Zonnepanelen - NL
- Details
- Hoofdcategorie: Duurzame energie - NL
- Categorie: Zonne energie - NL
- Gepubliceerd: zaterdag 11 maart 2017 11:26
- Hits: 9658
Artikelindex
Zonnepanelen
Zonnepanelen op een schuin dak
Zonnepanelen zijn panelen die zonlicht omzetten in elektriciteit. Hiervoor worden de panelen voorzien van zonnecellen die het licht van de zon opvangen. In het Engels worden de zonnecellen ook wel Photo-Voltaics (Foto-voltaïsche cel in het Nederlands) genoemd en afgekort naar PV cel. Om even duidelijk onderscheid te maken een zonnepaneel die elektriciteit genereert is iets anders dan zonnecollectoren of zonneboiler die zonne-energie als warmtebron gebruiken. Zonne-energie is energie van de zon in de vorm van warmte en licht, zowel de warmte als het licht van de zon kan omgezet worden in herbruikbare duurzame energie. In de vorm van licht wordt dit omgezet in elektriciteit, bij warmte wordt meestal de opgevangen warmte gebruikt om een vloeistof zoals water te verwarmen. Met zonne-energie wordt tegenwoordig bedoeld; de energie die direct vanuit zonnestraling opgewekt wordt. Dit gebeurt dus op twee manieren:
De term zonnepanelen wordt echter voor beide methodes gebruikt en is dus niet geheel eenduidig. Daarom zou voor de fotovoltaïsche methode de term "zonnestroompanelen" gebruikt kunnen worden. (of simpelweg PV panelen voor de kenners). HistorieDe geschiedenis van de ontwikkeling van de zonnecellen vind grotendeels zijn oorsprong in de ruimtevaart, omdat het voor langere ruimtevaart missies (zoals satellieten of ruimtestation) onmogelijk was voldoende brandstof mee te nemen of energie op te slaan (accu’s en batterijen) moest er een methode ontwikkeld worden om energie op te wekken. Dit was in het begin in de jaren 50 en 60 nog vrij kostbaar vanwege de dure materialen, naarmate de techniek zich verder ontwikkelde werd dit betaalbaarder. Deze technologische ontwikkeling werd goedkoper door het gebruik van bijvoorbeeld silicium voor zonnecellen. Op een bepaald moment zijn de aanschafkosten voor consument en het rendement wat men kan leveren op een punt gekomen dat er een aanvaardbare terugverdien grens werd bereikt. Hierdoor werd het mogelijk voor consumenten om zelf panelen te kopen en daarmee voldoende besparingen op de reguliere energie voorzieningen te genereren waardoor de investering zich in een aantal jaren zou terugbetalen. Dit is echter van meer factoren afhankelijk zoals de prijzen van energieleveranciers, andere duurzame energiebronnen en bijvoorbeeld opslagmogelijkheden.
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Begrippen terminologie PV
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Waarom zonne energie?
Welke voordelen of argumenten spelen een rol bij deze vraag:
Duurzame energie wat wordt daaronder verstaan? Zonne energie is duurzaam, wat wordt daarmee bedoeld? Volgens Van Dale is het een bijvoeglijk naamwoord of bijwoord met de volgende 3 betekenissen: 1. lang durend, 2. weinig aan slijtage of bederf onderhevig en 3. Het milieu weinig belastend. Volgens Wikipedia: Duurzame energie is energie waarover de mensheid voor onbeperkte tijd kan beschikken en waarbij, door het gebruik ervan, het leefmilieu en de mogelijkheden voor toekomstige generaties niet worden benadeeld. Duurzame energie gaat over energie uit natuurlijke bronnen: biomassa, zon, wind, bodem en water. Deze bronnen leveren elektriciteit, (bio)gas en warmte, of een combinatie daarvan. Als energie wordt opgewekt uit bronnen die op kunnen raken wordt dit gezien als niet-duurzame energieopwekking. Voorbeelden van niet-duurzame energiebronnen zijn aardolie, aardgas en steenkool. Deze grondstoffen worden ook wel fossiele brandstoffen genoemd. Door gebruik te maken van duurzame, hernieuwbare energie hebben we minder energie uit fossiele bronnen nodig. De voorraad kolen, olie en gas raakt ooit op èn verbranding van fossiele brandstoffen schaadt het milieu. We komen dus op twee betekenissen:
Hoewel de eerste definitie de belangrijkste is, impliceert de tweede door middel van een langere levensduur ook meer duurzaamheid in de zin van de eerste definitie. De meest gangbare en misschien wel meest elegante definitie van duurzaamheid komt echter van de commissie Brundtland. "Ontwikkeling die aansluit op de behoeften van het heden zonder het vermogen van toekomstige generaties om in hun eigen behoeften te voorzien in gevaar te brengen" Uit deze definitie volgen dus twee criteria waaraan iets moet voldoen om duurzaam te zijn:
Zonnepanelen zijn permanent toepasbaar althans overdag, niet milieu belastend, hernieuwbaar en recyclebaar, voldoet aan de behoefte van de huidige generatie, vormt geen bedreiging voor toekomstige generaties, weinig slijtage en redelijk lange levensduur, eenvoudig van constructie, hebben geen onderhoud nodig en gaan erg lang mee. Ze zijn stil, doordat ze geen bewegende delen hebben en stoten geen schadelijke stoffen uit. In nagenoeg alle facetten voldoen zonnepanelen dus aan de definitie duurzaam. Onuitputtelijk Zonne-energie is nagenoeg onuitputtelijk. De zon is een ster die zich gemiddeld op 150 miljoen kilometer afstand van de aarde bevindt. De energie die de zon uitstraalt ontstaat door kernfusie. De atmosfeer en de magnetosfeer (het magnetisch veld van de aarde) beschermen het leven op aarde tegen het grootste deel van de schadelijke straling die de zon naast licht en warmte eveneens uitstraalt. De hoeveelheid energie die de aarde bereikt, is ca. 9000 maal groter dan de energiebehoefte van alle 7 miljard aardbewoners samen. De energie bereikt de aarde als licht en warmtestraling, een mengsel van elektromagnetische straling van verschillende golflengten, voor 99% liggend tussen 300 en 3000 nm. (De golflengten van zichtbaar licht vallen tussen 390 en 780 nm). De kern is het gedeelte van de Zon waar de dichtheid en de temperatuur hoog genoeg zijn om fusiereacties te veroorzaken. Onze Zon is een ster van spectraalklasse G2. Dat betekent dat zij een gele ster is. De berekende levensduur van een ster als de Zon, dat wil zeggen de tijd waarin kernreacties haar van energie voorzien, bedraagt 10 miljard jaar. De potentiële hoeveelheid zonne-energie is zoals eerder aangegeven vele malen groter dan het elektriciteitsverbruik van de gehele mensheid. De zonneconstante, de maximale hoeveelheid energie die per vierkante meter per tijdseenheid op het oppervlak valt, bedraagt circa 1367 Watt per vierkante meter. Over het algemeen geldt dat er veel oppervlakte nodig is voor zonne-energie ten opzichte van andere technieken. In gebieden met weinig wolken waar de zon hoog in de hemel staat is zonne-energie het voordeligst. Toch is het in gematigde streken ook steeds vaker economisch voordelig ten opzichte van fossiele energie. |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Soorten panelenEr zijn diverse soorten zonnepanelen, maar meestal bestaan de zonnecellen uit twee lagen silicium. Om een werkend zonnepaneel te kunnen vervaardigen moet er van het silicium een halfgeleider worden gemaakt. Daarbij wordt er aan de bovenzijde een laagje fosfor toegevoegd, maar ook aan de onderkant. Voor de bescherming wordt het tussen twee transparante platen bevestigd. Vroeger was dit van glas, maar tegenwoordig wordt er vaak gebruik gemaakt van transparante kunststoffen. |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Vergelijkingstabel
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||