Hanzehogeschool Groningen: verticale zonnepanelen verdienen aparte subsidievoorwaarden

Dat stellen Sandra Bellekom, Hans van Weerden, Kees Hooimeijer en Martien Visser van Hanzehogeschool Groningen.

70 procent
De onderzoekers hebben een proef uitgevoerd met verticaal opgestelde zonnepanelen. Hierbij is naar voren gekomen dat een verticaal opgesteld zonnepaneel, gericht op het zuiden, per jaar in Nederland ongeveer 70 procent van de elektriciteit produceert die een onder een hoek van 35 graden opgesteld zonnepaneel produceert.

De productie van het verticaal opgesteld zonnepaneel (red. onder een hoek van 90 graden) is daarbij veel gelijkmatiger over het jaar verdeeld en past daardoor volgens onderzoekers beter bij het consumptiepatroon van elektriciteit en vormt daardoor een geringere belasting voor het elektriciteitsnetwerk. Daarom zou volgens hen overwogen moeten worden dergelijke opstellingen te promoten door aangepaste subsidievoorwaarden.

Gemeten energieopbrengst
De proef is uitgevoerd bij het testcentrum van Entrance | Center of Expertise Energy dat onderdeel is van de Hanzehogeschool Groningen). Daarbij zijn zonnepanelen die verticaal staan vergeleken met zonnepanelen die onder een hellingshoek van 35 graden staan. Zowel zonnepanelen die naar het zuiden gericht zijn als zonnepanelen die meer naar het westen of oosten gericht zijn, zijn gemeten. Om reflecties te voorkomen is het grondoppervlak rond de verticale zonnepanelen afgedekt. Gedurende 8 maanden is iedere 5 minuten gemeten hoeveel de zonnepanelen opbrengen en die cijfers zijn samengevoegd om tot maandwaarden te komen. Na de metingen is dezelfde opstelling gesimuleerd in het zonnepanelen-softwarepakket PVsyst (red. versie 6.7.9, Windows).

In onderstaande figuur ziet men de gemeten energieopbrengst van een verticaal zonnepaneel (oranje) en een zonnepaneel onder de optimale hellingshoek (blauw) gericht op het zuiden van het testcentrum op Entrance. In de gemeten wintermaanden blijkt het verticale zonnepaneel niet onder te doen voor het zonnepaneel dat onder de optimale hoek is opgesteld. Het verticale paneel levert in november zelfs 10 procent meer stroom. In de gemeten zomermaanden is duidelijk dat verticale zonnepanelen minder stroom leveren dan zonnepanelen onder de optimale hoek. Dit laat zien dat de opbrengst van de verticale zonnepanelen duidelijk minder varieert over een jaar dan de optimaal geplaatste schuine zonnepanelen.

De gemeten maandopbrengst van zonnepanelen die niet op het zuiden gericht staan – zie de 2 onderstaande grafieken – laten soortgelijke effecten zien als bij de zuidelijk gerichte zonnepanelen. Ook hier is duidelijk dat de verticale zonnepanelen in de zomer minder stroom leveren en in de winter vrijwel gelijkwaardig zijn aan de zonnepanelen die onder de optimale hoek staan. Terwijl verticale zonnepanelen gericht op het zuiden in de wintermaanden soms zelfs meer stroom opleveren dan de vergelijkbare zonnepanelen die onder de optimale hoek staan, is dit effect bij zonnepanelen die 60 graden naar het oosten of westen gericht staan niet waargenomen.

Netbewerkbelasting 40 procent verlagen
De onderzoekers concluderen op basis van hun veldtesten en computersimulatie dat verticale zonnepanelen in de winter bijna evenveel energie leveren als zonnepanelen die onder de optimale hellingshoek zijn geplaatst. In de zomer leveren ze een stuk minder energie. Weliswaar is daardoor de jaaropbrengst slechts 65 tot 70 procent van schuin opgestelde zonnepanelen, maar het profiel sluit beter aan bij de elektriciteitsvraag in Nederland.

Uit de computersimulatie volgt dat de maximale maandopbrengst voor zonnepanelen die geplaatst zijn onder de optimale hellingshoek circa 33 kilowattuur in de maand mei is, terwijl de maximale maandopbrengst voor verticale panelen niet meer dan 20 kilowattuur in de maand april bedraagt. Dit kan de gemiddelde netwerkbelasting met bijna 40 procent verlagen en daarmee de netwerkkosten per kilowattuur.

‘Voor wind geldt dat windturbines die minder wind vangen, qua subsidie worden bevoordeeld’, stellen de onderzoekers. ‘Wij stellen voor dat een dergelijke keuze ook voor zon wordt gemaakt, in het bijzonder: dat in de SDE+-subsidie (voor bedrijven) voor verticaal opgestelde zonnepanelen de besparingen op de netwerkcapaciteit worden verwerkt. Dit betekent een hogere subsidie voor verticale opstellingen.’