Piekvermogen zonnepanelen: wat is het en hoe berekenen?

Wat is het piekvermogen van zonnepanelen?

Het piekvermogen van zonnepanelen is het maximale vermogen dat ze opwekken onder standaard testomstandigheden. Dat is 1.000 Watt per vierkante meter invallend licht bij een paneeltemperatuur van 25 ºC. Zodra de hoeveelheid zonlicht op de panelen daalt en de temperatuur boven 25 ºC stijgt, zal het door de panelen opgewekte vermogen afnemen.

In Nederland komt 1.000 W/m2 lichtinval zelden voor. Zeker als de zon het paneel onder een bepaalde hellingshoek belicht, zal dit de lichtinval positief of negatief beïnvloeden. Als de temperatuur van de zonnepanelen onder de zon veel hoger wordt dan de omgevingstemperatuur, zal ook de opbrengst van de panelen afnemen.

Niet al het vermogen wordt benut

Door deze twee verschillende factoren produceren zonnepanelen in Nederland zelden hun piekvermogen. Het is daarom niet nodig om een omvormer te kopen met hetzelfde vermogen als het piekvermogen van de betreffende zonnepanelen of pv-installatie. Je betaalt in dat geval voor teveel capaciteit die zelden nodig is.

De lucht onder standaard testomstandigheden is zeer helder. Deze ideale omstandigheden kennen we in Nederland zelden. Zo zal onze zomerlucht ervoor zorgen dat het vermogen van de zonnepanelen afneemt. In de zomer hebben we meer zonnige dagen. Maar op warme zomerdagen is de lucht in Nederland niet altijd donkerblauw, eerder lichtblauw. Deze lucht bevat waterdamp en fijn stof, waardoor we minder direct licht hebben.

Over het algemeen is de opbrengst en het rendement per dag het hoogst in mei en juni.

Opbrengst zonnepanelen: wat is een wattpiek (Wp)

Wanneer er over zonnepanelen wordt gesproken gebruiken we vaak de term Wattpiek. Deze term wordt gebruikt om het vermogen van zonnepanelen uit te drukken. Wattpiek of Wp is het maximale piekvermogen dat zonnepanelen genereren in ideale omstandigheden. Dit betekent onder een optimale instraling, zonder schaduw of bewolking, en een temperatuur van 25 graden. Het gaat dus om de capaciteit van een zonnepaneel en de hoeveelheid stroom die een zonnepaneel kan opbrengen onder ideale omstandigheden. 

Voor het berekenen van de jaarlijkse output heb je het geïnstalleerde piekvermogen nodig. Ook kun je zo bepalen hoeveel panelen de omvormer idealiter nodig heeft en hoeveel zonnepanelen je moet leggen. Daarbij is het dus verstandig om het vermogen van de omvormer af te stemmen op het vermogen in Wattpiek van de zonnepanelen.

Capaciteit zonnepanelen: wat levert het op?

Van ideale omstandigheden is in de praktijk vaak geen sprake. Het is daarom belangrijk om te kijken naar wat het daadwerkelijke vermogen is van een zonnepaneel in vergelijking met het maximale vermogen. We spreken hier over de efficiëntie van een zonnepaneel en de kwaliteit van de omvormer. 

Het rendement van de meeste zonnepanelen ligt tussen de 16 % en 20 %. Dit betekent dat een zonnepaneel van 1 vierkante meter 160 tot 200 Watt aan vermogen kan opleveren. Het oppervlak van een standaard zonnepaneel is 1,65 vierkante meter. Het maximale vermogen van het zonnepaneel is dus 265-330 watt.

Efficiëntie is belangrijk

Een belangrijke reden om voor een kleinere omvormer te kiezen is de efficiëntie. Wanneer de belasting van de omvormer zwaarder is, werken ze efficiënter.

Daarom kan de omvormer onder hoge belasting een hoger rendement bieden. Aangezien de omvormer vaak een kleine belasting kent, weinig zon of bewolkte omstandigheden, selecteer je best het type omvormer dat het beste presteert bij minder zonnig weer.

Wat is een omvormer voor zonnepanelen?

Een omvormer zet de ingangsspanning van zonnepanelen om naar een spanning met een andere frequentie. Dit is nodig omdat de spanning die zonnepanelen opleveren, meestal niet is geschikt voor direct gebruik. Huishoudelijke apparaten maken meestal gebruik van wisselspanning in plaats van gelijkstroom. Daarom wordt een groot deel van de zonnepanelen meestal aangesloten op een stroombron met een constante wisselspanning van 230 Volt. Zonne-energie is dus een aanvulling op het elektriciteitsnet, en omgekeerd. 

De omvormer zorgt er dus voor dat de gelijkspanning wordt omgezet in die constante wisselspanning van 230 volt. Dit wordt gedaan door de gelijkspanning eerst om te zetten in een sinusvormige wisselspanning en deze vervolgens te transformeren naar een spanning die net boven de lokale netspanning ligt. Op deze manier wordt de zonnestroom in het net terug geleverd. Er zijn verschillende soorten omvormers waaruit je kunt kiezen. 

Het verschil tussen omvormers

Voor het goed omvormen van de opgewekte energie heb je een omvormer nodig die afgesteld wordt op het verwachte vermogen. De ingangsspanning en het ingangsvermogen van de omvormer moeten binnen een beperkt bereik liggen. Daarom moet er voor elk aantal zonnepanelen een omvormer worden gezocht.

Het is daarom belangrijk om te weten dat het lastig is om, na het installeren van de zonnepanelen en bijhorende omvormers, nog uit te breiden met meer zonnepanelen zonder ook een nieuwe omvormer aan te schaffen. Er is een grote kans dat het totale piekvermogen anders te groot wordt voor de al aanwezige omvormer. 

Kies de juiste omvormer

Wanneer je zonnepanelen wil aansluiten op een omvormer, is het belangrijk om rekening te houden met de IV-karakteristiek van de zonnepanelen. Dit is de elektrotechnische karakteristiek van de panelen. Het is belangrijk dat deze zoveel mogelijk hetzelfde zijn. Het is namelijk niet verstandig om panelen met uiteenlopende karakteristieken op dezelfde omvormer aan te sluiten. Het is wel zo dat omvormers tegenwoordig beschikken over twee MPP-trackers. Hierdoor is het wel mogelijk om verschillende panelen op dezelfde omvormer aan te sluiten, maar de panelen moeten wel gelijk zijn in de afzonderlijke strings. 

Een omvormer maakt geluid

Houd er ten slotte rekening mee dat een omvormer geluid kan maken. Plaats deze dus niet in de slaapkamer bijvoorbeeld. Tegenwoordig maken omvormers niet meer zoveel geluid als vroeger, maar ze beschikken over een ventilator die bij hoge temperaturen aan kan slaan. Dit kan een zacht zoem of piep geluid geven. 

Ontvang je graag persoonlijk advies en offertes op maat?

Vul dan snel het offerteformulier in!

Ontvang offertes

Piekvermogen van de zonnepanelen berekenen

Fabrikanten en andere instanties hebben het rendement van de panelen getest. Dat is het maximale vermogen dat een zonnepaneel kan produceren onder vooraf bepaalde omstandigheden (1.000 Watt/vierkante meter zon, 1,5 luchtkwaliteit en 25 °C batterijtemperatuur). Echter is de realiteit vaak anders. Helaas is het niet altijd 25 °C en schijnt de zon niet altijd volledig, er is altijd kans op eventuele schaduwval. Je kunt het piekvermogen van het aantal panelen berekenen via volgende berekening:

Daarnaast daalt de capaciteit van zonnepanelen ongeveer 0,5 % per jaar. Veel merken kunnen na 10 jaar nog 90 % van de output garanderen en na 25 jaar 80 % van de output. Hoe dan ook, de energieproductie en dus de kwaliteit van een zonnepaneel neemt jaar na jaar af.

Van Wp naar kWh

Bij het berekenen van de energie die je zonnepaneel kan opwekken, moet je onthouden dat het niet mogelijk is voor een zonnepaneel om 100 procent van het piekvermogen op te wekken. Om te weten wat daadwerkelijk de jaarlijkse opbrengst is in kWh, kan je gebruik maken van een omrekenfactor. In Nederland is deze omrekenfactor gemiddeld 0,88. Dit betekent dat een module eigenlijk maar 88 % van zijn piekvermogen kan opwekken. Wanneer je dus een zonnepaneel hebt met een piekvermogen van 370 Wp per jaar, kan je deze factor vermenigvuldigen met 0,88. Je zal dan uitkomen op een jaarlijkse opbrengst van 326 kWh. Houd er rekening mee dat ook deze factor in de realiteit wat kan afwijken.  

De tijd die alle geïnstalleerde panelen nodig hebben om tegelijkertijd hun piekvermogen te leveren is erg kort. Daarom wordt vaak gekozen voor omvormers met een lager maximaal vermogen.

In de praktijk kan je besparen op de aanschaf van omvormers en zal het rendement nauwelijks afnemen. Het maximale piekvermogen is dan gelijk aan het maximale vermogen van de omvormer.

Hoeveel zonnepanelen leggen?

Een goede installateur kan een vrij nauwkeurige productieprognose voor jouw dak bepalen. Maar je kan het ook zelf berekenen. Gebruik onderstaande formule voor een voorlopige schatting van het aantal panelen dat je denkt nodig te zullen hebben:

Bijvoorbeeld: Jouw jaarlijkse stroomverbruik bedraagt 4.000 kWh. Je leverancier levert 350 Wattpiek zonnepanelen. Dan heb je 4.000 x 1,1 = 4.400, gedeeld delen door 350 = 12,6 zonepanelen nodig.

Het rendement van de panelen varieert van jaar tot jaar. In de loop der jaren is het rendement licht gedaald. Zo kan je bijvoorbeeld voor 10 panelen kiezen (mits ze op je dak passen).

Aantal zonnepanelen nodig:

De onderstaande tabel geeft de gewenste jaarlijkse opbrengst per aantal zonnepanelen weer:

Het aantal benodigde panelen is afhankelijk van het piekvermogen van het zonnepaneel. In bovenstaande tabel wordt aangenomen dat het paneel 350 Wp is en naar boven afgerond.

Met behulp van deze formule: (verwachte output in kilowattuur x 1,1) gedeeld door (vermogen per paneel, in Wp) kun je het aantal panelen met een hoger of lager vermogen berekenen.

Piekvermogen zonnepanelen: vergelijk offertes

Wil je binnenkort zonnepanelen plaatsen? Laat je adviseren door zonnepanelen installateurs en vergelijk gratis en vrijblijvend offertes. Hou rekening met de prijs en kies je installateur naar keuze. De installateur zal een nauwkeurige productieprognose voor jouw dak bepalen voor een optimaal vermogen van de zonnepanelen.