Het ontwerpen van PV-installaties (zonnestroomsystemen) Jacco Putman
Topics - Korte intro - Het ontwerpen
Artist's rendering of Orange's solar concept tent
- Keuze van panelen en omvormers - Wat betekent dit in € - Enkele voorbeelden
september 2013
Curve adoptie/ acceptatie zonnepanelen
Verwachting Jaarlijkse verkoop Nederland in MW
2012: 100 MW = 500.000 panelen van 200 Wp 2013: 200 MW = 1.000.000 panelen van 200 Wp 2020: 4 – 6 GW = 16 - 24 miljoen panelen van 250 Wp
Nederlandse marktontwikkeling PV 2000 - 2011
Dus: Zonnepanelen zijn in!
Subsidie is op,
90.000 aanvragen!
En iedereen kan het installeren…….
Het ontwerpen van een zonnestroomsysteem
Bij het ontwerpen van een zonnestroomsysteem zijn o.a. de navolgende aspecten van belang - type opdrachtgever en motivatie * particulier – zakelijk ondernemer – VVE – instelling e.a.
- energieverbruik en budget opdrachtgever - bouwkundige mogelijkheden dakconstructie
- aanwezige elektrotechnische installatie
Het ontwerpen van een PV-installatie, stappenplan Stap 1. Soort en aantal panelen Onder andere afhankelijk van:
A. beschikbaar dakvlak B. bouwkundige voorwaarden C. oriëntatie en schaduw
Bepaal het soort en aantal panelen
Dakvlak en bouwkundige voorwaarden • Dakconstructie/ dakafwerking – dakbedekking – Dakopbouw, type en conditie dakbedekking
Bepaal het soort en aantal panelen
Dakvlak en bouwkundige voorwaarden •
Dakconstructie/ dakafwerking – dakbedekking – Dakopbouw, type en conditie dakbedekking
• Sterkte constructie – Permanente belasting, water- sneeuw en windbelasting
Windbelasting
Bepaal het soort en aantal panelen
Dakvlak en bouwkundige voorwaarden •
Dakconstructie/ dakafwerking – dakbedekking – Dakopbouw, type en conditie dakbedekking
•
Sterkte constructie – Permanente belasting, water- sneeuw en windbelasting
• Waterdichtheid – methode van bevestigen/ Montagesysteem
Bepaal het soort en aantal panelen
Oriëntatie en schaduw - Waar in Nederland
Bepaal het soort en aantal panelen
Oriëntatie en schaduw - Waar in Nederland - Hellingshoek van de panelen azimuth hoek van collector elevatiehoek van de zon hoek t.o.v. Zenith azimuth hoek van de zon inclinatiehoek van de collector
Westen 90°
Zuiden 0°
zonnepaneel Noorden 180°
Oosten -90°
Bepaal het soort en aantal panelen
Oriëntatie en schaduw - Waar in Nederland - Hellingshoek van de panelen - Oriëntatie dakvlak/ paneel t.o.v. Zuiden Annual percentage solar insolation (%) North
West
East Angle of inclination
Example
South
Example: 30° / 45° South-west = 95 %
Verlies bij niet-optimale hoek en oriëntatie
W
E S
Bepaal het soort en aantal panelen
Oriëntatie en schaduw Zenith 21 June
21 September 21 March
21 December
W N
04:00 a.m.
S
06:20 a.m. 08:33 a.m.
E
Drie types schaduw Omgevingsobjecten
Zelfbeschaduwing
Dakobjecten
Schaduw Panelen onderling
Zomersituatie, hoge zon – weinig schaduw
Wintersituatie, lage zon – veel schaduw
Vuistregel voor “optimale opbrengst”: afstand tot schaduwelement: 3 x hoogte
h
18°
3xh
laagste stand zon (21 december) om 12.00 uur : 15 graden tangens (15°) = 0,25 -> afstand = 4 x hoogte tangens (18°) = 0,33 -> afstand = 3 x hoogte
Schaduw nabije objecten
Hoeveel opbrengstverlies?
Hoeveel opbrengstverlies?
Schaduw Bebouwing in de buurt zonder bebouwing: 1.100 kWh/m2 per jaar met bebouwing: 900 kWh/m2 per jaar 19% reductie
24
Montagewijzen zonnestroomsystemen
Montagewijze 1 (geïntegreerd)
Montagewijze 2 (op pannendak)
Montagewijze 2 (op baanvormige bedekking)
Montagewijze 3 (los geplaatst)
Montagewijze 4 (flexibele laminaten)
Indek, BIPV Building Integrated PV Integreren kan zowel met grote (dakvullend) als met kleine systemen
Paneelkeuze • Specificaties: o.a. – vermogen – Rendement – Afmetingen
• Prijs • Service en garantie
datasheets
Omvormerkeuze
Keuze omvormer 1. omvormervermogen afstemmen op nominale paneelvermogen. 2. Aantal panelen per string afstemmen op minimale en maximale mpp spanning van de omvormer.
1. Verdeling van systeem in meerdere strings i.v.m. schaduw. Meerdere omvormers of omvormer met meerdere MPP-trackers gebruiken biedt uitkomst.
Keuze omvormer
4.Let op praktische zaken zoals ventilatietechniek (passief/actief), geluidsproductie, gewicht en bereikbaarheid 5.Max. 5 kW per fase toegestaan. Verdeel het vermogen over verschillende fases of gebruik 3-fase omvormers
6.Gebruik de software van de fabrikant om het type omvormer en aantal panelen per omvormer/string te bepalen
34
Business case
•
wat kost een kWh zonnestroom?
•
wat is de terugverdientijd?
•
wat is de Return-on-Investment?
•
wat is de reductie van CO2 uitstoot?
Verdienmodel particulier 12 zonnepanelen (3000 Wp) opbrengst circa 2500kWh/jaar (oriëntatie zuid, 20-40 graden)
Kosten
Panelen Omvormer Bekabeling/ montagemat.. Installateur
€ 2.800,€ 1.000,€ 700,€ 900,-
Totaal
€ 5.400,-
return on investment
baten – kosten return on investment = investering
oefening: rekenvoorbeeld
investering: € 5.400,baten: € 575,- per jaar (23 cent / kWh ) kosten / onderhoud zijn zeer gering 10%
Projecten
Mijn kantoor…..
Indeksysteem met solarpannen
Indeksysteem met flexibele dakbaan en amorfe zonnecellen
Sportpaleis Antwerpen
Tot besluit
http://www.youtube.com/watch?v=qWdEczlO9m8&feature=youtu.be
BDA Dak- en Gevelopleidingen is als eerste en enige geaccrediteerd voor de gehele leergang zonne-energie!
Leergang zonne-energie
Bedankt voor jullie aandacht!
