Zonnepanelen

Het zonnestroomsysteem

Zonnestroomsystemen bestaan uit drie hoofdcomponenten: zonnepanelen, omvormer(s) en installatiemateriaal.  De zonnepanelen worden uiteraard op het dak van het gebouw aangebracht, afhankelijk van het type dak wordt hiervoor plat dak of schuin dak installatiemateriaal gebruikt. De omvormer zorgt ervoor dat de elektriciteit van de zonnepanelen geschikt wordt gemaakt voor gebruik en teruglevering. Hieronder zullen deze componenten nader beschreven worden.

 

Zonnepaneel

Een zonnepaneel bestaat uit een aantal in serie geschakelde zonnecellen. De zonnecellen zijn opgebouwd uit een aantal dunne laagjes met verschillende elektrische eigenschappen. Wanneer licht op de zonnecel valt dan wordt binnen in de zonnecel een elektrische spanning opgewekt; deze spanning kan benut worden.

 

Het is belangrijk om te realiseren dat de zonnecellen binnen een zonnepaneel en de zonnepanelen binnen een zonnestroomsysteem in serie geschakeld staan. Dit is van belang omdat schaduw op een klein deel van een zonnepaneel (zonnecel) ervoor kan zorgen dat het gehele systeem slecht presteert. Een zonnestroomsysteem kan hierbij vergeleken worden met ouderwetse kerstverlichting: slechts 1 lampje hoeft kapot te gaan om de hele verlichting uit te schakelen.

 

Er zijn verschillende soorten zonnecellen (zonnepanelen) verkrijgbaar. In hoofdlijn zijn de zogenaamde kristallijne en dunne film zonnecellen te onderscheiden. Kristallijne zonnepanelen maken momenteel het overgrote gedeelte van de markt uit (tot 90%) en zijn onder te verdelen in mono kristallijne en multi kristallijne zonnepanelen. Mono kristallijne zonnecellen bestaan uit silicium met een zeer hoge puurheid en een vrijwel perfecte kristalstructuur, hierdoor hebben deze cellen een hoger rendement dan de multi kristallijne zonnecellen die eveneens zijn opgebouwd uit zeer puur silicium maar met een minder perfect geordende kristalstructuur. Mono kristallijne zonnepanelen zijn echter ook iets duurder; het grootste gedeelte van de markt wordt dan ook ingenomen door multi kristallijne zonnepanelen.

 

Het vermogen van een zonnepaneel wordt uitgedrukt in Watt piek (Wp). Dit is het vermogen dat een bepaald zonnepaneel levert onder standaard test omstandigheden. In praktijk zal het vermogen dat een zonnepaneel daadwerkelijk levert onder invloed van onder andere de stand en sterkte van de zon en temperatuur sterk variëren. Een zonnepaneel bestaat uit een aantal in serie geschakelde zonnecellen, meestal 60. De zonnecellen zijn geselecteerd op efficiëntie; zonnecellen met gelijke efficiëntie worden toegepast in een zonnepaneel. Door zonnecellen met verschillende efficiëntie toe te passen worden zonnepanelen met verschillende vermogens verkregen. Dit is de reden dat een zonnepaneel met hetzelfde formaat een vermogen kan hebben uiteenlopend van, bijvoorbeeld, 250 Watt piek tot 275 Watt piek.

 

De opbrengst van een zonnepaneel wordt uitgedrukt in kiloWattuur (kWh), dit is de hoeveelheid energie die het zonnepaneel heeft geleverd in bepaalde periode. Een optimaal geïnstalleerd zonnepaneel van 250 Wp zal in Nederland gemiddeld zo’n 235 kWh opleveren (1000 Wp (1 kWp), onder optimale omstandigheden kan dit echter oplopen tot zo’n 940 kWh. In de praktijk wordt gerekend met een gemiddelde opbrengst van 850 tot 900 kWh per kwp.).

 

Tip

Er zijn wereldwijd zeer veel producenten van zonnepanelen, over het algemeen kan gesteld worden dat de zonnepanelen van de top 10 producenten van zeer goede kwaliteit zijn. Hiernaast bieden deze producenten de meeste zekerheid met het oog op garantie en het naleven daarvan.

 

Omvormer

De spanning afkomstig van de zonnepanelen is gelijkspanning, deze is niet geschikt om in het elektriciteitsnet te voeren. Binnen een zonnestroomsysteem draagt de omvormer zorg voor het aanpassen van de gelijkspanning naar wisselspanning die wel geschikt is om in het elektriciteitsnet te voeren. Een goed gekozen omvormer zorgt ervoor dat de zonnepanelen in het zonnestroomsysteem optimaal presteren.

 

Normaliter bestaat uit een zonnestroomsysteem uit een enkele omvormer, grotere systemen kunnen echter uit meerdere omvormers bestaan. Er bestaan ook zogenaamde micro omvormers welke per zonnepaneel toegepast worden. Groot voordeel van deze micro omvormers is dat de prestaties van elk zonnepaneel individueel geoptimaliseerd worden. Dit kan met name interessant zijn wanneer er sprake is van schaduw op een aantal van de zonnepanelen in een zonnestroomsysteem. De micro omvormers zorgen ervoor dat de prestatie van het gehele systeem niet negatief beïnvloed wordt, zoals bij toepassing van een enkele omvormer, door schaduw op een beperkt aantal zonnepanelen.

 

Houd u rekening met het feit dat een omvormer een levensduur heeft van 15 jaar, waarbij voor de andere onderdelen van het zonne-energiesysteem een levensduur van 30 jaar kan worden aangehouden. Tussentijds dient u uw omvormer dus een keer te vervangen.

 

Installatiemateriaal

De zonnepanelen worden doorgaans op een dak bevestigd, het toegepaste installatiemateriaal dient de zonnepanelen op een dusdanige wijze aan het dak te bevestigen dat schade aan dak en zonnepanelen door de belasting van de zonnepanelen zelf, maar zeker ook door weersinvloeden, wordt voorkomen.

 

Voor vrijwel alle typen daken bestaat geschikt installatiemateriaal. In geval van een zadeldak worden de zonnepanelen doorgaans op rails bevestigd die door middel van dakhaken met het dak verbonden zijn. Deze dakhaken kunnen achter de panlatten geschoven zijn, maar er bestaan ook systemen waarbij de dakhaken aan de panlatten of het dakbeschot bevestigd worden met behulp van schroeven. In alle gevallen zal de dakbedekking slechts ten tijden van de installatie verwijderd hoeven te worden; na installatie wordt de dakbedekking weer teruggeplaatst. Er bestaan ook systemen waarbij de zonnepanelen in het dakvlak in plaats van boven de dakbedekking worden geïnstalleerd, deze zogenaamde indak-systemen zijn in Nederland echter minder gebruikelijk.

 

Tip

De zonnepanelen vormen een extra belasting voor het schuine dak, gemiddeld zo’n 13 kg/m² dakvlak; voor schuine daken is dit vrijwel nooit een probleem. Heeft u echter twijfel over de sterkte van uw dak, schakel dan een constructeur in om te bepalen of zonnepanelen in uw situatie haalbaar zijn.

 

Installatie op platte daken gebeurd doorgaans met behulp van aluminium beugels waar de zonnepanelen op bevestigd worden. De aluminium beugels worden met elkaar verbonden door aluminium profielen zodat een samenhangend systeem ontstaat. Om verschuiving van het zonnestroomsysteem bij hoge windsnelheden te voorkomen worden de aluminium profielen voorzien van ballast, vaak in de vorm van betontegels.

 

Tip

Let op: vanwege de benodigde ballast neemt de belasting op het dak fors toe tot meer dan 50 kg/m². Voor licht stalen of houten platte daken kan deze belasting te groot zijn. Heeft uw kerkgebouw een plat dak met licht stalen of houten constructie, schakel dan een constructeur in om te bepalen of het dak geschikt is voor toepassing van zonnepanelen.

 

Bij toepassing van zonnepanelen op platte daken dient rekening gehouden te worden met de ruimte tussen de rijen zonnepanelen. Deze tussenruimte dient voldoende te zijn om schaduw van de ene rij op de andere te voorkomen. Wanneer zonnepanelen onder een kleinere hoek geïnstalleerd worden is minder tussenruimte tussen de zonnepanelen nodig, er kunnen dan dus meer zonnepanelen op een bepaald oppervlak geïnstalleerd worden. Zonnepanelen met een kleinere hoek zullen echter ook minder opbrengen dan zonnepanelen die onder een grotere (ideale) hoek geïnstalleerd worden; het verschil in opbrengst bedraagt doorgaans maximaal 11%. Wanneer voor maximale opbrengst per dakoppervlak gekozen wordt moeten de zonnepanelen onder een kleine hoek worden aangebracht; omdat er meer zonnepanelen geïnstalleerd kunnen worden wordt het verlies aan opbrengst per paneel gecompenseerd. Wanneer dakoppervlak geen probleem is dan wordt uiteraard aanbevolen om de zonnepanelen onder een zo optimaal mogelijke hoek (ca. 30°) te installeren.

 

Monitoring

De huidige omvormers maken het mogelijk om de opbrengst van het zonnepanelensysteem via internet te monitoren. Hiernaast bestaan er systemen die door middel van een informatiebord de opbrengst en CO2 besparing van het systeem weergeven.

 

Afhankelijk van de behoefte van de gebruiker kan een zogenaamd monitoringsysteem geïnstalleerd worden bij het zonnestroomsysteem. Ten eerste kan een dergelijk systeem gebruikt worden om geïnteresseerden te informeren over de opbrengst van het systeem. Door middel van een specifieke internetpagina of zelfs een digitaal informatiebord kan de opbrengst en CO2 besparing van het systeem weergegeven worden. Hiernaast kan een monitoringsysteem gebruikt worden om de prestaties van het systeem actief te monitoren en eventuele storingen snel op het spoor te komen. Dit kan van pas komen bij het verifiëren van de garantiestellingen van de leverancier / producent van het zonnestroomsysteem.

 

Tip

Door de opbrengst van de zonnepanelen te monitoren kan deze vergeleken worden met de beloofde opbrengst en worden eventuele storingen snel opgemerkt. Hiernaast kan monitoring het bewust omgaan met energie stimuleren.

 

Duurzaamheid en garantie

Zonnepanelen worden aangeschaft met de gedachte dat deze minstens 25 jaar probleemloos energie leveren, het is dan ook belangrijk om te kijken naar de garantie die een leverancier op de zonnepanelen geeft.

 

Duurzaamheid

De energetische terugverdientijd van zonnepanelen is gunstig; momenteel doet een zonnepaneel er ongeveer 1,2 jaar over om net zoveel energie op te wekken als er tijdens het productieproces nodig was om het zonnepaneel te fabriceren.

 

Naast de energetische terugverdientijd is het belangrijk om te kijken naar de manier waarop een producent van zonnepanelen omgaat met het totale energieverbruik, gebruik van chemicaliën, welzijn van werknemers en het optimaliseren van het productieproces. De prestaties van de grootste producenten van zonnepanelen op het gebied van duurzaamheid en sociale verantwoordelijkheid worden bijgehouden in de zogenaamde Solar Scorecard (http://www.solarscorecard.com/).

 

Zonnepanelen bevatten veel materialen die uitstekend te recyclen zijn. Om recycling van zonnepanelen aan te moedigen heeft een aantal producenten de non-profit organisatie PV Cycle opgericht. Deze organisatie neemt de inzameling, transport en recycling van zonnepanelen voor haar rekening. Let bij producenten op het lidmaatschap van PV Cycle; meestal wordt het logo van PV Cycle duidelijk vermeld op de productdocumentatie (http://www.pvcycle.org/).

 

Garantie

Zonnepanelen worden doorgaans voorzien van een productgarantie van tenminste 10 jaar. Hiernaast worden garanties afgegeven voor het minimale vermogen van de zonnepanelen na een aantal jaar. Door veroudering neemt het vermogen van zonnepanelen jaarlijks met ongeveer 0,5% af.Vaak wordt minimaal 91% van het Wattpiek vermogen na 10 jaar en minimaal 80% van het Wattpiek vermogen na 25 jaar gegarandeerd.

 

Omvormers zijn het meest kwetsbare onderdeel van een zonnepanelensysteem, dit is terug te zien in de standaard garantie die bij een omvormer geleverd wordt. Normaliter is een omvormer voorzien van 5 jaar productgarantie, welke tegen behoorlijke kosten verlengd kan worden tot 10, 15 of zelfs 25 jaar. Omdat de zonnepanelensector relatief jong is zal de komende tijd uitwijzen hoe de minimale levensduur van omvormers zich ontwikkelt, hierbij zal met name de Duitse markt voor veel verbruikscijfers zorgen daar Duitsland voorloper in Europa is.

 

Op het installatiemateriaal wordt doorgaans 20 jaar garantie gegeven.

 

Financieel

Terug leveren van elektriciteit

Wanneer de zonnepanelen op een bepaald moment meer elektriciteit opwekken dan verbruikt wordt zal het overschot aan elektriciteit teruggeleverd worden aan het elektriciteitsnet. Dit gebeurt volledig automatisch. Dit betekent dat op dat moment geen energie ingekocht hoeft te worden, de opgewekte energie wordt in dit geval gewaardeerd op de kostprijs van de energie die anders betaald zou moeten worden.

 

Aan het einde van het jaar bepaalt de energieleverancier hoeveel energie verbruikt en hoeveel energie teruggeleverd is, het verschil tussen het verbruik en de teruglevering wordt gefactureerd. Wordt er bijvoorbeeld 5.000 kWh opgewekt door de zonnepanelen en is het eigenverbruik 11.000 kWh, dan wordt 6.000 kWh aan het einde van het jaar gefactureerd. Er hoeft in dit geval ook alleen over de gefactureerde 6.000 kWh energiebelasting en BTW betaald te worden. Blijkt aan het einde van het jaar dat er meer energie teruggeleverd is dan verbruikt, dan wordt deze energie tegen een marktconforme prijs vergoed.

 

Belangrijk om te vermelden is het feit dat bovenstaande niet geldt voor grootverbruikers (aansluiting groter dan 3×80 Ampère). Grootverbruikers zijn zelf verantwoordelijk voor het maken van afspraken met energieleveranciers over tarieven en voorwaarden. Dit geldt ook voor de voorwaarden en tarieven van teruggeleverde energie.

 

Kosten en baten zonnepanelen

De totale prijs voor een zonnestroomsysteem, inclusief installatie, ligt momenteel rond de € 1,60 per Wp (Watt-piek). In Nederland levert een gemiddeld PV systeem per Wp een hoeveelheid elektriciteit van 0,9 kWh per jaar. Voor kerkgebouwen ligt het variabele deel van de elektriciteitsprijs rond de 0,175 euro per kWh. Hieruit volgt dat de terugverdientijd van een zonnestroomsysteem voor een kerk gemiddeld op dit moment 8 jaar is.

 

 

Kerkgebouwen zijn doorgaans kleinverbruikers en kunnen hierdoor gebruik maken van de hierboven beschreven salderingsregeling. Deze regeling maakt het investeren in zonnepanelen financieel interessant zolang het totale verbruik onder de 30 tot 40 duizend kWh blijft. Indien uw gebouw beschikt over een grootverbruik aansluiting dan mag er wettelijk niet gesaldeerd worden en wordt door de leverancier een marktconforme vergoeding betaald voor de aan het net terug geleverde kWh’s. Deze vergoeding maakt het financieel doorgaans niet interessant om te investeren in zonnepanelen. De Rijksoverheid heeft de zogenaamde SDE+-subsidie in het leven geroepen om juist deze systemen ook rendabel te kunnen maken. Bent u grootverbruiker dan adviseren wij dan ook om deze subsidie aan te vragen alvorens een PV-systeem te realiseren. Wij begeleiden u graag bij de aanvraag van deze subsidie.

 

Teruggave BTW

Niet-zakelijke bezitters van zonnestroomsystemen kunnen de BTW die over het zonnestroomsysteem betaald is terugvragen. Het terugvragen van de BTW over de aanschaf van het systeem heeft echter tot gevolg dat ook over de productie van de zonnepanelen BTW betaald dient te worden. Dit hoeft echter niet indien het totaal te betalen BTW bedrag (dus niet alleen van de zonnepanelen) in een jaar minder dan € 1.883,- bedraagt, in dat geval kan namelijk gebruik gemaakt worden van de Kleine Ondernemers Regeling en hoeft geen BTW betaald te worden. Indien op jaarbasis meer dan € 1.883,- aan BTW betaald wordt dan dient ook over de opbrengst van de zonnepanelen BTW betaald te worden.

 

Stimulering door de overheid

De Nederlandse overheid stimuleert toepassing van zonnepanelen door middel van een aantal regelingen. Ten eerste is er de hierboven beschreven salderingsregeling voor kleinverbruikers. Grootverbruikers kunnen hier geen gebruik van maken, voor grootverbruikers is echter de Stimulering Duurzame Energieproductie (SDE+) regeling van kracht. Met deze regeling stimuleert de overheid de productie van hernieuwbare energie, doel is om onrendabele projecten financiële zekerheid te bieden. Meer informatie over de SDE+-regeling is terug te vinden op de website van de Rijksdienst voor Ondernemend Nederland (http://www.rvo.nl/subsidies-regelingen/zon-sde-2015).

 

Tip

Zonnepanelen zijn vooral interessant voor kleinverbruikers van elektriciteit, dit komt hoofdzakelijk omdat kleinverbruikers een (veel) hoger bedrag aan energiebelasting betalen.Voor grootverbruikers zijn zonnepanelen alleen financieel interessant als gebruik gemaakt kan worden van de SDE+-regeling.

 

Stappenplan zonnepanelen

Overweegt u zonnepanelen aan te schaffen? Onderstaande punten bieden houvast bij de aanschaf:

  • Zijn zonnepanelen de juiste optie?
    • Zonnepanelen verdienen zich gemiddeld in 8 jaar terug en blijven doorgaans 25 tot 30 jaar op een dak liggen. Wanneer een dak binnen afzienbare tijd (10 tot 15 jaar) aan onderhoud toe is wordt het dan ook afgeraden om op dat dak zonnepanelen te installeren. De kosten van het tijdelijk verwijderen en vervolgens herplaatsen van de zonnepanelen heeft een nadelig effect op de terugverdientijd.
    • Bent u een kleinverbruiker? Voor grootverbruikers is het op dit moment financieel niet interessant om te investeren in zonnepanelen omdat de prijs die een grootverbruiker voor een kWh betaald (en dus met zonnepanelen bespaard) erg laag, de terugverdientijd is in deze gevallen erg lang.
  • Is het dak waarop de zonnepanelen gepland zijn geschikt?
    • Er dient rekening gehouden te worden met mogelijk schaduw op de zonnepanelen, die moet zo min mogelijk zijn. Schaduw kan veroorzaakt worden door dakkapellen, cv-pijpjes, ontluchtingspijpen, schoorstenen, daklichten en dakramen, maar natuurlijk ook door andere gebouwen en bomen.
    • Is het dak draagkrachtig genoeg?
    • Het ideale dak heeft geen last van schaduw en is zonder obstakels, bij voorkeur is het een ononderbroken oppervlak.
  • Wat is het elektriciteitsverbruik?
  • Hoeveel zonnepanelen?
    • Waarop wordt de hoeveelheid zonnepanelen gebaseerd, op beschikbaar budget, beschikbaar dakoppervlak of op het elektriciteitsverbruik?
  • Vraag offertes aan
    • Vraag een aantal (niet teveel) offertes op van betrouwbare installateurs. Kijk of een installateur het Zonnekeur keurmerk heeft, lid is van bijvoorbeeld Uneto VNI of bijvoorbeeld in het bezit is van een VCA certificaat.
    • Misschien is er bij u in de buurt een collectieve inkoop van zonnepanelen waaraan u kan mee doen
    • Zonnepanelen zijn maatwerk. Zeker op een kerkgebouw is het aanbrengen van zonnepanelen een kwestie van maatwerk, verwacht dan ook van een installateur dat deze bij u langs komt om de situatie in zich op te nemen. Alleen op deze manier kan er een goede offerte uitgebracht worden.
  • Bekijk de offertes kritisch
    • Kijk kritisch naar de voorgerekende terugverdientijden. De terugverdientijd van zonnepanelen wordt nog wel eens bepaald aan de hand van energieprijsstijgingen van 7 tot 8% per jaar, dit is onrealistisch. De afgelopen jaren zijn de energieprijzen nauwelijks gestegen. Een realistische offerte berekent de terugverdientijd zonder of met een zeer beperkte jaarlijkse stijging van de energieprijs (0 – 1,5%).

 

Zonnepanelen en monumenten

Indien uw kerkgebouw een monument is of binnen een beschermd stads- of dorpsgezicht ligt zal u doorgaans een omgevingsvergunning nodig hebben voor plaatsing van een zonnestroomsysteem. Dit geldt ook wanneer de zonnepanelen geplaatst worden op erven (zoals tuinen) en op andere plekken van het gebouw dan het dak. Binnen beschermde stads- en dorpsgezichten kunnen zonnepanelen soms vergunningsvrij geplaatst worden indien deze op een schuin achterdakvlak worden geplaatst. Belangrijk criterium hierbij is echter dat de zonnepanelen (het dakvlak) niet zichtbaar is voor het publiek.

 

In het algemeen geldt voor monumenten dat zonnepanelen het beste geplaatst kunnen worden op platte daken, bijgebouwen of het erf. Worden de zonnepanelen toch op het monumentale dak geplaatst dan dient rekening gehouden te worden met het feit dat de dakpannen behouden blijven (het systeem mag niet in het dak zelf verwerkt worden) en dat het dak minder waard en/of representatief zal worden.

 

 

Voor- en nadelen zonne-energie

Voordelen

  • Opwekking van groene elektriciteit zonder CO2-uitstoot
  • Weinig onderhoud
  • Vaak eenvoudig toe te passen, weinig aanpassingen aan elektrische installatie nodig
  • Snel te realiseren
  • Zichtbaar duurzame uitstraling (bij plaatsing op zadeldak)

Nadelen

  • Plaatsing van zonnepanelen op rijksmonumenten is vaak niet toegestaan, in een aantal gevallen kunnen zonnepanelen echter toch vergunningvrij geplaatst worden. Om dit te achterhalen kan informatie bij de gemeente ingewonnen worden of via www.omgevingsloket.nl
  • Lange terugverdientijd wanneer geen gebruik gemaakt kan worden van stimuleringsregelingen
  • Lage terugleververgoeding indien er sprake is van een grootverbruikersaansluiting

 

Kerken met ervaring

In Nederland is al een aantal kerken voorzien van zonnepanelen, onderstaand een aantal voorbeelden:

Vragen over zonnepanelen op uw kerkgebouwen?

Heeft u na het lezen van de informatie op deze pagina nog vragen over de toepassing van zonnepanelen op uw kerkgebouw, dan kunt u contact opnemen met Hellemans Consultancy voor onafhankelijk advies.

 

Wilt u weten hoe uw energieverbruik eruit ziet en hoe het zich verhoudt tot dat van vergelijkbare kerkgebouwen? Ga dan naar de benchmark tool van het Energie voor Kerken collectief om direct te zien hoe het energieverbruik van uw kerk ligt ten opzichte van het gemiddelde verbruik.