In dit hoofdstuk geef ik een voorbeeld van hoe je optimaliseren kunt in de opstelling van zonnepanelen in een zonneweide. Deze voorbeeld-zonneweide is gesitueerd in NL.
Een beetje heen en weer proberen resulteerde in onderstaande opstelling , die wellicht niet optimaal is , maar al wel zonder veel extra investering meer levert dan een rechttoe-rechtaan opstelling op het beschikbare oppervlak.
– We gaan een areaal van 1000 bij 1000m als zonneweide inrichten (1 km2)
– De panelen liggen naar het Zuiden gericht , met een hellingshoek van 15° tov het grondvlak
– Boven in de figuur zie je een dwarsdoorsnede van 2 rijen zonnepanelen.
De afstand tussen de rijen moet groot genoeg zijn voor service aan de panelen (inspektie, onderhoud)
– Elke rij telt 4 landscape standaard panelen (1 bij 1,69m) boven elkaar.
- Er zijn nu twee invloeden waardoor de opbrengst verlaagd wordt :
- – De eerste is de ligging (orientatie en helling).
Het blauwe punt in de figuur hiernaast vertelt dat de panelen zó liggen dat ze 95% opbrengen van het maximum in het ideale punt.
Ik noem dit kortweg dat de ligging 95% is. - – De tweede faktor is schaduw.
- a- Schaduw (van objekten) uit de omgeving is een onbekende grootheid hier , maar op 1 km2 zal de invloed vermoedelijk nooit erg groot zal zijn.
Hier verder buiten beschouwing gelaten, want het gaat om de opstelling zelf - b- Er is echter ook schaduw in de opstelling zelf :
- Gedurende een bepaalde periode in de winter ligt de onderste rij gedeeltelijk tot geheel in de schaduw van de rij ervoor.
- Uit het plaatje onderin de figuur kun je afleiden dat het gaat om 24 okt t/m 18 feb (horizontale lijn 27°).
- (deze figuur te vinden door googlen op “zonnestand” )
In de paarse ellips staat 52° Noorderbreedte vermeld , de figuur betreft dus midden NL
- (deze figuur te vinden door googlen op “zonnestand” )
- Uit het plaatje onderin de figuur kun je afleiden dat het gaat om 24 okt t/m 18 feb (horizontale lijn 27°).
- Door deze ligging gaat een deel van de kapaciteit verloren door schaduw op de onderste rij panelen. Maar dat blijkt verrassend weinig te zijn , want het gaat dan om de opbrengst in de toch al magere wintermaanden !
- Uit de KNMI-data van Gilze-Rijen [ZZ.02] kan worden afgeleid dat in de volbeschenen periode de onderste rij panelen 91% van de jaarstraling vangen ; in de gedeeltelijk beschenen periode veronderstel ik een rest-opbrengst van 1% (oa. uit diffuse straling). Dus in totaal 8% stralingverlies per jaar op elk onderste paneel. Samen met de 3 hogere panelen (die 100% straling vangen) kom je op gemiddeld 98% bestraling
- Het is redelijk om bestraling ongeveer evenredig te stellen met opbrengst. Dan verlies je met deze opstelling dus 2% door eigen beschaduwing
- De onderste rij met kapaciteitsverlies (8%) staat dus tegenover een toename (4/3) van het aantal panelen tussen de gangpaden. Dit levert een opbrengst-winst van ca 22,5% uit het landoppervlak.
- a- Schaduw (van objekten) uit de omgeving is een onbekende grootheid hier , maar op 1 km2 zal de invloed vermoedelijk nooit erg groot zal zijn.
- – Gekozen om de rijen op te delen in 6 stroken van elk ongeveer 162 meter (96 panelen in de lengte)
Per rij hebben we dan 6 stroken van 96 x 4 panelen (2304 panelen per rij). Voor gangpaden tussen de stroken blijft er dan 26,6 meter over (5 x 4m +2 x 3,3m) - – En verder passen er dan op de vierkante kilometer (!) 169 van die rijen
- Dit wil zeggen dat er 389.376 panelen (van 1 x 1,69m) passen op die km2.
- het areaal-beslag (bezettingsgraad , dekking) is 64% (= (1000-26,6) x 3,89 x 169 / 10oo.ooo)
- Dit wil zeggen dat er 389.376 panelen (van 1 x 1,69m) passen op die km2.
- – Het Wp-vermogen op deze km2 is nu : 0,95 x 0,98 x 389376 x (Wp-vermogen van het paneel)
- Niet gezegd dat dit de beste oplossing is , en de beste gangpaden-keuze…. (ik heb op gevoel een keuze gemaakt). Het zou me niet verbazen als er ook 400.000 panelen op zouden passen.
- – Door de schuine ligging (15°) is de bestraling iets intenser dan de waarden uit Fig.9.11.2
- .
- – Verder zal , als je de opstelling richting evenaar verplaatst , de paneelbezetting per oppervlak hoger worden. Want door de steilere schaduwlijnen kan de afstand tussen de rijen (2,02 meter) smaller kunnen worden. Maar om toch voldoende werkbreedte over te houden kun je dan dan bijv 5 of 6 paneelrijen op de stelling leggen. Hierdoor zijn er minder gangpaden nodig , hetgeen resulteert in een hogere paneel-bezettingsgraad op die km2