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
basics
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 subsystemen incl. inverter defecten kWh/jaar
2. Cumulatieve jaaropbrengsten subsystemen - inverter defecten uitgefilterd kWh/jaar
3. Cumulatieve jaaropbrengsten subsystemen - inverter defecten en dakrenovatie uitval 2010 effect uitgefilterd kWh/jaar
4. Genormeerde jaaropbrengsten subsystemen - inverter defecten uitgefilterd kWh/kWp.jaar

5. Genormeerde jaaropbrengsten subsystemen - inverter defecten en dakrenovatie uitval 2010 effect uitgefilterd kWh/kWp.jaar

Andere genormeerde grafieken

(update datum alle grafieken: 1 januari 2012)


Jaaropbrengsten van 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, waarvan 2 exemplaren in voorste rij en 4 exemplaren in de achterste rij), 2x 108 Wp (subtotaal 216 Wp, pal zuid) Shell Solar ACN modules. Kortsluitstroom (Isc) 3,0 resp. 3,25 Ampère bij STC condities. Daarbij ook nog eens 2x 50 Wp (subtotaal 100 Wp) op zuid-zuid-west gerichte Kyocera modules in serie op een OK4 omvormer geschakeld;
  • plat dak boven vierde verdieping, open frame constructie (natuurlijk geventileerd, nauwelijks thermische accumulatie);
  • hellingshoek van frames 30 graden t.o.v. horizon;
  • oriëntatie eerste 10 modules plm. 10 graden oost van zuid ("SSE"), 2 "nieuwe" 108 Wp modules pal zuid ("S"), Kyocera exemplaren plm. 10 graden west van zuid ("SSW");
  • plat dak onbeschaduwd. Echter, 4 van de 6 108 Wp ("SSE") 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"), behalve voor de Kyocera's (in serie op 1 OK4); alles parallel geschakeld en verdeeld over 2 groepen in huis op begane grond;
  • grote dakrenovatie in oktober 2010 met grotendeels van het net gekoppeld PV-systeem. Eind september en begin november ook nog geringe verliezen door partiële beschaduwing van modules door uitstekende steigerpalen en doeken.

1. Cumulatieve jaaropbrengsten subsystemen incl. inverter defecten


update datum grafiek: 1 januari 2012

In deze grafiek worden de werkelijk gerealiseerde jaaropbrengsten van de twee langdurig in het Polder PV systeem aanwezige deelsystemen, de 2 "nieuwe" 108, pal zuid georiënteerde Wp modules (per 14 augustus 2007), en tot slot voor het eerst ook het resultaat van de op 19 april 2010 geplaatste Kyocera modules (2x 50 = 100 Wp in serie op 1 OK4 omvormer) weergegeven in door de OK4 omvormers geregistreerde kilowatturen/jaar (AC productie). Voor identificatie van de afzonderlijke deelgroepen, zie ook de legenda.

In blauw de 4x 93 Wp deelgroep, in paars de 6x 108 Wp deelgroep, in donker/lichtgroen de 2x 108 Wp modules die pal zuid zijn gericht, en in grasgroen/olijfkleurig een eerste kolom voor de Kyocera modules. 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 2 108 Wp modules die op 14 augustus 2007 aan het net gingen, en tenslotte ook voor de Kyocera panelen die pas op 19 april 2010 aan het net gingen en dus nog niet het hele jaar hebben kunnen draaien (maar het wel zeer goed doen). 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, homogene kleurstelling).

Let op de duidelijke productieverschillen tussen de 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 ook de volgende 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.

2010 niet representatief
Tot slot moet duidelijk aangegeven worden dat 2010 een niet representatief jaar is geweest. Want tussen 10 en 30 oktober van dat jaar is bij ons de dakrenovatie uitgevoerd en is het complete systeem op het dak afgekoppeld geweest van het net. Ook de week ervoor en zo'n twee weken erna hebben we behoorlijk wat last gehad van partiële beschaduwing van de PV-installatie door de steigers met doeken en palen die boven de zuidelijke dakrand uit staken. Omdat er wel een schatting gegeven kon worden van het verlies (in ieder geval vanwege de afkoppeling), maar er omtrent de totale verliezen (inclusief de extra beschaduwing voor en na de renovatie) geen zekerheid is te krijgen, dienen de jaar resultaten voor 2010 als niet representatief te worden beschouwd. Ze zijn in ieder geval beduidend lager dan de gemiddelde resultaten voor de deelgroepen waarvoor Polder PV al meerdere jaren meetresultaten heeft, dat is in ieder geval duidelijk.


2. Cumulatieve jaaropbrengsten subsystemen - inverter defecten uitgefilterd


update datum grafiek: 1 januari 2012

In tegenstelling tot de vorige grafiek, zijn in het huidige, hierboven afgebeelde exemplaar alle (bekende) inverter defecten in de bekende deelsystemen van Polder PV uitgefilterd. Hiertoe zijn bij evidente/structurele afwijking van de dagopbrengst van een omvormer in een van de 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 zouden hebben 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). In deze grafiek is echter het niet representatieve jaar 2010 nog niet uitgesloten van het lange-termijn jaargemiddelde. Dat is dan ook "niet representatief te laag" voor alle hier getoonde deelsystemen.

De grafiek geeft in ieder geval per individueel jaar 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 begin 2010 geldende 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, in 2010 3,8 kWh. In 2011 was het slechts 0,6 kWh.

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 destijds 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. 2010 was, zoals reeds gezegd, niet representatief door de langdurige stilzetting in oktober vanwege de dakrenovatie. 2011 had, ondanks een behoorlijk tegenvallende zomerperiode, aan het eind van het jaar toch nog een redelijkek productie op het conto.

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, 0,216, resp. 0,1 kWp voor de vier deelgroepen) om het genormeerde vermogen kWh/kWp (is hetzelfde als Wh/Wp) te verkrijgen. De resultaten daarvan vinden we in een volgende grafiek hieronder, genormeerde jaaropbrengsten. Maar eerst moet er nog worden gecorrigeerd voor het grootste probleem: de oktober uitval van 2010.

* 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. Cumulatieve jaaropbrengsten subsystemen - inverter defecten en dakrenovatie uitval 2010 effect uitgefilterd


update datum grafiek: 1 januari 2012

Deze grafiek is bijna identiek aan de vorige, met een belangrijk verschil: de gemiddelde kolommen achteraan ("average") zijn niet over alle complete bedrijfsjaren van de betreffende subgroep genomen. Maar over die jaren tot en met 2009 plus 2011. Daarmee wordt voorkomen dat het jaar 2010 teveel negatieve invloed op een verder relatief "schoon" gemiddelde zal krijgen. Een jaar wat een kunstmatig veroorzaakte te lage productie heeft gekend omdat in oktober 2010 het systeem het grootste deel van de maand afgekoppeld is geweest. En schaduweffecten van de steigers rond het dak nog eens drie weken slecht calculeerbaar extra productie verlies hebben veroorzaakt. In deze grafiek is het langjarig gemiddelde dus een betere afspiegeling van (een benadering van) de "ideale werkelijkheid".

De verschillen blijken trouwens ook weer mee te vallen: de uitval van productie in een maand die voor het 1,02 kWp deelsysteem slechts gemiddeld zo'n 7% van de totale jaaropbrengst voor zijn rekening neemt (grafiek) vallen blijkbaar behoorlijk weg als er over meerdere jaren wordt uitgemiddeld om het jaargemiddelde te bepalen.


4. Genormeerde jaaropbrengsten subsystemen - inverter defecten uitgefilterd


update datum grafiek: 1 januari 2012

Genormeerde resultaten van de grafiek getoond onder paragraaf 2, 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 subgroep, al is het verschil met de 93 Wp "oudjes" van Shell Solar inmiddels wel behoorlijk klein geworden. Zie uitleg bij de vorige grafieken. 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 significant 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.

Dat gemiddelde is in deze grafiek trouwens weer over alle volle kalenderjaren bepaald dat het betreffende deelsysteem in bedrijf is geweest. Daar zitten de "oktober 2010 effekten" dus ook nog in, wat een structurele onderwaardering van het langjarig gemiddelde geeft. In de laatste grafiek van deze sectie wordt ook dat "effect" uitgefilterd (deel 5).

Goed te zien is dat in 2010 de twee recentste aanwinsten, de Kyocera modules, nog niet het hele jaar in bedrijf waren (netkoppeling pas op 19 april 2010, grasgroene kolom). Pas eind 2011 werd het eerste "representatieve" jaar voor die prima presterende panelen afgerond. En liet dat meteen een spectaculaire specifieke opbrengst zien van 1,036 kWh/kWp in een relatief gemiddeld jaar. Niet eens zo ver van het record voor de 108 Wp modules in het extreem zonnige jaar 2003 verwijderd... Voor de norm berekening is voor de Kyocera modules trouwens gerekend met een gezamenlijk vermogen van 98,3 Wp (Polder PV vroeg de flashdata van zijn modules op, en kreeg die november 2011 toegestuurd). De "sticker waarde" van die 2 paneeltjes is (per stuk) 50 Wp.


5. Genormeerde jaaropbrengsten subsystemen - inverter defecten en dakrenovatie uitval 2010 effect uitgefilterd


update datum grafiek: 1 januari 2012

De laatste grafiek geeft dan zo'n beetje de "meest optimale" situatie weer voor het in de loop der jaren opgebouwde PPV systeem. Inverter defecten uitgefilterd. Voor de langjarige gemiddeldes in de laatste kolommen: het afwijkende jaar 2010 is daarin niet opgenomen. Tot slot alle resultaten genormeerd zodat de "specifieke productie" onder optimale omstandigheden (kWh/kWp) zichtbaar wordt. Uiteraard nog steeds met de ietwat tegenvallende opbrengsten voor 2010 in de grafiek, maar daarvoor kunnen niet nauwkeurig aanvaardbare potentiële opbrengsten worden berekend door een teveel aan onzekere variabelen. Vandaar dat die opbrengsten ook niet in de jaargemiddeldes per module groep zijn opgenomen.

In ieder geval kunnen de volledige kalenderjaar producties, genormeerd en wel, en de gemiddeldes achteraan (jaren 2002-2009 plus 2011), als "acceptabele referentie" worden gebruikt voor PV-systemen in de buurt van Polder PV die enigszins vergelijkbare opstellingscondities kennen. Dan heeft u in ieder geval een zinnig referentie kader. Al kunnen alleen zuivere gecertificeerde metingen en zeer goede simulatie modellen echt uitsluitsel geven over te verwachten producties per lokatie. De simulaties van Siderea.nl kunnen daarvoor een byzonder goed handvat geven, want in de afgelopen jaren is gebleken dat zijn modellen byzonder dicht bij werkelijk gemeten producties liggen.


NB: EZ-dochter Agentschap NL 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 hanteerde 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 de rapportages voor 2009-2011 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 2011) 905 (93 Wp) tot 936 (108 Wp met gedeeltelijke beschaduwing), of zelfs 967 kWh/kWp (pal zuid gerichte 2 stuks 108 Wp exemplaren). De kroon wordt echter op het nieuwe hoofd gezet: dat van de Kyocera modules. Die spannen met een spectaculaire 1.036 kWh/kWp met recht "de kroon" in hun eerste volledige productie-kalenderjaar!

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

 


© 2007-2012 Peter J. Segaar/Polder PV, Leiden (NL)