Je denkt dat je zonnepanelen goed werken. Maar is dat ook zo?

De zonnepanelen zijn geïnstalleerd en dan begint het eigenlijk. Zonne-energie oogsten. Maar hoe zie je of ze het goed doen? En is het rendement wel maximaal?

Om te kijken of het systeem goed werkt hebben we monitoring. Vaak is dit in de vorm van een app op je smartphone. Achter de app zit een systeem waarbij de omvormer verbonden is met het internet en de opbrengst data doorstuurt naar een portal. In de portal kan je vaak meer zien dan op de app zoals storingen en opbrengst verlies.

Er kan een hoop misgaan met zonnepanelen. Vaak geeft de portal aan of er een storing is. En soms moet je jezelf een analyse maken om te kijken of de opbrengsten zijn zoals je zou verwachten.

Om te laten zien wat je allemaal aan zou kunnen zien in de portal heb ik een aantal praktijk voorbeelden geselecteerd. Ik zal uitleggen wat er te zien is en wat het probleem is. En hoe je het op kan lossen.

Case 1: geen verbinding?

Bij het volgende systeem stond de foutmelding niet goed ingesteld. De meeste portals kunnen een waarschuwing sturen als er iets mis (lijkt) te gaan. In dit geval werd het probleem pas na 3 weken ontdekt. Waarom? Omdat als de omvormer niet meer werkt, hij ook geen verbinding heeft met het internet. De portal ziet het dus als verbroken internetverbinding. En dat gebeurt wel vaker en is niet zo spannend. In 99% van de gevallen is er niets aan de hand  als de internetverbinding verbroken is. De router doet vreemd, de wifi is even de weg kwijt, of er is iets veranderd met de internetverbinding. Maar het kan natuurlijk ook zijn dat de omvormer helemaal uit is.

In dit geval bleek de oplossing heel simpel. De schakelautomaat in de meterkast was per ongeluk uitgezet. Oei. Duur foutje want april was dit jaar een top maand.

Oplossing om dit te voorkomen:

1. Stel de foutmelding in de portal zo in dat het handig is. Een verbroken internetverbinding herstelt zich vaak gewoon zelf. Het is in dit geval dus handig de foutmelding in te stellen b.v.: Stuur foutmelding per mail als de portal 3 dagen geen contact heeft gehad met de omvormer.
2. Apps en portals zijn leuk. Maar niets is zo zeker als een check op de omvormer. Mijn eerste vraag is altijd: brandt het groene lampje? Als deze brandt dan weet je in ieder geval dat de omvormer werkt en dat je geen kWh‘tjes mist.

Case 2: hoge spanning!

Dit is een technischer geval. Maar aangezien het vaak genoeg gebeurt (krijg veel mails over deze problemen) is het wel goed om te laten zien. De opbrengst viel tegen. Dus even een kijkje in de monitoring. De hoge rode lijn is de spanning van de zonnepanelen.

De spanning is mooi stabiel maar wat misschien minder opvalt is de groene lijn die strak onderaan loopt. Dit is de 2e string in het systeem. het systeem had opgedeeld moeten zijn in een string van 10 en 13 panelen. Natuurlijk beide op een aparte MPP tracker. Door een foutje zijn 20 panelen op 1 string gekomen en de 3 andere op de andere. Met deze omvormer hebben 3 panelen een te lage spanning om op te starten. Je ziet dan ook dat deze string niets doet en 3 van de 23 panelen is 13% minder opbrengst.

Dankzij de monitoring is dit snel opgelost en draait het systeem weer top:

Verkeerde configuratie kan zeer gevaarlijk zijn:

Ik krijg de laatste tijd veel mailtjes over problemen met verkeerde configuratie op Growatt omvormers. Dit is een groot collectief geweest waarbij de installateurs nogal simpel zijn omgegaan met de zonnepanelen. Gewoon alles op 1 string en klaar. Maar dat kan zeer gevaarlijk zijn. De omvormer kan onherstelbaar beschadigd zijn en zelfs ontploffen. 

Bij de omvormer in dit voorbeeld is dezelfde fout gemaakt. Gelukkig kan deze omvormer tot 950 volt DC spanning waardoor het niet gevaarlijk was. Was dit gedaan bij een omvormer met een maximale spanning van 500-600 volt dan had deze weleens opgeblazen kunnen zijn. 

Meer inzicht is meer rendement

Met dit systeem kan je meer zien dan met de meeste monitoring systemen die standaard in de omvormer zit. Zo is het mogelijk om de onderlinge strings op spanning en vermogen vergelijken. Dan kan je helemaal goed zien of alles goed gaat.

In hetzelfde systeem zie je een deuk in de opbrengst in de ochtend. In dit geval veroorzaakt door de schaduw van de dakkapel op de groende string en dus niets aan te doen. In de avond zie je hetzelfde gebeuren met rode string. Dit systeem is 4 jaar oud en dat was nog een tijd zonder optimizers e.d. De impact op de totaal opbrengst is minimaal en van te voren ingecalculeerd.

Toch blijft het moeilijk om te zien of alles wel goed werkt. Om de onderlinge string echt goed te vergelijken wil je dat ze onder dezelfde omstandigheden te zien zijn. In dit geval zijn de strings niet gelijk verdeeld en moeten we de grafiek zo instellen dat het te vergelijken is. Dat doen we met kWh/kWp:

Nu zie je heel mooi dat het best een mooie dag was met een paar wolkjes. In de ochtend blijft de groene string erg achter. Na 11 uur schiet het vermogen omhoog en zoekt de lijn op van de rode string. Deze begint rond 5 uur last te krijgen van schaduw terwijl de groende lekker door produceert.

Rendement omvormer:

Ook kan je het rendement van de omvormer zien. En dat is precies het getal wat de meeste omvormer fabrikanten niet willen laten zien. Want dan zie je dat de omvormer misschien wel te weinig presteert.

Op een mooie dag heeft de omvormer een rendement van 92,2% en op een slechte dag 86,4%. Allebei onder het opgegeven EU rendement van 93,6% Maar als je verder kijkt in de specificaties zie je dat het gewoon klopt.

De strings hebben een relatief lage spanning waardoor het rendement al lager ligt. En op een slechte dag draait de omvormer 10-20% van zijn maximale vermogen.

Systeem tuning:

Bij grote zonnepaneel parken wordt het systeem na een bepaalde tijd getuned. Er wordt gekeken naar de data. Hoe presteert het systeem en wat kan er aangepast worden. Vaak kan het heel eenvoudig door bijvoorbeeld strings te veranderen. Hierbij zet je normaal gesproken de minder panelen apart zodat deze geen impact hebben op de rest. Bij het systeem uit het voorbeeld zijn ook

1. Optimizers inzetten: Het systeem heeft in de ochtend en avond last van schaduw. Het kan voordelig zijn om de panelen die last hebben van schaduw uit de bestaande strings te zetten en op een aparte string met power optimizers. Er zijn tegenwoordig ook power optimizers die individueel werken. Wel moeten alle panelen van de string uitgevoerd zijn met de optimizers. De kosten bedragen een paar honderd euro en het systeem zal zo’n 100 euro (10%) meer opbrengst genereren.
2. Zoals je ziet is de spanning van de strings eigenlijk te laag voor de omvormer. Door de rest van de panelen op 1 schaduwvrije string te zetten gaat de spanning omhoog en het rendement van de omvormer 2%. De opbrengst is 20 euro.

Conclusie: met een kleine investering is 12% meer rendement te behalen. Het systeem werkt beter en levert meer op.

Case 3

Met individuele monitoring per paneel kan je nog meer zien. Zo zie je bij dit systeem dat 1 paneel een stuk minder heeft opgeleverd dan de andere panelen:

Een kijkje in de grafieken gaf al snel meer inzicht. Sinds de winter produceert het paneel 1/3 minder dan het naastgelegen paneel.

Hmmm vreemd. Dan maar eens het dak op om te meten. En ja hoor. 1 By-pass diode bleek kapot. Zie de meting in het filmpje. Het paneel heeft een open klemspanning (dus netjes losgekoppeld) van 36 volt. Elke interne string geeft 12 volt. Maar 1 set dus niet.

Nog meer inzicht

Wil je nog beter weten of het systeem goed werkt dan zijn er nog 2 mogelijkheden.

1. Sensoren
2. Vergelijken

Met sensoren kan de instraling van de zon en de temperatuur meten. Met deze metingen kan je perfect voorspellen wat de opbrengst zou moeten zijn en of het systeem goed werkt. Helaas zijn sensoren nog vrij duur en worden deze vrijwel alleen in grote systemen gebruikt.

In de grafiek zie je dat de opbrengst op 85-90% van de instraling zit. Dit komt op deze dag door de hoge temperatuur. Zie: Vermogen van zonnepanelen

Gelukkig hoef je niet altijd dure sensoren aan te schaffen om beter inzicht te kunnen krijgen in jouw systeem. Je kunt hem natuurlijk ook vergelijken met andere systemen. Die van je buren, iemand met een soortgelijk systeem in de buurt of zelfs met systemen in Australië (mocht je dat willen 😉 ).

Sommige portals bieden dit automatisch al aan:

Dit is misschien wel het makkelijkste wat er is. Hier zie je in één oogopslag of je systeem goed werkt. En wanneer het niet goed zou werken.

Let wel op dat je appels met appels moet vergelijken. Als jouw systeem last heeft van schaduw kan je dit niet vergelijken met een schaduw loos systeem. Hetzelfde geldt voor oriëntatie, helling, locatie, techniek en andere factoren die per situatie anders zijn.

Conclusie:

Een app is leuk maar al deze beschreven punten zie je er niet in. Er gaat niets fout dus geeft de app/portal geen foutmelding. Toch kan je veel energie missen.

Het is goed om regelmatig de portal te bekijken, foutmeldingen per mail in te stellen en af en toe gewoon eens kijken naar de omvormer. Heb je hier allemaal geen zin in? Vraag dan je installateur of hij hier een service voor aan biedt. Soms doen ze dit gratis maar meestal kost een een paar tientjes. Zij houden dan je systeem in de gaten en grijpen in wanneer dat nodig is. Misschien kunnen ze structureel wel 5-10 % meer opbrengst uit je systeem krijgen.

Zo weet je zeker dat je zonnepanelen doen wat ze zouden moeten doen: zonne-energie produceren!