Schaduw

Als dan op één paneel schaduw valt, kan dat de opbrengst van alle panelen in die serie verminderen. Hoe groot de impact is, hangt af van de hoeveelheid en duur van de schaduw. Een kleine schaduw, zoals van een schoorsteenpijpje, kan een paar procent schelen, maar een grote boom kan de opbrengst wel met meer dan 20 procent verlagen.

De zonnepanelen liggen meestal in een string en het begin en het einde van de string zijn aangesloten op de stringomvormer. Die zet de gelijkstroom van een hele reeks zonnepanelen om in wisselstroom voor het elektriciteitsnet. Maar bij schaduw op één paneel kan dit de opbrengst van de hele string verlagen.

Micro-omvormers
Om de impact van schaduw te verminderen, kun je micro-omvormers en 'power-optimizers' gebruiken. Dat noem je dan een parallel geschakeld systeem. Beide oplossingen zorgen ervoor dat elk zonnepaneel afzonderlijk optimaal blijft werken, zelfs als een ander paneel in de schaduw ligt. Dat is ook handig als zonnepanelen in verschillende richtingen georiënteerd zijn, bijvoorbeeld met een oostwestopstelling.

Net als een stringomvormer zetten micro-omvormers de gelijkstroom om in wisselstroom, maar dat doen ze voor elk paneel afzonderlijk. Daardoor heb je ook geen 'centrale' omvormer meer nodig. Het voordeel hiervan is dat elk paneel zelfstandig functioneert. Het nadeel van micro-omvormers is wel dat alle techniek achter het paneel zit. Als er iets kapot gaat, moet je het dak op om te repareren. Micro-omvormers zijn iets duurder in aanschaf, maar bieden het voordeel dat je geen stringomvormer nodig hebt die ergens in huis moet worden geplaatst. Bovendien zijn panelen met microomvormers eenvoudig toe te voegen als je later het aantal zonnepanelen wilt uitbreiden. Ze zijn niet slim als je een thuisaccu wil installeren want bij micro-omvormers moet je de stroom weer terug omzetten met een aparte omvormer. Ze kosten 100 - 150 euro per paneel extra.

Power-optimizers
Power-optimizers werken iets anders. Deze apparaten zorgen ervoor dat elk zonnepaneel op zijn maximale vermogen blijft werken, doordat het paneel met de laagste opbrengst in feite wordt geïsoleerd. De omzetting van gelijkstroom naar wisselstroom gebeurt later, via de stringomvormer. Optimizers zijn doorgaans iets goedkoper dan micro-omvormers.Ze kosten 80 - 100 euro extra per panee. 

Als je de kosten verdeelt over de levensduur van 25 jaar, gaat het om zo'n 50 tot 60 euro per jaar en dat wordt doorgaans ruimschoots goedgemaakt door de extra energie die het systeem opwekt.

Een alternatief is om de zonnepanelen met meerdere strings aan te sluiten op de stringomvormer. En hij moet ook meerdere zogeheten 'maximum powerpoint-trackers' hebben.'' Die zorgen ervoor dat de omvormer precies de juiste hoeveelheid stroom vraagt, zodat het zonnepaneel optimaal werkt.

Meerdere strings zijn vooral handig als je systemen op verschillende locaties hebt liggen, of als ze bijvoorbeeld anders georiënteerd zijn.

Je kan een offerte laten controleren door een onafhankelijke expert of een energieadviesloket bij je gemeente.

Als een deel van een paneel in de schaduw komt te staan heeft dat invloed op het geheel. 
Het is net als water door een kleinere opening moet (zie figuur). Net of dat je op een slang gaat staan. Die kleinste opening bepaalt de doorstroming in het geheel. Hetzelfde geldt voor zonnepanelen. Het geheel wordt beinvloed door waar de weerstand het grootst is ofwel schaduw is funest voor het hele systeem. De schaduw cellen worden warm door de weerstand die ze hebben. Ze kunnen erg opwarmen. Dit kan zonnecellen beschadigen of zelfs het paneel laten barsten.

Schaduw van een paal geeft ongeveer 8 % verlies, van een boom 6 % en van een dakkapel 10 %.

Er bestaan verschillende manieren om het opbrengstverlies door schaduw te beperken:

Bypass diodes

Bypass diodes beschermen zonnecellen tegen beschadiging als het paneel niet gelijkmatig door zonlicht wordt beschenen. De diodes kunnen de stroom omleiden om de cellen die in de schaduw liggen.

Op de site van bespaarbazaar staat  dat je omvormers met meerdere MPP trackers kan gebruiken waarbij de schaduw zonnepanelen op een aparte MPP tracker worden aangespoten. Zo hebben de andere zonnepanelen geen last van de schaduw. Omvormers vanaf 3 kW zijn verkrijgbaar met twee MPP trackers. Voor beelden zijn de SMA SB3000TL-21 en de Growatt 3600MTL. Kleinere omvormers hebben altijd 1 MPP tracker.

Met twee MPP trackers worden de verliezen al iets minder, maar er zijn tegenwoordig al veel betere en meer rendabele oplossingen mogelijk.

Optitrack Global Peak
De meeste MPP trackers blijven steken op het punt LMPP (zie bovenstaande afbeelding). SMA omvormers met Optitrack Global Peak weten punt GMPP nog te vinden, waardoor het opbrengstverlies beperkt wordt. Voorbeelden van SMA omvormers met Optitrack Global Peak zijn de HF en TL serie (vanaf de SB3000TL-21).
Let wel op dat Optitrack Global Peak ingeschakeld dient te worden op de omvormer. In deze modus is de omvormer standaard iets minder efficiënt. Daarom wordt aangeraden dit alleen in te schakelen als u structureel last heeft van schaduw geduren de belangrijkste zon- uren van de dag. Deze functie werkt nog goed tot 30% schaduw.

SolarEdge met optimizers

Waar de bespaarbazaar erg positief over is, is SolarEdge. SolarEdge werkt eenvoudiger dan micro omvormers en is 10-20% goedkoper. Het principe is hetzelfde, ieder paneel wordt afzonderlijk geregeld.

SolarEdge levert in situaties met schaduwval tot 25% meer opbrengst. SolarEdge geeft standaard 12 jaar garantie op de omvormer en 25 jaar op de Optimizers.

Optimizers

SolarEdge werkt met zogenaamde optimizers. De optimizer is in feite een MPP tracker, ieder zonnepaneel wordt afzonderlijk geregeld. De optimizers worden eenvoudig aangesloten tussen de standaard DC bekabeling van de zonnepanelen.
Heeft u al een installatie, waarbij u veel last heeft van schaduwval? Dan kunt u deze onafhankelijke optimizers toepassen.  Met de stringkabels sluit u de zonnepanelen aan op de centrale omvormer van SoladEdge. Deze zet de gelijkstroom om in wisselstroom.

SolarEdge is standaard uit te lezen via internet. U kunt hierbij kosteloos gebruik maken van het webportaal van SolarEdge. De prestaties per afzonderlijk zonnepaneel bewaken.

Solar Frontier zonnepanelen

De oplossing voor schaduwval kan ook gezocht worden in de zonnepanelen. Zo kunt u kiezen voor de CIS dunnefilm zonnepanelen van Solar Frontier.

Micro inverters

Een veel gehoorde oplossing voor schaduw zonnepanelen is de micro inverter. Deze trend is over komen waaien vanuit Amerika. Waarom is de micro inverter zo succesvol in Amerika?

1) Amerikanen hebben liever geen gelijkstroom op het dak. De daken zijn daar erg brandbaar (hout).
2) Met micro inverters besparen Amerikanen fors op verzekeringskosten, omdat ze geen gelijkstroom meer hebben op het dak. Op die manier verdienen ze de extra investering in micro inverters terug.

Micro inverter ook voor Nederland interessant?

De totale investering wordt met micro inverters wel 20- 30% duurder. Reden genoeg om je af te vragen of de micro inverter wel echt de beste oplossing is. Wij hebben in Nederland geen licht ontvlambare daken. Het risico op brand door de gelijkstroom op het dak is sowieso nihil. Ook onze verzekeringspremie gaat ook niet omhoog als we geen micro inverters gebruiken.

Een ding is zeker: De 20-30% extra investering is zeker niet terug te verdienen met een stukje extra opbrengst. Wij raden het gebruik van micro inverters vanuit financieel oogpunt niet aan. Voor de liefhebber kunnen wij ze wel leveren.

Als u bijvoorbeeld zoveel schaduw heeft dat er geen goede opbrengst te halen is met een string omvormer, dan kunt u beter overwegen hier geen zonnepanelen te plaatsen. In sommige gevallen kan het wel interessant zijn om SolarEdge toe te passen.

Levensduur micro inverters

Micro omvormers zetten de gelijkstroom direct op het dak om in wisselstroom per paneel. De levensduur van een micro omvormer is volgens de fabrikanten minimaal 25 jaar. Wij hebben hier echter weinig vertrouwen in.

In iedere omvormer zitten condensatoren. Deze slijten en gaan na verloop van tijd kapot. Tot nu toe is er nog geen fabrikant geweest die micro- omvormers heeft geproduceerd die ook echt 25 jaar mee gaan. Dit moet de toekomst dus nog uitwijzen. Wel zijn er in het verleden al grote problemen geweest met micro omvormers. Zo zijn er grote hoeveelheden van dit type omvormers voortijdig kapot gegaan. Waarschijnlijk waren de condensatoren niet bestand tegen de hoge temperaturen op het dak.

Wij verkiezen om deze reden optimizers van SolarEdge boven micro omvormers. In de optimizers zitten 300% minder onderdelen. De gevoelige onderdelen zitten bij SolarEdge in de centrale omvormer, niet in de optimizers die 25 jaar mee moeten gaan.