cumulative energy yield per group of solar panels and of complete PV-system as obtained from daily inverter kWh meter readings
jaaropbrengsten/groep
links
PV-systeem
meten=weten
grafieken
graphs
huurwoningen
nieuws
index
graphs per day
seasonal effects
yearly overviews
complete overviews
yield verification
grid-connected meter readings
financial aspects
variation among inverters
effects of shading
system deviations, defects

Totaaloverzichten

Jaaropbrengsten

Intro
1. Cumulatieve jaaropbrengsten 2 deelgroepen incl. inverter defecten kWh/jaar
2. Cumulatieve jaaropbrengsten 2 deelgroepen - inverter defecten uitgefilterd kWh/jaar
3. Genormeerde jaaropbrengsten 2 deelgroepen - inverter defecten uitgefilterd
kWh/kWp.jaar


Andere genormeerde grafieken

(update datum alle grafieken: 1 januari 2010)


Jaaropbrengsten van twee subsystemen van Polder PV

Systeemdata:

  • lokatie: Leiden West, plm. 7 km. loodrecht vanuit de zonrijke Zuid-Hollandse kust gerekend
  • jaarlijkse globale instraling in het platte vlak plm. 375.000 Joule/cm² (KNMI), wat neerkomt op ongeveer 1.043 kWh/m²
  • 4x 93 Wp (subtotaal 372 Wp, zuid-zuid-oost), 6x 108 Wp (subtotaal 648 Wp, zuid-zuid-oost), resp. 2x 108 Wp (subtotaal 216 Wp, pal zuid) Shell Solar ACN modules. Kortsluitstroom (Isc) 3,0 resp. 3,25 Ampère bij STC condities.
  • plat dak boven vierde verdieping, open frame constructie
  • hellingshoek van frames 30 graden t.o.v. horizon
  • oriëntatie eerste 10 modules plm. 10 graden oost van zuid ("SSE"), 2 laatste modules pal zuid ("S")
  • plat dak onbeschaduwd. Echter, 4 van de 6 108 Wp modules in achterste rij worden in periode oktober tot in maart partieel en met name op zonnige dagen beschaduwd (totaal systeemverlies op jaarbasis maximaal 2%, meestal een stuk minder)
  • tot en met eind mei 2005 OK4 omvormers achterop de modules bevestigd (zoals destijds geleverd/geïnstalleerd door Encore B.V., een volle dochter van de NUON Holding)
  • vanaf begin juni 2005 alle OK4 omvormers naar binnen verplaatst en volledige bekabeling gewijzigd, van 25 meter AC naar 25 meter 2,5 mm² DC bekabeling
  • 1 OK4 omvormer per module ("AC module"), alles parallel geschakeld en verdeeld over 2 groepen in huis op begane grond

1. Cumulatieve jaaropbrengsten 2 deelgroepen incl. inverter defecten


update datum grafiek: 1 januari 2010

In deze grafiek worden de werkelijk gerealiseerde jaaropbrengsten van de twee langdurig in het Polder PV systeem aanwezige deelsystemen, en de 2 laatste modules (per 14 augustus 2007) weergegeven in door de OK4 omvormers geregistreerde kilowatturen/jaar (AC productie). In blauw de 4x 93 Wp deelgroep, in paars de 6x 108 Wp deelgroep, in groen de 2x 108 Wp modules die pal zuid zijn gericht. In 2000 was de 93 Wp deelgroep pas vanaf maart aan het net gekoppeld, dus dat jaar is niet representatief (gestippelde kolom). Hetzelfde geldt voor 2001 wat de 108 Wp groep betreft, die pas in oktober aan het net ging. Idem voor de 2 laatste modules die op 14 augustus 2007 aan het net gingen. De rest van de jaren (gehele jaar deelsysteem actief) zijn wel representatief, en deze worden dan ook als uitgangspunt genomen voor de gemiddelde resultaten in de laatste kolommen (licht afwijkende kleurstelling).

Let op de duidelijke productieverschillen tussen de drie deelgroepen, die uiteraard door het verschil in nominaal vermogen (93 resp. 108 Wp) en het aantal panelen per deelgroep (4, 6, resp. 2) worden veroorzaakt. 2003 is en blijft absoluut recordjaar, in alle opzichten. Verder zijn de laatste jaren relatief stabiel gebleven qua productie. De systeemrenovatie eind mei 2005 lijkt weinig (positieve dan wel negatieve) invloed gehad te hebben (meest kritieke punt: 25 meter DC i.p.v. AC bekabeling).

Een factor van mogelijke verstorende invloed is het voorkomen van de tijdelijke dropouts van de OK4 omvormers (gebeurt incidenteel, met name op zeer hete zomerse dagen, als de binnen geplaatste omvormers hun warmte niet effectief genoeg kwijt raken). Die verstoren in principe een zuivere vergelijking tussen de jaren onderling. Ook al zijn dit vaak slechts kortdurende gebeurtenissen geweest, toch moeten deze in de berekeningen worden meegenomen om deze verstorende invloed te elimineren. Zie daarvoor de volgende twee grafieken.

Ook moet rekening gehouden worden met de beschaduwing die uitsluitend binnen de 6x 108 Wp groep optreedt in hartje winter, waarbij op zonnige dagen 4 van de 6 modules deels worden beschaduwd. De andere twee deelgroepen hebben (vrijwel tot in het geheel) geen last van schaduw.


2. Cumulatieve jaaropbrengsten 2 deelgroepen - inverter defecten uitgefilterd


update datum grafiek: 1 januari 2010

In tegenstelling tot de vorige grafiek, zijn in het huidige, hierboven afgebeelde exemplaar alle (bekende) inverter defecten in de twee bekende deelsystemen van Polder PV uitgefilterd. Hiertoe zijn bij evidente/structurele afwijking van de dagopbrengst van een omvormer in een van de twee hier getoonde subsystemen in de primaire spreadsheet de theoretische "geleden verliezen" berekend in een aparte kolom door van de wel goed werkende (in vergelijkbare configuratie opgestelde) omvormers in het deelsysteem de gemiddelde opbrengst te berekenen en van deze gemiddelde opbrengst de restproductie van de afwijkende omvormer af te trekken van die dag. Over blijft dan de in principe "gemiste" hoeveelheid watturen per dag, en al deze "gemiste" hoeveelheden zijn geaccumuleerd per jaar per deelgroep bepaald. Aldus wordt de boven getoonde grafiek verkregen die dus de "theoretisch te behalen opbrengst" per jaar weergeeft als alle omvormers altijd naar behoren hadden gewerkt. In absolute termen, dus in kWh/jaar. Achteraan wederom de gemiddelde waarden over de jaren dat het deelsysteem volledig functioneerde (dus excl. het onvolledige opstartjaar).

De grafiek geeft slechts een licht afwijkend beeld van de originele grafiek, omdat bij Polder PV meestal snel ingegrepen kon worden door de dagelijkse monitoring, en de "schade" door langdurig dreigende inverter uitval relatief snel verholpen kon worden in de meeste gevallen. Uitzondering: langdurige uitval van omvormers in de eerste helft van 2005 nadat N.K.F. de knuppel in het hoenderhok had gegooid en de tweede, bij de leverancier afgedwongen systeemrenovatie (Sunpower® story) van het Polder PV systeem behoorlijk lang op zich liet wachten. Er is in dat jaar in totaal ongeveer 26,5 kWh verloren gegaan door uitval van enkele omvormers, al was dat gelukkig "slechts" 2,9%* van de theoretisch maximaal te behalen opbrengst in dat jaar. In totaal is er sinds het eerste gesignaleerde inverter defect (16 mei 2002) al die tijd (tot en met eind 2009) ongeveer 0,7% van de maximaal haalbare (theoretische) opbrengst verloren gegaan (eerste 10 modules, de omvormers van de 2 laatste modules hebben sinds installatie vlekkeloos gefunctioneerd) door tijdelijke inverter problemen. Ongeveer 60 kWh. Dat is een financiële "waarde" van ongeveer 13 Euro bij de huidige enkeltarief contract kWh prijs van plm. 21,3 eurocent/kWh, maar was in feite lager omdat de kWh prijs in de meeste eerdere jaren op een lager niveau lag. Dat valt dus alleszins mee. In 2009 is er 2,3 kWh aan enkele kort durende inverter "dips" (op hete zomerse dagen) "verloren" gegaan.

Opvallend aan de "gecorrigeerde" grafiek is dat de jaaropbrengst van de 108 Wp groep licht daalde in de periode 2004-2007. Dat komt waarschijnlijk doordat er vier nieuwe OK4 omvormers zijn geplaatst tijdens de renovatie die van een niet al te hoge opbrengst genererende "partij" afkomstig lijken te zijn. De slechtst presterende exemplaren zijn inmiddels uitgewisseld voor betrouwbaarder reserve exemplaren. Ook moet niet vergeten worden dat eind mei 2005 alle modules op 25 meter DC bekabeling zijn aangesloten die, zo lijkt het, voor de 108 Wp exemplaren (iets hogere stroomopbrengst dan de oudere 93 Wp modules) ongunstiger lijkt uit te pakken dan voor de 93 Wp modules, want het verschil in opbrengst tussen die twee module types is in de laatste jaren duidelijk minder geworden. Vermoedelijk (ook) door iets hogere kabelverliezen bij de 108 Wp modules. In 2008 is de jaaropbrengst weer licht gestegen, net als bij de 93 Wp modules. 2009 was weer een beduidend topjaar, met een zeer lange mooie zomerse periode, die hoge impact op de jaaropbrengst heeft gehad.

Een puur speculatief extra mogelijk effect van het bovengenoemde verschil zou kunnen zijn dat de 108 Wp modules, die er nogal anders uitzien dan de oorspronkelijke 93 Wp exemplaren van hetzelfde "merk", aan een snellere "degradatie" onderhevig zijn dan de eerste modules. Ook al lijkt dat vrij onwaarschijnlijk, helemaal uit te sluiten is het niet. Als het effect zou spelen, zou dat in de komende jaren duidelijk moeten gaan worden. Waarschijnlijk is er een ander type zonnecel ingezet bij de twee module types van Shell Solar.

Schaduweffecten binnen de 108 Wp groep worden hier trouwens niet uitgefilterd, omdat het een systematische "fout" binnen ons systeem is (met ook niet echt dramatische gevolgen, hoogstens 2% vermindering van opbrengst, meestal - zeker bij weinig direct zoninstraling in de sombere wintermaanden - minder).

Om de twee module groepen zuiver met elkaar te kunnen vergelijken, dient "genormeerd" te worden naar het nominale vermogen van de modules. Dit geschiedt door de jaarproductie per deelgroep te delen door het in die groep opgestelde nominale vermogen (dus 0,372, 0,648, resp. 0,216 kWp) om het genormeerde vermogen kWh/kWp (is hetzelfde als Wh/Wp) te verkrijgen. De resultaten daarvan vinden we in de laatste grafiek hieronder, genormeerde jaaropbrengsten.

* Rekenend met de opbrengst van het 1,02 kWp deelsysteem. Als uitgegaan zou worden van de opbrengst van het uitgebreide 1,236 kWp systeem, zou het totale systeemverlies door tijdelijke omvormer dips nog maar 0,4% bedragen van de maximaal haalbare productie.


3. Genormeerde jaaropbrengsten 2 deelgroepen - inverter defecten uitgefilterd


update datum grafiek: 1 januari 2010

Genormeerde resultaten van de vorige grafiek, uitgaande van een "fictief perfect werkend" systeem waarin de inverter defecten zijn uitgefilterd. Schaduweffecten binnen de 108 Wp groep (uitsluitend voorkomend op 4 van de 6 modules tussen oktober en maart, en voornamelijk op zonnige dagen) niet uitgefilterd, daar het onder de huidige beperkende condities bij Polder PV een niet te vermijden systeem"fout" betreft en geen "incident". Desondanks blijft deze groep genormeerd bezien nog steeds voor de eerste 10 modules de best werkende groep, al is het verschil met de 93 Wp "oudjes" van Shell Solar inmiddels wel behoorlijk klein geworden. Zie uitleg bij de vorige grafiek. Dit kan niet echt te maken hebben met een progressief "zonniger" wordende winterperiode, waardoor het verschil tussen de onbeschaduwde 93 Wp groep en de in die periode partieel beschaduwde 108 Wp groep groter geworden zou kunnen zijn. Daar zijn geen harde aanwijzingen voor. Gemiddeld over alle (volledig gemeten) jaren genomen, steekt "het 108 Wp module" nog steeds met kop en schouders boven "het 93 Wp module" uit, vooral veroorzaakt door de zeer goede prestaties in de beginjaren (toen de OK4 omvormers nog goed passief gekoeld onder de modules op het dak hingen) die natuurlijk in de gemiddeldes doorwerken. Als de prestaties vergelijkbaar blijven zoals die in de laatste, stabiele jaren daadwerkelijk zijn verkregen, wordt het gemiddelde verschil tussen de 93 Wp en 108 Wp groep wel kleiner.

NB: EZ-dochter SenterNovem rekent nog steeds in haar documenten over zonnestroom met totaal achterhaalde "Nederlands gemiddelde productiecijfers" van 700 kWh/kWp, door het CBS overgenomen in hun statistieken om de "energetische productie" van verkochte modules te berekenen (i.p.v. die opbrengst keihard te laten vaststellen). Het ECN hanteert in hun (in een eerder stadium door mij uitgebreid besproken SDE basis-)rapport voor moderne zonnepanelen met een "geupdate" waarde van 850 kWh/kWp. Een "beleid" wat is voortgezet in het rapport voor 2009-2010 en wat volgens Siderea.nl achterhaald is voor de meeste moderne installaties in Nederland. Nog steeds voor beide ouderwetse Shell modules (in, uiteraard, de zonnige kuststrook) ver beneden de door Polder PV via het OK4 data interface gemeten, en middels uitfiltering van inverter defecten bepaalde gemiddelde genormeerde opbrengst van gemiddeld (status eind 2009) 904 (93 Wp) tot 940 (108 Wp met gedeeltelijke beschaduwing), of zelfs 969 kWh/kWp (pal zuid gerichte laatste 2 stuks 108 Wp exemplaren).

Rob de Bree van Siderea.nl, die in de praktijk geijkte simulaties doet voor zonnestroom productie in Nederland, komt ook al op (veel) hogere genormeerde opbrengsten, ook in de rest van Nederland waar lagere zoninstraling is (i.v.m. de duidelijke, op de KNMI site gerapporteerde west >>> oost instralingsgradiënt in ons land). Waarden van ver boven de 850 kWh/kWp tot zelfs boven de 900 kWh/kWp zijn volgens van Siderea.nl zelfs voor het oosten van het land mogelijk, bij optimale installatie. In de zonrijke kuststrook zijn waarden tot boven de 1.000 kWh/kWp per jaar mogelijk, zie Solarlin in Vlissingen (harde praktijkdata), en de uitermate interessante site van Rob de Bree.


Andere genormeerde grafieken

Voor de andere genormeerde opbrengsten van de Polder PV subsystemen gelieve de volgende webpagina's op Polder PV te bezoeken:

Totaaloverzichten (vanaf start deelsystemen tot en met heden):
genormeerde dagopbrengsten
genormeerde weekopbrengsten
genormeerde maandopbrengsten

Jaaroverzichten (grafiek per afgerond jaar):
genormeerde dagopbrengsten
genormeerde weekopbrengsten
genormeerde maandopbrengsten
genormeerde seizoens-, kwartaal- en halfjaarsopbrengsten

 


© 2010 Peter J. Segaar/Polder PV, Leiden (NL)