Solar panels
History:
I was considering generating my own energy for years, for reasons which can found elsewhere on this website. As we lived in a rental house in a dense residential area there was only one option: solar electricity. Solar electric panels are silent, can be relatively easily installed and removed and genereally do their work unnoticed. Several factors need to be present to install them: a flat or sloped roof facing south(-ish), a hole for the cable and a free power socket. And of course: money, and quite a lot of it because solar panels are not cheap. After quite a while of thinking, considering and saving money I made the decision in june 2006: let's do it!
I asked six Dutch companies for a proposal for a solar electric installation of about 600Wp. There were large difference in price, and in the end SolarNRG could offer me the lowest price. The installation consisted of three Sharp 185Wp solar panels for a total of 555Wp and a Mastervolt Soladin 600 inverter. Because our yearly electric consumption was about 1000kWh at that time, this installation will generate about half of that. I installed the installation myself in mid-july 2006.
The total cost of the installation was € 3200, including delivery. This price includes a few 'luxury-items': ballast (nine 40x60cm concrete slabs), a datacable for the inverter and a kWh-meter. I consider a kWh-meter essential, but if had omitted the datacable and obtained the slabs from somewhere else (maybe for free) I could have saved about € 150.
In march 2007 I expanded the installation with a 300Wp second-hand installation which I bought online for € 1050. This brought the total size of the installation to 855Wp. Because our electrical consumption had decreased to 750kWh per year this installation covered this nearly exactly.
In december 2007 we left out rental house and bought a house, so I removed the installation from the roof and stored it in the shed awaiting installation on our new house. At the time of writing (mid-februari 2008) I'm researching the options for installation on the roof and maybe even to expand the installation again to cover our expected increased electricity consumption.
Technical:
Solar electric panels contain solar cells which work by the photo-voltaic principle; that is a direct conversion from (sun)light into electricity. There is a lot of information on the internet about these cells work (a.o. here and here). A common misconception is that a solar electric installation nees battery for energy storage, fortunately that's not the case. Batteries are expensive, unwieldy and heavy, environmentally unfriendly and energetically inefficient. A net-synchronised inverter converts the DC electricity from the solar panels to net-syncronised AC electricity. If, during the day, the sun shines and the installation produces more electricity than we use, our electricity meter spins backwards. This electricity is fed into the local grid and is used by the households around us. At night, or during days with little of no sun, the meter spins the 'normal' way when we use electricity. This system works perfectly; over a year our electricity bill is 750kWh lower than it would have been without the solar panels. This results in a very low electricity bill.
In operation a solar electric installatin couldn't be simpler: the panels are on the roof, requiring no maintenance, the inverter is simply plugged into a wall socket and also has no need for maintenance. It's a lot less complex than a solar hot water system, with all its water tubes, a storage vessel, a pump, etc.
In de praktijk is een zonnestroominstallatie erg eenvoudig: de panelen staan op het dak, binnen hangt de omvormer die eenvoudig met een stekker in het stopcontact zit. Vanaf de panelen op het dak loopt een kabel naar binnen naar de omvormer. Het is een stuk minder complex dan bijv. een zonneboiler, met extra leidingen, een voorraadvat, etc.
Plaatsen:
Op een plat dak is het plaatsen prima zelf te doen, als er ten minste op een veilige manier toegang is tot het dak. Op een schuin dak zou ik zelf niet zo snel aan beginnen, zeker als het op grotere hoogte is.
De installatie heb ik met twee personen in een avondje (± 3 uur) geplaatst. Het meeste werk was het omhoog sjouwen van de ballast. De aluminium frames waar de panelen op gemonteerd worden zijn snel in elkaar gezet, het is een soort grote meccano. Na het plaatsen van de ballast en het monteren van de panelen is het werk op het dak alweer bijna gedaan.
Ik had het geluk dat er een 'blind' schoorsteentje aanwezig is waardoor ik de DC-kabel makkelijk naar binnen kon voeren. Als die mogelijkheid er niet is zal er in één van de buitenmuren (niet in het dak!) een gat geboord moeten worden om de kabel naar binnen te voeren. Bij montage op een schuin dak kan de kabel tussen de dakpannen door naar binnen gevoerd worden. Een gat boren is dan niet nodig, alleen moet de kabel door eventueel plaat- of isolatiemateriaal heen gevoerd worden.
Binnen in het huis kan de omvormer opgehangen worden, uiteraard wel dichtbij een stopcontact. Na het aansluiten van de DC-kabel op de omvormer kan de stekker in het stopcontact en nadat de omvormer diverse zelftests heeft uitgevoerd zal er zonnestroom geproduceerd worden!
'Gebruik' in de praktijk:
Eén van mooiste eigenschappen van een zonnestroom-installatie is dat je er eigenlijk niets van merkt. De panelen maken geen geluid, stoten niets uit, ze hebben geen onderhoud nodig, ze staan daar maar te staan. Onze omvormer heeft een actieve koeling (fan), die maakt een beetje geluid bij hoge belasting, maar aangezien de meeste omvormers op zolder of andere niet-leefruimtes hangen maakt dat niet zo heel veel uit. Sommige andere omvormers zijn passief gekoeld, deze zijn herkenbaar aan de geribbelde behuizing, die zijn volledig stil.
In het feit dat je niets van zonnestroompanelen merkt schuilt ook een gevaar: als er iets mis is merk je dat ook niet direkt. Het is daarom belangrijk om regelmatig te meten of de installatie nog goed werkt. Ik meet elke dag, maar het is in principe voldoende om elke week of elke maand te meten. Daarom heb ik ook de losse kWh-meter besteld, daarmee zie ik in één oogopslag hoe de zaken er voor staan. Met de datakabel kan ik de omvormer uitlezen met de computer. Op die manier kan nog veel meer informatie boven water getoverd worden, afhankelijk van de omvormer: huidig vermogen, omvormertemperatuur, geproduceerde elektriciteit over de afgelopen paar dagen, etc. Zo'n datakabel is niet strikt noodzakelijk maar het is wel leuk en het kan nog nuttig zijn ook.
Behalve het meten is er eigenlijk niets nodig... Alleen genieten van een lagere meterstand en zelfgeproduceerde duurzame zonnestroom.
Terugverdienen:
Een veel gestelde vraag betreft het terugverdienen. Een goed antwoord daarop is moeilijk om te geven, omdat ten eerste de toekomst niet te voorspellen valt, en ten tweede het ook afhangt van hoe je "terugverdienen" definieert.
De afgelopen paar jaar zijn de energieprijzen flink gestegen, de elektriciteitsprijs wel met zo'n 7-10% per jaar. Op dit moment (2006) kost een kWh ongeveer € 0,20. De 500kWh die onze zonnestroominstallatie produceert levert ons dus op dit moment zo'n €100 per jaar op. Dat lijkt weinig. Maar de verwachting is dat de komende tijd de energieprijzen alleen maar sneller zullen gaan stijgen. Het is natuurlijk onmogelijk te voorzien hoe dit uit gaat pakken, maar ik verwacht zelf binnen 20 jaar uit de kosten te zijn. Dat lijkt een erg lange periode maar vergeet niet dat zonnestroompanelen lang mee gaan en geen onderhoud nodig hebben
Zelfs als ik het aanschafbedrag niet geheel terug zou verdienen is er natuurlijk winst op andere terreinen: verminderde afhankelijkheid van fossiele brandstoffen uit instabiele regio's, minder uitstoot van schadelijke stoffen en een beter besef van energieverbruik. Die winst is lastig in geld uit te drukken.
Verder is er ook de "energie-terugverdientijd". Zonnestroompanelen kosten energie om te maken, te vervoeren en te plaatsen. Er is een wijdverbreid misverstand dat zonnestroompanelen meer energie zouden kosten dan ze in hun werkzame leven terugverdienen. Dit is niet waar; in een klimaat als dat van Nederland is deze geïnvesteerde energie in zo'n 3-4 jaar terugverdiend, waarna de panelen netto energie gaan produceren. Omdat de panelen zeer lang meegaan zullen ze deze geïnvesteerde energie vele malen terugverdienen.
Als laatste vind ik dat je het begrip "terugverdienen" moet vergelijken met een aanschaf als bv. een televisie of een MP3-speler. Deze apparaten geven je een bepaald genoegen maar zullen zich in financiële zin nooit terugverdienen. Mijn zonnepanelen geven mij het genoegen dat ik (een gedeelte van) mijn elektriciteit zelf duurzaam opwek, en dat is mijn ogen onbetaalbaar.
Foto's:
Hier een paar foto's van onze installatie. Deze foto's zijn nog van installatie zoals die op onze huurwoning t/m 15 december 2007 opgesteld stond. Zodra de panelen op onze nieuwe woning gemonteerd zijn zal ik de foto's updaten met de nieuwe situatie.
Het eerste paneel van de 555Wp-installatie wordt gemonteerd; de stoeptegels liggen al in het frame:
Het eerste paneel staat, hier het frame van het tweede paneel:
Alledrie de panelen staan, alle bouten en moeren worden voor de zekerheid nog even nagetrokken:
De DC-kabel die naar de omvormer gaat wordt door een schoorsteentje naar binnen geleid:
Sinds maart 2007 staan er twee extra panelen op het dak, zoals zichtbaar op deze foto.
Binnen hangen de omvormers, links de Philips PSI300 en rechts de Mastervolt Soladin 600:
In de horizontale donkere balk van de Soladin 600 zit een lampje wat knippert als er elektriciteit wordt geproduceerd. Hoe sneller het knippert, hoe meer er geproduceerd wordt. De Philips PSI300 heeft alleen een rood lampje wat brandt als er vermogen wordt geleverd, verder is geen indicatie van de werking.
De opbrengstmeter:
De meter is in één oogopslag uit te lezen en de gemeten waarde blijft bewaard bij stroomuitval. Omdat het stopkontakt wat ongelukkig zit (direct naast een luchtafvoer) is de meter op zijn kant gemonteerd.