Totaaloverzichten

Cumulatieve dagopbrengsten

1. Cumulatieve dagopbrengsten 4x 93 Wp groep sinds aansluiting
2. Vergelijking 4x 93 Wp en 6x 108 Wp groep met trendlijnen
3. Cumulatieve dagopbrengsten 93 Wp en 108 Wp groep gestapeld

zie ook: gerealiseerde dagopbrengsten per jaar (deelsectie jaaroverzichten)

(update datum alle grafieken: 5 januari 2013)

1. Cumulatieve dagopbrengsten 4x 93 Wp groep sinds aansluiting

Zie ook weekopbrengsten resp. maandopbrengsten

update datum grafiek: 5 januari 2013

Metingen vanaf 28 maart 2000, toen het data interface op de computer werd aangesloten. "Gaten" in de grafiek zijn vakantieperiodes waarin niet gemeten kon worden. Sinds maart 2000 is de groep van 4 93 Wp AC-modules ruim 5 jaar in bedrijf en zijn er 3 OK4 inverters vervangen: 1 in juli 2002, 1 in januari 2003, en een vervangingsexemplaar in maart 2004 die het maar 1 jaar en 8 maanden heeft uitgehouden; eind december 2004 viel helaas weer het vermogen van 1 in 2000 geplaatste omvormer vrijwel helemaal weg; deze werd eind januari 2005 door een leenexemplaar vervangen. Vooral de uitval van een defecte inverter in juni/juli 2002 is goed in het cumulatieve resultaat van deze groep AC-modules terug te zien omdat in deze productieve maand met hoge opbrengsten er meteen een behoorlijk "gat" in de opbrengsten valt van 25% bij uitval van 1 van de 4 omvormers (bij de 108 Wp groep is het effect van uitval van 1 inverter minder dramatisch omdat deze groep 6 AC modules heeft en de productieuitval in die groep dus maar 17% is). Op 30-31 mei is in opdracht van NUON en na zware druk van diverse kanten incl. ondergetekende ons Sunpower® PV-systeem "gerenoveerd" en zijn alle omvormers naar binnen in huis verplaatst.

Verder is heel mooi de dag- en seizoensafhankelijke productie te zien met maximale opbrengsten van rond de 2 kWh per dag in de zomer en meestal veel minder dan 0,5 kWh per dag in de winterperiode. Bovenop de seizoenswisselingen zeer sterke fluctuaties in dagopbrengst die terug te voeren zijn op het actuele weer en de daarmee samenhangende lichtcondities.

Zo op het eerste gezicht lijkt er gedurende deze 13,5 jaar geen dramatische "vermindering" in de opbrengsten te zijn als gevolg van rendementsverlaging ("veroudering") van de zonnepanelen, maar daar moeten zeer nauwkeurige metingen over een lange periode voor verricht worden, bij gelijkblijvende systeemopstelling. Gezien de renovatie is dat feitelijk al niet meer mogelijk, omdat er extra kabelverliezen optreden door de gebruikte 25 meter lange DC kabels (2x 2,5 mm² aders per paneel), en omdat de omvormers geen extreme omgevingstemperatuur wisselingen meer te verduren krijgen, hetgeen in theorie hun levensduur ten goede zou moeten komen. Bovendien zijn er nogal wat inverterwisselingen geweest in ons PV-systeem, zijn er OK4 omvormers van zeer verschillende "leeftijd" aanwezig (inclusief voorheen nooit gebruikte), en zijn de toleranties van recenter exemplaren groter dan de eerste batches. Een nauwkeurige vergelijking om eventuele paneeldegradatie te kunnen vaststellen is dus niet meer mogelijk, dat kan alleen in extreem nauwkeurige robuuste professionele meetopstellingen geschieden waarbij alle invloed hebbende variabelen nauwkeurig worden gedocumenteerd en verdisconteerd.

Voor de resultaten van de 108 Wp groep, zie de vergelijkingsgrafiek in paragraaf 2 direct hieronder.

2. Vergelijking 4x 93 Wp en 6x 108 Wp groep met trendlijnen

Zie ook weekopbrengsten 93 Wp en 108 Wp groep resp. maandopbrengsten

update datum grafiek: 5 januari 2013

In deze grafiek zijn de cumulatieve dagopbrengsten van de 93 Wp groep, die van de 2 108 Wp groepen (ZZO resp. Z), en van de laatst toegevoegde kleine Kyocera groep (2x 50 Wp in serie op een OK4 omvormer) over elkaar heen geprojecteerd weergegeven, sinds de aansluiting van de 6x 108 Wp groep op ons huisnet op 12 oktober 2001. Omdat de laatstgenoemde groep iets "overgedimensioneerde" zonnepanelen t.o.v. de 100 Watt OK4 omvormers bevat, en 2 panelen meer heeft dan de groep met 93 Wp modules, zijn de dagopbrengsten bijna altijd hoger, met name in de zomerperiode (tot zo'n 4 kWh per dag). De enige uitzondering is hartje winter, wanneer 4 van de 6 108 Wp AC modules beschaduwd worden en het cumulatieve groepsresultaat (paarse curve) dicht in de buurt komt van de cumulatieve productie van de 4 onbeschaduwde 93 Wp modules en er op zeer zonnige dagen een enkele maal zelfs onder komt te liggen (niet zichtbaar door de erboven liggende lichtblauwe 93 Wp curve).

Voor een trendmatige vergelijking van de inmiddels 4 groepen AC modules zijn middels Excel trendlijnen berekend van het zwevende gemiddelde met een periode van 90 dagen waaruit duidelijk de verschillen tussen de groepen naar voren komen. Zo ligt in de zomerperiode het zwevend 90 dagen gemiddelde van de 93 Wp groep rond de 1,25 kWh per dag, terwijl dat voor de (eerste) 108 Wp groep op een bijna 2x zo hoog niveau ligt; in de winterperiode, met schaduwwerking op 4 van de 6 108 Wp AC modules, zijn de verschillen veel kleiner. N.B.: Doordat een zwevend gemiddelde wordt bepaald, verschuift de berekende trendlijn (90 dagen) naar rechts. In de extreem zonrijke en warme zomer van 2006 (2 vlak na elkaar optredende hittegolven in juli) werd een record 90 dagen trend gevestigd voor beide groepen PV-modules. Dat record werd later in 2010 krap verbeterd.

Het diepe dal in het najaar van 2010 wordt veroorzaakt doordat het complete PV-systeem van 10 tm. 30 oktober van het net was gekoppeld vanwege een omvangrijke dakrenovatie: de enige periode dat er in het geheel geen opbrengst is geweest bij Polder PV. Omdat de trendlijnen over een langere periode worden bepaald, halen deze echter niet "de nul".

Inverter defecten bij de 108 Wp groep (voor 93 Wp groep zie paragraaf 1): oktober 2003, maart 2004 en april 2004. Omdat ik "er snel bij was" en vervangende exemplaren vrij snel thuisbezorgd kreeg, zijn deze defecten nauwelijks in de cumulatieve groepscurves terug te vinden (ook vanwege het feit dat er dan nog altijd 5 goed functionerende omvormers in deze groep van 6 AC modules aanwezig zijn). Wel is heel duidelijk de terugval in de trendlijn voor de 93 Wp groep te zien in de zomer van 2002 door de uitval van een inverter in juni/juli van dat jaar. Vergelijk de trendlijn voor die periode maar eens met de trendlijn voor de 108 Wp groep: de vorm van de curves is duidelijk verschillend, terwijl alle modules in deze periode een identieke zoninstraling hebben. Systeemrenovatie 30-31 mei 2005 met weer een "complete set" goede cq. vervangen omvormers; de trendlijnen laten duidelijk zien dat het systeem flink te "lijden" heeft onder diverse inverter defecten in het eerste halve jaar, een effect wat nog versterkt wordt door een niet bepaald rooskleurige start van dit jaar (geen records, behalve in de zonnige maand januari). Na de systeemrenovatie liggen de dagopbrengsten gemiddeld iets lager door de kabelverliezen van de nieuwe, 25 meter lange DC-kabels, al blijken de verliezen heel erg mee te vallen.

Gemeten dagopbrengst extremen per individuele AC module sinds begin van de metingen

Voor systeemrenovatie: Voor de 93 Wp groep: 619 Wh op 31 mei 2000 voor de AC module met de op 11 december 2002 helaas "ter ziele" gegane omvormer met ID nummer 10275. Op de extreem regenrijke en zeer sombere 5 januari 2001 werd door alle omvormers op de 93 Wp AC modules 0 Wh geproduceerd (deze gemiddelde "nul-opbrengst" is sindsdien niet meer voorgekomen, behalve als er sneeuw op de zonnepanelen lag).

Voor de 108 Wp groep: 733 Wh op 24 juni 2002 voor de AC module met de op 16 maart 2004 helaas ook "overleden" gegane omvormer met ID nummer 39150. Op 1 januari 2004 werd door 4 van de 6 OK4 omvormers op de 108 Wp AC modules een dagopbrengst van 0 Wh "gehaald" door het zwaar bewolkte, grauwe weer; net als bij de 93 Wp modules is dit verder uitsluitend bij permanente sneeuwbedekking voorgekomen (zelden voorkomend; zie hiervoor de aparte pagina "sneeuw op zonnepanelen").

Na systeemrenovatie (30-31 mei 2005): Als gevolg van het naar binnen brengen van de OK4 omvormers en de nieuwe 25 meter DC-bekabeling zijn de opbrengsten gemiddeld genomen iets lager dan in de oude situatie. Desondanks behalen we regelmatig weer (zeer) hoge opbrengsten. Op 2 juni 2009 werd door de best presterende met een 93 Wp module verbonden en in huis geplaatste OK4 omvormer met ID nummer 41496 een dagopbrengst van 582 Wh behaald; voor de 108 Wp groep was op dezelfde dag de inverter met nummer 84027 het beste jongetje van de klas met 698 Wh op de dagteller. Let wel dat deze hoge dagopbrengsten vrij byzonder zijn en alleen op perfect wolkeloze zomerse dagen (lange daglengte), met bij voorkeur een niet al te extreem hoge buitentemperatuur voorkomen. Een vorig juni record in 2006 luidde een begin van een extreem zonrijke julimaand in met twee hittegolven en vrijwel continu hoge dagopbrengsten, die echter hoger hadden kunnen worden als het niet zo heet zou zijn geweest. Multikristallijn silicium presteert een stuk minder bij hoge celtemperatuur, de temperatuurcoëfficient voor het module vermogen is onder STC condities - 0,4% per graad Celsius temperatuurstijging voor onze twee typen Shell modules.

Toevoeging 2 nieuwe AC-modules (14 augustus 2007): Met de overname van 2 identieke 108 Wp Shell ACN5000E modules die i.t.t. de rest van het systeem (ZZO plaatsing) pal Z werden opgesteld, kwam het totaal opgestelde nominale vermogen van Polder PV op 1.236 Wattpiek uit. De productie van deze 2 "nieuwe" modules is separaat in groen weergegeven, met een bijbehorende donkergroene trendlijn.

Toevoeging curve Kyocera modules: Ook al is er slechts 100 Wp aan capaciteit toegevoegd (volgens flashdata iets minder, nl. 98,3 Wp), deze twee kleine zonnepaneeltjes doen het erg goed. Curve in lichtblauw, trendlijn donkerblauw.

3. Cumulatieve dagopbrengsten 93 Wp en 108 Wp groep gestapeld

Zie ook weekopbrengsten resp. maandopbrengsten
Horizontale as: maand/jaar (mm-yy), eerste 2 jaarcijfers weggelaten.

update datum grafiek: 5 januari 2013
(laatst toegevoegd: Kyocera set 2x 50 Wp)

Grafiek waarin de cumulatieve opbrengsten per groep AC modules "gestapeld" zijn weergegeven sinds het begin van de metingen op 28 maart 2000. De bovenkant van de curve (tot 12 oktober 2001 lichtblauw; erna paars; vanaf 14 augustus 2007 groen) geeft dus de totale productie van het actuele PV-systeem weer. De impact van de bijplaatsing van 6 stuks 108 Wp AC modules is zeer duidelijk: van maximale dagproductie van ongeveer 2 kWh per dag in de zomermaanden (4x 93 Wp groep) schiet deze omhoog naar bijna 6 kWh per zomerse dag na bijplaatsing van de 108 Wp AC modules. In de wintermaanden is het effect veel minder groot door 3 (mogelijke) oorzaken:

• 4 van de 6 108 Wp, ZZO georiënteerde AC modules ondervinden gedeeltelijke tot forse beschaduwing in hartje winter
  
  
• in de winter is het aandeel strooilicht (vaker continue bewolking!) veel groter dan in de zomermaanden; de normaal gesproken hogere opbrengst van de 108 Wp panelen speelt een veel minder grote rol bij deze lage instralingsdichtheden dan in de zomermaanden
  
  
• mogelijk speelt ook de lage paneeltemperatuur een rol: het kan zijn dat de combinatie van lage instralingsdichtheid en lage paneeltemperatuur (gunstig voor paneel omzettingsefficiëntie) voor de t.o.v. de omvormer capaciteit licht ondergedimensioneerde 93 Wp AC modules gunstiger uitpakt dan voor de iets overgedimensioneerde 108 Wp modules

Duidelijk is in ieder geval dat, door bijplaatsing van een aantal zonnepanelen, de verschillen in de totale (systeem) dagproductie tussen zomer- en winterperiode zeer fors kunnen oplopen, in ons geval ongeveer een factor 30 (plm. 0,2 kWh per dag in hartje winter, ongeveer 6 kWh per dag in hartje zomer). Dit is na de bijplaatsing van 2 extra modules in augustus 2007 nog hoger geworden.

Uit deze gestapelde grafiek is ook direct de maximaal behaalde dagopbrengst voor het gehele PV-systeem (aanvankelijk 372 Wp, langjarig 1.020 Wp, sinds augustus 2007 1.236 Wp, en, tenslotte, vanaf april 2010 1.336 Wp) af te leiden. Die was namelijk reeël 6,413 kWh op de zonnige voorjaarsdag 26 mei 2003, dat is 6,29 Wh/Wp genormeerde dagopbrengst vóór de systeemrenovatie. Als inverter 11577 op een 93 Wp AC module op 24 juni 2002 niet defect was geweest, had het absolute record van het 1.020 Wp PV-systeem zelfs 6,652 kWh bedragen op deze prachtige zomerse dag (berekend door de gemiddelde opbrengst van de overige, goed werkende omvormers op de 93 Wp modules bij de gerealiseerde systeemopbrengst op te tellen), resulterend in een "fictief behaalde" maximale normopbrengst van 6,52 Wh/Wp.

Ná de systeemrenovatie op 30-31 mei 2005 (waarmee helaas kabelverliezen via de lange DC bekabeling werden geïntroduceerd) was het totale dagrecord voor het langjarig in bedrijf zijnde 1,02 kWp deelsysteem teruggelopen tot 6,196 kWh op 29 juni 2006, toch nog steeds een "respectabele" genormeerde dagopbrengst van 6,07 Wh/Wp. Dit is beslist geen nationaal record, er worden af en toe genormeerde dagopbrengsten van meer dan 7 Wh/Wp gerapporteerd met nieuwere systemen met korte DC kabellengtes en betere module types.

De cumulatieve opbrengsten voor de eerste helft van 2005 vallen (fors) tegen door een combinatie van aanhoudende problemen met uitvallende omvormers (hopelijk definitief uit de wereld geholpen door de systeemrenovatie op 30-31 mei 2005), een wat tegenvallend voorjaar en zomerseizoen, en het feit dat we in de zomermaanden juni-juli op vakantie waren zodat de hoge productie in die periode niet zichtbaar is (geen metingen). Na de renovatie zijn de totale dagopbrengsten gemiddeld lager door de kabelverliezen over de nieuwe DC-kabels, alhoewel de fantastische zomer van 2006 zeer veel heeft goedgemaakt met diverse systeem records (o.a. hoogste maandproductie in juli 2006).

Sinds de bijplaatsing van 2 "nieuwe" 108 Wp modules in augustus 2007 is er uiteraard ook een forse opbrengst toename van de complete installatie. In juni 2008 (eerste zomerperiode met de twee nieuwste modules) kwam de opbrengst reeds enkele malen ver boven de 7 kWh per dag uit. Daartoe moest de Y-as aangepast worden van de cumulatieve opbrengst grafiek. Dit moest na een volgend opbrengst record alweer worden bijgesteld: de hoogste totale systeemopbrengst met 12 modules en een nominale STC capaciteit van in totaal 1,236 kWp bedroeg op de zeer fraaie, zonnige, met een verkoelende bries gezegende tweede juni van 2009 alweer 7,630 kWh. Genormeerd: 6,17 Wh/Wp.

De hoogste absolute systeem opbrengst die in het (onvolledige) jaar 2010 met per 19 april bijgeplaatste 2 Kyocera 50 Wp modules opgenomen in het systeem is voorgekomen werd op 22 mei 2010 vastgesteld: het tot 1,336 kWp uitgebreide PV-systeem produceerde toen 8,082 kWh, een genormeerde opbrengst van 6,05 Wh/Wp.