Wat is zonne-energie?

Simpel gezegd, zonne-energie is de meest voorkomende energiebron op aarde. Ongeveer 173.000 terawatt aan zonne-energie treft op elk moment de aarde - meer dan 10.000 keer de totale energiebehoefte van de wereld.

Door de energie van de zon op te vangen en deze om te zetten in elektriciteit voor uw huis of bedrijf, is zonne-energie een belangrijke oplossing om de huidige klimaatcrisis te bestrijden en onze afhankelijkheid van fossiele brandstoffen te verminderen.

 

Hoe werkt zonne-energie?

Onze zon is een natuurlijke kernreactor. Het geeft kleine pakketjes energie vrij, fotonen genaamd, die in ongeveer 8,5 minuten de 150 miljoen mijl van de zon naar de aarde afleggen. Elk uur hebben genoeg fotonen invloed op onze planeet om genoeg zonne-energie op te wekken om theoretisch een heel jaar in de wereldwijde energiebehoefte te voorzien.

Momenteel is fotovoltaïsche energie slechts goed voor vijf tiende van een procent van het energieverbruik in de Verenigde Staten. Maar de zonnetechnologie verbetert en de kosten om op zonne-energie te gaan dalen snel, dus ons vermogen om de overvloed aan energie van de zon te benutten, neemt toe.

In 2017 toonde het Internationale Energieagentschap aan dat zonne-energie de snelst groeiende energiebron ter wereld was geworden - het was de eerste keer dat de groei van zonne-energie die van alle andere brandstoffen overtrof. Sindsdien is zonne-energie blijven groeien en records over de hele wereld breken.

 

Hoe beïnvloedt het weer zonne-energie?

Weersomstandigheden kunnen van invloed zijn op de hoeveelheid elektriciteit die een zonnestelsel produceert, maar niet precies zoals u zou denken.

Perfecte omstandigheden voor het opwekken van zonne-energie zijn natuurlijk een heldere zonnige dag. Maar zoals de meeste elektronica, zijn zonnepanelen eigenlijk efficiënter bij koud weer dan bij warm weer. Hierdoor kan het paneel in dezelfde tijd meer elektriciteit produceren. Naarmate de temperatuur stijgt, genereert het paneel minder spanning en produceert het minder elektriciteit.

Maar ook al zijn zonnepanelen efficiënter bij koud weer, ze produceren in de winter niet per se meer elektriciteit dan in de zomer. Zonniger weer komt vaak voor in de warmere zomermaanden. Naast minder bewolking, staat de zon meestal een groter deel van de dag. Dus ook al zijn uw panelen bij warm weer misschien minder efficiënt, ze zullen in de zomer nog steeds waarschijnlijk meer elektriciteit produceren dan in de winter.

Hoe werken zonnepanelen?

Wanneer fotonen een zonnecel raken, slaan ze elektronen los van hun atomen. Als geleiders zijn bevestigd aan de positieve en negatieve kanten van een cel, vormt deze een elektrisch circuit. Wanneer elektronen door zo'n circuit stromen, wekken ze elektriciteit op. Meerdere cellen vormen een zonnepaneel en meerdere panelen (modules) kunnen met elkaar worden verbonden om een ​​zonnepaneel te vormen. Hoe meer panelen u kunt inzetten, hoe meer energie u kunt verwachten.

Waar zijn zonnepanelen van gemaakt?

Fotovoltaïsche (PV) zonnepanelen zijn opgebouwd uit vele zonnecellen. Zonnecellen zijn gemaakt van silicium, zoals halfgeleiders. Ze zijn opgebouwd uit een positieve laag en een negatieve laag, die samen een elektrisch veld creëren, net als in een batterij.

Hoe wekken zonnepanelen elektriciteit op?

PV-zonnepanelen wekken gelijkstroom (DC) elektriciteit op. Met DC-elektriciteit stromen elektronen in één richting rond een circuit. Dit voorbeeld toont een batterij die een gloeilamp voedt. De elektronen bewegen van de negatieve kant van de batterij, door de lamp, en keren terug naar de positieve kant van de batterij.

Voor het Amerikaanse elektriciteitsnet is gekozen voor wisselstroom, voornamelijk omdat het goedkoper is om over lange afstanden te transporteren. Zonnepanelen wekken echter gelijkstroom op. Hoe krijgen we gelijkstroom in het wisselstroomnet? We gebruiken een omvormer.

Wat doet een zonne-omvormer?

Een omvormer voor zonne-energie neemt de gelijkstroom van de zonnepanelen en gebruikt die om wisselstroom op te wekken. Omvormers zijn als het brein van het systeem. Naast het omzetten van gelijkstroom naar wisselstroom, bieden ze ook aardlekbeveiliging en systeemstatistieken, inclusief spanning en stroom op wisselstroom- en gelijkstroomcircuits, energieproductie en het volgen van maximale stroompunten.

Centrale omvormers hebben vanaf het begin de zonne-industrie gedomineerd. De introductie van micro-omvormers is een van de grootste technologische verschuivingen in de PV-industrie. Micro-omvormers optimaliseren voor elk afzonderlijk zonnepaneel, niet voor een heel zonnestelsel, zoals centrale omvormers doen.

Hierdoor kan elk zonnepaneel maximaal presteren. Wanneer een centrale omvormer wordt gebruikt, kan een probleem met één zonnepaneel (misschien in de schaduw of vuil geworden) de prestaties van het hele zonnepaneel verminderen. Micro-omvormers, zorgen ervoor dat dit geen probleem is. Als een zonnepaneel een probleem heeft, presteert de rest van het zonnepaneel nog steeds efficiënt.

Hoe werkt een zonnepaneelsysteem?

Hier is een voorbeeld van hoe een zonne-energie-installatie thuis werkt. Ten eerste valt zonlicht op een zonnepaneel op het dak. De panelen zetten de energie om in gelijkstroom, die naar een omvormer stroomt. De omvormer zet de stroom om van gelijkstroom naar wisselstroom, die je vervolgens gebruikt om je huis van stroom te voorzien. Het is prachtig eenvoudig en schoon, en het wordt steeds efficiënter en betaalbaarder.

Maar wat gebeurt er als u niet thuis bent om de elektriciteit te gebruiken die uw zonnepanelen elke zonnige dag opwekken? En wat gebeurt er 's nachts als uw zonnestelsel niet in realtime stroom opwekt? Maakt u zich geen zorgen, u kunt nog steeds profiteren van een systeem dat "netto metering" wordt genoemd.

Een typisch netgekoppeld PV-systeem produceert tijdens piekuren met daglicht vaak meer energie dan een klant nodig heeft, zodat overtollige energie wordt teruggeleverd aan het net voor gebruik elders. De klant die in aanmerking komt voor nettometing, kan credits ontvangen voor de overtollige geproduceerde energie en kan die credits gebruiken om 's nachts of op bewolkte dagen van het net te putten. Een netto meter registreert de verzonden energie in vergelijking met de ontvangen energie van het net. Lees ons artikel over netto meten en hoe het werkt.

Door opslag aan een zonnestelsel toe te voegen, worden die voordelen nog verder vergroot. Met een zonne-opslagsysteem kunnen klanten hun eigen energie ter plaatse opslaan, waardoor ze minder afhankelijk worden van elektriciteit op het elektriciteitsnet en de mogelijkheid behouden om hun huis van stroom te voorzien in geval van stroomuitval. Als het opslagsysteem softwaremonitoring omvat, bewaakt die software de zonne-energieproductie, het energieverbruik in huis en de energietarieven om te bepalen welke stroombron de hele dag moet worden gebruikt - waardoor het gebruik van zonne-energie wordt gemaximaliseerd, waardoor de klant de piektarieven kan verlagen, en de mogelijkheid om stroom op te slaan voor later gebruik tijdens een storing.