• We zijn bereikbaar 06 16 5858 61

Naam (verplicht)

Telefoonnummer (verplicht)

Zonne-energie in Nederland

Zonne-energie in Nederland

De hoeveelheid zonne-energie die Nederland per jaar ontvangt, is ongeveer 40 maal zo groot als het totale energiegebruik in Nederland. Als gevolg van bewolking bestaat de jaarlijkse instraling in Nederland voor circa 50 tot 60% uit diffuus licht (indirect licht), komend vanuit alle richtingen. De totale zoninstraling in Nederland op een horizontaal vlak bedraagt circa 1000 kWh per vierkante meter, per jaar.

Instralingstermen

De term ‘instraling’ of zonnestraling staat voor de hoeveelheid ingestraalde zonne-energie per oppervlakte-eenheid in een bepaalde periode. Bijvoorbeeld de jaarlijkse instraling op het horizontale vlak in De Bilt bedraagt 973 kWh/m2.

Het is van belang om duidelijkheid te hebben over het vlak van instraling. Zoals hierboven genoemd, dient men voor de instraling aan te geven welk vlak het betreft. Bij instralingsgegevens van een bepaalde geometrische locatie, bijvoorbeeld De Bilt, zijn de waarden gedefinieerd voor het horizontale vlak. Bij instraling op de zonnepanelen van een zon-PV systeem spreekt men over de instraling op het zon-PV systeem vlak. Voor het vertalen van instralingswaarden op het horizontale vlak naar instralingswaarden op het arrayvlak en voor het beoordelen van beschaduwing is het van belang om onderscheid te maken tussen het directe en het diffuse deel van de instraling. Directe instraling bereikt ons zonder dat het zonlicht verstrooid is aan de atmosfeer, het komt dus letterlijk recht van de zon af. Diffuse instraling bereikt ons nadat het zonlicht verstrooid is aan de atmosfeer, het komt dus van de gehele hemelkoepel af.
Op wolkenloze momenten is het diffuus percentage van de irradiantie laag, ongeveer 20 procent maar nooit 0 procent. Dit laatste komt omdat overdag altijd licht van de hemelkoepel afkomt. Bij zware bewolking is het diffuus percentage van de irradiantie 100 procent. Het diffuse deel van de instraling in Nederland per jaar op het horizontaal vlak is ongeveer 60 procent.

Plaats afhankelijkheid van de instraling

De jaarlijkse instraling op het horizontale vlak is natuurlijk niet overal op de wereld hetzelfde, zelfs binnen Nederland zijn er verschillen. Onderstaand figuur geeft de verdeling van de jaarlijkse instraling in Nederland voor een ‘gemiddeld jaar’ weer. Hierin is te zien dat de kuststreek ongeveer 10 procent meer instraling ontvangt dan het oosten van Nederland. Vaak wordt voor Nederland gerekend met De Bilt als referentielocatie. Voor de Bilt is de gemiddelde jaarlijkse instraling 973 kWh/m2.

Tijdsafhankelijkheid van de instraling

Door variaties in het weer varieert de jaarlijkse instraling van jaar tot jaar. Over een periode van 10 jaren is tijdens het ‘beste zonnejaar’ in De Bilt de instraling op het horizontale vlak ongeveer 15 procent hoger en tijdens het ‘slechtste zonnejaar’ 15 procent lager dan het langjarig gemiddelde van 973 kWh/m2. De bijbehorende verschillen voor de optimale oriëntatie (zuid, 36° helling) zijn 18 procent hoger en 18 procent lager dan het langjarig gemiddelde van 1123 kWh/m2) (bron: Meteonorm versie 4). Verder zijn er uiteraard verschillen tussen de instralingswaarden per maand waarbij opgemerkt kan worden dat de maand juni gemiddeld de beste maand is voor het opwekken van zonnestroom.

Globale instraling Nederland in kWh/m2

Figuur 1: verdeling van de jaarlijkse instraling op het horizontale vlak (in kWh/m2) in Nederland (bron Novem S102).

Oriëntatieafhankelijkheid van de instraling

Om de beschikbare instraling op het horizontaal vlak optimaal te benutten is het nodig om het zon-PV systeem een geschikte oriëntatie te geven. De oriëntatie wordt gedefinieerd door de hoek ten opzichte van het noorden ook wel azimuthoek genaamd, oost komt overeen met een azimut van 90° en ten opzicht van het horizontal vlak tilthoek genaamd, verticaal komt overeen met een tilt van 90°. Bij netgekoppelde PV systemen is het van belang om de jaarlijkse elektriciteitsproductie te optimaliseren. Voor Nederland hoort daar een azimuthoek van ongeveer 185° en een tilthoek van ongeveer 36° bij. Deze oriëntatie is echter niet erg kritisch: binnen zekere grenzen beïnvloeden afwijkingen van de optimale oriëntatie de jaarlijkse instraling op het zon-PV systeem maar weinig. Dit is zichtbaar gemaakt in figuur 2.

De hierin aangegeven optimale oriëntatie (100 procent) komt overeen met een jaarlijkse instraling op het zon-PV systeem van 1123 kWh/m2). Bij zuidgerichte PV systemen is de instraling minder dan 5 procent lager dan de optimale waar als de tilthoek zich bevindt tussen 20° en 60°. Naarmate de azimuthoek grotere afwijkingen van de optimale waarde gaat vertonen, neemt de optimale tilthoek af en wordt deze ook minder tolerant. Zo kan men uit figuur 2 aflezen dat de optimale instraling bij een ZZW-gericht systeem nog 90 procent van het optimum is mits de tilthoek zich tussen 15° en 25° bevindt.

Jaarlijkse instraling in procenten

Figuur 2: Jaarlijkse instraling als functie van de oriëntatie van het zon-PV systeem in Nederland uitgedrukt in procenten van de optimale waarde, 1123 kWh/m2. (bron Novem S107).