Zonnepanelen (PV-panelen)

Beschrijving: wat zijn zonnepanelen (PV-panelen)?

Photo-voltaïsche panelen (PV-panelen of zonnepanelen) zijn de bekendste techniek om licht om te zetten in elektriciteit. Deze elektriciteit kan direct zelf worden gebruikt, teruggeleverd worden aan het net of opgeslagen worden in accu’s of thuisbatterijen. PV-panelen werken op daglicht; niet op zonlicht zoals veel mensen denken. Bij bewolkt weer leveren de panelen dus ook elektriciteit.

Rendement PV-panelen verbeteren met optimizers of micro-omvormers

De panelen leveren meestal 12 of 24 Volt gelijkspanning die met een converter (omvormer) wordt omgezet in wisselspanning. In een streng zonnepanelen wordt de gehele streng negatief beïnvloed bij verminderde opbrengst van één paneel, bijvoorbeeld bij schaduw of vervuiling. Een optimizer zorgt ervoor dat het slechter presterende paneel afgesloten wordt van de streng en hierdoor de andere panelen niet langer beïnvloedt. Micro-omvormers zijn omvormers per paneel, waardoor panelen elkaar helemaal niet meer beïnvloeden. Beide systemen verminderen de negatieve invloed van één paneel op de totale opbrengst, dus. De verwachte schaduwval op een of meerdere panelen bepaalt de keus voor micro-omvormers of optimizers.

_{Bron foto: Kijk! Duurzaam! bij ASVZ in opdracht van Expertisecentrum Verduurzaming Zorg .}

Toepasbaarheid

Wat is de beste oriëntatie en opstelling van zonnepanelen?

• Zuid – optimale hellingshoek tussen 20 en 40°. Panelen kunnen direct op een schuin dak of in rijopstelling op een plat dak geplaatst worden. Vuistregel opbrengst 0,9 kWh/Wp.
• Oost-west – optimale hellingshoek tussen 10 en 13°. Panelen kunnen zowel op een schuin als op een plat dak geplaatst worden. De opbrengst van een oost-west opstelling op schuine daken is gelijkmatiger verspreid over de dag. Bij zuidelijk oriëntatie van de panelen is er een hoge piek rond het middaguur. Die overstijgt vaak de energievraag waardoor teruglevering aan het net noodzakelijk is. Op een plat dak is het verschil tussen de soorten opstellingen klein, omdat op zuid gerichte panelen buiten de piektijden minder opbrengen, maar bij een oost-west opstelling levert de helft van de panelen op sommige tijdstippen een hoge opbrengst, terwijl de andere helft dan vrijwel niets opbrengt. Op een plat dak levert een oost-west-opstelling per paneel ongeveer 10% minder opbrengst. Vuistregel opbrengt 0,87 kWh/Wp. Een voordeel van een oost-westopstelling is dat de panelen bijna tegen elkaar aan worden gelegd, omdat de panelen veel minder last hebben van de schaduw van andere panelen. Hierdoor passen er meer op het dak en kan meer elektriciteit worden opgewekt.

Overige aandachtspunten voor het plaatsen van PV-panelen

Daarnaast moet rekening gehouden worden met:

• draagkracht van de dakconstructie. Bij een te zwakke dakconstructie bieden lichtgewicht zonnepanelen mogelijk uitkomst.
• luchtcirculatie om de panelen af te koelen (let ook op klimaatinstallaties op het dak)
• schaduwbronnen (gebouwen, bomen, klimaatinstallaties, etc.)
• vergunningen (meestal niet nodig)
• installatie door een kundig installateur (aanleg conform NEN7250)
• gebruik van deugdelijke materialen (geen tweedehands materialen, geen combinatie van merken e.d.)
• verzekering; overleg met verzekeraar of zonnepanelen zijn toegestaan en onder welke voorwaarden. Het Verbond van Verzekeraars heeft een brochure uitgegeven over veiligheid bij PV-installaties.

Milieu aspecten

Waarom zijn zonnepanelen duurzaam?

De milieuwinst van zonnepanelen is dat er elektriciteit wordt opgewekt uit zonne-energie in plaats van fossiele brandstoffen. Deze manier van elektriciteit opwekken is hernieuwbaar en volledig schoon.

CO2-uitstoot productie na 1 jaar gecompenseerd

Dit betekent overigens niet dat de milieu-impact van een PV-paneel nul is. Het delven van grondstoffen, de productie, het transport en de verwerking (einde levensduur) van de panelen hebben wel degelijk milieu-impact. Uit een meta-analyse van 40 LCA-studies (2016, Nature Communications) blijkt dat een paneel uit 1992 na circa 5 jaar evenveel CO₂ had bespaard als nodig was voor productie, transport en afvalverwerking. Daarnaast bleek dat dit voor de nieuwste PV-panelen na gemiddeld 1 jaar is (door efficiëntere productie, langere levensduur en een hoger rendement).

Duurzaamheid PV-panelen vergelijken

Op de website van Solar Scorecard vergelijk je producenten van PV-panelen met elkaar op zowel milieu- als sociale duurzaamheidscriteria.

Bereken het milieueffect van PV-panelen

Met de Rekentool milieueffecten Energie van RIVM kunnen inkopers een inschatting maken van het (potentiële) effect van een aanbesteding van zonnepanelen.

_{Bron foto: Kijk! Duurzaam! bij ASVZ in opdracht van Expertisecentrum Verduurzaming Zorg .}

Wat is de opbrengst van zonnepanelen?

Het theoretische vermogen van zonnepanelen wordt gegeven in de eenheid Wattpiek (Wp). Dit is het vermogen dat het zonnepaneel in gecontroleerde standaardcondities haalt. Het vermogen is in de praktijk lager omdat de omgevingsfactoren niet optimaal zijn. Bij een goed georiënteerde opstelling, is de jaarlijkse opbrengst van een zonnepaneel circa 0,9 tot 1,0 kWh per Wp paneel. Een gemiddeld PV-paneel heeft een vermogen van 330 Wp (1,6 m², 2020) en levert in Nederland circa 300 kWh per jaar.

Wat is de opbrengst van verticale zonnepanelen?

Verticale zonnepanelen zie je nog niet vaak, maar zullen er komende jaren steeds meer komen. Opbrengt op een zuidgevel is naar schatting 0,6 kWh/Wp.

Financiële aspecten

Wat kosten zonnepanelen voor bedrijven?

De kosten liggen tussen de € 0,80 tot € 1,50 per Wp (incl. installatie) (prijspeil 2023, diverse offertes). Grotere systemen zijn per Wp goedkoper. Vraag offertes op bij verschillende leveranciers. Beoordeel offertes niet op de prijs per zonnepaneel, maar op de prijs per Wp. Onderhoudskosten van de zonnepanelen en het vervangen van de omvormer na 10 tot 15 jaar bedragen omgerekend ongeveer € 3 per paneel per jaar.

_{Bron foto: Kijk! Duurzaam! bij GGZ Delfland in opdracht van Expertisecentrum Verduurzaming Zorg .}

Wat is de terugverdientijd van de investering in zonnepanelen voor bedrijven?

Het is financieel het gunstigst om evenveel elektriciteit op te wekken als je zelf verbruikt. Als je minder opwekt, betaal je over de resterende elektriciteitsbehoefte het hoogste belastingtarief (zie toelichting onder het kopje Aanvullende informatie).

Zonnepanelen worden door slijtage in de loop van de tijd minder efficiënt. Vaak wordt uitgegaan van een afname van 10% na 12 jaar en een afname van 20% na 25 jaar.

In onderstaande tabel staan gemiddelde terugverdientijden (2020), uitgaande dat verbruikers hun hele elektriciteitsverbruik zelf kunnen opwekken en onbeperkt kunnen salderen. Er is gerekend met investeringskosten van € 1,00 per Wp.

Subsidies voor zonnepanelen voor bedrijven

• Salderen
  Dit is het verrekenen van de teveel geproduceerde stroom met de stroom die je afgenomen hebt op momenten dat je meer elektriciteit nodig had dan werd opgewekt. Daarbij wordt geen energiebelasting geheven over het gecompenseerde eigen verbruik. Alleen kleinverbruikers (aansluiting van maximaal 3*80A) kunnen salderen. Er wordt al jaren gesproken over geleidelijke afbouw van de salderingsregeling. Begin 2024 is besloten om de regeling voorlopig nog in stand te houden.
• EIA
  Zonnepanelen met kleinverbruikersaansluiting (min 15kWp en max 55kWp) staan op de Energielijst (2024, code 251102) en komen daarom, onder voorwaarden, in aanmerking voor Energie Investerings Aftrek (EIA). Dit betekent dat je (met een geïnstalleerd vermogen van minimaal 15 kWp) een extra bedrag ter grootte van 40% (2024) van het investeringsbedrag ten laste mag brengen van de winst. Soms is, onder voorwaarden, aanvullend Energie Investerings Aftrek mogelijk voor de netaansluiting van niet-gebouwgebonden PV-panelen (code 251117). Zie voor meer informatie www.rvo.nl/eia.
• MIA/VAMIL
  Cadmium-, fluor- en loodvrije PV-panelen met terugnamegarantie en losmaakbare staat op de Milieulijst (2024, code C 6410) en komt daarom, onder voorwaarden, in aanmerking voor de fiscale stimuleringsregeling VAMIL (willekeurige afschrijving milieu investeringen). Voor circulaire panelen houdt deze regeling in dat 75% van de aanschafkosten willekeurig mag worden afgeschreven (VAMIL). Zie voor meer informatie www.rvo.nl/miavamil.
• SDE++
  Zonnepanelen met een grootverbruikersaansluiting (min 15kWp), onder bepaalde voorwaarden, in aanmerking voor de subsidie Stimulering Duurzame Energietransitie (SDE++). De subsidie stimuleert de energietransitie door een subsidie toe te kennen op basis van vermeden CO₂-uitstoot. Bedrijven en non-profit instellingen komen in aanmerking. Voor het subsidiebedrag wordt jaarlijks gekeken naar actuele energieprijzen. Dit betekent dat bij hoge energieprijzen de uit te keren subsidie lager wordt. Voor sommige technieken komt dit erop neer dat (vrijwel) geen subsidie wordt uitgekeerd (2023). Voor meer informatie: www.rvo.nl/sde.

Zonnepanelen leasen of dak verhuren voor zonne-energie

Er ontstaan steeds meer samenwerkingsinitiatieven tussen dakbezitters en investeerders in zonnepanelen. Ook energieleveranciers investeren steeds vaker in zonnepanelen op daken van bedrijven en particulieren. Deze projecten maken investeren in zonne-energie voordeliger en laagdrempelig. Deze opties worden vooral aangeboden voor grote daken waar een grootverbruikaansluiting aanwezig is.

_{Bron foto: Kijk! Duurzaam! bij ASVZ in opdracht van Expertisecentrum Verduurzaming Zorg .}

Aanvullende informatie over zonnepanelen

Erkende maatregel voor energiebesparing

De Omgevingswet schrijft voor dat locaties die aan bepaalde voorwaarden voldoen verplicht zijn rendabele energiebesparende maatregelen (met een terugverdientijd van 5 jaar of minder) uit te voeren. Deze maatregel is (onder voorwaarden) rendabel ofwel erkend. Lees meer in de maatregel Voldoe aan (erkende) maatregelen uit Omgevingswet. Op de website van RVO downloadt je de volledige Erkende maatregelenlijst met de technische en economische randvoorwaarden.

Energiezuinige technieken moeten goed beheerd worden om te besparen wat mogelijk is. Zo moeten installaties goed ingeregeld, beheerd en onderhouden worden. Dit heet doelmatig beheer en onderhoud (DBO). Daarom heeft de overheid in iedere erkende energiemaatregel aangegeven welke DBO-actie nodig is om de maatregel optimaal te laten functioneren. Beoordeel jaarlijks of de techniek nog goed functioneert. Lees meer in maatregel Jaarlijks doelmatig beheer en onderhoud van (erkende) energiemaatregelen.

Zonnepanelen zijn een erkende maatregel wanneer het dak 2.000 m² of groter is, er 300 kW aan panelen op past en er een grootverbruik aansluiting is. Daarbij zijn er nog aanvullende technische randvoorwaarde.

Hogere efficiëntie van PV-panelen in combinatie met wit of groen dak

Overweeg ook een wit dak of een groen dak. Bij elke graad boven de 25 graden neemt de efficiëntie van de panelen neemt af met 0,5% doordat ze hun warmte minder goed kwijt kunnen. Witte en groene daken zijn minder warm en daarom presteren de panelen beter wanneer ze op een dergelijk dak zijn geïnstalleerd.

Een groen dak in combinatie met zonnepanelen levert 6 tot 14% meer op per PV-paneel. Het groen kan de beleggingsgraad beïnvloeden, dus laat je adviseren over de plaatsing van de zonnepanelen ten opzichte van de planten voor een zo effectief mogelijk gebruik van het dak. Het groen zorgt voor extra gewicht, dus let wel op dat de dakconstructie het totale gewicht ook aankan.

Zones van de energiebelasting

In het algemeen geldt dat hoe meer energie je verbruikt, des te goedkoper de totale prijs per kWh is. Die prijs wordt flink beïnvloed door de energiebelasting, die is namelijk gestaffeld. Voor de eerste 10.000 kWh die je verbruikt betaal je een hoge energiebelasting, voor jouw verbruik van 10.000 – 50.000 kWh een lagere energiebelasting, en voor het verbruik boven de 50.000 kWh een zeer lage energiebelasting. Het is daarom financieel het beste om evenveel elektriciteit op te wekken als je zelf verbruikt. Wanneer je minder opwekt dan je gebruikt moet de resterende benodigde elektriciteit ingekocht worden uit de eerste en duurste kWh-zone. Wanneer je in totaal méér opwekt dan je gebruikt wordt de terugverdientijd ook verlengd, omdat je dan boven de salderingsgrens komt. Tot de salderingsgrens krijg je voor elke teruggeleverde kWh in feite de inkoopprijs van elektriciteit. Boven de salderingsgrens krijg je slechts de kale kWh prijs voor alles dat je teruglevert en verdien je er dus minder aan. Vanaf 2023 wordt salderen afgebouwd.

Overige hulpmiddelen

• Checklijst van Gerrit Hartholt voor het (privé) aanschaffen van zonnepanelen, ook deels zakelijk bruikbaar
• Zonnepanelen.net publiceert regelmatig een test met opbrengsten van verschillende merken.
• Informatie over zonnepanelen op maatschappelijk vastgoed’: Tool zonnestroom voor maatschappelijk vastgoed, RVO van RVO en Indeed (voorjaar 2021)
• Informatie over zonnepanelen op carports boven parkeerplaatsen: De zonnige kant van parkeren, RVO
• Informatie over hoe om te gaan met netcongestie bij de realisatie van zonnestroomsystemen (15 – 500 kW): Inspiratiegids oplossingen voor zonne-energie en netinpassing, RVO
• Andere technieken om energie uit zonlicht op te wekken zijn bijvoorbeeld: PV-folie, PV-glas, PVT-systemen of een Zonneboiler.

Bronnen: Stichting Stimular

[1] Louwe, A et al. (2016) “Re-assessment of net energy production and greenhouse gas emissions avoidance after 40 years of photovoltaics development”,Nature communications, 7, 13728.