Mijn zonnepanelen

Ik heb 12 zonnepanelen op mijn dak liggen sinds 05-06-2024. De zonnecellen zetten zonlicht (fotonen) om in elektriciteit; dat heet fotovoltaïsche energieomzetting. De panelen produceren gelijkstroom (DC), en de micro-omvormer bij elk paneel zet die om in wisselstroom (AC) en voedt hem op het net.

Waarom de teller later begint dan het dak

De panelen liggen er sinds 05-06-2024, maar de kWh-meter die de opbrengst bijhoudt is er pas later bij gekomen, op 08-06-2025. Alle totalen en gemiddelden op deze pagina horen bij die tweede datum: het gemeten totaal gaat over 450 dagen, terwijl de panelen er al 818 dagen liggen. De opbrengst uit dat eerste jaar is dus wel gemaakt, maar niet geteld.

Er liggen 12 panelen van Tenka Solar, 465 Wp elk. Onder elk paneel zit een eigen micro-omvormer, een Enphase IQ8MC.

Daarmee heeft de installatie twee verschillende maxima, en die worden vaak door elkaar gehaald:

• 5580 Wp aan de gelijkstroomkant: 12 × 465 Wp, het piekvermogen van de panelen onder ideale testomstandigheden.
• 3900 W aan de wisselstroomkant: 12 × 325 W, wat de micro-omvormers samen aan het net kunnen leveren.

Op deze pagina is de wisselstroomkant de maat: de meter zit achter de omvormers, dus dat is wat er daadwerkelijk het huis in gaat. De kaart “Benutting omvormers” en de balkjes per paneel schalen daarom mee met 3900 W en 325 W, niet met het paneelvermogen.

Een paneel dat harder kan dan zijn omvormer

Een paneel van 465 Wp op een omvormer van 325 W is met opzet zo gekozen. Omdat de omstandigheden van de fabriekstest hier vrijwel nooit worden gehaald (zie de uitklapper hieronder), levert een paneel het grootste deel van het jaar ruim onder zijn piekwaarde. Een kleinere omvormer werkt in dat gebied efficienter en is goedkoper. Op een heldere zomermiddag loopt een paneel wel tegen die grens aan: de omvormer knijpt het overschot dan af, en de balk blijft op honderd procent staan terwijl het paneel meer had gekund. Dat afknijpen kost een paar procent per jaar en levert de rest van het jaar meer op dan het kost.

Specificaties per paneel

• Merk en piekvermogen: Tenka Solar, 465 Wp (DC, onder STC)
• Micro-omvormer: Enphase IQ8MC, 325 VA continu AC
• Gewicht: 20,8 kg per stuk
• Afmetingen: 172,4 cm x 113,4 cm
• Op het dak sinds: 05-06-2024

Bron paneelgegevens: opgave van de fabrikant bij mijn eigen installatie. Bron omvormer: het datasheet van de Enphase IQ8MC, waarin 325 VA als maximaal continu vermogen staat. De 3900 W en 5580 Wp hierboven zijn die twee getallen maal 12.

De waarde 465 Wp (Wattpiek) geeft aan wat het paneel onder ideale testomstandigheden maximaal kan leveren. In Nederland worden die omstandigheden vrijwel nooit gehaald.

STC-waarden (Standard Test Conditions)

• 1.000 W/m² zoninstraling
• 25°C celtemperatuur
• AM1.5 lichtspectrum (zon op ~48° vanaf het zenit)

Deze drie waarden zijn geen marketingafspraak maar een norm: de typekeuring van een paneel gebeurt onder STC volgens IEC 61215-1, en het AM1.5-spectrum waarnaar dat verwijst is vastgelegd in IEC 60904-3. Die 48° is de zonnestand die bij luchtmassa 1,5 hoort.

In de praktijk

• Zoninstraling varieert en is vaak lager dan 1.000 W/m²
• Panelen worden warmer dan 25°C, en warmer betekent minder rendement
• De zon staat niet altijd gunstig op het dak
• Verliezen door de omvormer, stof, bewolking of schaduw

Dit gaat over de gelijkstroomkant. De omvormer legt daar bovenop nog een eigen grens; die staat in de uitklapper hierboven.

De omvormers volgen de net-etiquette, vastgelegd in de RfG: de Europese netcode met de eisen voor aansluiting van elektriciteitsproducenten. Daarom heeft de omvormer beveiligingen die hem uitschakelen wanneer de netspanning of -frequentie buiten de toegestane grenzen komt.

Wat de netcode voorschrijft

Voor het synchrone gebied Continentaal Europa, waar Nederland in ligt, staan de frequentie-eisen in artikel 13 van de verordening:

• Tussen 49,0 en 51,0 Hz moet een installatie onbeperkt blijven doorlopen.
• Tussen 47,5 en 48,5 Hz en tussen 51,0 en 51,5 Hz: minimaal 30 minuten.
• Buiten 47,5 en 51,5 Hz wordt niet langer gevraagd om aangesloten te blijven. Vandaar dat die twee getallen in de praktijk de uitschakelgrenzen zijn.
• Terugregelen bij te hoge frequentie begint bij een drempel die tussen 50,2 en 50,5 Hz moet liggen, met een statiek van 2 tot 12%.

Voor de spanning geldt een andere regel. Op een laagspanningsaansluiting is 230 V nominaal, en de netbeheerder mag daar niet meer dan 10% van afwijken. Dat is precies waar de bovengrens van 253 V vandaan komt.

Bron frequentie-eisen en terugregelen: Verordening (EU) 2016/631, artikel 13 (de netcode RfG). Bron spanning: de spanningskwaliteitseisen van Netbeheer Nederland, die teruggaan op NEN-EN 50160 en de Netcode elektriciteit.

Wat er in mijn omvormers staat

Welke drempels er werkelijk actief zijn, bepaalt niet de hardware maar het netprofiel dat in de Enphase Gateway is ingesteld. Dat profiel volgt de eisen van de netbeheerder; dezelfde IQ8MC draait in een land met een 60 Hz-net met heel andere getallen. Voor het Nederlandse profiel komt dat neer op ongeveer 253 V en 195 V voor de spanning, en 51,5 Hz en 47,5 Hz voor de frequentie. De ondergrens voor spanning ligt bewust ruimer dan de 10% hierboven: een omvormer hoort een korte dip te overleven in plaats van er meteen op af te schakelen.

De exact ingestelde waarden zijn na te lezen in de Enphase Gateway, onder het actieve grid profile. Wijkt jouw profiel af, dan wijken deze grenzen mee.

Waardoor kan de netspanning afwijken?

Netspanning is een lokaal verschijnsel dat afhangt van de balans tussen opwek en verbruik in de directe omgeving: de straat, de wijk, het aansluitpunt.

• Te hoge spanning: wanneer er lokaal veel meer wordt opgewekt dan verbruikt. Dat gebeurt vooral op zonnige middagen in wijken met veel zonnepanelen. De stroom kan niet snel genoeg worden afgevoerd, waardoor de spanning op het lokale net oploopt.
• Te lage spanning: wanneer het lokale verbruik hoog is of het net zwak (lange kabels, transformator ver weg). Kan optreden bij piekbelasting, bijvoorbeeld op koude winteravonden.

Waardoor kan de netfrequentie afwijken?

Anders dan de spanning is de netfrequentie een Europees verschijnsel. Het hele continentale net is gesynchroniseerd op 50 Hz, en de frequentie geeft de balans weer tussen opwek en verbruik op dat niveau.

• Boven 50 Hz: er wordt meer opgewekt dan verbruikt. De generatoren in de centrales draaien iets sneller dan normaal.
• Onder 50 Hz: er wordt meer verbruikt dan opgewekt en de generatoren worden afgeremd. Een ernstige daling duidt op een groot probleem, zoals het wegvallen van een grote centrale, maar dat komt zelden voor.

Relatie tussen spanning en frequentie

Spanning en frequentie zijn grotendeels onafhankelijk van elkaar. Spanning is lokaal, frequentie is continentaal. Het kan dus prima dat de spanning in mijn straat te hoog is terwijl de frequentie keurig op 50 Hz zit, of omgekeerd. Alleen bij een grote netstoring wijken ze samen af.

Hoe levert een omvormer stroom terug aan het net?

De omvormer is netvolgend: hij maakt zelf geen net, maar meet continu de spanning en de fase van het net en spiegelt zich daaraan. Vervolgens gedraagt hij zich als een stroombron die precies in fase met de netspanning stroom injecteert. Stroom in fase met de spanning is reëel vermogen, en dat is wat er op de meter komt.

Netvolgend zijn heeft een keerzijde: de omvormer moet exact op de netfrequentie draaien om synchroon te blijven. Valt de frequentie of de spanning buiten de grenzen hierboven, dan kan hij niet meer veilig meelopen en schakelt hij uit. Datzelfde gebeurt bij te weinig zon; de sensorwaarden hierboven worden dan niet meer bijgewerkt.

Dat het terugleveren ook de spanning in de straat omhoog duwt, is een gevolg en geen aansturing: de omvormer regelt stroom, en die stroom door de weerstand van de kabel naar de transformator tilt de spanning bij mij aan huis een stukje op. Zit de wijk vol met zonnepanelen, dan tellen al die kleine stukjes op, en dat is precies waarom de bovengrens van 253 V op zonnige middagen in beeld komt.

De panelen kijken bijna pal zuid, met een azimut van 201,22 graden, en liggen onder een hoek van 51 graden. Je vindt ze in Stadspolders Oost. Zo kun je live vergelijken hoe jouw panelen het doen ten opzichte van de mijne.

• Azimut: 201,22° (21° ten westen van zuid)
• Hellingshoek: 51° (gelijk aan de dakhelling)
• Locatie: Stadspolders Oost, Dordrecht

Hellingshoek: goed voor de winter, te steil voor de zomer

Die 51° valt vrijwel samen met de breedtegraad van Dordrecht (~51,8°N). Dat is geen toeval: een paneel op breedtegraad-helling staat rond de equinoxen (maart en september) het gunstigst, want dan staat de zon op het middaguur op ongeveer 38° hoogte en kijkt het paneel er bijna recht in.

In de zomer staat de zon veel hoger, tot ongeveer 62° op de langste dag. Het licht valt dan schuiner op het paneel, waardoor er minder van doorkomt. Voor de zomer alleen zou ongeveer 28° ideaal zijn. In de winter staat de zon juist laag, rond 15° op de kortste dag; daar helpt de steile stand, al zou 75° dan nog beter zijn.

Zelf uitgerekend voor 51,81°N met mijn azimut van 201,22° en helling van 51°, op het middaguur. Het zijn dus momentopnamen en geen dag- of jaartotalen. Dat de invalshoek ook rond de equinox niet op nul uitkomt, komt doordat het dak 21° naar het westen wijst.

Ideale vaste hellingshoek voor Nederland

Voor de maximale jaaropbrengst ligt de optimale vaste helling in Nederland lager dan 51°, omdat de zomer hier veel meer zonuren telt dan de winter en een minder steil paneel die zomerbijdrage beter benut. De dakhelling ligt nu eenmaal vast, en aanpassen kan in de praktijk niet zonder duur montagesysteem. Voor de jaarbalans valt het verschil mee: wat de zomer kost, komt in het voor- en najaar deels terug.

Wat voor jouw dak de beste helling is, hangt af van wat je wilt: de hoogste jaaropbrengst, of zoveel mogelijk stroom op de momenten dat je hem zelf gebruikt. PVGIS van de Europese Commissie rekent beide door voor een opgegeven locatie, helling en oriëntatie.

• Opbrengst per dag en de dagproductiegrafiek PVOutput, gevoed door mijn eigen Enphase-installatie. Velden die PVOutput niet meelevert, laat de grafiek open.
• Opbrengst per paneel de Enphase Envoy bij mij thuis, uitgelezen per micro-omvormer.
• Netspanning, frequentie en het totaal de kWh-meter in mijn meterkast, via Home Assistant.
• Kans op zon, zonsopkomst en -ondergangWeerlive.nl, dat put uit KNMI-gegevens.
• Stand van de zon en het verwachte piekmoment in de browser uitgerekend met SunCalc, op basis van datum, tijd en locatie.
• Emissiefactor elektriciteitCO2emissiefactoren.nl, netstroom van onbekende herkomst, 2026.
• CO₂-opname per boomStaatsbosbeheer: 10 tot 40 kg per vrijstaande boom per jaar.
• Specificaties micro-omvormer het datasheet van de Enphase IQ8MC: 325 VA maximaal continu vermogen.
• Frequentie-eisen en terugregelenVerordening (EU) 2016/631 (netcode RfG), artikel 13.
• Spanningsgrenzen op de aansluitingNetbeheer Nederland over spanningskwaliteit, op basis van NEN-EN 50160 en de Netcode elektriciteit.
• Actieve uitschakeldrempels het netprofiel zoals dat in de Enphase Gateway staat ingesteld.
• STC en het AM1.5-spectrumIEC 61215-1 (typekeuring) en IEC 60904-3 (referentiespectrum).
• Paneelgegevens opgave van de fabrikant (Tenka Solar) bij mijn eigen installatie.
• Invalshoeken en zonhoogten in de seizoenstabel eigen berekening voor deze locatie en dakhelling.