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de formule om het rendement van een zonnepaneel te berekenen?

Le rendement d’un panneau solaire est un critère essentiel pour évaluer sa performance, car il détermine la capacité de cet équipement à convertir l’énergie solaire en électricité. Plus le rendement est élevé, plus le panneau solaire est efficace. 

Dans cet article, nous vous expliquerons ce qu’est le rendement d’un panneau solaire, comment le calculer (avec un exemple concret) et les facteurs qui l’influencent. Nous vous donnerons également quelques conseils pour optimiser le rendement de votre installation solaire et rentabiliser votre investissement plus rapidement. C’est parti !

Wat is het rendement van een zonnepaneel?

Le rendement d’un panneau solaire, également appelé efficacité énergétique, est un paramètre qui indique la proportion d’énergie solaire incidente qui est convertie en énergie électrique « utile » par le panneau solaire. C’est un indicateur majeur de la performance d’un panneau solaire, dans la mesure où il permet d’évaluer l’efficacité avec laquelle il convertit l’énergie solaire reçue en énergie électrique.

Comme vous allez le constater dans la suite de ce guide pratique, le rendement des panneaux solaires est un paramètre complexe qui dépend de nombreux facteurs liés aux matériaux, à la conception, aux conditions environnementales et à l’installation. L’amélioration du rendement des panneaux solaires est un domaine de recherche très dynamique, en écho aux enjeux de développement durable, mais également dans un contexte de crise de l’énergie.

Hoe bereken je het rendement van een zonnepaneel?

Het rendement (η ) van een zonnepaneel wordt meestal uitgedrukt als percentage (%) door het elektrisch vermogen dat door het paneel wordt geproduceerd, of "P_out", te delen door het zonnevermogen dat op het oppervlak van het paneel valt, of "P_in", en te vermenigvuldigen met 100 om een percentage te krijgen.

Hier is de formule om het rendement van een zonnepaneel te berekenen: 

η Rendement zonnepaneel (%) =
Opgewekt elektrisch vermogen (Puit) Invallend zonnevermogen (Pin)
× 100

Zoals we zullen zien, hebben verschillende factoren invloed op het rendement van zonnepanelen, maar er zijn min of meer betrouwbare gemiddelden afhankelijk van het type zonnecel (tussen 10 en 22 %), met een theoretische limiet van 31 %.

Voorbeeld van een berekening van het rendement van een zonnepaneel

prenons un exemple de calcul du rendement d’un panneau solaire. Supposons que vous ayez un panneau solaire dont vous connaissez la puissance de sortie électrique maximale (Pmax) et la surface, et que vous souhaitiez calculer le rendement.

  1. Maximaal elektrisch uitgangsvermogen (Pmax): Stel dat het zonnepaneel een maximaal vermogen heeft van 300 W;
  2. Oppervlakte zonnepaneel (S): stel dat het 2 m² is;
  3. Standaard zonnestraling (G) : 1 kW/m² (1000 W/m²) ;
  4. Incidentele zonne-energie (P_in) : Multipliez la surface du panneau solaire par l’irradiation solaire standard. P_in = S * G = 2 m² * 1000 W/m² = 2000 W ;
  5. Efficiëntie zonnepaneel (η) : η = (Pmax / P_in) * 100 η = (300 W / 2000 W) * 100 = 15 %

In dit voorbeeld is het rendement van het zonnepaneel 15 %. Cela signifie que 15 % de l’énergie solaire incidente est convertie en énergie électrique, tandis que le reste est perdu sous forme de chaleur ou de réflexion.

Waarom het rendement van een zonnepaneel meten? 

Rendement is een doorslaggevende KPI als het gaat om het beoordelen van de algehele prestaties van zonnepanelen, zowel voor professionals als voor eindgebruikers. Het meten van het rendement van zonnepanelen maakt het mogelijk om de prestaties van verschillende zonnetechnologieën te evalueren en te vergelijken, om fotovoltaïsche installaties te dimensioneren en te optimaliseren en, als je een professional of een enthousiasteling bent, om op de hoogte te blijven van de technologische vooruitgang op het gebied van zonne-energie.

We hebben een lijst samengesteld van de verschillende manieren waarop het rendement van zonnepanelen kan worden gemeten: 

De efficiëntie van zonnepanelen berekenenUitleg
Vergelijking van technologieënEfficiency vergelijkt de prestaties van verschillende zonnepaneeltechnologieën en halfgeleidermaterialen. Dit helpt onderzoekers en fabrikanten om de meest veelbelovende technologieën te identificeren en hun inspanningen te richten op de ontwikkeling en verbetering ervan.
Keuze van het zonnepaneelPour les installateurs et les consommateurs, le rendement est un critère important lors de la sélection des panneaux solaires. Un panneau avec un rendement élevé produira plus d’énergie électrique pour une surface donnée, ce qui est particulièrement important dans les situations où l’espace est limité.
Energieproductie berekenenConnaître le rendement d’un panneau solaire est essentiel pour estimer la production d’énergie d’un système photovoltaïque. Les installateurs et les ingénieurs peuvent utiliser cette information pour dimensionner correctement les systèmes et pour déterminer la quantité d’énergie qu’un système produira au cours de sa durée de vie.
Beoordeling van kwaliteit en betrouwbaarheidEen hoog rendement wordt over het algemeen geassocieerd met een superieure productiekwaliteit en hoogwaardige materialen. Door het rendement van zonnepanelen van verschillende fabrikanten te vergelijken, kunnen consumenten en installateurs een idee krijgen van de kwaliteit en betrouwbaarheid van de producten.
Technologische vooruitgang bewakenLa mesure du rendement des panneaux solaires permet de suivre les progrès réalisés dans le domaine de la recherche et du développement de nouvelles technologies solaires. Les chercheurs et les fabricants peuvent ainsi évaluer l’efficacité de leurs innovations et orienter leurs efforts pour améliorer encore davantage l’efficacité énergétique des panneaux solaires.

Prenons le facteur numéro 3. Le rendement des panneaux solaires est un indicateur crucial pour déterminer la quantité d’énergie qu’un système photovoltaïque (PV) peut produire sur une période donnée. Par exemple, si un panneau solaire de 1 m² reçoit un ensoleillement de 1000 W/m² et possède un rendement de 20 %, la puissance électrique produite sera de :

P_uit = Opbrengst × P_in × Oppervlakte 

P_uit = 0,2 × 1000 W/m² × 1 m² 

P_uit = 200 W

Dit zonnepaneel produceert dus 200 W d’énergie électrique en conditions optimales.

Wat is het verschil tussen de productie van zonnepanelen en de opbrengst?

Er bestaat bij het grote publiek nog steeds een zekere verwarring tussen de opbrengst en het rendement van zonnepanelen. Deze twee grootheden zijn verschillend, maar nauw met elkaar verbonden: 

  1. Het rendement van het zonnepaneel mesure l’efficacité avec laquelle le panneau convertit l’énergie solaire incidente en énergie électrique. Il est exprimé en pourcentage et est déterminé en comparant la puissance électrique produite par le panneau à la puissance solaire incidente sur sa surface. C’est donc un indicateur paneel-specifiek, en fonction du type de cellules solaires (mono-Si, multi-Si, CdTe, CIGS, etc.), de la qualité de fabrication, des éventuelles pertes optiques et électriques, de la température de fonctionnement et de l’angle d’incidence de la lumière ;
  2. De productie, en revanche, fait référence à la quantité d’énergie électrique effectivement produite par un panneau solaire au cours d’une période donnée, généralement exprimée en kilowattheures (kWh) ou en mégawattheures (MWh). La production dépend de plusieurs facteurs, comme le rendement du panneau solaire, la quantité d’énergie solaire incidente (irradiation solaire), les conditions environnementales (température, couverture nuageuse et ombrage) et l’installation (orientation, inclinaison, qualité du système de montage).

Welke factoren beïnvloeden de efficiëntie van een zonnepaneel?

Het rendement van zonnepanelen is een complexe parameter die afhangt van een aantal factoren. De volgende tabel geeft een overzicht van deze variabelen, met meer gedetailleerde uitleg in de tweede kolom voor een beter geïnformeerd publiek.

FactorUitlegInvloed op de prestaties(score van 5)
Type zonnecellenSilicium monocristallin (mono-Si) : rendement entre 18 % et 22 %Silicium polycristallin (multi-Si) : rendement entre 15 % et 18 %Tellurure de cadmium (CdTe) : rendement entre 10 % et 12 %Diséléniure de cuivre, d’indium et de gallium (CIGS) : rendement entre 12 % et 16 %Pérovskites : rendement potentiel jusqu’à 25 % (technologie émergente)5/5
ProductiekwaliteitLe taux de défauts dans le matériau semi-conducteur peut augmenter la recombinaison des porteurs de charges.L’épaisseur et la composition uniformes de la couche absorbante améliorent l’absorption de la lumière et le rendementLa qualité des contacts métalliques influe sur les pertes électriques constatées.4/5
Optische verliezenReflectie (percentage licht dat wordt gereflecteerd door het paneeloppervlak) en parasitaire absorptie door niet-actieve materialen hebben een invloed op de efficiëntie.3/5
Elektrische verliezenNiet in de laatste plaats vanwege de interne weerstand van het halfgeleidermateriaal, de onderlinge verbindingen en de metalen contacten.3/5
BedrijfstemperatuurDeze factor wordt gemeten door de temperatuurcoëfficiënt. Voor siliciumcellen daalt de efficiëntie met 0,3 % per graad Celsius boven 25°C.4/5
Invalshoek van lichtDe absorptie is maximaal en de efficiëntie is optimaal wanneer het licht loodrecht op het oppervlak van het zonnepaneel staat.3/5
SchaduweffectenZe kunnen worden geneutraliseerd door bypass diodes te gebruiken en het ontwerp te optimaliseren.3/5
InstallatieOriëntatie, helling en ventilatie hebben invloed op de opbrengst van het zonnepaneel.4/5

Hoe kan ik de opbrengst van een zonnepaneel optimaliseren?

Het rendement van een zonnepaneel hangt af van een aantal factoren, waarvan sommige extern zijn, maar de gebruiker heeft een kleine speelruimte om het te optimaliseren. We leggen het uit.

#1 Het niveau van het zonlicht

Plus l’irradiation solaire est importante, plus la production d’énergie est élevée. Il est crucial de choisir un emplacement avec un bon niveau d’ensoleillement pour maximiser la performance des panneaux solaires. Les données météorologiques et l’Atlas Solaire peuvent vous aider à déterminer l’irradiation solaire de votre région. 

#2 Oriëntatie van de zonnepanelen 

Dans l’hémisphère Nord, les panneaux solaires doivent être orientés vers le sud pour capter un maximum de lumière solaire. Inversement, dans l’hémisphère Sud, ils doivent être orientés vers le nord. Une orientation Est ou Ouest peut également être envisagée, mais elle peut réduire légèrement le rendement global.

#3 De helling van de zonnepanelen 

L’angle d’inclinaison optimal dépend de la latitude du lieu d’installation et varie tout au long de l’année. En règle générale, l’angle d’inclinaison optimal est égal à la latitude du site d’installation. Pour maximiser le rendement, il est possible d’ajuster l’inclinaison des panneaux solaires à différentes périodes de l’année.

#4 L’influence de la température 

Het rendement van zonnepanelen neemt af naarmate de temperatuur stijgt. Goede ventilatie en voldoende afstand tussen de panelen en het dak kunnen helpen om een optimale bedrijfstemperatuur te behouden en de opbrengst te verbeteren.

#5 De invloed van beschaduwing 

L’ombrage peut avoir un impact négatif significatif sur le rendement des panneaux solaires. On cherchera dans la mesure du possible à éviter l’installation de panneaux solaires dans des zones sujettes à l’ombrage, comme sous les arbres ou près de bâtiments hauts. L’utilisation de panneaux solaires équipés de diodes de dérivation ou de micro-onduleurs peut éventuellement réduire l’impact de l’ombrage partiel.

#6 Zonnepaneeltechnologie 

Les panneaux solaires à base de silicium monocristallin ont généralement un rendement plus élevé que ceux à base de silicium polycristallin ou d’autres technologies.

#7 Onderhoud van zonnepanelen

La poussière, les débris et la saleté peuvent s’accumuler sur la surface des panneaux et réduire leur rendement en bloquant la lumière du soleil.

Hoe een installatie van zonnepanelen rendabel maken

Gemiddeld verdient een investering in zonnepanelen zichzelf terug in ongeveer vijftien jaar... en dit break-even punt lijkt te versnellen naarmate de paneelprijzen dalen en de energieprijzen stijgen. Er zijn een aantal maatregelen die je kunt nemen om je investering sneller terug te verdienen: 

  1. Het zonnepotentieel van de locatie evalueren vóór de installatie ; 
  2. Keuze uit monokristallijn silicium zonnepanelen van hoge kwaliteit;
  3. Optimisation de l’orientation et de l’inclinaison tout au long de la journée et de l’année ;
  4. Assurez-vous que l’installation est réalisée par des professionnels qualifiés et que le dimensionnement du système est adapté à vos besoins énergétiques ;
  5. Effectuez un entretien régulier de l’installation solaire : nettoyage des panneaux, inspection des câbles, des supports et des onduleurs… ;
  6. Utilisation d’un onduleur de qualité ;
  7. Adaptez votre consommation d’énergie aux heures d’ensoleillement, et envisagez d’installer un système de stockage d’énergie pour valoriser l’énergie excédentaire ;
  8. Profiteer van stimuleringsmaatregelen en subsidies van de overheid;
  9. Si votre installation solaire produit plus d’électricité que vous n’en consommez, envisagez de revendre l’énergie excédentaire au réseau électrique.

Julien G.

Julienafgestudeerd in werktuigbouwkunde en gespecialiseerd in klimaattechniek is sinds 2009 een schrijver gespecialiseerd in hernieuwbare energie, met expertise in warmtepompen en fotovoltaïsche zonnepanelen voor individuele huisvesting.
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