Uit onderzoek van de WUR (Wageningen University & Research) in samenwerking met onder meer het KNMI en netbeheerder Liander is gebleken dat niet alleen op zonnige dagen pieken optreden in het elektriciteitsnetwerk van zonne-energie. Er is gebleken dat bij situaties met wolken stroompieken optreden die 20 procent groter zijn dan bij wolkenloze situaties.
(foto: Gerrie Soutendijk)
Werking zonnepaneel
Zonnepanelen werken volgens het fotovoltaïsche principe, waarbij (zon)licht wordt omgezet in elektriciteit. Hiervoor wordt bijvoorbeeld de halfgeleider silicium gebruikt. Het zonlicht maakt elektronen los in het silicium en hierdoor ontstaat spanning in een zonnecel. Door meerdere zonnecellen aan elkaar te schakelen in een zonnepaneel kan gaat er stroom lopen. Voor het opwekken van stroom hebben zonnepanelen Het is niet noodzakelijk dat er direct zonlicht op de zonnepanelen schijnt, want ook op een bewolkte dag levert een zonnecel elektriciteit.
Meer zon, meer stroom?
Nu is het natuurlijk zo dat bij zonnige dagen, waarbij er nauwelijks of geen bewolking aanwezig is de meeste stroom wordt opgewekt. Zodra er bewolking verschijnt en het zonlicht wordt afgeschermd van de zonnepanelen, vindt een daling plaats in de stroom die wordt opgewekt. Hoe dikker het wolkenpakket, hoe minder zonlicht het de panelen bereikt en logischerwijs er minder stroom wordt opgewekt.
Door reflectie extra instraling zonlicht (graphic: RTL)
Maar uit het onderzoek van de WUR bleek dat wanneer het licht tot half bewolkt is met stapelwolken (cumulus) er ineens pieken ontstaan in de opgewekte energie. Stroompieken die wel 20 procent groter zijn dan in volledig zonnige situaties. Dit heeft te maken met het feit dat de stapelwolken als een soort reflector dienen. Buiten de stapelwolken om kan de zon de panelen direct beschijnen. Daarbovenop komt dan nog het zonlicht dat door de stapelwolken wordt gereflecteerd. Dit gereflecteerde zonlicht levert dus extra energie op.
Reflectie van het zonlicht door (stralend witte) stapelwolken (foto: Joyce Derksen)
Verkoeling
Daarnaast zorgen de wolken, wanneer ze voor de zon schuiven voor een tijdelijke verkoeling van de zonnepanelen, waardoor de panelen efficiënter werken. Zonnepanelen leveren namelijk meer stroom op bij 20 graden C, dan bij 30 graden C (onder dezelfde zonnige omstandigheden). Bij hogere temperaturen wordt het fotovoltaïsche proces verstoord omdat de elektronen wilder en grilliger bewegen. Gevolg hiervan is minder stroomopbrengst.
Onderzoek
De inzichten zijn van het onderzoek van de WUR zijn van belang om een zo goed mogelijk inzicht te krijgen in de effecten van zon op het net. De meeste energie wordt opgewekt op heldere dagen, maar de hoogste pieken zijn juist op dagen mét bewolking. Steeds meer huishoudens hebben zonnepanelen en met name op de laagspanningskabels (die naar de huizen lopen) ontstaan in toenemende mate spanningsproblemen. Met de uitkomsten van dit onderzoek kunnen netbeheerders de netten beter benutten en zo bijdragen aan de betrouwbaarheid van de toekomstige energievoorziening.
(bron: Wageningen University & Research)
