Cookies op Tweakers

Tweakers maakt gebruik van cookies, onder andere om de website te analyseren, het gebruiksgemak te vergroten en advertenties te tonen. Door gebruik te maken van deze website, of door op 'Ga verder' te klikken, geef je toestemming voor het gebruik van cookies. Wil je meer informatie over cookies en hoe ze worden gebruikt, bekijk dan ons cookiebeleid.

Meer informatie

Door , , 47 reacties

De in Eindhoven gevestigde halfgeleiderfabrikant NXP heeft een controle- annex convertermodule voor zonnepanelen ontwikkeld die een optimaal rendement moet garanderen. De module schakelt panelen die onvoldoende bijdragen uit.

Volgens de ontwikkelaars van de module bij NXP leiden niet optimaal presterende zonnepanelen op het dak van een huis tot een rendementsverlies van de hele opstelling. De prestatievermindering kan optreden als een deel van de panelen in de schaduw ligt, bijvoorbeeld als de zon door een schoorsteen of boom wordt geblokkeerd. Dit verlies kan oplopen tot twintig procent. NXP gebruikt in zijn rekenvoorbeeld negen zonnepanelen, waarbij het verlies aan geleverd vermogen kan worden gecompenseerd door een extra paneel te plaatsen.

Een goedkopere oplossing zou echter bestaan uit het integreren van convertermodules in elk paneel, waardoor slecht functionerende panelen tijdelijk worden uitgeschakeld, zodat het totale vermogen niet afneemt. Die integratie van eenvoudige deltaconverters in elk paneel, in plaats van een enkele voor de hele opstelling, zou goedkoper zijn dan het plaatsen van extra panelen en het rendement met maximaal tien procent kunnen verbeteren.

Volgens NXP kunnen de modules ook een waarschuwingssignaal aan de beheerder van de zonnepanelen afgeven als een paneel onvoldoende energie levert ten opzichte van de andere panelen. De oorzaak van de verminderde energieopbrengst, bijvoorbeeld vuil of bladeren op een zonnepaneel, kan dan worden weggenomen. De door NXP ontwikkelde elektronica voor de controle- en convertermodules is nog niet te koop; het bedrijf is op zoek naar bedrijven die zonnepanelen produceren en interesse hebben in de schakelingen.

NXP Delta-converters
Moderatie-faq Wijzig weergave

Reacties (47)

Altijd mooi nieuws dit :) Maar het lijkt me dat je een zonnepaneel juist zo optimaal mogelijk plaatst dus niet ergens waar je weet dat tie een deel van de tijd geblokkeerd word door schaduw?

edit:
Ook klinkt het niet logisch dat als 1 paneel minder functioneert dat dit dan het rendement van de hele opstelling minder doet worden. Als 1 paneel minder stroom opwekt dan helpen toch alsnog alle beetjes? of gebruikt dat ene paneel dan juist stroom?

[Reactie gewijzigd door naam op 13 april 2010 09:22]

Als je 10 batterijen hebt waarvan er 8 anderhalve volt produceren en de resterende slechts 1 volt dan zullen die resterende 2 van negatieve invloed zijn wanneer je ze parallel aansluit. Dus die kun je dan beter uitschakelen. Anders kan namelijk de stroom van de sterkere batterijen door de zwakkere opgenomen worden en vormen ze dus een belasting i.p.v. een bron.

Een andere mogelijkheid zou zijn om ieder paneel om te zetten in een stroombron i.p.v. een spanningsbron. Stroom kan wel parallel geschakeld worden, verschillende spanningen niet zonder veel verlies. Eventueel kan er een inverter gebruikt worden om eerst de spanning op te krikken naar een bruikbaar voltage.

[Reactie gewijzigd door E_E_F op 13 april 2010 09:39]

Zonnepanelen hebben een aparte curve voor het geleverde vermogen als functie van de spanning en stroom. Er is een combinatie van spanning en vermogen waarop een zonnepaneel zijn maximale vermogen levert. Dit heet het MPP (Maximum Power Point). Daarom hebben omvormers een MPP-Tracker, MPPT.

De zonnecellen in een zonnepaneel staan in serie geschakeld en de panelen staan ook in serie geschakeld. Zo blijft de stroom laag en de spanning hoog, wat goed is voor het rendement. (Dit kan normaal tot 1000VDC en bij sommige panelen wel tot 1500VDC!). Als er nu een cell in de string beschaduwt wordt, dan loopt de stroom productie van deze cell terug. De stroom is namelijk gerelateerd aan het aantal ingestraalde fotonen, welke electronen los maken in de halfgeleider.

Één beschaduwde cell zal dan ook de stroom van alle in serie geschakelde cellen limiteren en zo de hele string significant beperken. De oplossing hiervan zijn by-pass diodes. Paneel producenten installeren normaal een diode waarmee een (deel van het) paneel gebypassed kan worden als de stroom gelimiteerd is. Hierdoor ontstaan er twee pieken in de spanning versus stroom grafiek, itt tot een bij geen beschaduwing. Als de spanning namelijk lager gelegd wordt dan de hoogste piek, zal eerst de opbrengst dalen en daarna als het beschaduwde deel gebypassed wordt, dan zal de stroom sterk stijgen bij een iets lagere spanning en is de echte MPP gevonden.

Het probleem is dat huidige omvormers maar in een heel klein deel van het spanningsbereik naar het MPP zoeken en daardoor de tweede en grotere piek in productie niet vinden. Je kunt dit oplossen door één omvormer per paneel te installeren, maar kleinere omvormers hebben een inherent lager rendement, plus een veel complexer systeem. De andere oplossing is om een betere MPP-Tracker te ontwikkelen, zoals SMA (grootste omvormer producent ter wereld) nu doet.

Zie voor een duidelijke uitleg hier (en dan vooral het filmpje):
http://www.sma.de/en/prod...optitrac-global-peak.html
Zonnecellen gedragen zich al als stroombron. Dat is althans een betere benadering van de werkelijkheid dan een spanningsbron, want ze zijn natuurlijk geen van beide.
blijkbaar niet.
Volgens de ontwikkelaars van de module bij NXP leiden niet optimaal presterende zonnepanelen op het dak van een huis tot een rendementsverlies van de hele opstelling.
en die zullen het wel weten...
alle panelen staan normaal in serie, als één paneel in de schaduw komt te liggen, dan vormt dit paneel een extra weerstand die op alle panelen inwerkt, dus het rendement van heel de opstelling daalt.

Hier hebben ze gewoon alle panelen "in parallel" gezet. Wel begrijp ik niet waarom ze een paneel dan zouden moeten uitschakelen, als dat paneel dan plots door schaduw maar 10% van z'n totale vermogen opbrengt, dan beinvloedt dit de andere panelen niet meer en kun je dus nog altijd van 10% genieten..
Oké, dit klinkt wel interessant! In Enschede zag ik een complete nieuwbouw wijk met allemaal een aantal zonnepanelen op het dak. Maar volgens mij worden hier ook delen van zonnepanelen geblokkeerd door de bomen die daar staan.
Volgens NXP kunnen de modules ook een waarschuwingssignaal aan de beheerder van de zonnepanelen afgeven als een paneel onvoldoende energie levert ten opzichte van de andere panelen.
Ik heb geen ervaring met zonnepanelen, maar moet ik de 'beheerder' aanzien voor de eigenaar van het huis? Dat er door middel van een kastje in de woonkamer een signaal wordt gegeven ofzo?
Inderdaad, je bent de beheerder van het 'net' (binnen je woning). De cellen zijn aangesloten op een omvormer die je weer in je eigen electranet prikt. Op dit kastje zie je wat je cellen opbrengen. Met deze uitvinding zou je dus specifieker kunnen localiseren waarom je opbrengst bijvoorbeeld is gedaald. Bijvoorbeeld cel A2 is uitgeschakeld omdat deze slechts 40% levert van wat de anderen doen, maw, er is iets niet in orde.

[Reactie gewijzigd door RoBBS op 13 april 2010 09:46]

Wellicht gaat het verhaal van NXP dan niet op voor de standaard op woningen gemonteerde panelen: die van mij hebben per paneel een omvormer (5 jaar oude installatie), dus de opbrengst van het ene paneel beïnvloedt de andere niet...

Wel een 'out of the box' oplossing om het rendement te verhogen: niet kijken hoe de individuele panelen meer energie uit het zonlicht weten om te zetten, maar naar andere - zwakkere - schakels in de keten.

Overigens had NRC recent een artikel dat suggereerde dat in 2015 zonnestroom qua prijs kan concurreren met grijze stroom. Mede dank zij dit soort innovaties dus!

edit: linkje naar NRC artikel: http://www.nrc.nl/economi...e_in_2015_al_concurrerend

[Reactie gewijzigd door Tukkertje-RaH op 13 april 2010 09:56]

In ben niet zo thuis in de zonnepanelenwereld, maar lees ik dat nu goed dat er sommige panelen in serie op een dak worden geschakeld (zoals met de kerstboom vroeger: 1 kapot, licht uit)?

Ik mag toch hopen van niet...
Klopt zonnestroompanelen worden in serie aangesloten. Dit zijn zogenaamde strings.
1 cel van een paneel in de schaduw en de productie van de string stort bijna volledig in elkaar.

Panelen die gedurende de dag schaduw krijgen kunnen in een aparte string met een kleinere netinverter gezet worden.
Ik heb geen ervaring met zonnepanelen, maar moet ik de 'beheerder' aanzien voor de eigenaar van het huis? Dat er door middel van een kastje in de woonkamer een signaal wordt gegeven ofzo?
Zonnepanelen liggen niet enkel op huizen... Tegenwoordig worden er ganse velden mee vol gelgd (Duitsland) of volledige daken van fabriekshallen. Dat gaat over honderden panelen.
Voor bedrijven helemaal mooi om te investeren in PV-panelen. Ze kunnen de BTW van de aanschaf terugvragen waardoor je de terugverdientijd met 19% verminderd. Neem daar de subsidie bij en je bent leuk bezig.
Ze kunnen de BTW van de electriciteits rekening ook aftrekken, dus voor de terugverdientijd maakt het niets uit.
Subsidie helpt natuurlijk wel.
Oké! Ja logisch natuurlijk. Daar had ik nog niet bij stil gestaan, bedankt!
Dat kan natuurlijk inderdaad de eigenaar zijn van een woning. Of natuurlijk de gebouwbeheerder van een complex. Of de conciërge of iets dergelijks. Ik heb niet het vermoeden dat dit signaal naar een speciaal servicebedrijf gaat, alhoewel het misschien wel een optie is. (Gat in de markt, zonnecel onderhoud :P)

Is makkelijk te integreren vooral omdat er steeds meer domotica wordt toegepast. Vooral in nieuwbouw wordt steeds meer domotica toegepast dus om dan dit waarschuwingssysteem er in te integreren is een eitje. Gewoon een extra schermpje in de interface maken ;)
Om het in een al gebouwd huis te integreren lijkt me ook niet zon probleem, net zo'n soort kastje als bijvoorbeeld voor de CV of het alarm maar dan een stuk kleiner omdat je in principe niets in te stellen hebt.
Mooi nieuws dit, ikzelf wacht tot wanneer zonnepanelen in vensters beschikbaar worden in massaproductie.
BIPV's zijn dat. Of Building-Integrated Photo-Voltaics. Deze hebben over het algemeen niet echt beste rendementen 8-10%, terwijl de, veelgebruikte, polykristallijn silicium cellen op 13% zitten.

De beste zijn, tot nog toe, de monokristallijn silicium cellen met een rendement van 15%, maar die zijn vrij prijzig.

Dit soort ontwikkelingen zijn natuurlijk aardig, maar ik zit meer op een doorbraak te wachten met betrekking tot de gehele techniek met veel hogere rendementen. Hierdoor wordt de terugverdientijd drastisch verlaagd en kunnen we eindelijk echte zoden aan de dijk zetten met de groene energie, zonder subsidie.

15% is gewoonweg nog niet echt best.
15% is altijd meer dan 0.
Wek je op jaarbasis bijv. met die 15% panelen 3000KWh op, dan hoef je 3000KWh minder bij je energie maatschappij af te nemen en betaal je dus gewoon flink minder.
Tel daarbij op dat die panelen ieder jaar in prijs dalen terwijl de energie ieder jaar duurder wordt, dus het rendement gaat ieder jaar verder omhoog al verandert er niets aan de technologie. Het is maar net hoe je het rendement uitdrukt.
Rendement bepaald ten opzichte van opgenomen vermogen en afgegeven vermogen of rendement bepaald ten door een berekening van zelf geproduceerde energie t.o.v. ingekochte energie?
De terugverdiend tijd is toch eigenlijk helemaal belangrijk. Laat dat nou eens 15 jaar duren. Vanaf dag 1 hoef je je energiemaatschappij al niet meer voor de volle 100% te sponsoren.
terugverdientijd (met 40% aftrek van belasting, geen elektriciteitskosten meer en certificaten van Belgische overheid (weet niet hoe het in NL zit)) is 5-6 jaar. Daarna draai je pure winst.

[Reactie gewijzigd door flamingworm op 13 april 2010 12:41]

In Nederland is dat wel anders. De subsidiepot was op 1 maart 2010 geopend en op 3 maart leeg.... De terugverdientijd wordt, middels subsidie verlaagd van ongeveer 20-25 jaar naar 10-15 jaar.

Niet echt best geregeld in Nederland dus.
Wanneer je een PV installatie neerzet welke "groter" is dan je eigen energie behoefte EN je kiest de juiste energie maatschappij gaat het terugverdienen véél sneller.
Je betaald namelijk 0,0 aan energiekosten, dus ook geen energie belasting en dat bespaart je zo al ongeveer 2000 tot 3000 euro per jaar.
Je PV installatie moet je ook niet bij de gemiddelde installateur aanschaffen, maar misschien zelf (met wat vrienden, familie, kennissen) een container uit China laten komen. De prijs voor een 185Wp panneel komt dan onder de € 2,00 per Wp.
Voor nog geen € 3200 incl. BTW heb je dan 1800Wp op je dak, daar komt nog een convertor bij van ongeveer € 1500, dus voor minder dan € 5000 heb je hetzelfde als waar je bij bijv. NUON 10k voor moet neerleggen en op de convertor heb je dan nog 50% uitbreidingsruimte.
Het probleem is te vergelijken met een aantal batterijen in serie waarbij er een slechte is met een hoge inwendige weerstand waardoor de performance van de hele serie inzakt.
Dankje voor je uitleg, zat ook al over dit na te denken maar wist het niet zeker. Nu je dit zei schiet me die natuurkunde lessen die ik hier over kreeg weer naar binnen ;)
inderdaad

die 'slechte' cel houdt dan de rest op.
de goede cellen gaan een deel van hun vermogen in de slechte cel afstaan

dat is zonde van het rendement.
nu halen ze die slechte cel er tussen uit en dan kunnen ze alle overige energie wel nuttig gebruiken
In Nederland wordt je niet rijk van zonnepanelen op het dak van je huis of in de achtertuin.
Iedereen die zonnepanelen aanschaft is (indirect) een milieuvervuiler.
Het heeft pas zin om zonnepanelen in te zetten als je met de energie die 1 paneel opbrengt een nieuwe paneel kunt fabriceren. Dan pas heeft het zin.

En terugvoeden aan het net is grote onzin dat kan helemaal niet.
De infrastructuur van de netbeheerders is helemaal niet geschikt om van particulieren stroom geleverd te krijgen in collectieve vorm.
Heb je ook bronnen bij deze claims? Je verteld mij namelijk iets nieuws hier en waarschijnlijk anderen ook. Mij is namelijk verteld, dat zonnepanelen (uiteindelijk) wel degelijk milieuvriendelijker zijn en dat de infrastructuur van de netbeheerder hier wel degelijk geschikt voor is.

Edit: Ik heb kort gezocht om iets te vinden wat je claim ondersteunt. Maar bij diverse sites (van netbeheerders/leveranciers) lees ik hiervan ook niets terug. Zij stellen, dat hun infrastructuur hiervoor wel degelijk geschikt is. Tot nu toe lijkt me jouw verhaal dus kolder. Maar mocht je andere informatie hebben, graag. Ik ben benieuwd.

[Reactie gewijzigd door Id3ntityX op 13 april 2010 12:35]

Zonnepanelen kosten veel energie om gebouwd te worden. Dat is wat hij bedoeld, en ook de reden dat de meeste zonnepanelen zo verdomde duur zijn.
En heb je enig idee hoe ver we verwijderd zijn van de evenaar? In Spanje zijn zonnepanelen fantastisch, maar in Nederland heb je gewoon te weinig rendement.
Energieterugverdientijd voor zonnepanelen in Nederland is korter dan drie jaar. Aangezien de technische levensduur langer is dan 15 jaar (eerder richting de 25 jaar) heb je wel degelijk een milieuwinst als je zonnepanelen gebruikt.
Zie wiki: http://nl.wikipedia.org/wiki/Zonnepaneel
"De productie van zonnepanelen vraagt op zich ook energie. De terugverdientijd van zo’n systeem in termen van energie in België en Nederland ligt tussen 1 en 2 jaar."
Klopt je hebt helemaal gelijk, dat is alleen in NEE-derland zo.

Gelukkig gaat het in de rest van de wereld (kijk naar de nr.1 Duitsland) wel.
Op welke bronnen baseer je dit? Zoals eerder gezegd, ik heb het niet terug kunnen vinden bij diverse sites van de betrokken partijen. Het kan uiteraard zijn, dat ik het over het hoofd zie. Maar ook de reactie van ascii hieronder, lijkt mijn vermoeden te bevestigen.
Overdag draait hier anders m'n meter echt achteruit hoor. Waar blijft die energie dan?
NXP verbetert rendement zonnepanelen

Eh, titel klopt voor meter. Het rendement wordt niet verbeterd, dat blijft optimaal rond de 14% zitten. De efficiency/opbrengst van een PV systeem als geheel wordt verbeterd door goede logica in de converter te plaatsen. Gewoon een software oplossing ...
dat blijft optimaal rond de 14% zitten
18-22% is gebruikelijk voor PV panelen.

Optimaal rendement voor echte cellen ligt momenteel eerder rond de 35% (onbetaalbaar zij die dan wel natuurlijk)

En in labaratorium opstelling worden maxima van rond de 43% gehaald,

[Reactie gewijzigd door 80466 op 13 april 2010 10:04]

Groot probleem is de statische opstelling van de zonnepanelen. Als zon draait gaan ze ook (veel) minder presteren. Grotere winst is daarom te behalen door een konstruktie te maken dat de panelen meedraaien met de zon.
Een tracker heet zo'n constructie. Deger is hier bijvoorbeeld groot in:
http://www.degerenergie.de/english/englisch.html

Maar het probleem met hiermee is dat het extra rendement de meerkosten niet rechtvaardigt in Nederland. Daar komt nog bij dat je met trackers veel minder vermogen per hectare op kunt stellen. Ook kunnen deze dingen niet op het dak en heb je meer gevaar bij storm e.d.. En ook niet geheel onbelangrijk is dat je hiermee vergunningplichtig bent.

Trackers zijn in Nederland helaas niet economisch. In het zuiden, zoals Spanje bijvoorbeeld zijn trackers wel populairder.
Dus doet NXP nu wat Enphase Energy of http://www.enecsys.com/ al een tijdje doen (of is het een copie)
Als dit 3 tot 6 keer goedkoper is. En je het rendement verhoogd. Zie ik verder geen drempel om dit gewoon te zien in elke zonnepaneel. Toch??
offtopic:
misschien een beetje offtopic maar: welk gedeelte van nxp zit er in nijmegen dan? ik fiets er elke dag langs en het is toch best wel een groot terrein.
In Nijmegen zitten nu nog drie fabs; ICN5, ICN6 en ICN8. ICN5 wordt dit jaar nog gesloten en ICN6 in 2011. In 52degrees zat ST-NXP Wireless, maar dat heeft NXP ook verkocht en is inmiddels ST-Ericsson Wireless.

Wat er verder nog in Nijmegen zit weet ik overgens niet. Het wordt wel steeds minder in ieder geval.
Staat gewoon op hun website
Manufacturing facilities: 11 manufacturing sites worldwide:

6 test and assembly sites:

Bangkok
Cabuyao
Guangdong
Hong Kong
Kaohsiung
Seremban

5 waferfab sites:

Hamburg
Manchester
Jilin
Nijmegen
Singapore
Locatie van de R&D facility's zijn dan weer niet genoemd, behalve dat het er 20!! in 14 landen zijn. Dat is een hoop R&D in vergelijking met productie.

Op de Nederlandse pagina staat nog wat verouderde data, met locatie's die inmiddels al dicht en/of verkocht zijn.

[Reactie gewijzigd door Yippie op 14 april 2010 01:20]

Ik zie dat ze hier in Eindhoven gevestigd zijn op de High Tech Campus. Ik verwacht dat hier voornamelijk de research plaatsvind, en in Nijmegen (iig een deel van) de productie. Het is voor de genen die er niet dagelijks langsfietsen leuk om even op google maps te kijken naar de fabriek in Nijmegen: http://maps.google.com/ma....005882,0.009527&t=h&z=17

[Reactie gewijzigd door Thedr op 13 april 2010 09:53]

Op dit item kan niet meer gereageerd worden.



Apple iOS 10 Google Pixel Apple iPhone 7 Sony PlayStation VR AMD Radeon RX 480 4GB Battlefield 1 Google Android Nougat Watch Dogs 2

© 1998 - 2016 de Persgroep Online Services B.V. Tweakers vormt samen met o.a. Autotrack en Carsom.nl de Persgroep Online Services B.V. Hosting door True