PV-installatie of zonnepanelen

Wat is een PV-installatie?

De basis van fotovoltaïsche (PV, photovoltaic) zonnepanelen is de omzetting van stralingsenergie naar elektriciteit. Dit gebeurt in de donker gekleurde cellen van de panelen, gemaakt van silicium of andere halfgeleidermaterialen. De rest van het paneel is er slechts ter bescherming van de cellen en biedt de mogelijkheid om de PV-panelen te bevestigen aan een draagstructuur die op het dak wordt geplaatst.

 

solar cell

De stroom die door een zonnepaneel wordt geproduceerd is gelijkstroom (DC). Deze is in de meeste gevallen niet onmiddelijk geschikt voor dagelijks gebruik, maar dient eerst te worden omgezet tot wisselstroom (AC) met de juiste frequentie. Dit gebeurt door een omvormer. Het transporteren van de gelijkstroom naar de omvormer gebeurt door een speciale kabel, met een diameter die afhankelijk is van de afstand tussen de panelen en de omvormers.

Op de markt zijn twee types omvormers verkrijgbaar: met en zonder transformator. Of het tweede type gebruikt kan worden hangt af van het type elektriciteitsnet in de woning (neuter aanwezig, dan kan transformatorloze omvormer worden gebruikt, indien niet, dient omvormer met transfo te worden gebruikt). Vanaf de omvormer wordt de installatie aangesloten op de elektriciteitskast.

In België kan bij een enkelfasige aansluiting een maximaal AC-vermogen van 5 KW worden aangesloten. Een eenvoudige driefasige aansluiting kan tot 10 KW. Indien een klant een vermogen van meer dan 10 KW wil plaatsen, is een netstudie door de distributienetbeheerder noodzakelijk, en gebeurt de aansluiting noodzakelijkerwijs driefasig. Het AC-vermogen (vermogen van de omvormers) van de installatie geldt als “vermogen van de installatie”, en niet het vermogen onder testomstandigheden van de zonnepanelen zelf, welke wordt uitgedrukt in kilo-watt-piek (kWp).
 

Dimensionering van een PV-installatie

De dimensionering van een PV-installatie hangt af van 6 factoren, welke allen een beperkende invloed kunnen hebben op het vermogen van de installatie:

  • Type aansluiting (enkelfasig, driefasig): zie hierboven
  • De netstudie van de distributienetbeheerder kan een beperking opleggen voor installaties met een AC-vermogen groter dan 10 KW. Zoals hierboven reeds beschreven dient voor een installatie groter dan 10 kW een oriënterende studie te worden aangevraagd bij de DNB.
  • Beschikbare oppervlakte: men moet rekening houden met volgende eenvoudige stelregels om de beschikbare oppervlakte af te zetten ten opzichte van het te plaatsen vermogen:
    • Op een hellend dak heeft men ongeveer 8m² dakoppervlakte nodig per kWp vermogen aan zonnepanelen
    • Op een plat dak heeft men ongeveer 16m² dakoppervlakte nodig per kWp vermogen aan zonepanelen. Deze benodigde oppervlakte is noodzakelijk omdat de panelen onder een hellingshoek worden geplaatst, waardoor de volgende rij panelen niet aaneensluitend op de eerste rij kan worden geplaatst zonder schaduw te werpen.
  • De stabiliteit van het dak: voor particuliere installaties vormt deze factor meestal geen beperking, maar voor industriële projecten is de dakstabiliteit een erg belangrijke factor. Op daken met een draagvermogen lager dan 10 kg/m² kan meestal geen PV-installatie worden geplaatst.
  • Het elektriciteitsverbruik en verbruikspatroon: een PV-installatie brengt gemiddeld ongeveer 850 kWh per geïnstalleerde kWp aan panelen op. Voor een gemiddeld gezin volstaat het dus om ongeveer 4 kWp aan zonnepanelen te plaatsen om het grootste gedeelte van het jaarlijks elektriciteitsverbruik lokaal op te wekken. Dit kan doordat installaties met een vermogen kleiner dan 10 KW gebruik kunnen maken van de terugdraaiende teller. Grotere installaties kunnen dit niet en dienen de lokaal opgewekte stroom onmiddellijk te verbruiken of aan een elektriciteitsproducent te verkopen (tegen een relatief lage prijs).
  • Het beschikbare budget: hoewel een goed gedimensioneerde PV-installatie nog steeds een duurzame investering is die zichzelf in een 7-tal jaren terug verdient, is de initiële aankoopprijs toch relatief hoog. Ook hiermee dient rekening gehouden te worden.

Naast bovenvermelde beperkende factoren zijn er nog enkele belangrijke items die meespelen bij de plaatsing van een PV-installatie:

  • Huishoudelijke installatie (tot 10 KW):
    • Bij plaatsing op een woning dient het dak geïsoleerd te zijn. Het isolatiemateriaal dient een R-waarde van minimaal 3 te hebben. 
  • Industriële installaties (groter dan 10 KW):
    • Indien geen hoogspannings- of middenspanningscabine aanwezig, is het te plaatsen vermogen meestal beperkt tot ongeveer 100 KW.
    • Hoogspanningscabines worden momenteel nog gekeurd volgens het ARAB. Bij installatie van een PV-installatie wordt de volledige aansluiting gekeurd volgens het AREI, waardoor aanpassingen aan de hoogspanningscabine mogelijk moeten worden doorgevoerd. Vanaf 2013 dienen alle cabines te zijn aangepast aan het AREI, waardoor geen onnodige bijkomende investering is gedaan bij de plaatsing van een PV-installatie.