - denkmaar aan het broeikaseffect.Ook het nucleaire afval is een risico en belasting voor dekomende generaties. De opwerking en berging blijven eenmaatschappelijk en technisch probleem en wordt steedsduurder door strengere milieunormen.

Oplossingen

Voor deze wereldomvattende problemen moeten er dringendoplossingen gezocht worden. Duurzame ontwikkeling wilaan de behoeften van vandaag voldoen, zonder die van detoekomstige generaties in het gedrang te brengen. Energie-gebruik en energieopwekking op een duurzame wijze opelkaar afstemmen vraagt om een tweezijdige aanpak:• Rationeel energiegebruik (REG), d.w.z. energiezuinigheid

zonder comfortverlies.• Hernieuwbare energie: zon, wind, water en biomassa kun-

nen ook in ons land aangewend worden om energie op tewekken.

Per bron zijn er verschillende technieken om de energie omte zetten in een bruikbare vorm. Meestal wordt her-nieuwbare energie gebruikt voor waterverwarming en voorelektriciteitsproductie.

Troeven van hernieuwbare energie

Hernieuwbare energie heeft volgende voordelen:

• Milieuvriendelijk en duurzaam: de diverse bronnen zijnonuitputtelijk en veroorzaken tijdens hun hele levenscyclus- van bouw over gebruik tot afbraak - een zeer lage uit-stoot van schadelijke stoffen;

• Spreiding van de energievoorziening: een groter aandeelhernieuwbare energie vermindert de afhankelijkheid vanhet buitenland en van internationale spanningen;

• Hernieuwbare energie kan voor meer werkgelegenheidzorgen en exportkansen bieden.

Elektriciteit uit zonlicht

Fotovoltaïsche zonnecellen zetten licht rechtstreeks om inelektriciteit. Door schakeling van zonnecellen in modules kandeze elektriciteit nuttig gebruikt worden, ofwel onafhankelijkvan het openbare elektriciteitsnet (autonome systemen) ofweldoor stroom te leveren aan het openbare net (netgekoppeldesystemen). In de toekomst kan fotovoltaïsche zonne-energietot een kwart van het totale Vlaamse elektriciteitsgebruikopwekken: het is dus op lange termijn één van onze belang-rijkste duurzame energietechnieken.

De prijzen van deze PV-systemen zijn de laatste jaren voort-durend gedaald, een trend die zich doorzet en versterktwordt door toenemende massaproductie en door de spec-taculaire groei van de wereldmarkt.

Deze brochure geeft meer inzicht in de werking en de toe-passing van fotovoltaïsche zonne-energiesystemen. Ze wilook een handleiding bieden voor wie denkt aan een eigenPV-systeem op zijn dak.

Inleiding

1

INLEIDING

1 - Elektriciteit uit zonlicht

Elektriciteit uit zonlicht - 2

Zonne-energie: toepassingen

ZONNE-ENERGIE TOEPASSINGEN

2

2.1 De zon als energiebron

Net buiten de dampkring van de aarde is het energetischevermogen van de zonnestraling 1353 W/m2 op een vlak lood-recht op de zonnestraling. Dit wordt de zonneconstantegenoemd. Omgerekend per jaar en per m2 aardoppervlakbetekent dit gemiddeld iets minder dan 2000 kWh/m2.jaar. Inde Benelux ontvangen wij ongeveer 1000 kWh/m2.jaar. Door

de hogere breedtegraad (52° noorderbreedte) levert de zon-nestraling minder energie per m2, en de vaak voorkomendebewolking "verstrooit" de zoninstraling tot zogenaamd "dif-fuus" licht: het gelijkmatig uit alle richtingen komende dag-licht bij volledig bewolkte hemel. Maar ook bij heldere hemelis een klein deel van de lichtinstraling diffuus - vandaar de hel-derblauwe kleur van de hemel. Over een heel jaar bereiktongeveer 60% van de totale zoninstraling ons hier in de vormvan diffuus licht, dat ook in nuttige energie wordt omgezetdoor zonne-energiesystemen.

Het is duidelijk dat zonlicht een wisselend aanbod heeft:gedeeltelijk onvoorspelbaar, afhankelijk van bewolking - ge-deeltelijk voorspelbaar door de meetkundig gekende positievan de zon t.o.v. een waarnemer, in functie van de dag en hetuur (verschillen in daglengte en zonnehoogte).

2.2 Toepassingen

Zonne-energie kan op verschillende manieren nuttig gebruiktworden: als lichtbron, als drijvende kracht bij natuurlijke ven-tilatie, voor warmteproductie en voor elektriciteitsproductie.Ruimer bekeken ontstaat ook windenergie door wisselendezonnewarmte en doet zonlicht planten groeien die we als bio-massa kunnen gebruiken voor energieproductie.

Bij de toepassing van zonne-energie in gebouwen kan naasteen optimaal gebruik van daglicht ook de rechtstreeksebezonning via de ramen bijdragen aan de ruimteverwarming.Dat kan door een doorgedreven isolatie, optimaal ontwerp enoriëntatie van de beglazing (voldoende zuidgerichte verticaleramen, minimale noordgerichte ramen), en aandacht voor

Eenheden van Energie & Vermogen

Eenheden van energie

1 J = 1 Joule = eenheid van energie1 kWh = 1 kilowattuur = eenheid van energie1 kWh (energie) = 1 kilowatt (vermogen) gedurende 1 uur (tijd)1 kWh = 3,6 miljoen J = 3,6 MJ

Een elektrisch verwarmingstoestel van 1000 W verbruikt op 1 uur werking (vol vermogen) 1 kWh.

1 MWh = 1 megawattuur = 1000 kWh = 103 kWh1 GWh = 1 gigawattuur = 1 miljoen kWh = 106 kWh1 TWh = 1 terawattuur = 1 miljard kWh = 109 kWh

Eenheden van vermogen

Vermogen = energie per tijdseenheid1 W = 1 Watt = eenheid van vermogen 1 W = 1 Joule per seconde = 1 J/s1 kW = 1 kilowatt = 1000 W1 MW = 1 megawatt = 1000 kilowatt1 GW = 1 gigawatt = 1 miljoen kW = 106 kW

De totale zoninstraling per jaar op de totale aard-oppervlakte is gelijk aan 10 000 maal de totalewereldenergievraag per jaar. Dat is het theoretischeaanbod. Het is de kunst om dat aanbod zo goedmogelijk op te vangen en in nuttige energievormenom te zetten tegen aanvaardbare kosten.

zonwering en daglichttoetreding. Dit wordt soms ook "pas-sieve" zonne-energie genoemd.

Een eerste vorm van actieve zonne-energie is de zonneboilerdie sanitair water voorverwarmt. Een zonnecollector warmtmet het invallende licht via een transportvloeistof het water-volume in een opslagvat op. Daaruit wordt sanitair warmwater afgetapt. Een elektronische regeling schakelt het sys-teem aan en uit in functie van de temperatuurverschillen enbeveiligt het systeem tegen oververhitting en bevriezing.

Grote oppervlakten van zonnecollectoren kunnen ook voorruimteverwarming gebruikt worden door warmteopslag ineen vloer- of wandverwarming.

Daarnaast zijn er ook hoge-temperatuur-collectoren waarbijhet zonlicht via spiegels of lenzen wordt geconcentreerd opeen warmtetransporterende vloeistof. De zonnewarmte wordt

gebruikt om elektriciteit op te wekken in een stoomturbine ofStirlingmotor.

In fotovoltaïsche zonne-energiesystemen zetten zonnecellenhet opgevangen licht rechtstreeks om in elektriciteit via eentotaal ander werkingsprincipe dan de thermische systemen.

De term ‘fotovoltaïsch’ betekent letterlijk ‘licht-elektriciteit’.‘Foto’ is afgeleid van het Griekse woord "phos", licht, en‘voltaïsch" verwijst naar Alessandro Volta (1745-1827), onder-zoeker van elektriciteit. De Engelse term "photovoltaic"wordt meestal afgekort tot PV. In de brochure gebruiken wedeze afkorting met zijn samenstellingen (zoals PV-module,PV-systeem).

Al deze toepassingen van zonne-energie werken zowel bijdiffuus als direct zonlicht, maar bij directe instraling is deopbrengst natuurlijk wel hoger.

ZONNE-ENERGIE TOEPASSINGEN

3 - Elektriciteit uit zonlicht

Weersomstandigheden Globale straling Diffuus deel[W/m2] [%]

- blauwe hemel zonder wolken 600 - 1.000 10 - 20

- mistig bewolkt, zon zichtbaar als gele schijf 200 - 400 20 - 80

- zwaar bewolkt 50 - 150 80 - 100

Zonne-instraling en diffuus deel bij verschillende weersomstandigheden

Maandgemiddelde zonne-instraling per dag op een horizontaal vlak in Ukkel,

opgesplitst in direct en diffuus licht

Diffuus en direct zonlicht

Elektriciteit uit zonlicht - 4

3.1 Soorten fotovoltaïsche systemen

Netgekoppelde systemen

De belangrijkste toepassing in Vlaanderen is op dit ogenblikhet netgekoppelde fotovoltaïsche systeem. Netgekoppeldesystemen worden op het elektriciteitsnet aangesloten. Hetopenbare elektriciteitsnet fungeert als (virtueel) opslagvat.

Autonome systemen

Een onafhankelijk of autonoom fotovoltaïsch systeem (Engels:‘stand-alone PV system’) levert stroom aan een elektrischetoepassing die niet gekoppeld is aan het elektriciteitsnet.Meestal laden de PV-modules een batterij op als energieop-slag die een buffer vormt tussen het wisselende PV-vermogenen de verbruiker. Autonome systemen kunnen zowel gelijk-als wisselspanning leveren.

Hybride systemenBij hybride systemen zorgen fotovoltaïsche modules slechtsvoor een deel van de nodige energie; als bijkomende ‘stroom-

leverancier’ worden elektriciteitsgeneratoren op fossielebrandstof of biomassa ingeschakeld, of windturbines.Wanneer de energievraag in een bepaalde periode nietvolledig kan gedekt worden door het fotovoltaïsch systeem,wordt de generator ingeschakeld om het vereiste vermogen televeren of de batterijen bij te laden. Zo'n energiesysteem isefficiënter, goedkoper en betrouwbaarder, en heeft boven-dien minder fotovoltaïsche modules en batterijen nodig, watde investeringskost drukt.Bij gebruik van fossiele brandstoffen is er wel bijkomendemaar beperkte geluidshinder en gasuitstoot.Op een binnenschip bijvoorbeeld kan het aantal uren dat dedieselmotor moet draaien voor stroomvoorziening, wanneerhet schip aangemeerd ligt, sterk verminderen door gebruik temaken van een hybride fotovoltaïsch systeem.

3.2 Toepassingen

Globaal kan men de markt van fotovoltaïsche systemenonderverdelen in de volgende segmenten, waarvan de eerstevier nu al economisch zijn en de andere in de nabije toekomstzullen volgen:- consumentenproducten ‘binnen’ (< 1 W): horloges, reken-

machientjes, ...;- consumentenproducten ‘buiten’ (< 50 W): noodverlichting,

tuinverlichting...;

Toepassingen van fotovoltaïsche zonne-energie

3

TOEPASSINGEN VAN FOTOVOLTAÏSCHE ZONNE-ENERGIE

Parkeermeter met autonoom PV-systeem Hybride PV-systeem op een binnenschip

5 - Elektriciteit uit zonlicht

- autonome industriële toepassingen (1 W - 10 kW): telecom-municatie, telemetrie, verkeerssignalisatie (wegverkeer,scheepvaart, luchtverkeer), milieumetingen;

- autonome elektrificatie van dorpen (100 W - 10 kW):oppompen van grondwater, bevloeiing, ontzilting, verlicht-ing, TV, koeling... vooral in de ontwikkelingslanden;

- netgekoppelde systemen (100W - 2000 kW): PV-systemenop gebouwen (daken, gevels, zonneweringen) en anderestructuren;

- centrale vermogeneenheden (> 50 kW): elektriciteits-centrales - niet interessant in Vlaanderen.

3.3 Potentieel en marktontwikkeling

PV-markt

De wereldmarkt voor fotovoltaïsche zonne-energie kendede laatste jaren een enorme groei. Al enkele jaren wordengroeicijfers van 35% per jaar gerealiseerd. Recent versneldedeze groei nog. In 2005 werd wereldwijd voor ongeveer1.750 MWp aan vermogen vervaardigd, wat een stijging van44,5% betekende t.o.v. 2004.

Epia, de Europese sectorfederatie, voorziet in haar beleids-scenario een groei van het geïnstalleerde vermogen wereld-wijd naar 5,5 GWp in 2010. 2,7 GWP hiervan zal in 2010 inEuropa opgesteld worden. Cumulatief resulteert dit volgensEpia in een geïnstalleerd vermogen van 19,6 MWp wereldwijden 9,9 GWp in Europa. Dit komt voor Europa overeen met een jaarlijkse elektriciteits-productie van 2,6 miljoen gezinnen.

TOEPASSINGEN VAN FOTOVOLTAÏSCHE ZONNE-ENERGIE

Jaarlijks geïnstalleerd vermogen wereldwijd*

* Bron:Epia-Global annual market scenario,Policy driven scenario.

Elektriciteit uit zonlicht - 6

4.1 Hoe werkt een zonnecel?

In een fotovoltaïsche zonnecel wordt licht rechtstreeksomgezet in elektriciteit. Een zonnecel bestaat uit een dunplaatje halfgeleidend materiaal dat alleen goed elektriciteitgeleidt als er licht opvalt. Het meest gebruikte materiaal iszuiver silicium, dat door chemische bewerkingen eennegatieve bovenlaag en een positieve onderlaag krijgt, zoals‘min’ en ‘plus’ van een batterij. Als we die twee koppelen aaneen elektrisch toestel zoals een lampje, en we laten licht op dezonnecel vallen, ontstaat er een elektrische gelijkstroom diehet lampje doet branden.

Zonnecellen uit kristallijn silicium

Monokristallijn silicium zonnecellen zijn gemaakt van silicium-schijven, die uit één groot 'monokristal' zijn gezaagd.Monokristallijne cellen zijn rond of meestel vierkant metafgeronde hoeken - fragmenten van de buitenrand van deronde cilinder waaruit ze gezaagd zijn. Ze zijn egaal donker-grijs of donkerblauw. Polykristallijn of multikristallijn silicium wordt gegoten en dangezaagd. Dit is een goedkoper en eenvoudiger proces dan dat

van monokristallijn sili-cium. Tijdens het stollenontstaan de verschil-lende kristallen die hetmateriaal zijn typischeonregelmatig gescha-keerde uitzicht geven.Het rendement van po-lykristallijne cellen ligtiets lager dan dat vanmonokristallijne cellen.Polykristallijne cellenzijn vierkant met een zij-de van 10, 12,5 of 15cm, of rechthoekig. Dekleur varieert van ge-marmerd donkerblauwtot donkerpaars. Ookandere kleuren zoalsgoudbruin en groen zijnmogelijk, maar ten kos-te van het rendement.Sinds kort bestaan erook zeshoekige en drie-hoekige cellen waar-mee speciale PV-modu-les gemaakt kunnenworden.

Elektrische eigenschappen van silicium zonnecellen

Bij standaardzonnestraling wekt een zonnecel van 10 cm x 10cm een gelijkstroom van 3 Ampère op of een gelijkspanningvan 0,5 Volt. Omdat stroom en spanning in realiteit niettegelijk maximaal zijn, bedraagt het nominale vermogenongeveer 1,3 W (en niet 1,5 W), gemeten onder standaardtestvoorwaarden).Een typisch rendement van commercieel geproduceerdekristallijn silicium zonnecellen varieert van 13% voorpolykristallijn silicium tot 15% voor monokristallijn silicium,beide met zeefdruktechnieken. Deze techniek wordt door de

Zonnecellen

4

ZONNECELLEN

Werking van een kristallijn silicium zonnecel

Monokristallijn silicium zonnecel

Polykristallijn silicium zonnecel

7 - Elektriciteit uit zonlicht

meerderheid van de fabrikanten toegepast en werkt een-voudig en snel. Met dezelfde techniek kan door bijkomendebehandelingen van de zonnecellen het rendement nog verbe-terd worden. Bij de toepassing daarvan in een testproductie-lijn van Imec werden op courante polykristallijne cellen van10 x 10 cm rendementen van bijna 16% gehaald.

Toekomst

In 2000 nam kristallijn silicium (monokristallijn + polykristal-lijn) een marktaandeel van 85 % in en amorf silicium 13 %.Door zijn uitstekende stabiliteit en betrouwbaarheid plus devoortdurende verbetering van celstructuur en fabricage zalkristallijn silicium ook de komende 10 jaar de markt blijvenbeheersen. Met gesofisticeerde micro-elektronicatechniekenkunnen zonnecellen met een rendement van 24% gemaaktworden in gespecialiseerde labo’s.

Meer dan de helft van de kost komt van de productie vanbasismateriaal (gezuiverd en gekristalliseerd silicium) en hetzagen tot siliciumschijven (‘wafers’). Er is een groeiende trendom goedkoper maar kwalitatief uitstekend ‘solar grade’silicium te produceren, grotere schijven te maken, zaag-verliezen te verminderen en de dikte te halveren tot beneden200 µm (0,2 mm).

Er werden ook goedkopere alternatieven ontwikkeld voor hetverzagen van siliciumblokken, zoals silicium bladen en sili-ciumlinten (‘ribbons’), die rechtstreeks in de juiste breedteen dikte uit vloeibaar silicium worden getrokken.Verdere kostendalingen worden verwacht van de vorming vandunne-film-silicium op goedkope draagmaterialen zoals glas.Met deze techniek is het ook mogelijk om lichtdoorlatendecellen te maken.

Dunne Film zonnecellen

Amorf siliciumAmorf silicium (a-Si) bestaat uit een netwerk van silicium-atomen zonder regelmatig geordend kristalrooster zoals inkristallijn Si. Voordelen zijn het kleiner materiaalverbruik, deeenvoudige continue productie met laag energieverbruik, ende mogelijkheid van grote oppervlaktes op goedkope dragerszoals glas.Het grote nadeel is het lage celrendement (de helft van kristal-lijn silicium) dat bovendien onder invloed van het licht zelf inde eerste gebruiksperiode achteruitgaat. Men kan dit welomzeilen door combinaties van een polykristallijn Si zonnecelmet erbovenop een amorf silicium zonnecel. Het fabricage-proces wordt wel heel wat complexer. In vergelijking met polykristallijne PV-modules nemen amorfesilicium modules voor hetzelfde vermogen dus dubbel zogrote oppervlakten in, omwille van het lage rendement.Naast kleine toepassingen (zoals polshorloges, reken-machinetjes, looplampen) komen nu ook PV-dakelementenop de markt zoals amorfe PV-lei-modules, amorfe PV-filmsop metalen dakbanen en op dakrollen.

ZONNECELLEN

Dunne-film-module uit amorf silicium

Dunne-film kristallijn silicium zonnecelEen monokristallijne siliciumcilinder waaruit siliciumschijven

voor monokristallijne cellen gezaagd worden

CuInSe2

Met koper-indium-diselenide (CuInSe2, ook CIS genoemd)met zijn afgeleide samenstellingen en cadmiumsulfide kanmen ook dunne-film-zonnecellen maken op glas. Op zeerkleine oppervlakken (0,4 cm2) levert zo’n zonnecel een stabielrendement van ruim 18 %, maar dit zakt snel voor grotereoppervlakken en modules tot de helft (bijna 9%). Er werdenrecent enkele productielijnen voor CIS-modules opgestart. Hetmateriaal is zeker belovend qua kostpotentieel maar er is dis-cussie over de beperkte materiaalvoorraden van het compo-nent Indium.

CdTe

Ook cadmiumtelluride (CdTe) bevindt zich nog sterk in deontwikkelingsfase. Rendementen tot 16 % werden behaaldop 1 cm2 celoppervlak, maar dit zakt weer zeer sterk terug bijgrotere oppervlakken. Voordelen en nadelen van dit materiaalzijn vergelijkbaar met CuInSe2, maar een bijkomende moei-lijkheid kan de giftigheid van Cd zijn, bijv. bij breuk of afbraakvan de modules. Toch worden CdTe zonnecellen al toegepastin zakrekenmachines, goed voor 1,7 % van de wereldmarktvan zonnecellen.

Concentrator zonnecellenEen weg om de kost van fotovoltaïsche energieopwekking teverlagen is de zonneceloppervlakte te verkleinen en het zon-nelicht te concentreren door concentrerende spiegels enlenzen, meestal met een zonnevolgsysteem. Dure hoogrende-ments zonnecellen uit silicium of galliumarsenide (GaAs) wor-den het meest toegepast.Dit systeem is alleen zinvol in zonovergoten klimaten, wordtcomplex door het zonnevolgsysteem en vereist regelmatigonderhoud. Bovendien verkleint het kostenvoordeel naarmatede kostprijs van ‘klassieke’ zonnecellen daalt en weegt debijkomende kost van spiegels en lenzen zwaarder door.Het aandeel van concentratiesystemen in de wereldmarkt isminimaal.

Organische cellen

Om de kostprijs van fotovoltaïsche energie verder te ver-minderen, worden sinds enkele jaren organische materialenbestudeerd waarmee goedkope, flexibele, "plastieke zon-necellen" kunnen gerealiseerd worden. Er wordt volop onder-zoek gedaan op prototypes van zulke cellen, waarvan dezogenaamde ‘Grätzel’-cel van de gelijknamige Zwitserseprofessor de bekendste is. De productie is zeer eenvoudig en vereist geen hoge-tempera-tuursstappen of dure apparatuur. Er werden al proefcellenvervaardigd met een omzettingsrendement van 8-10%, maarer blijven nog heel wat problemen onopgelost. De aan-

wezigheid van vloeibaar materiaal in dit type van cel brengtechter stabiliteitsproblemen met zich mee, vooral bij extreemhoge (koken) en lage (bevriezen) temperaturen. Daaromfocust men het onderzoek tegenwoordig vooral op "droge"organische zonnecellen die gebaseerd zijn op mengsels vanmoleculen die positieve of negatieve ladingen kunnen trans-porteren. IMEC behaalde voor deze zonnecellen al een ren-dement van 3%.

ZONNECELLEN

Elektriciteit uit zonlicht - 8

Een beetje geschiedenis...

Het fotovoltaïsch effect werd in 1839 voor het eerst ont-dekt door de Franse natuurkundige Alexandre EdmondBecquerel.Toen hij in een zwak geleidende vloeistof tweeplatinastaven dompelde, en één daarvan belichtte, kon hijeen zwakke elektrische stroom meten.In 1876 ontdekte de Britse wetenschapper W.Adams datkristallijn selenium bij belichting een zwakke stroomopwekte. In 1883 maakte de Amerikaanse uitvinderCharles Fritts de eerste selenium-zonnecel met een ren-dement van slechts 0,1 %; lichtmeters in fototoestellenapparaten waren de eerste concrete toepassing. Einsteinbeschreef in een artikel van 1904 het foto-elektrischeffect, in de jaren 20 en 30 werd daarop verder toegepastonderzoek uitgevoerd.In 1918 ontwikkelde de Poolse onderzoeker Czochralskide naar hem genoemde methode om monokristallijn sili-cium aan te maken. In 1951 werd de eerste monokristal-lijne germanium-zonnecel gemaakt en in 1954 ontdektemen het fotovoltaïsch effect in Cadmium.Nog in 1954 ontwikkelde het labo van de firma BellTelephone de eerste silicium zonnecel met een rende-ment van 4,5%, later op het jaar bereikte men al 6%; hetjaar daarop volgde de praktische toepassing voor de bat-terij van een telefoonrelaisstation in Georgia (VS); in1958 werd de eerste satelliet met zonnecellengelanceerd, de VANGUARD I. Van dan af werden allesatellieten met zonnecellen uitgerust, die hoge rende-menten haalden maar tegen zeer hoge productiekosten.De eerste auto op zonne-energie werd in 1959 gebouwddoor op het dak van een elektrische oldtimer uit 1912een zonnepaneel van 200 Watt te monteren.

De Unesco-conferentie van 1973 met als titel ‘The Sun atthe Service of Mankind’ gaf het startschot voor de aardsetoepassing van zonne-energie; vanaf 1974 bracht deoliecrisis verschillende overheidsprogramma’s voorzonne-energie op gang. Vanaf 1979 startte de EuropeseCommissie met subsidies voor PV-demonstratiepro-jecten, en ook afzonderlijke nationale steunprogramma’swerden kort daarna uitgebouwd.Met andere woorden: de PV-industrie is een kwarteeuwjong en in volle ontwikkeling.

FOTOVOLTAÏSCHE MODULES

9 - Elektriciteit uit zonlicht

Met losse zonnecellen kunt u in de praktijk nietaan de slag: ze wekken een kleine stroom enlage spanning op, ze zijn breekbaar en demetaalcontacten zijn vochtgevoelig. Daaromworden zonnecellen onderling verbonden viagesoldeerde strips en samen in een zogenaamdefotovoltaïsche module (PV-module) geplaatst.Er zijn vier goede redenen daarvoor:• de kleine stroom en lage spanning van de

aparte cellen wordt door parallel en serie-schakeling vergroot tot bruikbare elektriciteit;

• de bescherming van cellen en metaalcontactentegen weersinvloeden (vooral vocht);

• de mechanische stevigheid voor de brozezonnecellen;

• praktische bevestiging op draagstructuren.

5.1 Opbouw van PV-modules

De voorkant van foto-voltaïsche modulesbestaat uit een licht-doorlatende plaat,meestal een glasplaat,maar het kan ook inpolycarbonaatfol ie(die wel na verloopvan tijd onder invloedvan het licht kanvergelen). Het glas is thermischgehard en heeft eenlaag ijzergehalte om

zoveel mogelijk licht door te laten. Het is water- endampdicht, kras- en hagelbestendig en zelfreinigend bijregen.Voor de achterkant is waterdichtheid, dampdichtheid enwarmtegeleiding belangrijk. Bij semi-transparante modules(zie verder) wordt hiervoor opnieuw glas gebruikt; bij dichtestandaardmodules wordt meestal een speciale folie gekozenom het grote gewicht van glas te vermijden (meestal een PVF

film, merknaam ‘Tedlar’, ook in combinatie met polyester ofaluminium). De zonnecellen worden tussen voor- en achterzijde op hunplaats gehouden en beschermd tegen weersinvloeden door‘inkapseling’ met een vochtbestendige kunststof, meestalethylvinylacetaat (afgekort EVA). Indringing van vocht kanimmers de metaalcontacten op en tussen de cellen aantasten.Het incapsulatiemateriaal moet ook bestand zijn tegen hogetemperaturen, temperatuurschommelingen en verouderingdoor UV-straling. Bij glas-glas-modules worden de cellen meteen speciaal hars ‘ingegoten’ tussen twee glasplaten. Rond de module wordt meestal een aluminium kader beves-tigd voor de stevigheid en een gemakkelijke montage op eendraagstructuur. Op de achterkant van de module kleeft meneen waterdichte aansluitdoos voor elektrische kabelverbindin-gen naar andere PV-modules of naar de invertor.

5.2 Soorten modules

Standaardmodules

Een standaard fotovoltaïsche module bestaat typisch uit 36cellen in serie, met een vermogen van ongeveer 54 Wp (span-ning 18V en stroom 3A), om een eenvoudige koppeling met12-V batterijen mogelijk te maken voor optimale oplading.Bij netgekoppelde systemen worden steeds vaker groteremodules gebruikt (72 of meer cellen in serie, vermogens van110 à 120 Wp) waardoor productie- en installatiekosten ver-minderd kunnen worden. Deze modules hebben afmetingenvan 60 à 70 cm op 120 à 150 cm.

Kaderloze modules

Kaderloze modules (ook ‘laminaten’ genoemd) met eendichte achterzijde kunnen net als klassieke gevelpanelen inge-bouwd worden in daken, gevels en zonneweringen. Bij kaderloze modules moet men extra letten op een water-dichte randafdichting. Kleine laminaten van 3 of 6 zon-necellen kunnen ook op pannen of leien gekleefd worden;langere stroken kunnen in een leiendak ingewerkt worden (ziePV-leien p. 25).

Fotovoltaïsche modules (PV-modules)

5

De verschillende lagen in een PV-module

Elektriciteit uit zonlicht - 10

Semi-transparante modules

Als ook de achterkant in glas is uitgevoerd, spreken we van‘glas-glas’ modules of ‘semi-transparante PV-modules’. Doorde zonnecellen wijder uit elkaar te plaatsen laat de modulenog wat licht door. Het typische licht- en schaduwraster kaneen eigen rol spelen in het architecturale ontwerp. Omdatzulke ‘semi-transparante’ modules op maat gemaakt worden,kan de architect ook zelf bepalen hoeveel licht nog door-gelaten wordt, afhankelijk van de tussenafstand tussen dezonnecellen.

Semi-transparante PV-modules kunnen fraai toegepastworden in glazen verandadaken, beglaasde atriumdaken,vaste zonneweringen maar ook in verticale glazen gevels. Inalle toepassingen gaat elektriciteitsproductie samen metgedeeltelijke zonnewering. Bovendien kan de glazen achter-zijde ook uit extra isolerend glas bestaan voor thermischeisolatie. Semi-transparante modules zijn wel duurder dandichte standaard modules.

Dunne-film-modules

PV-modules met dunne filmen (amorf silicium, CIS, CdTe)kunnen diverse vormen aannemen, afhankelijk van de‘drager’, het materiaal waarop de dunne film is aangebracht:

- glasvlakken met dunne film PV zijn stijve modules, al ofniet met een kader, zien er ongeveer uit zoals kristallijnePV-modules, maar met een donkerbruine kleur en eenegaal oppervlak zonder zichtbare metalen contacten;

- metalen banen met amorfe PV-film;

- soepele dakbanen; type ‘leien op rol’, of in combinatie metkunststof dakrollen voor platte daken.

De dunne PV-film wordt aan de voorkant beschermd dooreen transparante toplaag uit polymeer of glas (voor stijvemodules).

5.3 Kenmerken van PV-modules

Op de technische fiche van PV-modules staat een hele lijstkenmerken; in het kadertje een voorbeeld voor een 120 Wpmodule.

We bekijken enkele kenmerken:

Nominaal vermogen of piekvermogen in WattpiekHet nominale vermogen van een zonnecel of een foto-voltaïsche module wordt opgemeten onder internationaalvastgelegde testcondities (STC, ‘Standard Test Conditions’):1000 W/m2 instralend vermogen bij gestandaardiseerdzonlicht (lichtspectrum AM 1,5) en 25°C celtemperatuur. Dit

nominale vermogen van de zonnecel of de module(s) wordtuitgedrukt in Watt-piek, afgekort Wp, of piekvermogen. Een55 Wp module levert dus alleen onder hoger vermeldetestvoorwaarden een uitgangsvermogen van 55 Watt. Hetwoord ‘piek’ in Watt-piek is een beetje verwarrend: bij lagereceltemperaturen of hoger instralingsvermogen dan de stan-daard testvoorwaarden kan het gemeten vermogen van dezonnecel of module(s) hoger liggen dan het nominalevermogen - bijvoorbeeld op een zonnige koude middag in delente. Typische waarden voor het piekvermogen van eenmodule liggen tussen 50 en 300 Watt.

Type zonnecelBij polykristallijne cellen worden meer en meer grotere matendan de klassieke 10 cm x 10 cm toegepast. Ook vierkantecellen met zijde 12,5 of 15 cm en grote rechthoekige cellenworden in standaardmodules gebruikt.

KleurModules met monokristallijn silicium zonnecellen hebben eenegale diepblauwe of donkergrijze kleur; polykristallijnemodules hebben een donkerblauw ‘gemarmerde’ kleur metverschillend getinte onregelmatige vlakjes. Deze kleur wordtbepaald door de antireflectieve laag die - lichtweerkaatsingenvermindert en het licht maximaal in de zonnecellen invangt.Andere kleuren zijn mogelijk door de samenstelling van deantireflectieve laag aan te passen, maar dan ligt hetrendement wel lager. Het minste rendementsverlies leverende kleuren goudbruin en paars. Wanneer PV-modules in detoekomst meer ingeburgerd geraken als architecturaalbouwelement zal de vraag naar andere kleuren waarschijnlijktoenemen, zeker als ook de prijzen gaan dalen. Bovendien zijner nieuwe kristallijne PV-modules in ontwikkeling (o.a. doorImec) zonder metalen patroon op de voorkant, en met eenuniforme donkere voorzijde.Dunne-film-PV-modules hebben afhankelijk van het typezonnecel ook een egale donkerbruine of antracietkleurzonder metalen contacten.

Gewicht

Het gewicht van dichte standaard PV panelen wordt vooraldoor het glas bepaald en schommelt rond 15 kg per m2, watvoor daken geen probleem stelt. Semi-transparante glas-glas-modules wegen zwaarder, afhankelijk van de toegepaste glas-dikten en de combinatie met dubbel isolerend glas aan debinnenkant.

Testen van PV-modules

Het onderzoekslabo JRC (Joint Research Centre) van deEuropese Commissie heeft een gestandaardiseerde testproce-dure met strenge testen opgesteld, die vertaald is in een inter-nationale norm (zie kader). Het gaat hier vooral om duur-zaamheidtesten bij grote temperatuursprongen en bij wind,hagel en zeeklimaat (zoutneveltest). De testen kunnen uitge-

Gamma van verschillende types PV-modules

FOTOVOLTAÏSCHE MODULES

11 - Elektriciteit uit zonlicht

voerd worden op PV-modules of op speciale bouwelementenwaarin PV-modules geïntegreerd zijn.

Deze test is niet wettelijk verplicht, maar PV-fabrikanten kun-nen wel vrijwillig - en tegen betaling - hun PV-modules latentesten. Als deze voldoen aan norm wordt dat algemeen aan-vaard als kwaliteitslabel - en het is een overtuigend verkoops-argument. Bovendien is het meestal een noodzakelijkevoorwaarde om een subsidie te krijgen (in Vlaanderen wordtprioriteit gegeven aan modules die eraan voldoen). Wegensde hoge kost en de lange duur van de testen (4 tot 5 maand!)worden in praktijk meestal enkel standaardmodules voormassaproductie gecertificeerd. Deze testen kunnen enkel inerkende testlabo’s uitgevoerd worden zoals JRC-ESTI, CIEMATin Madrid, TÜV-Rheinland in Keulen.

Garantie

De meeste fabrikanten garanderen 90 % van het piekvermo-gen gedurende 10 jaar, sommigen garanderen 80% van hetpiekvermogen gedurende 25 jaar - zulke uitgebreide garantievindt meer en meer ingang.

Normen voor PV-modules

Het Internationaal Elektrotechnisch Comité heeft nor-men opgesteld voor PV-modules. Kristallijne PV-modulesworden getest volgens de norm IEC 61215, "Crystallinesilicon terrestrial PV modules - Design qualification andtype approval" (vroeger IEC 1215 en CEC 503).Voor dunne-film-modules bestaat een vergelijkbare test-procedure volgens de aparte norm IEC 61646 "Thin-filmterrestrial PV modules - Design qualification and typeapproval" (vroeger IEC 1646 en CEC 701).Beide standaarden bestaan uit een reeks van testen engeven een kwaliteitsgarantie voor de modules voor eenperiode van minstens tien jaar.

Testprocedure voor kristallijne modules

De PV-module wordt aan volgende proeven onderworpen:• Thermische cyclus -40°C tot +85 °C, 200 cycli;• Vocht- en warmteduurtest 85°C-85% relatieve

vochtigheid gedurende 1000 uren;• Vocht-koude cycli 85°C-85% RV naar -40°C, 10 cycli• Mechanische belasting +2.400 Pa naar -2.400 Pa• Weerstand tegen hagelinslag (diameter 25mm, snelheid

23m/sec)• Weerstand tegen UV 60°C totaal 15kWh/m2

• Hot-spot duurtest• Zoutneveltest

Technische specificaties fotovoltaïsche module

TYPE : 120WpCellen: multikristallijnIncapsulatietechniek: laminatie in EVA (glas - Tedlar)Kader: geanodiseerd aluminiumConnectiedoos: IP65Totaalgewicht: 11,9 kgAfmetingen: 1.425 X 652 X 52 mm

Vermogenspecificaties, gemeten bij 1.000 W/m2, 25°C,AM 1,5:Nominaal vermogen 120WpKortsluitstroom 7,45AOpenklemspanning 21,5VSpanning in maximaal vermogenpunt 16,9VStroom in maximaal vermogenpunt 7,107AGetest volgens de IEC 61215: JaGarantie: 80% van het vermelde nominale vermogen na25 jaar

Afmetingen en schematische opbouw van de module

Opbouw van een glas-glas-module, dubbele beglazing binnenzijde (Pilkington)

FOTOVOLTAÏSCHE SYSTEMEN

Elektriciteit uit zonlicht - 12

Wat is een PV-systeem?

Zonnecellen worden aan elkaar geschakeld inmodules, en modules op hun beurt in serie (ofparallel) geschakeld en gekoppeld aan batterijenof via omvormers aan het stroomnet. Het geheelnoemt men een fotovoltaïsch systeem of PV-sys-teem (van het Engelse ‘photovoltaics’). Hetbestaat uit volgende onderdelen:• de fotovoltaïsche modules, de totale oppervlak-

te wordt ook fotovoltaïsch veld genoemd; • draagstructuur of bevestigingstechniek; • elektrische componenten: • laadregelaars of omvormers • batterijen of andere opslag• bekabeling, koppelingskast, beveiliging

6.1 Netgekoppelde fotovoltaïsche systemen

Overzicht

We spreken van gecentraliseerde netgekoppelde systemen ofPV-centrales wanneer een grote fotovoltaïsche installatie(typisch van enkele 100 kWp tot enkele MWp) aan het netgekoppeld wordt. De geproduceerde elektriciteit wordt nietaan een lokale verbruiker geleverd maar wel via een trans-formatorcabine op middenspanningsniveau rechtstreeks ophet openbare net gestuurd.

Omdat fotovoltaïsche energieopwekking per PV-module kangeïnstalleerd worden kunnen ook veel kleinere systemen ophet openbaar net aangesloten worden. Dit noemt men gede-centraliseerde systemen; ze kunnen geplaatst worden opdaken en gevels van woningen en andere gebouwen, of opgeluidswanden langs autosnelwegen. De foto’s op pagina25-26 geven voorbeelden van PV-projecten in binnen- enbuitenland.

6.2 Autonome fotovoltaïsche systemen

A. SYSTEMEN ZONDER BATTERIJEN

Fotovoltaïsche modules kunnen voor sommige toepassingenrechtstreeks aan elektriciteitsverbruikers aangesloten wordenzonder gebruik van batterijen.

Fotovoltaïsche systemen (PV-systemen)

6

DefinitieEen autonoom fotovoltaïsch systeem produceert elek-triciteit voor een elektriciteitsverbruiker die nietgekoppeld is aan het elektriciteitsnet.

Eenvoudig pompsysteem met drinkwater voor koeien in Nederland

PV-systeem op begane grond in Leuven(Iverlek)

Bij een netgekoppeld fotovoltaïsch systeem wordt degelijkspanning van de fotovoltaïsche modules om-gevormd tot wisselspanning (230V, 50 Hz) die recht-streeks aan het elektriciteitsnet kan geleverd worden.Dat gebeurt met een omvormer of invertor die ‘nor-male’ wisselstroom aan het net levert met een om-zettingsrendement van minstens 90%. Netgekoppel-de systemen hebben geen batterijopslag nodig: hetopenbare elektriciteitsnet is de (virtuele) opslag.Studies hebben uitgewezen dat deze vorm van"stockage op het net" geen onstabiliteit op het netveroorzaakt op voorwaarde dat het aandeel van dezetechnologie niet groter wordt dan 10% van het totaleopgewekte vermogen.

13 - Elektriciteit uit zonlicht

1. Fotovoltaïsche pompsystemenGrote pompsystemen voor ontwikkelingslanden bestaan uiteen fotovoltaïsch veld, eventueel een elektrische ver-mogenomvormer, een motor, een pomp en een watertank. Eris een directe koppeling tussen de fotovoltaïsche modules ende motorpompgroep waardoor het gebruik van batterijenvermeden wordt: het opgepompte water dient hier immersals buffer. Hier in Vlaanderen kunnen kleine vijverpompjesmet een PV-module het zuurstofgehalte in een vijver oppeil houden; een andere toepassing is het oppompen vandrinkwater voor vee.

2. Koelkasten met fotovoltaïsche systemenBij koeling met zonne-energie zijn energievraag en -aanbodmooi op elkaar afgestemd. Voor kleinere koelsystemen kanmen fotovoltaïsche cellen gebruiken. In zeer kleine systemen(bvb. een koelbox) is de combinatie met een Peltier-elementmogelijk. Voor grotere koelkasten of diepvriezers wordenmeestal extra geïsoleerde types gebruikt met compressor.Koelkasten voor het bewaren van vaccins, die gevoed wordenuit een fotovoltaïsch batterijsysteem, worden in ontwikke-lingslanden en afgelegen gebieden al ruim gebruikt.

3. AirconditioningBij kleine airconditioninginstallaties wordt een fotovoltaïschveld van bvb. 1 kWp modules rechtstreeks aan een aircon-ditioninginstallatie gekoppeld of een fotovoltaïsche modulevan bvb. 20 Wp aan een ventilator binnen in de kamer. Als dezon schijnt, werkt de koeling.

B. SYSTEMEN MET BATTERIJEN

1. Eenvoudige zelfregulerende systemen met batterijFotovoltaïsche modules kunnen direct parallel geplaatstworden op een batterij, op voorwaarde dat een diode in serietussen module en batterij geplaatst wordt. Deze verhindertde ontlading van de batterij tijdens de nacht als de modulezich als belasting zou gedragen.

Tijdens zonnige uren levert de fotovoltaïsche module recht-streeks elektriciteit aan de energieverbruiker; het overschotwordt opgeslagen in de batterij. 's Nachts en bij lage zonne-instraling haalt de energieverbruiker energie uit de batterij.Voorbeelden van kleinschalige toepassingen, vaak met kleinenikkelcadmium of metaalhydride batterijen: horloges, zak-lantaarns, radio’s, mobiele telefoons.

Autonome verlichtingspaal in een park te Hasselt (Solar Technics)

Zeeboei met PV-modules (Soltech)

PV-modules op een kampeerwagen(Lenoir Solar)

Autonoom PV-systeem in Gambia (Solar Technics)

Opslag vanfotovoltaïsche elektriciteit

Om het wisselende aanbod van duurzame energie-bronnen zo volledig mogelijk te gebruiken en om hetelektriciteitsnet goed te beheren, is opslag van elek-triciteit noodzakelijk. Naast klassieke technieken zoalsbatterijen en pompcentrales met waterkracht (in Coobvb.) komen stilaan nieuwe opslagmethodes in zichtzoals vliegwielen, supergeleidende magnetische ener-gieopslag, supercapacitors, ...

Ook waterstof kunt u beschouwen als een opslag- entransportmiddel voor elektriciteit. Het komt niet vrijin de natuur voor, maar kan wel met behulp van elek-triciteit geproduceerd worden door elektrolyse vanwater. Dat is de elektrochemische productie vanwaterstof (H2) en zuurstof (O2) door een elektrischestroom via twee elkaar niet rakende staven (anode enkathode) ondergedompeld in een watervolume tegeleiden. Elektrolyse is goed te combineren met foto-voltaïsche energieomzetting omdat slechts een lageelektrische spanning vereist is.

Eén van de grote voordelen van waterstof is de moge-lijkheid tot transport. In het toekomstbeeld van eenwaterstofeconomie wordt in grote fotovoltaïscheinstallaties op zonnige locaties waterstof geprodu-ceerd dat dan via pijpleidingen of speciale containersnaar de verbruikers kan vervoerd worden.

De reactie van waterstof met zuurstof in zogenaamdebrandstofcellen produceert elektriciteit, met alleenpure waterdamp als uitlaatgas. Waterstof kan nietalleen in brandstofcellen voor voertuigen toegepastworden maar ook voor de gecombineerde productievan elektriciteit en warmte in een warmtekrachtkop-peling voor woningen.

Er bestaan al omkeerbare brandstofcellen die in tweerichtingen werken: met overproductie van elektriciteitwordt waterstof geproduceerd via elektrolyse, metdiezelfde waterstof wordt terug elektriciteit opge-wekt als die terug nodig is.

Elektriciteit uit zonlicht - 14

2. Systemen met een batterijregelaarEen batterij heeft een beperkte energieopslagcapaciteit eneen beperkte levensduur, die verkort wordt door verkeerdgebruik: loodzuurbatterijen bvb. worden beschadigd door tezwaar overladen en te diep ontladen. Om dit te voorkomen envoor een optimale automatische sturing van laden en ont-laden wordt een laadregelaar ingebouwd.

Typische toepassingen zijn: verlichting (zeeboeien, straat-lantaarns), milieusensoren, telecommunicatietoepassingen(doorzendstations), elektrische boten, zeilboten, caravans,afgelegen woningen .... In ontwikkelingslanden zijn dergelijkesystemen vaak de enige betaalbare en betrouwbare oplossingvoor basisvoorziening van elektriciteit in afgelegen gebieden(zgn. "solar home systems") en zelfs goedkoper dan de aan-leg van een openbaar elektriciteitsnet. Bij inschakeling van een omvormer kunnen bovendien ook‘klassieke’ huishoudtoestellen en lampen op 230 V wissel-spanning gebruikt worden.

3. Grote autonome fotovoltaïsche systemenSoms produceert één groot fotovoltaïsch systeem elektriciteitvoor een groep stroomverbruikers (bvb. de bewoners van eenklein eiland). Dergelijke systemen hebben vaak een vermogenvan 10 tot 100 kWp of meer en voeden vanuit de batterijbankvia een DC/AC omvormer een lokaal wisselspanningsnet datgrote afstanden kan overbruggen.

6.3 Elektrische componenten van netgekoppelde PV-systemen

Invertoren

WerkingIn een netgekoppeld fotovoltaïsch systeem speelt de invertorof omvormer een belangrijke rol. Hij zet de gelijkstroom om inwisselstroom maar zorgt tegelijkertijd voor een optimaalwerkingspunt voor het moduleveld, kwaliteitsbewaking van

de stroomlevering aan het openbare elektriciteitsnet enbeveiliging.

Maximaal vermogen punt (MVP)Elektriciteit wordt gekenmerkt door cijfers voor de stroom inAmpère (A) en de spanning in Volt (V). Stroom ver-menigvuldigd met spanning levert het vermogen in Watt op.Dit product moet zo groot mogelijk zijn om zoveel mogelijkenergie uit het PV-systeem te halen. De elektronica in de invertor zoekt automatisch die combi-natie van stroom en spanning op waar het vermogenmaximaal is: het zogenaamde ‘maximum-vermogen-punt’(MVP of MPP van het Engelse ‘Maximum Power Point’).De stroom die een PV-systeem levert, varieert evenredig metde lichtinstraling; de spanning verandert zeer weinig en alleenin functie van de temperatuur (een daling met ±0,4%per graad temperatuurstoename). Het vermogen van eenPV-systeem varieert dus volgens het beschikbare licht en detemperatuur van de zonnecellen.

Daarnaast bezit een invertor nog heel wat regelapparatuurvoor volgende taken:• automatisch opstarten zodra er voldoende licht is en af-

sluiten ‘s nachts;• niet afschakelen bij een vermogen groter dan het nominale

vermogen;• voeding van de regelapparatuur vanuit de gelijkstroomzijde;• veiligheidsfuncties.De invertor controleert de verschillende eigenschappen vanhet elektriciteitsnet nauwkeurig en schakelt zichzelf uit vanzodra onregelmatige waarden optreden die wijzen op hetuitvallen van het net. Daardoor wordt het net beveiligdtegen eilandwerking van de invertor.

Rendement van de omzettingHet rendement van de omzetting van gelijkstroom in wissel-stroom is niet constant bij elke lichtinstraling. Goede inver-toren hebben al bij lage lichtinstraling een goed omzettings-rendement dat snel stijgt tot boven 90% bij gemiddeldelichtinstraling. Een jaargemiddeld invertorrendement van 90%mag als zeer goed beschouwd worden.

‘Power Quality’De kwaliteit van de aan het net geleverde stroom moet vol-doen aan een aantal kwaliteitseisen, die met de term ‘powerquality’ kunnen samengevat worden. Het gaat o.a. om nor-men met betrekking tot het spectrum van de ‘harmonischen’en EMC (elektromagnetische compatibiliteit). We gaan hierniet in op de technische details.

GebruiksvriendelijkheidOmdat de invertor volautomatisch werkt, moet de gebruikeralleen in abnormale omstandigheden ingrijpen. Daarom moethet steeds duidelijk zichtbaar zijn of de invertor al dan nietnormaal werkt - dat kan door controlelampjes op de invertorzelf of bvb. op een apart plaatje. Voor de beoordeling van eenPV-systeem is het bovendien erg nuttig om bepaalde meet-

FOTOVOLTAÏSCHE SYSTEMEN

Algemeen schema van een autonoom fotovoltaïsch systeem.Het meest eenvoudige onafhankelijke fotovoltaïsche systeem bestaat

enkel uit de vet getekende elementen

AC belasting

AC generator

generator

belasting

opslagmiddel

FV veld

DC / ACDC / DC regel-eenheid

15 - Elektriciteit uit zonlicht

FOTOVOLTAÏSCHE SYSTEMEN

16

omzetting van gelijk- naarwisselstroom, synchroonmet het openbaar net

Elektriciteit uit zonlicht - 16

waarden te bewaren voor latere berekeningen. Sommigeinvertoren doen dit zelf, bij andere kan het via een PC ofdatalogger.

PlaatsingEen invertor werkt vrijwel geruisloos en kan dus in de woningzelf geplaatst worden, bij voorkeur zo dicht mogelijk bij defotovoltaïsche modules: op een zolder, in een garage of eenberging. Heel wat invertoren hebben een waterdichte behui-zing (volgens de norm IP 65) zodat ze ook buiten kunnenopgesteld worden.

Soorten invertoren voor netgekoppelde fotovoltaïsche systemen:

• Centrale invertor

Voor een breed gamma PV-systemen van 1 tot 100 kWpkan men op 1 centrale invertor alle ketens van PV-modulesaansluiten, zowel bij systemen op gebouwen als bij grotePV-centrales op een perceel grond.

Voordelen: kostenbesparing, gemakkelijke controle, zeerhoog rendement. Het nadeel van de serieschakeling vaneen groot aantal modules is dat wanneer één module ofzelfs een deel van een module beschaduwd wordt in eenpanelenketen, het opgewekte vermogen van de volledigeketen sterk daalt. Ook is het moeilijk om een fout in 1 ketenop te sporen.

• Serie-invertor (‘stringinvertor’)

In dit geval wordt per keten (‘string’) van PV-modules inserie een invertor geplaatst die de koppeling aan het elek-triciteitsnet voorziet. Het nominale vermogen van eendergelijke invertor bedraagt typisch tussen de 500 W (80 V)en de 3 kW (500 V). Voor PV-moduleketens van 1 tot 1,2kWp wordt in Vlaanderen dikwijls een invertor van 850 Wtoegepast.

Voordelen: geen aparte koppelkast nodig en dus een een-voudige installatie, hoog omzettingsrendement, eenvoudi-ge bekabeling, modulaire opbouw, goede analyse vanmeetgegevens mogelijk.Nadelen: meer invertoren voor grotere PV-systemen en duskostenverhoging.

• Module-invertor

In dit geval wordt de gelijkstroom van elke fotovoltaïschemodule (typisch piekvermogen 100 - 130 Wp) afzonderlijkdoor een mini-invertor op de rugzijde van de module in wis-selstroom omgezet. Klassieke 230V-bekabeling verbindtelke module dan met de koppelkast voor netkoppeling (pa-rallelschakeling van modules).

Zulke invertoren, meestal vierkante doosjes met een zijde van10 tot 15 cm, noemt men module-invertoren en de modules‘AC-modules’ of wisselstroommodules. De grote voordelenzijn de lagere installatiekosten en installatietijd door het

PV centrale in Californië (VS)

Vier stringinvertoren van het PV-dak te Moorsele (Solar Technics)

FOTOVOLTAÏSCHE SYSTEMEN

17 - Elektriciteit uit zonlicht

FOTOVOLTAÏSCHE SYSTEMEN

gebruik van gewone wisselstroombekabeling. Doordat ergeen serieschakeling is van modules heeft gedeeltelijkebeschaduwing bovendien geen effect op de totale opbrengst- maar natuurlijk wel op de afzonderlijke module waaropschaduw valt. Hierdoor is het totale systeemrendement voorgebouwgeïntegreerde installaties ten opzichte van de vorigesystemen vaak beter.

Module-invertoren zijn nog in volle ontwikkeling en debetrouwbaarheid is nog een vraagteken. De elektronica iszeker gevoelig aan de vaak hoge moduletemperatuur die ookde opgekleefde invertor mee opwarmt en dus verwacht meneen levensduur die merkelijk lager ligt dan die van de foto-voltaïsche module.Verder is de controle op de netkoppelingvoor een dergelijk systeem ingewikkelder.

Soorten invertoren voor autonome systemen

Invertoren die gebruikt worden in autonome fotovoltaïschesystemen moeten voldoen aan bepaalde typische eisen. Zo zalin een typische opstelling het gemiddelde vermogen een fac-tor 10 tot 20 lager liggen dan het gevraagde piekvermogen.Daarom is het belangrijk dat de invertoren een hoog rende-ment halen bij deellast (5 tot 10% van het nominale vermo-gen).Er wordt onderscheid gemaakt tussen invertoren met eenrechthoekige, een trapezoïdale of quasi-sinusoïdale en eenechte sinusvormige uitgangsstroom. We gaan hier niet verderin op de technische details.

Meten en monitoring

‘Meten is weten’, dat geldt ook voor fotovoltaïsche systemen.Het kan met een aparte dubbele kWh-meting van zonne-stroom en stroomverbruik, maar het kan ook met een uit-gebreider meetsysteem dat diverse kenmerken van hetPV-systeem meet en de gegevens bewaart (‘monitoring’ met‘datalogging’).

Met een PV-systeem op de woning zal het jaarlijkse verbruiklager liggen dan het vroegere gemiddelde. Uit dit lagereverbruikscijfer kan echter geen nauwkeurig cijfer voor defotovoltaïsche stroomproductie berekend worden. De enigecijfers om mee te vergelijken zijn vorige jaarafrekeningen,maar die kunnen nogal schommelen.

Alleen met een aparte meting van de fotovoltaïsche stroom-levering aan het net kan de opbrengst van een PV-systeem inkaart worden gebracht.

Onder ‘monitoring’ verstaat men een uitgebreider en automa-tisch systeem van metingen en opslag van meetgegevens, omde correcte werking van de systemen te controleren. Hierwordt een onderscheid gemaakt tussen analytische en globale

monitoring van de systemen. De analytische monitoring is demeest gedetailleerde en duurste methode, maar levert welbelangrijke informatie op over opbrengstverliezen en defectenvan het systeem. Ook kan men verschillende systemen objec-tief vergelijken en belangrijke praktijkervaring opdoen voor deverdere ontwikkeling van PV-systemen. Bij globale monitoringzal men alleen het totale aantal kWh per maand of per jaarmeten dat de invertor van het PV-systeem aan wisselstroom-zijde oplevert.

Voor de monitoring en analyse bestaan internationaal erkenderichtlijnen. Analytische monitoring wordt alleen toegepastvoor systemen boven 5kWp. Kleinere systemen kunnen glo-baal gemeten worden.

6.4 Elektrische veiligheid

Aarding en bliksembeveiliging

Als op het gebouw een bliksembeveiliging voorzien is, kanmen daaraan ook de metalen draagstructuur en de mo-dulekaders koppelen. Bij het ontbreken van een algemenebliksembeveiliging kan speciaal voor het PV-systeem eennieuwe externe beveiliging geïnstalleerd worden, die echternooit op de aardingslus van het huishoudelijke stroomnet maggekoppeld worden. Intern wordt aan de gelijkstroomingang van de invertor eenoverspanningbeveiliging tegen inductieve spanningen aan-gebracht.

Beveiliging aan gelijkstroomzijde (DC)

Een fotovoltaïsch systeem is bestand tegen kortsluiting,omdat de kortsluitstroom zelden meer dan 1,2 maal de no-minale stroom bedraagt en er weinig gevaar op overbelastingvan de bekabeling bestaat.

Visuele presentatie van de opbrengst van een netgekoppeld PV-systeem(Conscience-gebouw Vlaamse Gemeenschap, Brussel)

FOTOVOLTAÏSCHE-SYSTEMEN

Elektriciteit uit zonlicht - 18

Dat betekent echter ook dat de beveiliging niet zomaarovergenomen mag worden van standaardinstallaties. Degelijkstroom vereist bovendien speciale schakelaars en maat-regelen tegen ‘boogvorming’.

Een bijkomend probleem is dat fotovoltaïsche systemen nieteenvoudig met een schakelaar kunnen uitgeschakeld worden:zolang er licht is, wordt er stroom opgewekt. Alleen afdekkingtegen lichtinval kan het systeem stilleggen.

Beveiliging aan wisselstroomzijde (AC)

Voor de netaansluiting van fotovoltaïsche invertoren bestaanspecifieke veiligheidsmaatregelen. Sinds kort heeft deBelgische Federatie van Elektriciteitsproducenten (BFE-FPE)nieuwe technische aansluitvoorwaarden goedgekeurd voor deaansluiting van fotovoltaïsche cellen op het laagspanningsnet.Ook het ‘Technisch reglement distributie elektriciteit’ van deVREG (Vlaamse Reguleringsinstantie voor de Elektriciteits- enGasmarkt) verwijst naar deze aansluitvoorwaarden.

Eilandbeveiliging

Het meest typische veiligheidsaspect bij netgekoppelde foto-voltaïsche systemen is de beveiliging tegen ‘eilandbedrijf’. Datis de gevaarlijke situatie die ontstaat wanneer door eenstroompanne het huishoudelijke en/of het openbare netonderbroken is en de invertor als een ‘elektrisch eiland’ tochstroom blijft leveren. Dit mag niet gebeuren om twee rede-nen: veiligheid van personen (er mag geen spanning aanwezigzijn wanneer men het net wil repareren) en toestelbeveiliging(er kan schade optreden aan toestellen). Daarom moet elkeinvertor het eilandbedrijf herkennen en zichzelf zo snelmogelijk van het net ontkoppelen.

In een labo-opstelling kan men een dergelijke extreme situatiesimuleren en meten hoelang het duurt eer de invertor eenonderbreking in het net ontdekt en afslaat. Invertoren voornetkoppeling moeten een certificaat hebben waaruit blijktdat de eilandbeveiliging voldoet aan bepaalde normen; opdit moment worden ook buitenlandse certificaten erkend inafwachting van een Europese norm.

Verder is de internationale norm IEC 60364 (in België vertaaldin het AREI, Algemeen Reglement op de Elektrische In-stallaties) die geldt voor elektrische installaties in gebouwenook van toepassing op netgekoppelde fotovoltaïsche sys-temen. Daarnaast moeten zowel de ingang als de uitgang vande invertor voldoende bestand zijn tegen overspanningen.

EEN DUURZAME KEUZE

19 - Elektriciteit uit zonlicht

Elektriciteit uit zonlicht, een duurzame keuze

7

7.1 Voordelen van energieproductie met PV-systemen

Algemeen

1. Fotovoltaïsche zonne-energiesystemen producerenelektriciteit, een hoogwaardige energiedrager metveelzijdige toepassingen en gemakkelijk transport.Tijdens hun werking produceren geïnstalleerde PV-systemen geen milieuhinder: geen gasuitstoot, geenlawaaihinder, geen afvalstoffen.

2. PV-modules zijn - het woord zegt het zelf al -modulair, d.w.z. naargelang de behoefte en de finan-ciële mogelijkheden kunnen ze per kleine serieopgesteld worden - of zelfs per paneel, in het gevalvan wisselstroommodules. Ook de uitbreiding vaneen bestaand PV-systeem kan vrij flexibel gebeuren.De enige beperking hierbij is het vermogen van degeïnstalleerde invertor (indien aanwezig). De PV-modules zelf zijn omzeggens onderhoudsvrij.Stofafzetting heeft weinig invloed op de opbrengsten in ons klimaat spoelt de regen de panelen regel-matig af.

3. PV-systemen kunnen gedecentraliseerd opgesteldworden zonder lange bouwtijd. Bovendien kan datook op gebouwen zodat de open ruimte waar we inVlaanderen zuinig mee moeten omspringen nietverder ingenomen wordt. Opstelling op gebouwenbespaart op draagstructuren en hindert op geenenkele manier de normale menselijke activiteiten in ofrond het gebouw.

4. Bij netgekoppelde PV-systemen zijn geen batterijennodig omdat het openbare elektriciteitsnet de(virtuele) opslag is. Autonome PV-systemen kunneneconomisch interessant zijn voor toepassingen metlaag elektriciteitsverbruik op grote afstand van hetopenbare stroomnet of bij hoge aansluitkosten op hetaanwezige stroomnet (grondwerken, transformator

enz.). In afgelegen gebieden (zoals in ontwikkelings-landen) zijn ze zelfs de enige betrouwbare oplossingvoor een basisvoorziening van elektriciteit.

Grondstoffen

Zonnecellen worden meestal van silicium gemaakt, een mate-riaal dat uit zand wordt gewonnen - en dat is in overvloedbeschikbaar. Zand is ook de grondstof voor de glasplaten vande PV-modules. De metalen contacten op de zonnecellenbestaan uit zilver en aluminium en ook daarvoor zijn zelfs ineen sterk groeiende PV-industrie de voorraden ruim vol-doende.

Energieterugverdientijd

Op dit moment wordt de energie voor de productie van PV-modules in ons klimaat op maximum 5 jaar terugverdienddoor de eigen stroomproductie van de modules. De levens-duur van de modules bedraagt minimum 25 jaar, zodat eenPV-module gedurende minstens 20 jaar een netto-energieleverancier is. In het prille pioniersstadium in de jaren‘60 werden voor de ruimtevaart wel zonnecellen aan gelijkwelke kost en energieverbruik gemaakt, maar ondertussen ishet productieproces veel energiezuiniger geworden.

Het grootste aandeel energie zit nog altijd in de productie vanzuiver silicium en de verwerking tot siliciumschijven. Het nugebruikte silicium komt uit de elektronica-industrie en iseigenlijk te perfect gezuiverd: voor zonnecellen kan ook min-der zuivere silicium even goede rendementen opleveren. Eenaparte productie van’fotovoltaïsch silicium’ (‘solar grade sili-con’) zal het energieverbruik voor de grondstofverwerkingsterk verminderen.

Als in de toekomst bovendien ook hogere celrendementengehaald worden en het materiaalgebruik zuiniger wordt doorbvb. dunne film-technologie en de recyclage van afgeschrevenzonnecellen, kunnen de energieterugverdientijden sterk dalentot 4 à 7 maanden.

Elektriciteit uit zonlicht - 20

Uitstoot van schadelijke stoffen

Ook de uitstoot van gassen ligt per geleverde kWh 5 tot 10keer lager dan bij elektriciteitsproductie met fossiele brand-stoffen. Bij fotovoltaïsche stroomopwekking vindt deze uit-stoot bovendien alleen plaats tijdens de productie van hetbasismateriaal (bvb. zuiver silicium), de fabricage van cellen enmodules en de daarvoor nodige hulpstoffen zoals aluminium,zilver, koper, glas, kunststoffen... waarvan overigens slechtsgeringe hoeveelheden per module nodig zijn.

Recyclage

In verschillende internationale projecten wordt op dit momentonderzocht hoe zonnecellen van ‘versleten’ PV-modules terugherbruikt kunnen worden. Meestal worden glas, metalen enzonnecellen door smelting in een oven gescheiden bij niet tehoge temperatuur zodat de zonnecellen zelf ongeschondeneruit komen. Het glas en de verschillende metalen kunnengoed gezuiverd en herbruikt worden. De zonnecellen wordendan met de bekende recepten terug behandeld tot ze ‘alsnieuw’ zijn en ongeveer even goede rendementen halen.Zowel de energie-inhoud als de productieprijs kunnen daar-door drastisch dalen.

Economische aspecten

De investeringskost voor netgekoppelde PV-systemen is deafgelopen 10 jaar gehalveerd en bedraagt nu, zonder BTW,ongeveer 6 euro per Wp (6000 euro/kWp of 7260 euro/kWpincl. 21% BTW), voor eenvoudige gestandaardiseerdesystemen zonder gebouwintegratie. Deze kostprijs vertoontinternationaal een gestaag dalende trend met 5% per jaar enhangt af van de ontwikkeling van de markt en de technologie.Economisch rendabiliteit hangt niet alleen af van de inves-teringskost. Er zijn namelijk verschillende financiële steun-maatregelen die het gebruik van PV-systemen economischinteressant maken. Meer daarover in hoofdstuk 10: Financiëlesteun voor PV-systemen.

EEN DUURZAME KEUZE

21 - Elektriciteit uit zonlicht

PV IN DE BEBOUWDE OMGEVING

PV in de bebouwde omgeving

8

PV-modules zijn meer dan technische installatiesdie op het laatste ‘toegevoegd worden’ aaneen gebouw. PV-modules kunnen ook als nieuwbouwelement toegepast worden met elektrici-teitsproductie als bijkomende functie. In dearchitectuur kan men ze op een esthetische enfunctionele manier integreren en ze besparenbouwkosten door een deel van de gevel-bekleding of dakbedekking te vervangen. De sterk groeiende internationale aandachtvoor gebouwgeïntegreerde PV-systemen,komt tot uiting in onderzoek en ontwikkelingvan vernieuwende inbouwsystemen en in hettoenemend aantal geïnstalleerde gebouw-geïntegreerde PV-systemen.

8.1 De interactieve duurzame buitenwand

De buitenwand (de gevel of het dak) van gebouwen kan veelverschillende functies combineren: naast esthetische kwaliteiten bescherming tegen het buitenklimaat ook warmte-isolatie,geluidsisolatie, verluchtingsmogelijkheden in combinatie metluchtdichtheid, beveiliging.

De buitenwand wordt ook ‘interactief’ of ‘intelligent’ doormanuele of automatische aanpassingen aan het wisselendeklimaat: rolluiken, bewegende zonneweringen, ventilatievoor-zieningen, automatisch opengaande dakramen. Ook de opti-male opvang van zonne-energie door actieve, passieve offotovoltaïsche technieken past perfect in deze wisselwerking.Belangrijk daarbij is om de wand als een geheel te zien en deverschillende functies op elkaar af te stemmen. Zo kan eenfotovoltaïsche zonnewering die uitsteekt boven zuidgerichteramen tegelijk elektriciteit produceren en zomerse oververhit-ting van de binnenruimte vermijden.Energieregelende buitenwanden spelen dus een belangrijkerol in ‘duurzaam bouwen’ - naast een energiezuinig bouw-concept, verantwoord materiaalgebruik, efficiënte technischeinstallaties en energiebewust bewonersgedrag.

8.2 PV-modules als bouwmateriaal

Diepblauwe of donkergrijze PV-modules kunnen voor archi-tecten een aantrekkelijk nieuw bouwmateriaal worden en vor-men eerder een uitdaging dan een beperking voor archi-tecten. Naast rechthoekige standaard PV-modules kunnenook andere types met diverse afmetingen, kleur en lichtdoor-laatbaarheid geïntegreerd worden op platte, hellende englazen daken, in gevels en raampartijen, in zonneweringen.Zowel in renovatie- als nieuwbouwprojecten van woningen,kantoren, bedrijven en vrijstaande structuren kunnen PV-sys-temen geïntegreerd worden, zonder dat dit de normaleactiviteiten hindert. De diverse afmetingen en toepassingenkunnen hun rol vervullen in het ritme van de architectuur, meteen krachtige ecologische en high tech uitstraling. Hierondereen overzicht van de ‘sterke punten’ en typerende ken-merken van PV-modules.

Waterdichte buitenbekleding

PV-modules zijn waterdicht en weersbestendig, en kunnendus als gevelbekleding of dakbedekking gebruikt worden, opvoorwaarde dat er voldoende aandacht is voor thermischeuitzetting in de voegen. Omdat PV-modules dampdicht zijnmoet condensatie aan de rugzijde zoveel mogelijk vermedenworden en moet de afvoer van eventueel condenswatermogelijk zijn.

Typische kleur

PV-modules met siliciumcellen zijn donkergrijs, donkerblauwof geschakeerd donkerblauw, naargelang de gebruikte zon-necellen. Modules met andere kleuren zoals goudgeel, groen,bruin, paars, rood zijn mogelijk, maar hebben een duidelijklager rendement. Amorfe modules (met merkelijk lagere ren-dementen) zijn egaal diepbruin tot zwart.

Naast de hoofdkleur blauw bepaalt ook het zilverkleurige rag-fijne raster van ‘vingers’ en contactstroken het uitzicht. Er zijnPV-cellen en -modules zonder frontcontacten met een egalekleur in ontwikkeling.

PV IN DE BEBOUWDE OMGEVING

Elektriciteit uit zonlicht - 22

Afmetingen en vorm

Standaardmodules zijn rechthoekig, met afmetingen afhanke-lijk van het vermogen. Veel gebruikte modules van 100 tot120 Wp zijn 60 tot 70 cm breed en 120 tot 150 cm lang.Modules met andere afmetingen kunnen op bestellinggemaakt worden op maat van de klant. De reden daarvoorkan bvb. inpassing in een gevelopbouw zijn. Bij extra grotemodules moet men rekening houden met grotere gewichtendoor de dikkere glazen frontplaat. Naast rechthoekige PV-modules kunnen op maat ook trape-ziumvormige of driehoekige PV-modules gemaakt worden.

Raster van cellen en modules

De witte achtergrond in kunststof vormt tussen de donker-blauwe kristallijne cellen een regelmatig lijnraster dat hetbeeld van de modules mee bepaalt. Een egaal donkerblauwekleur is mogelijk op vraag van de ontwerper.

Door met de metaalgrijze aluminium kaders een raster in land-schapsformaat of portretformaat te ontwerpen, ontstaat eenmeetkundig en strak lijnenspel. Op bestelling kunnen ookdonkerkleurig gemoffelde kaders voorzien worden zodat demodules een egaal donker kleurvlak vormen.

Lichtdoorlatende PV-modules

Semitransparante glas-glas-modules kunnen net als glas inverticale ramen, dakramen en glazen overkappingen toege-past worden. Bovendien kan de binnenzijde van dergelijkemodules ook in (verbeterd) dubbel glas worden uitgevoerd.De inwerking van contactdozen, eventuele module-invertorenen bekabeling is hier een belangrijk aandachtspunt.

Dummypanelen

Een regelmatige opbouw met identieke PV-modules is aan teraden, maar soms zijn afwijkende maten aan de randen niette vermijden. In dat geval worden meestal ‘dummy’-modulesgebruikt die eruit zien als echte PV-modules maar waarbij dezonnecellen nagebootst zijn door zeefdruk op glas. Dit iszowel een esthetisch aanvaardbaar als goedkoop alternatiefvoor dure afwijkende modules.

Dummypanelen kunnen ook problemen door beschaduwingesthetisch oplossen: op de plaats waar de schaduw van eenschouw of een ander gebouwonderdeel de werking van eenechte PV-module hindert, wordt deze vervangen door eenidentieke niet werkende dummy-module.

8.3 Voordelen

Voordelen van PV op gebouwen

Bewaren van de open ruimte

In een dicht bevolkt en dicht bebouwd gewest alsVlaanderen is de open ruimte te schaars om grote PV-cen-trales op (braakliggende) gronden in te planten. Het islogisch om gebouwen en andere structuren als draagcon-structie voor PV te gebruiken.

Decentrale milieuvriendelijke elektriciteitsproductie

PV-systemen op gebouwen produceren elektriciteit vlakbijde verbruiker, zodat verliezen door transformatie en trans-port van elektriciteit verminderd worden.

Opbouw van een dakgeïntegreerd en netgekoppelde PV-systeem in Moorsel (Solar Technics)

Ook op ‘moeilijke’ daken kunnen PV-modules geplaatst worden; aan de randen van de driehoek zijn dummy-panelen toegepast (IEA Task 7)

Bovendien gebeurt de elektriciteitsopwekking geruisloos,zonder plaatsverlies en zonder uitstoot van broeikasgassenof andere gassen. PV-systemen op gebouwen vormen dusgeen hinder voor de bewoner of gebruiker vangebouwen.

Belangrijk potentieel voor duurzame elektriciteitsproductie

Op bestaande gebouwen en te verwachten nieuwbouw iser voldoende oppervlakte om PV-systemen te installeren.Volgens diverse grondige studies kan in België 12% tot25% van het totale elektriciteitsverbruik (cijfers 2001)opgewekt worden door netgekoppelde PV-systemen. Hetgaat hier om het maximum technisch realiseerbare poten-tieel op de totale beschikbare oppervlakte van goedgeoriënteerde daken en gevels van gebouwen, inclusiefPV-systemen op niet-gebouwstructuren zoals spoorber-men en geluidswanden langs autowegen.

Voordelen van gebouwintegratie van PV-systemen

Architecturale meerwaarde van gebouwgeïntegreerde systemen

Het typische uitzicht van PV-modules biedt de ontwerperinspirerende creatieve mogelijkheden voor een nieuwearchitecturale vormgeving. De architect kan ook met hetstrakke karakter van PV-modules een toekomstgerichte‘high tech’ uitstraling van de architectuur accentueren.Het ecologisch en duurzaam imago van PV-modulessteunt bovendien op aantoonbare ecologische voordelen.

Kostenbesparing

Het prijskaartje van PV-systemen wordt vooral bepaalddoor de prijs van de zonnecellen, die een dalende trendvertoont. Maar daarnaast kan ook de prijs van de inte-gratietechniek nog omlaag door goedkopere systemenen tijdsbesparende installatietechnieken. Het feit dat hetgebouw de draagstructuur vormt, is al een eerste be-sparing.

Door het gebruik van eenvoudig vastklikkende water-dichte stekkers kan ook de installatietijd en dus de ar-beidskost omlaag.

Vooral bij integratie in gevels kunnen PV-modules kostenbesparen. De prijs per vierkante meter van standaardmodules ligt tussen die van klassieke goedkope glazengevelpanelen en de prijs van dure natuurstenen gevel-bekleding. In die zin is een PV-gevel zelfs nu al een com-merciële keuze. Nadeel is wel de lagere opbrengst per m2

voor verticale PV-systemen.

8.4 Types PV-systemen opgebouwen en voorbeeldprojecten

Bevestigingstechnieken voor opbouw van PV-systemen

Hellende daken

Er werden diverse gestandaardiseerde metalen bevestigings-systemen ontwikkeld met metalen haken en profielen voormontage op hellende daken.Meestal worden profielen gemonteerd op haken die onder depan of lei op de houten dakstructuur bevestigd worden.

Platte daken

Op platte daken wordt de installatie van PV-systemennauwelijks beïnvloed door de constructie. De oriëntatie enhelling van de PV-modules kan optimaal gekozen worden; welis er voldoende afstand tussen de rijen PV-modules nodig omonderlinge beschaduwing te vermijden.De PV-modules kunnen op een metalen draagstructuuropgesteld worden, maar er zijn ook verschillende goedkopedraagconstructies in beton of kunststof op de markt.Doorboren van de dakbedekking voor bevestiging kan niet,dus wordt altijd ballast voorzien, ofwel door grind of beton-tegels, ofwel door het gebruik van betonnen draagstructuren.Als de dakbedekking hersteld of vernieuwd moet worden,kunnen deze prefabsystemen tijdelijk weggehaald worden.

Systemen voor gebouwintegratie van PV-modules

Ondoorschijnende hellende daken

ProfielenAangepaste aluminium draagprofielen kunnen op de houtendakconstructie van een hellend dak bevestigd worden.Kaderloze PV-modules worden erop vastgezet en de voegenworden waterdicht afgewerkt met afdekprofielen en kunst-stof voegstrips. De overgang met de pannen of leien gebeurtzoals bij dakvlakvensters met gootstukken en loodslabben.Onder dit waterdichte PV-dak is een waterdicht onderdaknoodzakelijk voor afvoer van eventueel condenswater.Ventilatie is mogelijk als men een geventileerde nok en eendakoversteek met ventilatieopeningen aan de onderzijdevoorziet.

Prefab elementenVoor hellende daken is momenteel een nieuw type kunststofdraagelement beschikbaar met steunribben op een water-dichte plaat die de functie van onderdak vervult. De modulesworden via speciale aluminium profieltjes op deze opstaande

PV IN DE BEBOUWDE OMGEVING

23 - Elektriciteit uit zonlicht

ribben bevestigd die bovendien ventilatie aan de achterzijdevan de PV-modules mogelijk maken.Grotere prefab ‘dakdozen’ zijn ook een mogelijkheid, waarbijkaderloze PV-modules per 5 bvb. vooraf in een kader beves-tigd werden, dat in zijn geheel op de panlatten wordt gemon-teerd in plaats van de pannen en net zoals een dakvensterafgewerkt wordt met gootstukken. Dit vereenvoudigt deinstallatie en verlaagt de arbeidskost.

PV-pannen en PV-leien

Bij PV-pannen worden enkele zonnecellen op een vlakke klei-dakpan bevestigd. Een moeilijk op te lossen nadeel is de zijde-lingse beschaduwing door de opstaande rand van de pan.Bovendien moeten per pan elektrische contacten wordengemaakt, wat veel arbeidskosten en ook elektrische verliezenveroorzaakt.

Dit laatste nadeel geldt ook voor de afzonderlijke PV-lei, waar-bij op het zichtbare vlak van een standaard vezelcement lei (ofnatuurlei) een kleine PV-module met bvb. 6 zonnecellen wordtgekleefd. Het voordeel is dan weer dat deze PV-leien net alsandere leien (en ook in combinatie daarmee) overlappendgelegd worden. Zo zijn er geen extra randafwerkingen nodigen het dak ziet eruit als een klassiek dak.

Om het probleem van de talrijke afzonderlijke elektrische con-tacten op te lossen hebben diverse fabrikanten ook langwer-pige ‘PV-shingles’ ontwikkeld. Het zijn PV-modules met op dezichtbare onderste helft 18 tot 22 zonnecellen in twee rijen.De stroken zijn ongeveer 120 cm lang en 40 à 60 cm breed enkunnen ook overlappend tussen andere leien of tegelpannen(met overeenkomstige afmetingen) gelegd worden.

Amorfe PV-shingles hebben het uitzicht van afzonderlijkeleien maar zijn in feite lange flexibele rollen die overlappendgelegd worden.

Beglaasde daken

De glazen dakbedekking van veranda’s, lichtstroken en atri-umdaken kan ook uitgevoerd worden in semitransparante PV-modules (glas-glas-modules), die zomerse oververhitting ver-minderen. De buitenzijde is altijd gehard glas. Aan de binnen-zijde kan naargelang de gewenste isolatie ook verbeterd iso-lerend dubbel glas voorzien worden.; de aanwezigheid vandoorzichtig hars tussen twee glasvlakken maakt van de PV-modules bovendien ook gelaagd glas, een veilige oplossing.De lichttoetreding kan gevarieerd worden door de tussenaf-stand tussen de zonnecellen aan te passen. Een tussenafstandvan bvb. 12 mm tussen zonnecellen van 10 cm x 10 cm geeftal 28% lichtdoorlatendheid. Bij bezonning onstaat een typischschaduwraster dat fraaie effecten oplevert. Voor een meerdiffuse belichting zonder schaduwraster kan ook mat glasworden toegepast. Extra aandacht is nodig voor de contactdozen op deachterkant van de modules en de de esthetische verwerkingvan de bekabeling (in de draagconstructie of in kabelgoten).

Gevels

In verticale gevels is de toepassing van PV-systemen meestalduidelijk zichtbaar en wint het argument van de architecturaleuitstraling aan belang; de elektrische opbrengst is immersmaximaal 70% van een goed opgesteld daksysteem.

In ‘gordijngevels’ kunnen zowel dichte als semitransparentekaderloze PV-modules ingepast worden in bestaande gevel-systemen met metalen profielen. Er is een trend om hiervoorgrote PV-modules te gebruiken, omdat de prijs per m2 daaltmet de grootte (zowel voor de fabricage als de installatie).Ook massieve gevels kunnen bekleed worden met PV-modules, die een aantrekkelijk geometrisch patroon kunnenvormen in combinatie met de klassieke gevelbekleding.

Zonneweringen

Een vaste of beweegbare oversteek boven de ramen van eenzuidgevel vormt een effectieve zonnewering die de zon inzomer buitenhoudt; in de winter kan de zonnestraling onge-hinderd onder de zonnewering door. Een PV-zonneweringmet zonnecellen benut ook in de zomer de zonne-energie.Ook hier kunnen zowel dichte als semitransparante PV-mo-dules gebruikt worden. Zelfs bewegende PV-zonneweringenin stroken boven elkaar zijn mogelijk. Zonneweringen hoevenbovendien niet waterdicht of isolerend te zijn, wat hetconcept vereenvoudigt. Een belangrijk aandachtspunt is dedoorvoer van de bekabeling door de gevel naar binnen.

Open afdaken en andere structuren

Op diverse structuren is ruim plaats voor PV-modules:- open afdaken zoals bij treinperrons en bushaltes, stadion-

daken boven tribunes enz.- geluidswanden langs autosnelwegen.In het buitenland zijn al verschillende voorbeelden te vindenvan dergelijke PV-projecten op niet-gebouwstructuren, vaakmet grote opgestelde piekvermogens.

Elektriciteit uit zonlicht - 24

PV IN DE BEBOUWDE OMGEVING

PV-systeem in opbouw op een leiendak (Lenoir Solar)

25 - Elektriciteit uit zonlicht

PV IN DE BEBOUWDE OMGEVING

Netgekoppeld PV-systeem op een leiendak te Sint-Katelijne-Waver (Solar Technics)

Verschillende standaardsystemen in beton of kunststof voor opstelling van PV-modules op een plat dak (Ecofys)

Dakgeïntegreerd PV-systeem van 3,4 kWp op dak in tegelpannen te Moorsel (arch. Eeckhout en Van den Broecke, Gent)

Twee PV-daken uit het 1 MWp-project ‘Nieuwland’ bij Amersfoort (NL);vooraan rechts PV-modules met bovenaan thermische collectoren,

achteraan een prefab dakelement met PV-modules (Novem)

Waterdicht kunststof draagelement ‘InterSole’ voor PV-modules (Imec, Ecofys)

Amorfe PV-shingle tussen klassieke asfaltshingles(Bekaert, BESS-Europe)

Integratie van PV-shingle voor tegelpannen (Lafarge Braas)

Integratie van PV-shingle tussen vezelcementleien (Soltech, Eternit)

Elektriciteit uit zonlicht - 26

Semitransparante PV-modules op het atrium van een bedrijfsgebouw(Turbowinds)

Gevelbekleding met PV-modules op een kantoorgebouw (bedrijf Peiniger, Gelsenkirchen Duitsland)

PV-modules als renovatie van de gevel van een kantoortoren in Freiburg(Duitsland)

Op goed geörienteerde geluidswanden langs autowegen is ook plaats voorlange stroken PV-modules (autoweg A27 Utrecht-Amsterdam)

PV-systeem op betonnen prefab voet op plat dak te Mechelen (Solar Technics)

Semitransparante PV-modules als vaste zonnewering (Imec)

Amorfe PV-film geïntegreerd op metalen dakbanen met staande naad op privaatwoningen te Groenlo, Nederland (Bekaert BESS-Europe)

Amorfe PV-film geïntegreerd op metalen dakbanen met staande naad op onderzoekscentrum Bekaert te Zwevegem (Bekaert BESS-Europe)

PV IN DE BEBOUWDE OMGEVING

27 - Elektriciteit uit zonlicht

ONTWERPEN VAN NETGEKOPPELDE FOTOVOLTAÏSCHE SYSTEMEN

Ontwerpen van netgekoppeldefotovoltaïsche systemen

9

9.1 Een efficiënte keuze maakt ustapsgewijs

Hoe maakt u een ‘goede’ keuze voor een bepaald PV-systeem? De fundamentele keuze tussen een autonoom ofeen netgekoppeld systeem is meestal een logisch gevolgvan de gewenste toepassing. Het ontwerp van autonomesystemen is zo nauw verbonden met de toepassing dat hette ver zou leiden om er verder op in te gaan.Bij een netgekoppeld fotovoltaïsch systeem is de eerste vraagof het wel zinvol is om het PV-systeem te installeren. Alsbomen en gebouwen in de omgeving teveel schaduw gevenop dat deel van het gebouw waarop men een PV-systeem wilplaatsen, is dat zinloos. Naast technische aspecten spelen natuurlijk ook financiëleargumenten (beschikbaar budget, subsidies, terugleverver-goeding) een rol. Ook minder materiële argumenten kunnende doorslag geven: bvb. imago (milieubewust, innovatief,toekomstgericht), architecturale uitstraling. Dat PV-modulesgeïntegreerd op gebouwen een eigen rol in de architectuurkunnen spelen en meer zijn dan alleen een technische instal-latie, bewijzen de foto’s op pagina 25-26.

Strategie voor een optimaal PV-systeem

Stap 1: rationeel energiegebruik toepassen

Een PV-systeem installeren zonder aandacht te bestedenaan rationeel energiegebruik is zinloos, want ‘dweilen metde kraan open’. Immers, hoe lager het elektriciteitsver-bruik, hoe groter de bijdrage van het PV-systeem kan zijn,zowel in direct verbruik als gemiddeld op jaarbasis. Energiezuinige verlichting met spaarlampen is een eerstelogische stap. Vermijd ook elektrische warmtetoepassin-gen (verwarming, warmwaterboiler, kookvuur). Bijaankoop van nieuwe toestellen geeft u best de voorkeuraan huishoudtoestellen met energiezuinig A-label. Dekosten daarvan worden meestal relatief snel terugverdienddoor de uitgespaarde energie. Daarnaast mag ook heteffect van energiezuinig gedrag (zonder comfortverlies)niet onderschat worden.Globaal bekeken tenslotte is een goede woningisolatie

essentieel: woningverwarming verbruikt immers 70 tot80% van het huishoudelijke energiegebruik. Maar dat isstof voor een andere brochure.

Stap 2: onderzoek van de (steden)bouw-kundige voorschriften

a) De beschikbare oppervlakte zonder beschaduwing opzuidelijk georiënteerde delen van het gebouw begrenstde grootte van de PV-installatie.

b) In ‘normale’ stedenbouwkundige zones is voor PV-modules op platte daken geen bouwvergunning nodig.Op hellende daken is geen bouwvergunning nodig alsde totale oppervlakte van PV-modules kleiner of gelijkis aan 20% van het totale hellende dakoppervlak. Hetis belangrijk vooraf te weten of een bouwvergunning alof niet toegekend kan worden, immers: zonderbouwvergunning geen subsidie!

Stap 3: gewenst vermogen van het PV-systeem

U kunt zich afvragen hoeveel procent van het jaarlijkselektriciteitsverbruik het PV-systeem moet opwekken -maar in realiteit wordt de systeemgrootte vooral bepaalddoor het budget en de beschikbare plaats.Een PV-paneel met een oppervlakte van 1 m2 levert perjaar gemiddeld iets meer op dan 100 kWh. Het gemiddel-de elektriciteitsverbruik van een gezin in Vlaanderenbedraagt 3500 à 4000 kWh per jaar. Om die elektriciteit teproduceren, zou dus een installatie nodig zijn met eenoppervlakte van 35 à 40 m2. Vanwege de koppeling vanhet systeem aan het elektriciteitsnet hoeft het systeemechter jaarlijks niet evenveel elektriciteit op te wekken alseen gezin verbruikt. In de praktijk hangen de afmetingenvan de installatie meer af van het beschikbare budget ende beschikbare plaats dan van de opbrengst. Het resultaatvan stap 3 is een ruwe schatting van vermogen die reke-ning houdt met de oppervlakte uit stap 2.

Stap 4: keuze van type systeem en bevestigingstechniek

PV-systemen op gebouwen zijn naast elektrische instal-laties ook architecturale elementen; verschillende op-stellingen zijn mogelijk, in opbouw of geïntegreerd in dearchitectuur. De keuze kan soms beperkt worden door destedebouwkundige voorschriften.

ONTWERPEN VAN NETGEKOPPELDE FOTOVOLTAÏSCHE SYSTEMEN

Elektriciteit uit zonlicht - 28

Stap 5: elektrisch ontwerp (in overleg met de leverancier / installateur)

- uitgangspunt: het gewenste en praktisch mogelijke PV-vermogen (stap 2 en stap 3);

- in functie van dit vermogen: type en vermogen van deinvertor (centrale invertor, stringinvertor, module-inver-tor) - in praktijk zijn slechts bepaalde vermogens vaninvertormerken op de markt;

- bij grotere systemen: schema van verschillende ketensvan modules;

- plaats van de elektrische randappatuur (invertor,eventueel datalogger);

- bekabelingsschema en beveiligingen;- eventueel: systeem voor monitoring.

Stap 6: het type en aantal modules bepalenOp basis van de vorige stappen kan de installateur nu hetmoduleveld vorm geven. Omdat het vermogen van inver-toren en PV-modules niet vrij te kiezen is, maar van hetgamma van de fabrikanten afhangt, kan het uiteindelijkontworpen PV-systeem licht afwijken van de voorlopigeschatting in stap 3 en stap 5.

Stap 7: administratieve procedure

- aanvraag bouwvergunning;- prijsofferte installateur;- aanvraag groenestroomcertificaten bij VREG en

investeringssteun, indien van toepassing (zie hoofdstuk 10);

- aanvraag netkoppeling;- procedure voor netkoppeling.

Stap 8: installatie en oplevering

Multidisciplinaire aanpak

Bij integratie op gebouwen mag een PV-systeem niet behan-deld worden als een apart onderdeel dat op het einde wordttoegevoegd. Het is belangrijk dat de diverse onderdelen vanhet PV-systeem in het ontwerpproces meegenomen wordenen dat de ontwerper rekening houdt met de voorwaardenvoor een optimale opbrengst. Bij autonome toepassingen staat de optimale combinatie vanPV-modules en elektriciteitsverbruik centraal - bij voorkeurzuinige toestellen om het aantal modules en batterijen tebeperken.Voor netgekoppelde PV-systemen op gebouwen is samen-werking tussen de diverse vakmensen zeer gewenst: naast dearchitect ook het studiebureau voor technieken, de leveran-cier van PV-systemen, de elektrische installateur, de aannemeren onderaannemer (dakdekker, schrijnwerker, glazenier), deplaatselijke netbeheerder, en bij nieuwe verkavelingsplannenook de stedenbouwkundige.

9.2 Opbrengst van een netgekoppeld fotovoltaïsch systeem

Elektrische opbrengst van netgekoppelde PV-systemen

De gemiddelde jaarlijkse opbrengstcijfers hieronder zijn geba-seerd op meetresultaten van een groot aantal demonstratie-projecten in Nederland en Duitsland. Het gaat om richtcijfersvoor de gemiddelde jaarlijkse levering van wisselstroom aanhet openbare net in een Benelux-klimaat. Hellend opgesteldenetgekoppelde systemen met goede oriëntatie producerenjaarlijks 800 à 850 kWh wisselstroom per geïnstalleerde kWp;gevelsystemen halen 500 à 600 kWh per kWp.

De werkelijke elektriciteitsproductie van geïnstalleerde PV-sys-temen per kWp opgesteld vermogen hangt van verschillendefactoren af, op de eerste plaats natuurlijk van het klimaat(geografische ligging, zonnestraling, temperatuur) dat vanjaar tot jaar wisselt. Ook de aparte onderdelen, het systeem-ontwerp en de omgeving hebben invloed op de opbrengst:

- de modules: type en rendement, werkelijk vermogen,onderlinge verschillen;

- de invertor (type en vermogen); - het elektrisch schema: schakeling van de modules in

(verschillende) ketens;- opbouw op het gebouw of integratie in een buiten-

wand; - ventilatie;- helling en oriëntatie van de modules; - beschaduwing door voorwerpen in de omgeving.

We bespreken hier de belangrijkste factoren die de opbrengstbeïnvloeden.

Oriëntatie en helling van de modules

Een netgekoppeld PV-systeem is optimaal geplaatst als dejaaropbrengst optimaal is (in de figuur gelijkgesteld aan100%). Bij autonome PV-systemen wordt de grootte en deplaatsing van de PV-modules bepaald door de donkersteperiode van het jaar.De figuur geeft de relatieve jaaropbrengst weer voor eenmoduleveld in functie van de oriëntatie en de hellingshoek tenopzichte van een systeem met optimale oriëntatie en hellings-hoek. In België wordt 100% gehaald voor een zuidgerichteopstelling met 36° hellingshoek (het zwarte punt in de figuur).

Er is een tamelijk brede zone waarin de jaaropbrengstslechts 5% lager dan het maximum ligt: voor oriëntatiestussen zuidoost en zuidwest, en hellingshoeken tussen 20°en 60° (bij zuidwaartse opstelling). Dat komt door het belangvan de diffuse straling in ons klimaat - en die komt uit allehoeken. Verticale PV-modules op de gevel van een gebouw(hellingshoek 90°) leveren 25% à 30% minder energie perjaar dan de beste opstelling.

29 - Elektriciteit uit zonlicht

Beschaduwing

De schaduw van andere gebouwen, bomen, lantaarnpalen,dakvensters, schouwen enz. op de PV-module vermindert deopbrengst, vooral wanneer een centrale invertor wordtgebruikt. In dat geval kan zelfs een kleine schaduw op 1 celde opbrengst van een volledig PV-systeem drastisch verminde-ren. Het effect is te vergelijken met een tuinslang vol water dieop één plek wordt dichtgeknepen: er komt nog nauwelijkswater uit. Vertaald in elektrische grootheden: de beschaduw-de zonnecel wordt een weerstand en de spanning over de celwordt negatief.

Waar de schaduw valt, wordt de module merkwaardiggenoeg ook plaatselijk opgewarmd door omzetting van elek-triciteit in warmte - dat noemt men een ‘hot spot’. De modu-le kan daardoor op termijn en in extreme gevallen schadeoplopen. In PV-modules worden daarom zogenaamde

‘bypass-diodes’ ingebouwd, elektrische ‘om-wegen’ waarlangs de stroom toch voorbij eenbeschaduwde serie van zonnecellen kan.

Beschaduwing moet bij ontwerp en opstellingvan PV-systemen zoveel mogelijk vermedenworden - zelfs op het eerste zicht verwaar-loosbare schaduwen van bvb. lantaarnpalen,schouwen, balustrades enz. hebben een grote-

re invloed dan hun schaduwoppervlak doet ver-moeden.

Als bij lage zonnestanden in de winter de schaduwdoor de omgeving toch onvermijdelijk is, worden de

modules best per horizontale rij in serie geschakeld,zodat ze allemaal tegelijk wel of niet beschaduwd wor-

den. Het energieverlies door de winterse schaduw is overi-gens op jaarbasis relatief klein door de lage zoninstraling ende korte dagen. Bij wisselstroommodules blijft het effect van de beschaduwingbeperkt.

Opbrengstverlies door opwarming van de modules

Bij hogere temperatuur van de zonnecel daalt het elektrischrendement lichtjes: relatief met ongeveer -0,5% per graadboven 25°C. Voor een zonnecel met een nominaal rendementvan 15% (bij 25°C) zal dus bij 75°C het werkelijke rendementeen kwart lager liggen en 11% bedragen. Gelukkig warmenmodules niet het ganse jaar door zo sterk op en blijft heteffect op de totale jaaropbrengst relatief beperkt (zie verder).

Ventilatie van de PV-modules

De inbouw (gebouwintegratie) van een PV-systeem in het dakof de gevel van een gebouw zal de temperatuur van de modu-les bij volle zon opdrijven en daardoor de opbrengst vermin-deren. Als ventilatie mogelijk is achter de modules om dewarmte af te voeren, blijft dat verlies beperkt. Uit metingenblijkt dat de invloed van ventilatie kleiner is dan de theoreti-sche berekeningen aangeven.

Bij inbouw in een dak zonder ventilatie kunnen de modules inde zomer meer dan 40°C warmer worden dan de buitentem-peratuur. De totale jaaropbrengst daalt daardoor met ruim5%. Bij verticale gevelmodules zonder ventilatie stijgt de tem-peratuur zelfs 55°C boven de buitentemperatuur en zakt dejaarlijkse opbrengst met 9% in vergelijking met een volledigvrijstaand systeem. Bij voldoende ventilatie zijn de verliezenmaar half zo groot.

Door de ventilatie van de hete modules ontstaat een warmeluchtstroom die we voor verwarming zouden kunnen gebrui-ken. Dat is al bestudeerd voor ons klimaat: het heeft volgensdat onderzoek slechts zin voor specifieke toepassingen zoalszwembaden of bij renovatie van appartementsgebouwen metmatige isolatie.

Relatieve jaaropbrengst van een fotovoltaïsch veld in functie van de hellingshoek en oriëntatie t.o.v. een systeem met optimale oriëntatie

en hellingshoek (zwart punt, gelijkgesteld aan 100%)

Vergelijking van de maand- en jaarproductie per kWp van een hellend PV-systeem (40°) en een verticaal opgesteld PV-systeem (gevel)

ONTWERPEN VAN NETGEKOPPELDE FOTOVOLTAÏSCHE SYSTEMEN

° °helling

ZOZW

ONTWERPEN VAN NETGEKOPPELDE FOTOVOLTAÏSCHE SYSTEMEN

Elektriciteit uit zonlicht - 30

Keuze van de invertorHet gebeurt zelden dat een fotovoltaïsch systeem zijn piek-vermogen bereikt of zelfs tot 90% daarvan geraakt - dat heefto.a. te maken met de hoge temperatuur van de modules bijvolle zomerzon, die het elektrisch vermogen doet dalen. Ertreedt dus nauwelijks of geen energieverlies op als het nomi-nale vermogen van de invertor lager gekozen wordt dan hetpiekvermogen van het moduleveld. In België is een verhouding van 80% tussen nominaal inver-torvermogen en het piekvermogen van het moduleveld eenideale keuze. Het voordeel daarvan is dat de invertor dan ookefficiënter zal functioneren bij lagere lichtinstralingswaarden,die in België vaak voorkomen.Een tweede punt bij de keuze van de invertor, is het span-ningsbereik bij ‘maximaal-vermogen-puntwerking’: de inver-tor moet binnen voldoende ruime grenswaarden van despanning steeds het maximale vermogen kunnen opzoeken,dat verbetert het rendement.

Opbrengstverliezen in de elektrische bekabelingIn de bekabeling van het fotovoltaïsche veld treden weer-standsverliezen op. Deze verliezen kunnen eenvoudig bere-kend worden. Hoe hoger de ontworpen gelijkstroomspanningvan het fotovoltaïsch veld, hoe minder groot deze verliezenzullen zijn.

ComputerberekeningenMet een handberekeningsmethode of een speciaal computer-programma kan de opbrengst en de werking van een PV-sys-teem op voorhand berekend worden, zowel voor onafhanke-lijke als netgekoppelde systemen. Men vertrekt van een standaardjaar met weersgegevens vaneen weerstation in de buurt van de te bestuderen plaats (voorVlaanderen meestal Ukkel). Voor elk uur van het jaar wordtdan de invallende zonne-energie op de modules berekend enhet vermogen uit het moduleveld. Uit deze waarden kunnendan globale opbrengstcijfers berekend worden. Het is belang-rijk om ook eventuele beschaduwing in rekening te brengen.

Schatting van de verliezen door beschaduwingOp een zonnebaandiagram kan de contour van alle voorwer-pen die het PV-systeem ‘ziet’ (inclusief de horizonlijn) wordengetekend. Daarvoor heb je wel de juiste positie van alle voor-werpen in de omgeving nodig. Dat kan door vanaf de toe-komstige plaats van het PV-systeem een panoramische fotote maken en de contour in te tekenen op het zonnebaan-diagram, of door een opmeting van de diverse hoeken meteen landmetersinstrument. Met speciale software kan dande opbrengstvermindering door beschaduwing van het PV-systeem geschat worden.

Zonnebaandiagram voor Ukkel. Elke lijn geeft de stand van de zon weer telkens voor de 21ste dag van elke maand in functie van de azimut of het zonneuur (PVSYST 3.1, GAP, Université de Genève)

Voorbeeldproject

Als voorbeeld worden hier de gesimuleerde opbrengstengegeven voor het netgekoppelde fotovoltaïsche systeemvan 2,31 kWpiek op een woning in Oostmalle.Het dak van de woning heeft een hellingshoek van 40° enis bijna perfect zuidwaarts gericht (6° naar het oosten).Het is een systeem met een centrale invertor (typeASP TCG), met eraan gekoppeld de parallelschakelingvan 7 ketens van 6 seriegeschakelde standaardmodulesvan 55 Wpiek.

Op basis van deze gegevens en de opgemetenbeschaduwing door de omgeving is een computersimu-latie gebeurd. Het resultaat is een jaarlijkse opbrengstvan 1956 kWh of omgerekend 847 kWh per kWp. Ditkomt overeen met een globaal systeemrendement van11,33% - dat is de verhouding van de opgeleverde elek-trische energie t.o.v. de invallende lichtenergie op hettotale module-oppervlak. Bij evaluatie van het eerstewerkingsjaar lag de opbrengst wat lager omwille vanmeer beschaduwing dan eerst ingeschat.

Gesimuleerde opbrengst van het 2,3 kWp PV-systeem te Malle per maand en per jaar (laatste balk)

ONTWERPEN VAN NETGEKOPPELDE FOTOVOLTAÏSCHE SYSTEMEN

31 - Elektriciteit uit zonlicht

9.3 Normen voor PV-systemen

Een logisch gevolg van het gebruik van PV-modules als bouw-element is dat ze moeten beantwoorden aan een aantalbouwnormen. Niet alleen afzonderlijke modules moeten aanminimumeisen voldoen, ook voor volledige PV-bouwsystemen(modules, bevestiging, randafwerking en bekabeling) kunnentesten en richtlijnen voor de correcte plaatsing worden op-gesteld - net zoals dat voor dakpannen of gevelpanelenbestaat. Dikwijls kunnen bestaande normen zonder wijzigingtoegepast worden (bvb. waterdichtheid onder winddruk,brandweerstand).

Voor gebouwgeïntegreerde PV-systemen zijn er nog geendefinitieve specifieke bouwfysische normen en testen beschre-ven; testmethodes voor bvb. dakelementen verschillen vanland tot land. Het Nederlandse Normalisatie-instituut heefteen voorontwerp van norm opgesteld (NVN 7250) over debouwkundige integratie van zonne-energiesystemen ofcomplete bouwdelen met fotovoltaïsche of zonthermischesystemen. Elektrische aspecten vallen er niet onder. EenEuropese Technische Algemene Goedkeuring (ETAG) en eenCE keurmerk worden voorbereid.

De beroepsfederatie BELSOLAR werkte een procedure uit voorde kwaliteitsbewaking van netgekoppelde PV-systemen. Ditresulteert in een kwaliteitssysteem voor de leveranciers vanfotovoltaïsche cellen.

Recent werd een nieuw kwaliteitscentrum voor kleinschaligehernieuwbare energiebronnen opgericht: “Quest vzw”. Hetkwaliteitscentrum is in eerste instantie gericht op kwaliteits-bewaking van kleinschalige hernieuwbare energietoepas-singen, met name thermische en fotovoltaïsche zonne-energiesystemen en warmtepompsystemen.

Het kwaliteitscentrum zal voorlopig de reeds bestaandekwaliteitssystemen voor zonneboilers en PV-panelen vanBELSOLAR gewoon voortzetten. In de komende jaren wordendeze kwaliteitssystemen aangepast en wordt ook een nieuwkwaliteitslabel voor warmtepompen uitgewerkt.

WATERKRACHT

Elektriciteit uit zonlicht - 32

Financiële steun voor PV-systemen

10

FINANCIËLE STEUN VOOR PV-SYSTEMEN

De financiële steunmaatregelen zijn aan wijzigingen onder-hevig. Voor actuele informatie over premies en belasting-vermindering en voor het berekenen van terugverdientijden,surf naar www.energiesparen.be of bel gratis 1700.

10.1 Groenestroomcertificaten

Sinds 1 januari 2006 is het vernieuwde ondersteuningsbeleidvan de Vlaamse overheid voor fotovoltaïsche zonnepanelenvan kracht.

Een producent ontvangt voor zijn hernieuwbare energie-productie groenestroomcertificaten. Elk certificaat staat voor1.000 kWh elektriciteitproductie. Het bevestigt dat deze pro-ducent op een duurzame manier elektriciteit heeft opgewektuit hernieuwbare energiebronnen.

Elektriciteitsleveranciers zijn verplicht om voor een percentagevan hun elektriciteitslevering groenestroomcertificaten voor teleggen. Leveren ze hiervoor te weinig certificaten in dan moeteen boete betaald worden voor elk ontbrekend certificaat.

Op de markt voor groenestroomcertificaten wordt de vraagdus gevormd door de leverancier van elektriciteit en kunnenproducenten van groene stroom hun certificaten verkopenaan de leveranciers.

Voor kleine netgekoppelde PV-systemen werd een vereen-voudigd systeem ingevoerd waarbij de groenestroomcertifi-caten voor elektriciteitsproductie uit zonlicht voor eengegarandeerde waarde aan de distributienetbeheerder kun-nen worden verkocht, tot 20 jaar na het opstarten van deinstallatie. Deze minimumwaarde bedraagt momenteel 450euro per certificaat.

De eigenaar van een PV-systeem dient bij de VlaamseRegulator voor de Elektriciteits- en Gasmarkt een aanvraag invoor het bekomen van deze groenestroomcertificaten. Meerinformatie kan u vinden op de website van de VREG:www.vreg.be

10.2 Belastingvermindering

Investeringen in fotovoltaïsche zonne-energie komen in aan-merking voor een belastingvermindering en leveren zo eenbijkomende premie op.

Vanaf inkomstenjaar 2007 (=aanslagjaar 2008) komt 40%van de investering in aanmerking voor een belastingvermin-dering met een belastingvoordeel van maximum 2600 europer jaar per woning (te indexeren). Het maximale geïndex-eerde bedrag voor inkomstenjaar 2007 bedraagt 3380 euro.

10.3 Bijkomende subsidie vanwege lokale besturen

Sommige provincies en gemeenten voorzien premies voorinvesteringen in fotovoltaïsche zonne-energie. Via de subsi-diezoekmodule kunt u dit op basis van uw postcode een-voudig nagaan op www.energiesparen.be/subsidies

10.4 De terugdraaiende teller

Elektriciteit opgewekt met een PV-systeem mag in minderingworden gebracht van het elektriciteitsverbruik. Dit gebeurt viade terugdraaiende huishoudelijke elektriciteitsmeter. De elek-triciteit van het PV-systeem wordt eerst intern verbruikt in hethuishouden. Het overschot aan zonnestroom wordt aan hetopenbaar net geleverd en doet de huishoudelijke elek-triciteitsmeter achteruit draaien. Op die manier wordt de elek-triciteit uit het PV-systeem vergoed aan dagtarief of weekend-tarief.

Dit is van toepassing op systemen met een vermogen kleinerdan of gelijk aan 10 kWp of een jaarproductie kleiner dan ofgelijk aan 10.000 kWh.De kWh-meters op huishoudelijke aansluitingen kunnenmeestal in beide richtingen draaien (“bidirectionele tellers”).

FINANCIËLE STEUN VOOR PV-SYSTEMEN

33 - Elektriciteit uit zonlicht

Als dit niet het geval is, moet de kWh-meter op vraag van dePV-eigenaar door de elektriciteitsdistributienetbeheerderaangepast of vervangen worden en dit op kosten van de net-beheerder.

U vindt hierover meer informatie in het Technisch Reglementvoor de Distributie van Elektriciteit van de Vlaamse Regulatorvoor de Elektriciteits- en Gasmarkt. Meer informatie op dewebsite van de VREG: www.vreg.be

10.5 Verlaagd BTW-tarief bij renovatie

De installatie van een netgekoppeld PV-systeem op eenwoning ouder dan 5 jaar komt in aanmerking voor eenverlaagd BTW-tarief van 6%.

Het renovatietarief is alleen geldig voor privé-woningen ofresidentiële woningen. Belangrijk is ook dat de werkenmoeten uitgevoerd worden door een geregistreerde aan-nemer. De aannemer mag een BTW-tarief aanrekenen van6% zowel voor de bouwmaterialen als voor de werkuren.

Weet u hoe snel een PV-installatie terugverdiend is? De

calculator op www.energiesparen.be maakt het u een-

voudig om de werkelijke kostprijs, de terugverdientijd en

de milieuwinst voor een installatie op uw dak te berekenen.

11.1 Bouwvergunning

Het besluit van de Vlaamse Regering van 1 september 2006somt ook de werken op waarvoor geen stedenbouwkundigevergunningen verplicht is. Over fotovoltaïsche zonnepanelenzegt dit besluit het volgende:Art.3. Een stedenbouwkundige vergunning is niet nodig voor

de volgende werken, handelingen en wijzigingen, die uit-gevoerd mogen worden voor zover ze niet strijdig zijn metde voorschriften van stedenbouwkundige verordeningen,bouwverordeningen, verkavelingsverordeningen, ruimtelij-ke uitvoeringsplannen, plannen van aanleg, verkavelings-vergunningen, bouwvergunningen of stedenbouwkundigevergunningen, onverminderd de bepalingen van anderevan toepassing zijnde regelgeving:

(…)5° de plaatsing van de volgende zaken bij vergundegebouwen die niet in een ruimtelijk kwetsbaar gebiedgelegen zijn:

a) dakvlakvensters en/of fotovoltaïsche zonnepanelen en/ofzonneboilers in het dakvlak, tot een maximum van 20%van de oppervlakte van het dakvlak in kwestie;

b. fotovoltaïsche zonnepanelen en/of zonneboilers op eenplat dak.

Indien u bijkomende informatie wenst over de vergunnings-plicht van uw fotovoltaïsche installatie, raden wij u aancontact op te nemen met de bevoegde ambtenaren van uwgemeente. Zij zullen u graag verder helpen.

11.2 Technische aansluitvoorwaarden

De voorschriften waaraan de aansluiting van een PV-systeemmoet voldoen zijn opgenomen in het Technisch Reglementvoor de Distributie Elektriciteit van de VREG. Dit reglement isbeschikbaar op de website www.vreg.be.

Voor invertoren worden buitenlandse gelijkvormigheids-attesten aanvaard, volgens de nieuwe aangepaste richtlijnenvan het AREI (het Arbeidsreglement voor Elektrische in-stallaties). Hierdoor is niet langer een dure typeproef nodigvoor het testen van de invertor in een Belgische testopstellingen vervalt de eis om een mechanische stroomonderbreker inte bouwen bij netkoppeling van PV-systemen. Het is dus nuvoldoende dat de ontkoppeling van het net (ingeval van risicoop eilandbedrijf) gebeurt door een automatisch afschakelingin de invertor.

Volgens de technische aansluitvoorwaarden moet een PV-systeem, vóór de aansluiting op het net, op kosten van deeigenaar door een erkend organisme worden gecontroleerd(gekeurd) op haar conformiteit met het algemeen reglementvoor elektrische installaties (AREI). Daarnaast zal de netkop-peling ook gecontroleerd worden door een door de elek-triciteitsdistributienetbeheerder erkend organisme. Beide con-troles kunnen door een zelfde organisme worden uitgevoerd.

Goedkeuring van de aansluiting door de plaatselijke netbeheerder

Na de vrijmaking van de elektriciteitsmarkt op 1 juli 2003 is deelektriciteitsdistributienetbeheerder verantwoordelijk vooralles wat met aansluitingen te maken heeft, dus ook voor denetkoppeling van fotovoltaïsche systemen. Een PV-systeemmag enkel na schriftelijke toestemming van de netbeheerderop het distributienet worden aangesloten.

Wettelijke vereisten

11

Elektriciteit uit zonlicht - 34

WETTELIJKE VEREISTEN

NUTTIGE ADRESSEN

Sectorvereniging

BELSOLARDhr. De Gheselle LucVaartstraat 611000 Brussel02/[email protected] is de beroepsfederaties vanproducenten en importeurs van PV-systemen in België

PV-platform ODE VlaanderenDhr Jo NeyensLeuvensestraat 7 bus 13010 Leuven016/[email protected]`Het PV-platform ODE Vlaanderen is het overlegplatform van de bedrijvenen kenniscentra uit de PV-sector in Vlaanderen

Overheid

VEAVlaams EnergieagentschapGraaf de FerrarisgebouwKoning Albert II-laan 20 bus 171000 BrusselVoor meer informatie:bel gratis 1700www.energiesparen.be

VREGVlaamse Reguleringsinstantie voor deElektriciteits- en GasmarktGraaf de FerrarisgebouwKoning Albert II-laan 20 bus 191000 BrusselAlgemeen telefoonnummer: 02/553.13.79VREG-servicelijn: 02/[email protected]

CREG Commissie voor de regulering van deElektriciteit en het GasNijverheidsstraat 26-381040 Brussel02/289.76.11 - Fax: 02/[email protected]

Informatie en vorming

APERE asbl(Association pour la Promotiondes Energies Renouvelables)Omwentelingsstraat 71000 Brussel02/218.78.99 - Fax: 02/219.21.51e-mail: [email protected] en advies voorhernieuwbare energie (Waals enBrussels Gewest)

CentrumDuurzaam Bouwen vzwMevr. Lut BeertenDhr. Bart VandepolMarktplein 73550 Heusden-Zolder011/51.70.51 - Fax: 011/57.12.87e-mail: [email protected] centrum ontwikkelt een visie,informeert en demonstreertover duurzaam bouwen

CZECentrum Zonne-energieDhr. Vrancken JanLangstraat 1402140 Antwerpen0497/80.27.83Vormingscentrum, informatie, studieen advies betreffende zonne-energie

Nuttige adressen

12

Om de toepassing van zonne-energie te bevorderen is deberoepsorganisatie BELSOLARopgericht. De leden zijn enerzijdsbedrijven die producten leverenmet betrekking tot thermischeof fotovoltaïsche zonne-energie,en anderzijds organisaties enbedrijven die diensten verlenen terondersteuning van zonne-energie:energiebedrijven, studiebureaus,onderzoeks- en vormingscentra,...

Een geactualiseerde ledenlijst vanBELSOLAR vindt u op de websitewww.belsolar.be

35 - Elektriciteit uit zonlicht

Elektriciteit uit zonlicht - 36

NUTTIGE ADRESSEN

De Zonne-ArcDhr. Lievens WillyCouthoflaan 388972 Proven057/33.84.19 - Fax 057/[email protected]/bruggeZonnecursussen, groepsbezoeken,experimenten met zon, rekenkunde,biomassa

Dialoog vzwDhr. Aerts IvoRemylaan 133018 Wijgmaal016/23.26.49 – Fax: 016/[email protected] vormings- en adviesinstelling rond thema’s water-energie-duurzaam bouwen, zowel voor een breed publiek als voor professionelen

Innovatiesteunpunt voorland- en tuinbouwDhr. Moons MarcDiestsevest 403000 Leuven016/28.61.25 - Fax 016/28.61.29info@innovatiesteunpunt.bewww.innovatiesteunpunt.beDienst van Boerenbond die land- entuinbouwers advies en begeleidinggeeft bij energieprojecten. Daarnaast isook een audit van de energiestromenmogelijk

MondoMevr. Van den Eeden ClaraBastijnstraat 852590 Berlaar03/[email protected] voordrachten, informatieavonden en rondleidingenin Solar 2002 met groepen en individuen

Syntra LimburgCampus GenkMevr. Schrooten RiaKerkstraat 13600 Genk089/35.46.16 - Fax 089/35.30.42infogenk@syntralimburg.bewww.syntra-limburg.beOpleidingen installateurszonneboilersystemen

Syntra WestDhr. Hostyn JanZandvoordeschorredijkstraat 738400 Oostende059/51.60.00 - Fax 059/70.61.70jan.hostyn@syntrawest.bewww.syntrawest.beTrainingscentrum voor installatie enduurzaam energiebeheer opleidingwarmtepompen

VEIVlaams Elektro InnovatiecentrumDhr. Van Dingenen KrisKleinhoefstraat 62440 Geel014/57.96.12 - Fax 014/[email protected], technologieoverdracht inde elektrosector

ZonnewinDTPredikboomstraat 258650 Klerken0477/[email protected] informatie aan bouwers enverbouwers over duurzaam bouwenmet speciale aandacht voor zonneboilers en fotovoltaïsche zonne-energie

NUTTIGE WEBSITES

37 - Elektriciteit uit zonlicht

www.pv-forum.net

PV-forum

Website van het educatieve project ‘Fotovoltaïsche zonnecelsystemen voor onderwijsinstellingen’ van Electrabel/SPE in

samenwerking met Imec, Soltech en 3E.

www.pvresources.com

PV resources

Portaalsite voor fotovoltaïsche zonne-energie met links naar toepassingen en componenten

www.solarserver.de

Solarserver

Duitse portaalsite voor actuele info i.v.m. de diverse zonne-energietechnologieën.

www.eere.energy.gov/solar/photovoltaics.html

Solar Energy Technologies Program - Photovoltaics (VS)

Uitgebreide interactieve cursus over fotovoltaïsche zonne-energie, van het U.S. Department of Energy, Energy Efficiency

and Renewable Energy

www.eurec.be/eurec_old/projects/PV_Technology_Platform_Secretariat.htm

Europees PV-platform

Algemene en educatieve PV-websites

www.iea-pvps.org

IEA Photovoltaic Power Systems Programme

Netwerk van nationale teams in IEA-lidstaten voor onderzoek en ontwikkeling van PV binnen het Internationaal

Energie-agentschap. Informatieve website met PDF-rapporten

www.pvdatabase.com

IEA Database BIPV projects

Selectie van PV-projecten in IEA-landen, met foto en technische informatie

http://ec.europa.eu/energy/res/sectors/photovoltaic_dissemination_en.htm

Site Europese Commissie met gerealiseerde PV-projecten

www.pvinfo.nl

Homepage PV Info

Informatie over ruim 150 projecten waarin PV is toegepast in de bouwpraktijk

www.demosite.ch

Demosite, Zwitserland

In Lausanne (CH) werd op initiatief van het universitaire onderzoekscentrum Leso-EPFL een demonstratietentoonstelling uitgebouwd met

opstellingen in openlucht en op ware grootte van in de handel verkrijgbare PV-systemen. De site toont foto’s en technische gegevens

www.solarintegration.de

Solarintegration

Duitstalige website van de beroepsfederatie Unternehmensvereinigung Solarwirtschaft e.V. met klemtoon op gebouwintegratie

van PV-systemen: technieken, projectvoorbeelden, firma’s

www.epia.org/04Media/pictures.asp

EPIA Picture Gallery

De Europese beroepsfederatie voor fotovoltaïsche zonne-energie EPIA stelt een uitgebreide fotobank gratis ter beschikking

op haar website, gesorteerd per fabrikant

Gebouwintegratie van PV-systemen (BIPV, Building Integrated Photovoltaics)

Elektriciteit uit zonlicht - 38

www.photon.de Duitse uitgave

www.photon-magazine.com Engelstalige uitgave

Photon is het belangrijkste maandblad over fotovoltaïsche zonne-energie met edities in het Duits en het Engels

www.sfv.de

Solarenergie-Fürderverein e.V. (SFV)

Duitse comsumentenvereniging voor fotovoltaïsche zonne-energie, introduceerde het verhoogde teruglevertarief voor PV in Duitsland

Tijdschriftartikels online (Duitstalig)

www.renewable-energy-world.com

Renewable Energy World

Selectie online-artikels uit het (gratis) tijdschrift van uitgeverij James & James (UK)

www.sunwindenergy.com/swe/php/home.php

Internationaal magazine hernieuwbare energie

www.energies-renouvelables.org/portail/html/log.asp

Renewable Energy World

Magazine Observer

Tijdschriften

www.bear.nl

BEAR Architecten

Nederlands architectenbureau in Gouda met PV-projecten

o.a. nieuwbouw en verbouwing van de kantoren van Energiecentrum Nederland (ECN) in Petten

www.hanvanzwieten.nl

Han van Zwieten

Nederlands architectenbureau in Zeist met PV-projecten

o.a. Energiebalans woningen, 1 MWp project Nieuwland,Amersfoort, NL

www.zkmsolar.stadtwerke-karlsruhe.de/sol.htm

Zentrum Kunst und Medien, Karlsruhe, Duitsland

Verbouwing met PV-systeem - rechtsstreeks verbruik van elektriciteit voor aandrijving tram

www.akademie-mont-cenis-herne.nrw.de

Akademie Mont-Cenis, Herne-Sodingen, Duitsland

Het grootste semitransparente gebouwgeïntegreerde PV-systeem ter wereld (10 000 kWp), op het nieuwe gebouw van

de ‘Fortbildungsakademie des Innenministeriums’ van Nordrhein-Westfalen.

courses.arch.hku.hk/IntgBuildTech/cases/herne/herne.html

Uitgebreide fotogalerij van de universiteit van Hong Kong

Individuele projecten

NUTTIGE WEBSITES

39 - Elektriciteit uit zonlicht

NOTITIES

Elektriciteit uit zonlicht - 40

NOTITIES

Wil u meer informatie en een uitgebreide brochure ontvangen over een specifiek onderwerp, neem contact op met het ODE-kantoor of bezoek de website www.energiesparen.be

Te verkrijgen:

Wegwijzer Warmte Kleine Biomassa: Warmtepompen2007 uit waterkracht Vergisting. Omzetten voor woningverwarming

zonlicht (enkel van biomassa inelektronisch een energierijk gasbeschikbaar) Bio-energie. Omzetten

van vaste biomassa in hernieuwbare warmte en elektriciteit

MEER INFORMATIE

Energie sparen: de winst is voor u en het milieu.

Deze brochure is gratis verkrijgbaar bij:

ODE-Vlaanderen Vlaams Ministerie van Leefmilieu,Leuvensestraat 7b1 Natuur en Energie 3010 Kessel-Lo Vlaams Energieagentschaptel. 016/23.52.51, fax 016/48.77.44 Koning Albert II-laan 20, bus 17e-mail: [email protected] e-mail: [email protected]: www.ode.be website: www.energiesparen.beODE-Vlaanderen vzw is de Of bel 1700, elke werkdag van 9-19u.koepelorganisatie voor de duurzame energiesectorin Vlaanderen.

COLOFON

Samenstelling en redactieODE-Vlaanderen vzw i.s.m. IMECIn opdracht vanVlaams Ministerie van Leefmilieu, Natuur en EnergieVlaams Energieagentschap

Verantwoordelijke uitgeverLuc PeetersWnd. administrateur-generaalVlaams Ministerie van Leefmilieu, Natuur en EnergieVlaams Energieagentschap

Luk VandaeleVoorzitterODE-Vlaanderen vzw

Design & opmaak Studio Dermaux

Druk Joh. Enschedé – Van Muysewinkel

DepotnummerD/2007/3241/086

PV-DOMSYS"Encouraging Take-Up of Domestic PV-System"ALTENER-project n°4.1030/Z/01-055/2001