Zonne-energie is een duurzame manier voor particulieren en bedrijven om gebouwen onafhankelijk van stroom te voorzien. Zonnepanelen op het dak van het huis, de carport, de open ruimte en zelfs op de muur van het gebouw wekken elektriciteit op uit deze hernieuwbare bron. Met ongeveer 66 gigawatt aan geïnstalleerd vermogen levert zonne-energie al een aanzienlijke bijdrage aan de energievoorziening.

Tegen 2035 wil Duitsland alle benodigde elektriciteit uit hernieuwbare bronnen kunnen halen. Tegen die tijd zal er alleen al 215 gigawatt aan fotovoltaïsche capaciteit geïnstalleerd zijn. En met de wijziging van de energiewet voor gebouwen (GEG) is aanpassing bijna onvermijdelijk.

Door vragen over veiligheid, teruglevertarieven en winstgevendheid zijn bedrijven en particulieren echter terughoudend om te investeren in schone energieopwekking, ondanks uitgebreide subsidieprogramma's. Hier vind je antwoorden op de belangrijkste vragen over fotovoltaïsche systemen.

Wat is fotovoltaïsche energie en hoe werkt het?

Een fotovoltaïsch systeem of zonnesysteem is de technologie die wordt gebruikt om energie van zonnestralen en andere lichtbronnen op te vangen en om te zetten in elektriciteit.

Fotovoltaïsche systemen zijn gemaakt van:

• Zonnecellen die worden gecombineerd in zonnemodules.
• een montagesysteem waarmee de zonnepanelen op het dak of het gebruikte gebied worden geïnstalleerd.
• Omvormers die de gelijkstroom van licht omzetten in wisselstroom die onze elektriciteitsnetten kunnen gebruiken.
• een opslagsysteem zodat je de elektriciteit kunt gebruiken wanneer je het nodig hebt.
• Bidirectionele meters die het elektriciteitsverbruik meten.
• Beheersoftware waarmee het systeem wordt ingesteld en bestuurd.

Een zonnecel bestaat uit siliciumlagen. Wanneer er licht op deze lagen valt, beginnen siliciumelektronen - om het eenvoudig te zeggen - te bewegen en migreren ze van de ene laag naar de volgende. Dit creëert een elektrisch veld waarvan we de stroom kunnen gebruiken.

De karakteristieke waarde kilowattpiek (kWp) wordt gebruikt voor het vermogen van een zonnemodule. De waarde geeft de opbrengst van het systeem aan onder optimale omstandigheden. Het werkelijke vermogen is opgebouwd uit verschillende factoren:

• het werkelijk opgevangen licht: Hoeveel licht een zonnecel absorbeert, hangt af van het tijdstip van de dag en het seizoen, de bewolking, luchtvervuiling en vervuiling van de modules, de locatie en de invalshoek van het licht.
• de temperatuur: zonnepanelen kunnen minder elektriciteit opwekken als ze warm zijn.
• de wind: De wind heeft een effect op de temperatuur van de module.

Het Helmholz Centre Berlin legt op zijn YouTube-kanaal precies uit hoe dit werkt.

Goed om te weten: terwijl fotovoltaïsche energie licht omzet in elektriciteit, genereert thermische zonne-energie warmte uit licht!

Voordelen van fotovoltaïsche systemen

Zonne-energie is milieuvriendelijk

Zonne-, wind- en waterkracht zijn manieren om elektriciteit op te wekken zonder de hulpbronnen van onze planeet te verbranden of op een andere manier te vernietigen. Alleen al daarom behoren fotovoltaïsche systemen tot de meest milieuvriendelijke oplossingen voor het opwekken van energie. Veel land dat geschikt is voor het oogsten van zonne-energie blijft momenteel onbenut, bijv:

• Daken
• Parkings
• Carports
• Braakland

Met een fotovoltaïsch systeem kun je van je ongebruikte gebieden zonnebanken maken, een belangrijke bijdrage leveren aan de energierevolutie en je gebouwen onafhankelijk van energie voorzien.

Veel gebieden zoals landbouwgrond en akkers zijn geschikt voor dubbel gebruik. Zo kan een zonne-installatie zelfs worden gebruikt om schaduw en beschutting te bieden aan planten, dieren en aquaculturen. Integratie in gebouwen, installaties op kunstmatige meren of transportroutes zijn ook mogelijk. Volgens de "Facts on photovoltaics in Germany" van Fraunhofer ISE zijn er in Duitsland voldoende gebieden voor fotovoltaïsche installaties zonder noemenswaardige conflicten met landbouw of natuurbehoud.

Hoe zit het met de_CO2-balans inclusief de productiekosten? Fraunhofer ISE berekent het broeikasgaspotentieel van een PV-systeem op 56 g_CO2-eq./kWh, waarbij_CO2-eq. staat voor_CO2 en equivalente stoffen. Ter vergelijking: elektriciteit opgewekt uit steenkool produceert meer dan 1000 g_CO2-eq./kWh, terwijl aardgas ongeveer 400 g_CO2-eq./kWh produceert.

Volgens de laatste gegevens van de wetenschappers duurt het slechts 1,3 jaar voordat een plant de energie die is gebruikt om hem te produceren, heeft terugverdiend.

Onafhankelijkheid van energieleveranciers

Als je je eigen elektriciteit opwekt, word je onafhankelijk van energieleveranciers. Zelf elektriciteit opwekken en verbruiken met een fotovoltaïsch systeem is daarom ook financieel interessant. Hoe meer van je zelf opgewekte elektriciteit je direct verbruikt, hoe minder afhankelijk je bent van marktschommelingen.

Met de wijzigingen in het Energie- en Bouwbesluit moeten nieuwe gebouwen vanaf 1 januari 2024 (buiten nieuwbouwgebieden vanaf 2026/28) zo worden gebouwd dat 65% van de verwarmingsenergie afkomstig is van hernieuwbare bronnen. De energievoorziening voor verwarming van bestaande gebouwen moet in de toekomst ook worden vrijgemaakt van fossiele brandstoffen. Een verwarmingssysteem op basis van elektriciteit in combinatie met een PV-systeem is hier een duurzame oplossing.

Waardevermeerdering van het gebouw

Met elke bouwmaatregel die de energie-efficiëntie van een woning optimaliseert, verhoog je ook de waarde ervan. Met het oog op een mogelijke verkoop levert een zonne-energiesysteem niet alleen pluspunten op als technische voorziening, het verhoogt ook de waardering in het energieprestatiecertificaat en dus de totale waarde.

De installatie van fotovoltaïsche systemen

De kosten van een zonnesysteem

Om groene energie te kunnen gebruiken, moet je eerst investeren. De kosten van een zonne-energiesysteem hangen onder andere af van het gebruikte gebied en het gedefinieerde doelrendement. Adviesportalen zoals het consumentenadviescentrum geven een richtwaarde van 1600 euro/kWp. De experts raden aan om het beschikbare gebied maximaal te benutten. Het overschot aan elektriciteit kan worden teruggeleverd aan het net en worden gebruikt als een extra bron van inkomsten. Een studie van HTW Berlijn toonde aan dat kleine systemen die alleen geoptimaliseerd zijn voor eigenverbruik vaak gepaard gaan met relatief hogere totale kosten.

De totale kosten worden echter beïnvloed door meer factoren dan alleen het aantal geïnstalleerde modules. Er moet rekening worden gehouden met onderhoudskosten, inspectiekosten, verzekering en de kosten voor de opslagoplossing. Onderhoud moet jaarlijks worden uitgevoerd in overleg met uw gespecialiseerde bedrijf. Het systeem moet om de vier jaar opnieuw worden geïnspecteerd. De onderhoudskosten zijn echter vrij laag in vergelijking met andere energieopwekkers.

Heb je een specifiek project? Neem dan contact met ons op.

Hoe de zonnepanelen op het dak komen

Een zonnepaneel weegt gemiddeld ongeveer 20 kilogram. Een dak moet een overeenkomstige hoeveelheid gewicht kunnen dragen. Hier komt ons montagesysteem om de hoek kijken. Een goede onderconstructie verdeelt de belasting perfect over het dak, zodat vrijwel elk dak tegenwoordig geschikt is voor een zonne-installatie. Extra belastingen zoals sneeuw en wind worden meegenomen in de berekening.

Om het zonnesysteem efficiënt te laten werken, moet het optimaal worden uitgelijnd met de lichtinval. In ons artikel "De basisprincipes van het uitlijnen van een zonne-energiesysteem" kun je lezen hoe zonne-energiesystemen worden uitgelijnd.

Tegenwoordig kun je een gemiddelde levensduur van 20 jaar verwachten voor zonne-energiesystemen. Als het systeem echter goed wordt onderhouden, kan het heel goed langer meegaan. Je kunt het montagesysteem ook uitrusten met nieuwere modules.

De berekening en installatie van een zonnesysteem moet worden uitgevoerd door een gespecialiseerd bedrijf. Fouten tijdens de installatie kunnen leiden tot kortsluiting en brand.

Promotie van fotovoltaïsche systemen

De huidige versie van de Wet Energievoorziening Gebouwen (GEG), die in september 2023 is aangenomen, bevat ook een nieuwe financieringscatalogus. De gecombineerde warmte- en energievoorziening van een gebouw is daarom een manier om gebouwen toekomstbestendig te maken en tot 50 procent van de subsidiabele kosten veilig te stellen.

Voor particulieren, bedrijven, verenigingen, boerderijen en andere doelgroepen biedt de promotielening "Hernieuwbare energie - standaard" van de KfW Bank ook aantrekkelijke ondersteuning voor de bouw en uitbreiding van fotovoltaïsche systemen en batterijopslagsystemen. Per project zijn leningen tot 50 miljoen euro beschikbaar, die gecombineerd kunnen worden met andere promotie-instrumenten. Voor particulieren is de toekenning van leningen gekoppeld aan de verplichting om een deel van de geproduceerde elektriciteit terug te leveren of te verkopen.

Systeemconcepten zoals Floating-PV en Agri-PV zijn nu ook geïntegreerd in subsidieprogramma's, wat interessante perspectieven biedt voor systemen op de grond.

Rendement en winstgevendheid

De wijziging van de Duitse wet op hernieuwbare energiebronnen (EEG) voor 2023 heeft ook enkele wijzigingen aangebracht voor fotovoltaïsche energie. Elk jaar kunnen exploitanten beslissen of ze alle elektriciteit die ze opwekken willen terugleveren aan het net of dat ze een deel zelf willen verbruiken. Voorheen was de teruglevering gemaximeerd, waardoor het voor exploitanten nauwelijks aantrekkelijk was om te investeren in een groot zonnesysteem met weinig of geen eigenverbruik. Dit is ook veranderd met de wijziging.

Besparingen door zelfconsumptie

Vooral voor kleine systemen is het nog steeds de moeite waard om het grootste deel van de elektriciteit zelf te verbruiken. Zeker nu de EEG heffing voor eigenverbruik en directe levering van energie voor zonnepanelen en warmtepompen is afgeschaft. Ontwikkelingen in de batterijsector maken het ook mogelijk om meer zonne-energie op te slaan en flexibel te gebruiken. E-mobiliteit kan nu ook gemakkelijk gecombineerd worden met zonne-energietechnologie.

Inkomsten uit de verkoop van overtollige elektriciteit

Door het overschot aan PV-elektriciteit te verkopen, kun je een deel van de investeringskosten afschrijven. Nieuw in het EEG-amendement is dat je er ook voor kunt kiezen om alle elektriciteit terug te leveren aan het net. Wie alle elektriciteit teruglevert, krijgt een hogere vergoeding per kilowattuur. Vooral voor grote systemen kan het rendabeler zijn om alle elektriciteit aan het net terug te leveren. Particulieren worden ook gestimuleerd om hun hele dakoppervlak uit te rusten met een hoogwaardig systeem.

Conclusie: Is fotovoltaïsche energie de moeite waard?

We kunnen deze vraag met een volmondig ja beantwoorden. Zonne-energie is een van de belangrijkste pijlers van de toekomstige energievoorziening. Als je in een vroeg stadium overschakelt, ben je energieonafhankelijk, heb je op de lange termijn financiële voordelen en help je het milieu te beschermen. Met het doel van de Duitse regering om gebouwen in 2045 fossielvrij te maken, is het des te raadzamer om snel te handelen. Onze experts adviseren je graag of en hoe jouw gebied/vastgoed/project geschikt is.

FAQ:

Leveren kleine PV-systemen ook een aantrekkelijk rendement op?

Volgens Fraunhofer ISE kan elk systeem rendement opleveren. Als alle opgewekte elektriciteit aan het net wordt geleverd, is het teruglevertarief per kilowattuur hoger. Als de elektriciteit wordt gebruikt om het eigen verbruik te dekken, is de opbrengst afhankelijk van het verschil tussen de kosten voor het inkopen van elektriciteit en de kosten voor het opwekken van elektriciteit. De verwachte opbrengst is afhankelijk van verschillende factoren zoals de zonnestraling op de plaats van de installatie en moet individueel worden berekend.

Vernietigen PV-systemen ecologisch waardevolle gebieden?

De studies van Fraunhofer ISE tonen echter duidelijk aan dat dit niet waar is. Geplande en gerealiseerde systemen op de grond met het oog op biodiversiteit bevorderen juist de herverzadiging van de gebruikte gebieden. Gebruikt in veengebieden zorgen de PV-modules met hun schaduweffect ervoor dat veengebieden niet verder uitdrogen.

Verblinden PV-modules?

Het glasoppervlak van de modules kan schittering veroorzaken. De afdekglazen van de zonnepanelen hebben meestal een lichte textuur en zijn voorzien van antireflectielagen. In kritieke omgevingen, zoals luchthavens, worden modules met sterk gestructureerd afdekglas gebruikt om verblinding te minimaliseren. PV-modules vormen daarom over het algemeen geen gevaar.

Vormen PV-systemen een brandrisico?

Zoals alle elektrische systemen kunnen ook fotovoltaïsche systemen kortsluiting veroorzaken als ze defect of verkeerd geïnstalleerd zijn. Regelmatig onderhoud door een gespecialiseerd bedrijf is daarom essentieel.