Zonne-energie

Wat is zonne-energie?

Zonne-energie is energie van de zon in de vorm van warmte en licht. Deze energie, samen met secundaire vormen zoals windenergie, getijdenenergie, waterkracht en biomassa vormt meer dan 99,9% van alle hernieuwbare energie op Aarde.

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 6,5 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).

Gebruik door planten

Planten gebruiken zonne-energie voor fotosynthese, waarbij zij water en kooldioxide uit de lucht omzetten in suikers. Het fotosynthetisch proces waarop vrijwel het gehele leven op aarde draait, vangt slechts ongeveer 1% van de energie op voor nuttig gebruik, hetzij door lichamelijke activiteit, hetzij door consumptie, hetzij als fossiele brandstof. Bovendien zijn er grote stukken aardoppervlak zoals de woestijnen waar door gebrek aan water de fotosynthese geen kans krijgt.

Gebruik door de mens

Met zonne-energie wordt tegenwoordig meestal bedoeld: de energie die mensen zelf met hun technologie opwekken direct vanuit van zonnestraling. Dit gebeurt op dit moment in Nederland en België vooral op twee manieren:

• De meest gebruikte toepassing is thermische zonne-energie waarbij zonlicht wordt omgezet in warmte. Dit gebeurt door zonneboilers (oftewel zonnecollectoren, -panelen).

• Een andere manier om gebruik te maken van zonlicht is door middel van zonnepanelen met fotovoltaïsche cellen (ook wel PV-cellen genoemd). Die zetten het licht direct om in elektriciteit : zonnestroom.

Voordelen van zonne-energie

·         Plezier en fascinatie

Het is een echt plezier om door de zon verwarmd water te gebruiken voor een douche, een bad of voor de was, en het is fascinerend om vast te stellen hoe eenvoudig het wel is.

·         Dubbele besparing

Met een zonne-installatie van 7,2 m² bespaart u elk jaar dubbel: u verbruikt ongeveer 3.100 kWh minder en onze atmosfeer vermijdt meer dan 1 ton CO2.

·         Onafhankelijkheid

Met een zonne-installatie krijgt u een zekere onafhankelijkheid van de schommelingen van de energieprijzen. Hoe sterk de prijs van de huisbrandolie ook stijgt, het warme water dat het zonne-systeem produceert, kost gewoon niets.

·         Nadenken en ingrijpen

Wanneer u een zonne-installatie kiest, denkt u wereldwijd en grijpt u lokaal in.

·         Zonne-energie wordt vandaag aangemoedigd

De overheid steunt vandaag initiatieven voor hernieuwbare energie. Wanneer de energieprijzen over enkele jaren nieuwe toppen zullen bereikt hebben, zullen deze subsidies misschien niet meer worden toegekend. U moet dus nu ingrijpen!

·         Een zuivere energie

Het gebruik van zonne-energie is volledig zuiver: tijdens de volledige levensduur produceert een zonne-installatie twintigmaal meer energie dan u echt nodig hebt. De meeste collectoren zijn bovendien volledig recycleerbaar.

·         Zonne-energie is onafhankelijk van fossiele brandstoffen of kernenergie.

·         Zonnepanelen zijn voor de volgende 4 miljard jaar gewaarborgd.

·         Zonnepanelen nemen niet veel plaats in.

Nadelen van zonne-energie

·         Zonnepanelen zijn duur

Om zonnepanelen aan te kopen zal je redelijk veel geld moeten neerleggen. Zo een zonne-energie systeem kan heel wat kosten. De PV systemen die rechtreeks gekoppeld zijn aan het net, zijn het duurste om aan te schaffen. Vergeet niet dat u hier heel veel subsidies voor krijgt, dus laat u niet afschrikken door de hoge prijzen.

·         Er zijn veel zonnepanelen nodig om over genoeg energie te beschikken

Wat ook een nadeel kan zijn is dat je moet beschikken over veel zonnepanelen en zonnecellen om een kleine ruimte te voorzien van energie. Dat wil zeggen dat u een groot oppervlakte nodig hebt om u zonnepanelen op te plaatsen voor een hele woning te voorzien van energie. Zoals geweten plaatst u zonnepanelen het best op het dak.

Hoe werkt een zonnepaneel?

Een zonnepaneel werkt al op daglicht en kan in elk jaargetijde gebruikt worden om elektriciteit op te wekken. Een set zonnepanelen bestaat uit de  bestelde zonnepanelen, een omvormer, kabels en leidingen en een constructie voor het bevestigen van de zonnepanelen op het dak. Een set van 4 zonnepanelen levert ongeveer 550 kWh per jaar. Dit is ruim 10 tot 15% van het energieverbruik van een gemiddeld huishouden.

Via kabels en leidingen wordt de door de zonnepanelen opgewekte stroom in de woning gebruikt door elektrische apparaten die in werking zijn. Als er geen elektrische apparaten aan staan, dan wordt de te veel opgewekte elektriciteit teruggeleverd aan het net. Vanzelfsprekend ontvangt u hiervoor een vergoeding. In afbeelding 1 is de werking van zonnepanelen schematisch weergegeven. Zonnepanelen kunnen zowel geplaatst worden op platte daken als op hellende. Voorwaarde is dat het dan gelegen is op het zuiden (tussen zuidoost en zuidwest).

1. Het zonnepaneel zet zonlicht om naar elektrische energie.
2. De omvormer (of inverter) zet de gelijkspanning om in (230 V)     wisselspanning.
3. De opgewekte elektrische energie kan direct in huis worden toegepast.
4. Overtollige energie wordt aan het openbare elektriciteitsnet teruggeleverd.

Extra weetjes…

·         Sinds september 2008 is er geen bouwvergunning meer nodig voor het plaatsen van zonnepanelen.

·         Het rendement van een zonnepaneel is op dit moment lager dan 15 %. Dit betekent dat minder dan 15% van de invallende stralingsenergie van de zon door het zonnepaneel wordt omgezet in elektrische energie. De rest ( > 85 % )wordt omgezet in warmte of gereflecteerd.

·         In 20 minuten tijd heeft de zon op aarde genoeg energie uitgestraald om de wereldbevolking gedurende 1 jaar te voorzien van energie.

·         In onze streken bedraagt de jaarlijkse zonnestraling, die kan omgezet worden in elektriciteit tussen 1075 en 1175 kWh/m² (kilowatt-uur per vierkante meter), dit komt ongeveer overeen met de energie van 100 liter diesel brandstof. Zelfs als de hemel bewolkt is komt er nog genoeg lichtenergie op de zonnepanelen om elektriciteit op te wekken.

·         De energie die de zon op de aarde uitstraalt bij een heldere hemel en loodrecht op het zonnepaneel gericht, is niet afhankelijk van de plaats waar het zonnepaneel zich bevindt. M.a.w. de uitgestraalde zonne-energie is gelijk voor Noord- en Zuid-Europa bij heldere hemel en loodrecht op het zonnepaneel gericht. Het verschil tussen Noord- en Zuid-Europa ligt in het aantal uren zon per dag en het aantal uren heldere hemel. Dit is de reden waarom in Zuid-Europa de jaarlijkse opbrengst groter is dan in onze streken.