Profielwerkstuk Zonne-energie - Ziggomembers.chello.nl/r.leeuwerink1/profielwerkstuk adil en... ·...

18
Adil El Boujdaini & Daan Groenewoud Dhr. Leeuwerink 5H5 Profielwerkstuk Zonne-energie

Transcript of Profielwerkstuk Zonne-energie - Ziggomembers.chello.nl/r.leeuwerink1/profielwerkstuk adil en... ·...

Adil El Boujdaini & Daan Groenewoud

Dhr. Leeuwerink 5H5

Profielwerkstuk Zonne-energie

Profielwerkstuk  Zonne-­‐energie   2  

Inhoudsopgave

Inleiding pag. 3 Wat is een PV-cel? pag. 4

- Wat is een PV-cel? - Hoe werkt een PV-cel? - Wat is de bestaande opbrengst van een PV-cel? - Factoren die een rol spelen bij de opbrengst

Hoe moeten we de zonnecellen plaatsen? pag. 6

- Hoe groot is de Paneelhoek? - Wat is de optimale tussenruimte?

Wat zijn de mogelijk terreinen voor het plaatsen van de zonnecellen? pag. 8

- Waar moet rekening mee gehouden worden? - Optimale locatie zonnepanelen

Wat is het energieverbruik van Schiphol per jaar? pag. 10

- Elektriciteitsverbruik - Wanneer terugverdient? - Enkele voordelen

Hoe wordt de energie opgeslagen en hoe gaan we het vervoeren? pag. 12

- Stroomkabels - Serie of parallel?

Conclusie pag. 14 Nawoord pag. 15 Bronvermelding pag. 16 Logboeken pag. 17

Profielwerkstuk  Zonne-­‐energie   3  

Inleiding Schiphol is met zijn 6 start/landingsbanen een van de grootste luchthavens ter wereld. Schiphol blijft draaien, zowel dag als nacht. Met haar vele vliegtuigen en winkels, kost het een hoop energie voor Schiphol om alles draaiende te houden. Het is dan ook niet zo gek dat de energierekening van Schiphol per jaar dik in de miljoenen euro’s komt. Schiphol is al een langere tijd bezig met energie besparen, wat goed lukt. Maar toch kan het altijd nog zuiniger. Wij vroegen ons af of het mogelijk is om de energierekening helemaal naar €0,- terug te brengen? Met als doel Schiphol volledig te voorzien van zelfopgewekte groene energie, begonnen wij aan dit onderzoek. Wij denken dat je in dit project eerst flink moet investeren, maar dat Schiphol na een langere tijd de vruchten er van plukt. Het scheelt Schiphol per jaar namelijk een heleboel geld, wat ze dan goed kunnen gebruiken voor het uitbreiden van de luchthaven en toebehoren. Dit project heeft ook nog eens andere voordelen. Het is namelijk ook nog eens beter voor het milieu. Wij zijn gaan onderzoeken of het mogelijk is om de energierekening van Schiphol naar €0,- terug te brengen door middel van het plaatsen van zonnepanelen rondom Schiphol. Adil El Boujdaini & Daan Groenewoud

Profielwerkstuk  Zonne-­‐energie   4  

Wat is een PV-cel? Wat is een PV-cel? Een zonnepaneel is een paneel dat zonlicht omzet in bruikbare energie. Dat gebeurt door middel van een heleboel PV-cellen die gemonteerd zijn op het paneel. Een PV-cel is de meest gebruikte cel in de wereld wanneer het gaat over zonnecellen. De naam van een PV-cel komt uit het Engels “Photo-Voltaiccel” Een PV-cel bevat een dun stuk halfgeleidend materiaal. In de meeste gevallen is dit een dunne plak silicium van ongeveer 3mm dik en een diameter van 10 cm. Er wordt een stuk halfgeleidend materiaal gebruikt omdat dit materiaal een kruising van een geleider en een isolator is. Halfgeleiders kunnen makkelijk tot geleiding worden gebracht, waarbij de elektrische eigenschappen goed manipuleerbaar zijn. Hoe werkt een PV-cel? In een PV-cel zit een elektrische stroom. De cel is zo gemaakt dat deze stroom maar één richting op kan lopen. Wanneer er zonlicht (elektromagnetische straling) op valt, zorgt deze straling ervoor dat de elektronen los gestoten worden. Deze elektronen gaan zich in de gewenste richting bewegen. De beweging van alle los gestoten elektronen samen is de elektrische stroom die door de cel heen loopt. Wat is de opbrengst van de bestaande PV-cellen? Bij een zonnecel wordt altijd gekeken naar het rendement. Hoe hoger het rendement, hoe beter de zonnecel. Het rendement is de verhouding tussen de uitgaande energie en de ingaande energie. Het rendement van een cel is te berekenen door middel van de volgende formule. Hierin is N het rendement, Enuttig de energie die gebruikt kan worden en Etotaal de totale energie die een zonnecel opvangt. In Nederland is gemiddelde instraling van de zon per m² 1000 kWh per jaar. Een goed geplaatst zonnepaneel (zie deelvraag “Hoe moeten we de zonnecellen gaan plaatsen?”) van 1m² heeft een gemiddeld rendement van 16% en kan deze instraling van 1000 kWh omzetten in ongeveer 160 kWh nuttige energie. In Noord-Holland is de gemiddelde instraling ongeveer 1055 kWh per m². Dit zou betekenen dat als je hier een goed geplaatst zonnepaneel (zie deelvraag “Hoe moeten we de

Profielwerkstuk  Zonne-­‐energie   5  

zonnecellen gaan plaatsen?”) neerzet dat je de 1055 kWh kunt omzetten 206 kWh bruikbare energie. Factoren die een rol spelen bij de opbrengst. De opbrengst van de bestaande PV-cellen is afhankelijk van een aantal factoren. Zo is de oriëntatie en de hellingshoek van de zonnepanelen van belang voor de opbrengst van energie. Andere factoren zijn de temperatuur, beschaduwing, weerstand van de stroomkring en de intensiteit van de zon. De temperatuur is een belangrijke factor die de opbrengst kan beïnvloeden. Een hoge temperatuur zorgt ervoor dat de opbrengst daalt. Deze factor beïnvloedt vooral de geleiding. De negatieve werking gaat als volgt: De geleidbaarheid van de halfgeleiders neemt toe wanneer het warmer wordt. Doordat de halfgeleiders meer gaan geleiden, verstoort dit de balans in de cel tussen de geleidbaarheid, het elektrische veld en de elektronen. Doordat het elektrische veld bij de grenslaag in de cel niet meer goed functioneert, blijven de geladen deeltjes niet langer gescheiden en zal de spanning tussen de twee lagen dalen. Elke graad boven de 25°C vermindert de opbrengst met 0,5%. De opbrengst van een pv-zonnepaneel is dus het hoogst bij een warme dag met koele wind. Schaduw is ook een factor die ervoor zorgt dat de opbrengst minder wordt. Wanneer er minder lichtstralen op de cellen vallen, zorgt dit ervoor dat de weerstand en de spanning over de beschaduwde zonnecel negatief wordt. Bovendien zal op de plaats waar de schaduw valt de cel opwarmen. Hierbij wordt de gevormde energie omgezet in warmte: het hot spot effect. Gebeurt dit regelmatig, dan kan de module (het paneel) hierdoor schade oplopen. In PV-modules worden daarom zogenaamde ‘bypass-diodes’ ingebouwd. Dit zijn elektrische omwegen waarlangs de stroom toch voorbij een beschaduwde serie van zonnecellen kan. Het is dus uiteraard aangeraden om zonnecellen zo min mogelijk schaduw te laten vangen. De oriëntatie van de zonnepanelen speelt ook een rol bij de opbrengst. In Nederland zorgt een paneel dat een hoek van 36 graden heeft voor de hoogste opbrengst op jaarbasis. Het is van belang dat de weerstand van de stroomkring zo laag mogelijk is. Met de wet van Ohm is het verklaarbaar dat als de weerstand verandert ook de stroomsterkte en de spanning verandert. De zonnepanelen werken het best wanneer er een goede verhouding is tussen de stroomsterkte (A) en de spanning (V). Het nadeel hiervan, is dat de zonnecellen op een spanning-stroomsterktepunt gaan werken dat afwijkt van het ideale maximum power point. Dit zorgt voor vermindering van de totale energie opbrengst. Intensiteit van de zon is ook van belang. Hoe feller de zon schijnt hoe meer energie opgewekt kan worden. In de lente en de zomer is de zon het felst en in de winter en herfst minder fel, dit zorgt ervoor dat de opbrengst in de wintermaanden minder is dan in de zomer en de lente.

Profielwerkstuk  Zonne-­‐energie   6  

Instralingdiagram    

Hoe moeten we de zonnecellen gaan plaatsen?

Hoe groot is de optimale paneelhoek De zonnepanelen in Nederland functioneren zeer goed als er vrij zicht op is op het zuiden. Afwijken mag natuurlijk, en uit metingen blijkt dat het verschil verwaarloosbaar is tussen de standen zuidzuidoost en zuidzuidwest. Om de panelen goed te laten beschijnen door de zon worden panelen op een plat dak vaak op een hoek van 36° geïnstalleerd. Hiermee worden de zonnestralen loodrecht op de silicium vlakken gestraald, wat een optimale situatie geeft, en waarmee het maximale vermogen kan worden behaald. Het instralingdiagram toont de gemiddelde jaarlijkse zoninstraling voor verschillende vaste hellingshoeken en oriëntaties, uitgedrukt in percentages van de maximale instraling. Zo is af te lezen dat de instraling op een plat vlak (het middelpunt van de cirkel) ongeveer 85% van de maximale instraling bedraagt. In Nederland wordt het maximum, ruim 1100 W/m², bereikt onder een hoek van 36° op het zuiden. Verder moeten de pv-panelen zo neergezet worden dat ze 5 graden ten westen van het zuiden liggen. Bij een hellingshoek van 36 graden en een ligging van 5 graden ten westen van het zuiden heb je de optimale stand in Nederland. Als je optimale stand per maand wil, dan zou je elke maand de hoek van de panelen moeten veranderen, of er moet gebruik worden gemaakt van de meedraaiende zonnepanelen. Van elk maand is er bekend hoe de zon staat. Als de hoek bekend is die zon maakt bij een bepaalde breedtegraad is het mogelijk om de hoek van het paneel per maand uit te rekenen. Bijvoorbeeld de hoek van de zon in mei is 58 graden. Maximale hoek is 90 graden dus moet je de zonnepanelen onder een hoek van 90-58=32 graden zetten.

Profielwerkstuk  Zonne-­‐energie   7  

Bij 52ºNB geldt deze tabel

Optimale tussenruimte Ook belangrijk om te weten is hoe moeten de zonnepanelen worden geplaatst, want je kan niet zomaar zonnepanelen gaan neerleggen. Bij het plaatsen van zonnepanelen moet je ook denken aan het voorkomen van schaduwvorming. Schaduwvorming zorgt namelijk voor een lagere energieopbrengst. Niet alleen schaduwvorming kan zorgen voor een lagere energie opbrengst, maar ook als onvoldoende gebruik wordt gemaakt van de beschikbare ruimte zal de opbrengst dalen. Dus moet er optimale gebruik worden gemaakt van de beschikbare ruimte. Met behulp van een tabel 2 en een formule kunnen we de optimale afstand berekenen van pv-panelen met verschillinde groottes. Hieronder staat een berekening Er wordt gebruik gemaakt van pv-panelen van een lengte met 1 meter en de ideale hoek voor het gehele jaar is 36 graden. Volgens de tabel zou de verhouding tussen de lengte en afstand 3,1 zijn. Dus 1 x 3,1 = 3,1 meter. Deze afstand geldt voor de onderzijden van de zonnepanelen.

 

Maand Zon Hoek

Paneel Hoek

Paneel richten naar het

JAN 18 72 Zuiden FEB 27 63 Zuiden MAA 38 52 Zuiden APR 50 40 Zuiden MEI 58 32 Zuiden JUN 61 29 Zuiden JUL 58 32 Zuiden AUG 50 40 Zuiden SEP 38 52 Zuiden OCT 26 64 Zuiden NOV 18 72 Zuiden DEC 15 75 Zuiden

Optimale afstand tussen pv-arrays Hellingshoek

(a) Verhouding Array-afstand (d)/ paneellengte (l)

0 1.0 5 1.3

10 1.7 15 2.0 20 2.3 25 2.6 30 2.9 35 3.1 40 3.4 45 3.5 50 3.7 55 3.9 60 4.0 65 4.1 70 4.1 75 4.1 70 4.1 75 4.1 90 4.1

 

Tabel 1

Tabel 2

Profielwerkstuk  Zonne-­‐energie   8  

Wat zijn de mogelijke terreinen voor het plaatsen van de zonnecellen

Om Schiphol te kunnen voorzien van groene energie, moet je zonnecellen plaatsen. Deze zonnecellen moeten op een grote oppervlakte geplaatst worden. Het is niet mogelijk om overal zonnecellen te plaatsen in verband met toestemming van de eigenaren van de mogelijke terreinen. Een van de beschikbare mogelijke terreinen is het langwerpige deel van pier C. Dit deel van de pier is geschikt omdat het een groot oppervlakte heeft (19800m²) en een plat dak waardoor het gemakkelijk is om zonnepanelen onder een hoek van 36° te zetten. Bovendien is het mogelijk om de zonnepalen kijkend richting zuidwest te plaatsen, waardoor er nog steeds 95% van het rendement(16%) te behalen is. Na enige berekeningen en het maken van een schaal model op de computer met behulp van Google SketchUp, zijn we tot een conclusie gekomen dat op deze pier 550 zonnepanelen van 1m² geplaatst kunnen worden, rekening houdend met de manier van plaatsing ( zie deelvraag “Hoe moeten we de zonnecellen gaan plaatsen?” ). Doormiddel van Google Earth is het mogelijk om de beschikbare terreinen rondom Schiphol snel in kaart te brengen. Ook is het gemakkelijk om via Google Earth de oppervlaktes van deze terreinen op te meten. In tabel 3 zijn de oppervlaktes te vinden met het bijbehorende nummers van de beschikbare terreinen.

Pier  C    

Tabel 3

Profielwerkstuk  Zonne-­‐energie   9  

Waar moet rekening mee gehouden worden? Bij het zoeken naar terreinen hebben we speciaal gekeken naar terreinen die dichtbij elkaar liggen. Waardoor het makkelijker is om de zonnecellen met elkaar te verbinden zijn door middel van stroomkabels, maar ook moeten de terreinen dichtbij Schiphol zelf liggen zodat er minder stroomkabels geplaatst hoeven worden geplaatst. Als de terrein aan deze eisen voldoen is de uitgave aan stroomkabels minder, dan wanneer het niet voldoet aan de eisen. Ook zijn we gaan letten op de schaduwvorming van gebouwen, als er namelijk te veel schaduwvorming plaats vindt gaat dit ten koste van de energieopbrengst. Bij een gebrek aan ruimte voor de zonnepanelen is het ook mogelijk om een bestaande parkeerplaats te overdekken en het oppervlakte te gebruiken van het dak om zonnepanelen te gebruiken. Deze overdekking van de parkeerruimte geeft ook meteen voordelen voor de gebruikers van de parkeerruimte, namelijk bescherming van de auto tegen slecht weer en ook tegen verhitting van je auto bij warm weer (als je auto parkeert tijdens de zomer). Optimale locatie zonnepanelen Zonnepanelen kunnen meer energie opleveren door rekening te houden met de stand van de zon, de hoogte van huizen, het weer en in welke windrichting de daken van huizen staan. Het ICT-bedrijf Logica heeft een computer programma ontwikkelt genaamd Geo Solar. Dit programma maakt met gebruik van gegevens uit het Actueel Hoogbestand Nederland een digitale hoogtekaart. Op deze kaart is te zien op welke plekken de zonintensiteit het hoogste is per jaar. Deze gebieden kleuren rood op de kaart. In de Utrechtse wijk Lombok is het programma getest. Op de kaart is aangegeven waar de zonintensiteit het hoogst is. Deze aangegeven punten zijn de meest voor aan de hand liggende locaties om zonnepanelen te plaatsen. Deze manier van zoeken naar locaties is zeer efficiënt en kostenbesparend. Bij Schiphol zou het handig zijn om Geo Solar te gebruiken, omdat Schiphol een groot oppervlak heeft en het dus moeilijk is om de beste locaties voor zonnepanelen te bepalen.

De Utrechtse wijk Lombok

Profielwerkstuk  Zonne-­‐energie   10  

Wat is het energieverbruik van Schiphol per jaar?

De luchthaven Schiphol is behalve een luchthaven ook nog eens een treinstation, winkelcentrum en je kan er blijven slapen in de hotels. Deze faciliteiten verbruiken dagelijks stroom. Nu zou één winkel niet zo veel energie verbruiken, maar als je over heel Schiphol gaat praten kom je al gauw uit op grote getallen. Elektriciteitsverbruik In de afgelopen jaren schommelde het verbruik van Schiphol rond de 170 miljoen kWh. Bij een gemiddelde energieleverancier is de energieprijs €0,22 per kWh. Deze 170 miljoen kWh zou dan garant staan voor een gemiddelde prijs van 37,4 miljoen euro op jaarbasis. Volgens een eerder besproken deelvraag zou een goedgeplaatst zonnepaneel van 1m² op jaarbasis ongeveer 205 kWh opleveren. Om de (in het geval van 2009) 175 miljoen kWh te compenseren zou je ongeveer 854.000 zonnepanelen moeten plaatsen. Eén zonnecel moet geplaatst worden op een stuk van 3.1m x 1m, dus 3.1m². Om al deze zonnepanelen te plaatsen zou je over een oppervlakte van 2.645.000m² moeten beschikken. Volgens de deelvraag over de beschikbare terreinen is er een oppervlakte van 745.300m² beschikbaar, dus er is niet genoeg ruimte om alle energiekosten te dekken. Er kan maar 28% gedekt worden. Wanneer terugverdient? Een zonnepaneel van het merk Kyocera, type KD135GH-2PU heeft 135 Watt piek. Dat wil zeggen dat het een opbrengst heeft van 205 kWh per jaar, bij de perfecte omstandigheden. Dit zonnepaneel heeft een oppervlakte van 1m², kost €515,- en is een van de beste in zijn prijsklasse. Er moesten ongeveer 854.000 panelen geplaatst worden, op een oppervlakte van 2.645.000m², wat het bedrag voor de panelen alleen al brengt op €440 miljoen. Er is slechts ruimte voor 240.000 panelen omdat we maar een oppervlakte van 745.300m² konden bezetten met zonnepanelen. Nu gaat deze investering slechts €123,2 miljoen kosten. Desondanks deze investering, scheelt het per jaar ongeveer 28% van de €34,7 miljoen. Dit betekent dat het per jaar €9,7 miljoen bespaart. Dit wil zeggen dat je deze investering na 13 jaar hebt terug verdiend. Een zonnepaneel heeft een levensduur van minimaal 30 jaar. Er kan dus nog 17 jaar winst worden gemaakt door de zonnepanelen.

Profielwerkstuk  Zonne-­‐energie   11  

Enkele voordelen De Nederlandse overheid geeft tegenwoordig ook subsidie op het aanschaffen van zonnepanelen. Deze subsidie is alleen verkrijgbaar wanneer er een aanvraag wordt gedaan. Er worden ook eisen gesteld wanneer je een subsidie aanvraagt op zonnepanelen. Aan de volgende eisen moet voldaan worden:

- Het systeem moet werken met zonnecellen. De subsidie is niet bedoeld voor zonneboilers of zonnecollectoren.

- Het systeem moet nieuw zijn. Er mogen geen tweede hands onderdelen inzitten en het mag niet voor 1 april 2008 geïnstalleerd zijn.

- Het systeem waarvoor de aanvraag is gedaan moet binnen 3 jaar gaan beginnen met het produceren.

- Het systeem moet tussen de 1000 en de 1500 Watt piek leveren. - De panelen moeten zijn geplaatst op of tegen een gebouw waar een

woningbouwvergunning voor is uitgegeven.

Aangezien Schiphol instaat is om aan al deze eisen te voldoen, zijn er geen problemen die Schiphol in de weg staan voor de subsidie. De huidige regel over het subsidiëren van grote projecten is dat de grootte van de subsidie afhangt van de geproduceerde kWh. Volgens deze regel zou Schiphol €0,35 krijgen per geproduceerde kWh. De subsidie zou in dit geval (bij een dekking van 28% is de opbrengst 49 miljoen kWh) ongeveer €17,2 miljoen zijn. Ondanks dat deze prijs ver boven het budget van de overheid is, kan er vast een uitzondering worden gemaakt voor Schiphol. Schiphol is immers van groot belang voor de Nederlandse economie. Verder is het ook nog mogelijk voor Schiphol om een deal te sluiten met de leverancier van de zonnepanelen. De leverancier kan vast ook nog wel iets aan het totale bedrag doen waardoor Schiphol er eerder winst mee gaat maken. Het is immers een grote aankoop. Deze beide factoren hebben een invloed op het aantal jaren waarna Schiphol profijt begint te krijgen van deze investering. Hoe eerder Schiphol winst begint te maken van de zonnepanelen, hoe beter.

Profielwerkstuk  Zonne-­‐energie   12  

Hoe wordt de energie opgeslagen en hoe gaan we het vervoeren?

Stroomkabels De weerstand in een snoer (kabel) neemt omgekeerd evenredig af of toe met de lengte of doorsnee van de kabel. Een kort snoer wat wel dik is, heeft weinig weerstand. Een lang dun snoer heeft veel weerstand. Wanneer we stroom door een draad laten lopen zal deze stroom weerstand van de draad ondervinden. Hierdoor ontstaat een spanningsverlies. Hoeveel weerstand de stroom ondervindt is afhankelijk van het soort materiaal van de draad. Ieder materiaal bezit een eigen soortelijke weerstand. Dit is een constante waarde. Wanneer we de precieze weerstand van een kabel van een bepaalde lengte en dikte willen weten, moeten we de waarde van de soortelijke weerstand(in Ohm) vermenigvuldigen met de lengte van een kabel (in meters) en delen met de doorsnede (in mm²). Wanneer er te veel energie wordt opgebracht zijn er verschillende mogelijkheden wat je met de “overmaat” aan energie kan doen. Één van deze mogelijkheden is het opslaan in grote accu's. Deze accu's zijn vaak net als de zonnecellen geplaatst op het dak en zijn verbonden met alle geplaatste zonnepanelen, zodat deze hun omgezette energie kunnen vervoeren naar de accu’s. Het opslaan van de overmaat van energie heeft zijn voordelen, voor bijvoorbeeld de winterperiode wanneer de zon minder schijnt. Er wordt dan minder energie opgewekt. De overmaat van energie kan dan uit de accu's worden gehaald om vervolgens verbruikt te worden. Wat ook mogelijk is, is dat de accu aan het elektriciteitsnet wordt gekoppeld. Het voordeel hiervan is dat de overmaat aan energie direct wordt teruggestuurd naar de energiemaatschappij(salderen). Hierdoor zal de energiemeter ook teruglopen. Je kan deze 2 mogelijkheden ook koppelen. Dan wordt pas de energie teruggestuurd wanneer de accu’s vol zijn. Op deze manier zit Schiphol nooit zonder stroom en wanneer de accu’s vol zijn kunnen ze het terugsturen naar de energiemaatschappij. De accu's moeten in z’n geheel dichtbij Schiphol worden geplaatst. Er moet namelijk een centraal punt zijn waar de energie opgeslagen wordt. Als er een centraal punt is waar alle accu's liggen is het ook makkelijker om de stroomkabels overzichtelijk onder de grond te plaatsen. Een voordeel hiervan is dat het onderhoud van stroomkabels heel gemakkelijk gaat, want de kabels liggen onder de grond zodat niemand er last van heeft. De stroomkabels liggen ook onder de grond ter bescherming voor het weer. In Nederland is het vaak wisselvallig weer dus het regent vaak. De kabels worden doordat ze onder de grond liggen niet zo snel aangetast door de regenval.

Profielwerkstuk  Zonne-­‐energie   13  

De energie die ontstaat door de zonnepanelen wordt eerst omgezet doormiddel van een omvormer naar wisselstroom van 230 volt. Want de spanning van een zonnecel is te laag om te gebruiken, namelijk een halve Volt. Bovendien is deze halve Volt gelijkstroom, terwijl het elektriciteitsnet uit wisselstroom bestaat, van 230 Volt. Als de stroom eenmaal wordt vervoerd door de stroomkabels gaat deze naar de accu's of naar de energiemaatschappij waardoor de energiemeter terugloopt. Per gesaldeerde(teruggestuurde) kWh kun je een bedrag ontvangen van €0,06782. Tijdens het vervoeren van de elektriciteit treedt er net als bij hoogspanningskabel energieverlies op. De grootste oorzaak hiervan is de Ohmse weerstand die de kabel bezit. Het energieverlies is zo klein dat het te verwaarlozen is. Serie of parallel Voor het rendement van zonnepanelen is het belangrijk om te weten of de zonnepanelen in serie of in parallel zijn geschakeld. De zonnecellen in een zonnepaneel zijn veelal al serie geschakeld, maar wanneer de zonnepanelen ook in serie geschakeld worden, kan het rendement sterk dalen bijvoorbeeld, wanneer er schaduw op een zonnepaneel valt, zal dit ten koste gaan van de opbrengst van alle andere zonnepanelen die in dezelfde stroomkring geplaatst zijn. Dit geldt ook wanneer er een zonnepaneel defect gaat of vervuild wordt, bijvoorbeeld door zwarte sneeuw van de uitlaatgassen op Schiphol. Het is dus beter wanneer de zonnepanelen parallel wordt geplaatst omdat dit geen rendement verlies geeft en dus veel energie bespaart.

                                       

Profielwerkstuk  Zonne-­‐energie   14  

Conclusie  Met het afronden van ons profielwerkstuk zijn wij een heel stuk wijzer geworden over Schiphol, zonnepanelen en zonne-energie. Met al deze wijsheid en gegevens op zak, zijn we uiteindelijk tot de conclusie gekomen, dat het idee om Schiphol voor 100% te voorzien van hun eigen opgewekte groene energie voor nu nog niet realistisch is. Het plaatsen van zonnepanelen is het probleem niet, maar er is niet voldoende oppervlakte bij Schiphol waar je ze zou kunnen plaatsen. Tot nu toe kan er op de door ons aangewezen locaties maar 28% van het totale verbruik worden opgewekt door zonnepanelen. Het is dus niet gelukt om Schiphol voor 100% te voorzien van hun eigen opgewekte groene energie, maar het is nog steeds mogelijk om winst te maken uit de zonnepanelen. Deze gaan minimaal 30 jaar mee en zijn al na 13 jaar terug verdiend. Er kan dus nog 17 jaar volop winst worden gemaakt dankzij de zonnepanelen. Kortom, ondanks dat Schiphol niet voor 100% de energiekosten kan dekken, blijft het nog steeds een goed idee om de beschikbare oppervlaktes toch te benutten en deze vol te plaatsen met zonnepanelen.  

Profielwerkstuk  Zonne-­‐energie   15  

Nawoord

Adil Bij het maken van ons profielwerkstuk was er sprake van een hele goede taakverdeling, hierdoor verliep het maken van de profielwerkstuk gemakkelijk. Verder was het contact tussen ons heel goed, was spraken bij elkaar af thuis en werkten in tussenuren op school verder aan onze werkstuk. Soms was het informatie zoeken lastig, vooral de energierekening van Schiphol was moeilijk te vinden, maar uiteindelijk is het wel gelukt door ons. Als we iets niet begrepen dan stuurde we bijvoorbeeld e-mails of gingen we verschillende fora raadplegen, want sommige natuurkundige informatie begrepen we niet altijd even goed. Het maken van de profielwerkstuk was heel erg leerzaam en gaf ons het gevoel alsof we in opdracht voor een bedrijf werkten en onderzoek moesten doen. Daan Het maken van ons profielwerkstuk liep als een geoliede machine. Dit kwam niet alleen door onze goede communicatie, maar ook door de realistische taakverdeling die we hadden gemaakt. We hebben meerdere malen bij elkaar afgesproken om zo op een dag een grote vooruitgang te maken. Ook hebben we op school gewerkt wanneer we beide een tussenuur hadden. Hiermee pakten we steeds een kleine uurtjes, die zeer productief waren. Niet alle informatie was op het internet te vinden, maar na wat mailtjes naar diverse energieleveranciers, contact met Schiphol en wat geplaatste berichten op verschillende fora zijn we een stuk meer te weten gekomen. Het maken van dit profielwerkstuk heeft mij een stuk wijzer gemaakt. Ook weet ik nu een beetje hoe het voelt om in een bedrijf een grootschalig onderzoek te doen.

Profielwerkstuk  Zonne-­‐energie   16  

Bronvermelding

Wikipedia, Fotovoltaïsche cel. 26 oktober 2010 http://nl.wikipedia.org/wiki/Fotovoltaïsche_cel Wikipedia, Zonnepaneel. 26 oktober 2010 http://nl.wikipedia.org/wiki/Zonnepaneel Zonnepanelen-info, Rendement. 15 oktober 2010 http://www.zonnepanelen-info.nl/zonnepanelen/rendement-zonnepanelen/ InfoNu, Zelf plaatsen van zonnepanelen. 10 februari 2008 http://huis-en-tuin.infonu.nl/doe-het-zelf/14831-zelf-plaatsen-van-zonnepanelen.html InfoNu, Zonnepanelen in school. 6 oktober 2019 http://educatie-en-school.infonu.nl/huiswerk/561-zonnepanelen-in-school.html Stroomwerk, Solarbasics. 26 november 2010 http://www.stroomwerk.nl/solarbasics.php Solaracces, Zonnestroomalmanak. 26 november 2010 http://www.solaraccess.be/zonneenergie/almanak.html Passiefhuismarkt, Zonnepaneel levert meer door slimme dienst. 12 mei 2010 http://www.passiefhuismarkt.nl/nieuws/zonnepaneel-levert-meer-op-door-slimme-dienst/ Schiphol, Energie. 27 december 2010 http://www.schiphol.nl/SchipholGroup1/CorporateResponsibility/MilieuEnGeluid/Energie1.htm Zonnepanelen-info, Subsidie. 4 januari 2011 http://www.zonnepanelen-info.nl/zonnepanelen/subsidie/ Sharp, Solar in Nederland. 28 novemer 2010 http://www.sharp.nl/producten/solar/pv_nederland.php?site=p Zonnepanelen, Hoe werkt een zonnepaneel? 1 december 2010 http://www.zonnepanelen.net/werking.html Zonnecellen jouwweb, Temperatuur. 2 december 2010 http://zonnecellen.jouwweb.nl/factoren-die-de-opbrengst-van-een-netgekoppeld-fotovoltaisch-systeem-bepalen/temperatuur Alter Electra, Energieopbrengst. 9 februari 2010 http://www.alterelectra.com/installateur/news/hoeveel-energieopbrengst-kwh-produceert-1-kwp-aan-panelen

Profielwerkstuk  Zonne-­‐energie   17  

Lijst van gebruikte programma’s: - Google Earth - Google SketchUp - Microsoft Word - Microsoft Excel - Microsoft PowerPoint - Adobe Photoshop

Logboeken

Profielwerkstuk  Zonne-­‐energie   18