Hoe werkt fotovoltaïsche energie?

Hoe werkt zonne-energie? 4

Fotovoltaïsche energie maakt gebruik van de natuurlijke energie van de zon, het centrum van ons universum, waarvan de energie voor iedereen gratis beschikbaar is. De klimaatvriendelijke technologie maakt het mogelijk om grotendeels onafhankelijk te worden van de prijsrondes van de energieleveranciers. De met zonne-energie opgewekte elektriciteit kan ofwel zelf worden gebruikt, ofwel aan het elektriciteitsnet worden geleverd. Zonne-energie is ook milieuvriendelijk bij de opwekking - en de energiebron is bijna onbeperkt beschikbaar. Om deze redenen is fotovoltaïsche energie weer in de belangstelling gekomen en kunnen de voordelen ervan nu ten volle worden benut. In wat volgt leert u hoe fotovoltaïsche energie werkt, wat de voor- en nadelen van de technologie zijn en waar in het bijzonder rekening mee moet worden gehouden.

Hoe wekt zonlicht elektriciteit op?

De technologie om elektriciteit op te wekken uit zonlicht is gebaseerd op het zogenaamde fotovoltaïsche of foto-elektrische effect. Aangezien zonnestraling het best op daken kan worden opgevangen, gebeurt dit meestal daar. Of het nu gaat om een klein zonnesysteem op een eengezinswoning of een industriële installatie - het fotovoltaïsche systeem werkt in principe altijd op dezelfde manier: het zonlicht valt op de zonnecellen, die daaruit gelijkstroom opwekken. De halfgeleidermaterialen in de zonnecellen, die gewoonlijk van silicium zijn gemaakt, exciteren elektronen. Deze bewegen vervolgens en wekken elektriciteit op door de kinetische energie.

De afzonderlijke zonnecellen - de essentiële component van een fotovoltaïsch systeem - worden met elkaar verbonden tot grotere zonnemodules, die op hun beurt weer met elkaar worden verbonden tot de zonnegenerator. De omvormer zet de opgewekte gelijkstroom om in wisselstroom. De energiebeheerder voert dit vervolgens via stroomkabels rechtstreeks in het openbare of particuliere elektriciteitsnet in. Bij levering aan het openbare net zorgt een meter voor een correcte facturering.

Het laag- of middenspanningsnet, waarin de opgewekte energie wordt ingevoerd, vormt dan de energieopslag. In de regel lopen teruglevering en verbruik in het eigen huis niet synchroon. Regio's zonder aansluiting op het net maken gebruik van zogenaamde eilandsystemen met energieopslag in de vorm van een batterij.

De regel is: hoe meer de zon schijnt, hoe meer zonne-energie kan worden opgewekt.

Voordelen van fotovoltaïsche energie

Fotovoltaïsche systemen werken geruisloos, vergen weinig onderhoud en hebben een levensduur van meer dan 20 jaar.

Energie

Afgezien van het feit dat zonne-energie vrij beschikbaar is, produceren fotovoltaïsche systemen zelfs elektriciteit wanneer er weinig zonlicht is. Zij maken ook een stroomvoorziening mogelijk die onafhankelijk is van grote elektriciteitsleveranciers. Het feit dat het grootste deel van de elektriciteit wordt verbruikt waar zij wordt opgewekt, ontlast de elektriciteitsnetten en zorgt ervoor dat er minder hoogspanningslijnen hoeven te worden aangelegd om de elektriciteit te transporteren. De geproduceerde elektriciteit kan ook 's nachts en/of bij slecht weer worden gebruikt door middel van zonneopslag. Een elektrische auto kan ook goed worden gecombineerd met een fotovoltaïsch systeem.

Milieu

Milieuvriendelijke elektriciteit verdringt kernenergie of kolengestookte elektriciteit, omdat voor elke kilowattuur zonne-energie dezelfde hoeveelheid conventioneel opgewekte energie minder wordt geproduceerd. Dit versnelt de ommekeer op energiegebied en is dus ook een actieve maatregel tegen de opwarming van de aarde. Fotovoltaïsche systemen werken zonder CO²-uitstoot, wat het verbruik van fossiele brandstoffen (olie en gas) vermindert.

Bovendien worden transportroutes voor fossiele en hernieuwbare (hout) brandstoffen geëlimineerd met een fotovoltaïsch systeem. De energie die nodig is om elektriciteit te produceren en de energie die door het zonnesysteem wordt geproduceerd, zijn na een paar jaar terugverdiend.

Investering

Dankzij overheidssubsidies en eventuele leningen duurt het niet al te lang voordat de investering in een fotovoltaïsch systeem zichzelf heeft terugverdiend. Bovendien wordt het overschot aan elektriciteit gesubsidieerd door het teruglevertarief voor fotovoltaïsche energie en zijn de exploitatiekosten zeer beheersbaar. Deze factoren betekenen dat de aanschafkosten zichzelf snel terugverdienen - hoewel de werkelijke duur natuurlijk afhangt van de individuele omstandigheden. Op lange termijn zal ook het milieuvriendelijke aspect ons allen ten goede komen.

Nadelen van een fotovoltaïsch systeem

Waar licht is, is ook schaduw, en dat geldt letterlijk ook voor fotovoltaïsche energie - ook al wegen de voordelen in het algemeen op tegen de nadelen. De omvormer speelt hierbij een doorslaggevende rol. De meningen over de levensduur lopen sterk uiteen, maar realistisch gezien mag worden aangenomen dat hij ten minste eenmaal zal moeten worden vervangen. Dit kan nodig zijn na tien, 15 of 20 jaar.

Energie

De opbrengst van een fotovoltaïsch systeem is afhankelijk van de locatie, dus geldt het volgende: hoe zuidelijker het systeem ligt, hoe meer elektriciteit er wordt geproduceerd. Zonnepanelen werken niet zonder zonlicht. Als het weer permanent slecht is, bent u niet meer zo onafhankelijk van elders opgewekte elektriciteit als u misschien had gewild.

Milieu

Hoewel de milieuvriendelijkheid van de met een fotovoltaïsch systeem opgewekte elektriciteit steeds weer op de voorgrond wordt geplaatst, vergt de produktie van een dergelijk systeem een relatief grote energie-input.

Investering

De initiële investering in een fotovoltaïsch systeem is relatief hoog, waarbij de zonnemodules tweederde van de investering voor hun rekening nemen. Het is waar dat de zon een onuitputtelijke en vrije bron is. De opwekking van elektriciteit uit zonne-energie is echter geenszins gratis. Hoewel fotovoltaïsche systemen de laatste jaren aanzienlijk goedkoper zijn geworden, moet u nog steeds een hoge viercijferige som investeren voor de technologie en de installatie. Het kan meer dan tien jaar duren voor de prijs is terugverdiend. Daarom moet men, alvorens te beslissen over een fotovoltaïsch systeem, exacte informatie inwinnen en deskundigen raadplegen die waarheidsgetrouwe informatie geven over voor- en nadelen.

Over de auteur

TRITEC is al meer dan 34 jaar gespecialiseerd in de opwekking van zonne-energie via fotovoltaïsche cellen. Wij zijn wereldwijd actief in zowel de groothandel in fotovoltaïsche energie als in de bouw van grootschalige installaties. Naast ons beproefde montagesysteemPV bieden wij ook onze eigen intelligente systeemoplossingen voor de planning, het ontwerp en de prestatiecontrole van fotovoltaïsche systemen, evenals merkproducten van toonaangevende fabrikanten van fotovoltaïsche systemen.