Zonnepanelen op dakkapel: Opbrengst in kWh per jaar en rendement

De opbrengst van zonnepanelen op een dakkapel is een essentieel onderdeel bij het overwegen van een zonnepaneelinstallatie. De hoeveelheid opgewekte stroom in kWh per jaar bepaalt niet alleen hoeveel elektriciteit u zelf kunt gebruiken, maar ook de terugverdientijd en het rendement van de investering. In dit artikel wordt ingegaan op de manier waarop de opbrengst van zonnepanelen op een dakkapel berekend kan worden, factoren die de opbrengst beïnvloeden, en wat de financiële voordelen zijn.

De informatie is gebaseerd op data uit betrouwbare bronnen die gerelateerd zijn aan zonnepaneelopbrengsten, installatiekosten en rendementen. We zullen ook aandacht besteden aan de invloed van dakligging, hellingshoek, schaduw en weersomstandigheden op de opbrengst. De lezer krijgt zo een compleet overzicht van de verwachte kWh-opbrengst per jaar van zonnepanelen op een dakkapel en wat dit betekent voor het rendement van de investering.

Hoe wordt de opbrengst van zonnepanelen berekend?

De opbrengst van zonnepanelen wordt meestal uitgedrukt in kWh (kilowattuur) per jaar. Dit geeft aan hoeveel elektriciteit een installatie in de praktijk opwekt. De berekening is gebaseerd op het totale piekvermogen van de zonnepanelen, vermenigvuldigd met een factor die het rendement weergeeft. Deze factor rekening houdt met factoren zoals de locatie, hellingshoek, schaduw en weersinvloeden.

Standaardberekening

Een veelgebruikte methode om de jaaropbrengst in kWh te berekenen is als volgt:

$$ \text{Jaaropbrengst (kWh)} = \text{Aantal zonnepanelen} \times \text{Piekvermogen per paneel (Wp)} \times \text{Rendementfactor} $$

De rendementfactor varieert afhankelijk van de locatie en de omstandigheden. In Nederland ligt deze factor meestal tussen 0,85 en 0,95 voor een goed georiënteerd dak zonder schaduw. Voor een dakkapel op het zuiden, bijvoorbeeld, is een rendementfactor van 0,88 of 0,90 realistisch.

Een voorbeeld: - 10 zonnepanelen van 450 Wp elk. - Rendementfactor: 0,88.

$$ \text{Jaaropbrengst} = 10 \times 450 \times 0,88 = 3.960 \text{kWh} $$

Invloed van schaduw

Een belangrijke factor die de opbrengst van zonnepanelen op een dakkapel beïnvloedt, is schaduw. Als bijvoorbeeld een dakkapel een deel van het dak schaduwwerft, wordt de opbrengst verlaagd. In zo’n geval moet rekening gehouden worden met een lagere rendementfactor. In een voorbeeld uit de bron (1) is een rendementfactor van 0,778 gebruikt bij schaduw.

$$ \text{Jaaropbrengst (met schaduw)} = 10 \times 450 \times 0,778 = 3.499 \text{kWh} $$

Dit duidt op een verminderde opbrengst door schaduw, en dit is een belangrijke overweging bij het plannen van een installatie op een dakkapel.

Invloed van dakligging en hellingshoek

De ligging van het dak en de hellingshoek bepalen een groot deel van de opbrengst van zonnepanelen. In Nederland is een zuidgerichte helling van ongeveer 30 tot 36 graden ideaal voor de opbrengst van zonnepanelen. In het geval van een dakkapel kan de ligging bepalend zijn voor de hoeveelheid zonlicht die de panelen ontvangen.

Richting van het dak

Volgens bron (1) levert een zuidgericht dak gemiddeld 150 kWh per m² per jaar op. Voor een oost- of westgericht dak is deze opbrengst iets lager, namelijk 125 kWh per m². Deze getallen zijn richtlijnen en variëren afhankelijk van het precieze ontwerp van de dakkapel.

Hellingshoek

De hellingshoek beïnvloedt ook de opbrengst. Een helling van 30 tot 45 graden is meestal het meest efficiënt, omdat dit de optimale hoek is om zo veel mogelijk zonlicht op te vangen gedurende de dag. Een te vlakke of te steile hellingshoek kan leiden tot verlies aan opbrengst.

Een dakkapel is vaak schuin geplaatst, wat in principe gunstig is voor de opbrengst, mits de richting en schaduw goed worden beoordeeld.

Invloed van de omgeving en weersinvloeden

Buiten de fysieke eigenschappen van het dak, zoals richting en hellingshoek, spelen ook externe factoren een rol in de opbrengst van zonnepanelen. Deze factoren kunnen niet altijd volledig worden voorspeld, maar moeten wel in de berekening worden opgenomen.

Weersinvloeden

De zon schijnt niet het hele jaar door in Nederland, maar zonnepanelen leveren ook stroom bij bewolking. De hoeveelheid zonlicht en het aantal zonuren per jaar bepalen de totale opbrengst. Een gemiddelde installatie op een zuidgericht dak kan dus ongeveer 0,85 tot 0,9 kWh per Wp per jaar opbrengen.

Omgevingsfactoren

Bij een installatie op een dakkapel is het belangrijk om te controleren of er obstakels zijn die schaduw veroorzaken, zoals bomen, buurhuisjes of zelfs andere delen van het eigen huis. Schaduw kan de opbrengst sterk verminderen, zoals aangegeven in bron (1).

Verwachtingen over de toekomstige energieprijzen

Hoewel de opbrengst in kWh per jaar een technische maat is, is de economische rendabiliteit ook afhankelijk van de stroomprijs. Volgens bron (1) stegen de energieprijzen gemiddeld met 6% per jaar in de afgelopen tien jaar. De meeste berekeningen gaan uit van een veronderstelling van 2% stijging per jaar, wat leidt tot een betere verwachting van rendement. Dit betekent dat de opbrengst in euro’s, berekend aan de hand van de stroomprijs, in de toekomst waarschijnlijk hoger uitvalt.

Financiële voordelen van zonnepanelen op een dakkapel

De financiële voordelen van zonnepanelen op een dakkapel worden vaak uitgedrukt in de terugverdientijd. Dit is het aantal jaren dat nodig is om de investering terug te verdienen door de besparing op stroomkosten. De terugverdientijd hangt af van de opbrengst in kWh per jaar, de stroomprijs en de installatiekosten.

Gemiddelde terugverdientijd

Bronnen (2) en (3) geven een overzicht van de terugverdientijd voor verschillende systemen. Bijvoorbeeld:

  • 16 zonnepanelen: terugverdientijd van 4,6 jaar.
  • 20 zonnepanelen: terugverdientijd van 4,4 jaar.
  • 24 zonnepanelen: terugverdientijd van 4,2 jaar.

Deze getallen zijn gebaseerd op een gemiddelde opbrengst en installatiekosten. De werkelijke terugverdientijd kan variëren, afhankelijk van de exacte opbrengst van de installatie op een dakkapel.

Opbrengst in euro’s

De opbrengst in euro’s wordt berekend door de opbrengst in kWh te vermenigvuldigen met de stroomprijs. Bij een stroomprijs van 21,8 cent per kWh, levert een installatie van 2550 kWh per jaar een besparing van ongeveer € 555 per jaar op.

In het voorbeeld van 3960 kWh per jaar is de opbrengst in euro’s:

$$ \text{Besparing per jaar} = 3960 \times 0,218 = € 863,28 $$

Invloed van de prijsstijging

De stijgende stroomprijzen maken zonnepanelen in de toekomst steeds rendabeler. Hoewel de prijsstijging onzeker is, verwachten experts dat de prijs van fossiele brandstoffen verder zal stijgen. Dit betekent dat de opbrengst in euro’s van zonnepanelen waarschijnlijk groter zal zijn in de toekomst.

Opbrengst per maand en per dag

De opbrengst van zonnepanelen kan ook worden uitgedrukt per maand en per dag, wat handig is om te zien hoeveel stroom er op welke tijdstippen beschikbaar is.

Jaaropbrengst versus maandopbrengst

De maandopbrengst wordt berekend door de jaaropbrengst te delen door 12. Echter, dit geeft een gemiddelde en niet een exacte weergave van de werkelijke opbrengst per maand, omdat de opbrengst varieert per seizoen.

Een voorbeeld:

$$ \text{Maandopbrengst} = 3.960 \div 12 = 330 \text{kWh} $$

Variatie per maand

De opbrengst varieert per maand. In de zomermaanden is de opbrengst hoger dan in de wintermaanden. Bron (3) geeft een overzicht van de verdeling van de opbrengst per maand:

  • Januari: 3%
  • Februari: 5%
  • Maart: 8%
  • April: 12%
  • Mei: 13%
  • Juni: 13%
  • Juli: 13%
  • Augustus: 11%
  • September: 10%
  • Oktober: 7%
  • November: 3%
  • December: 2%

Voor een installatie van 4706 Wp is de maandopbrengst in juni bijvoorbeeld:

$$ (4706 \times 0,85) \times 0,13 = 520 \text{kWh} $$

Dagopbrengst

De opbrengst per dag kan berekend worden door de maandopbrengst te delen door het aantal dagen in de maand. Bijvoorbeeld in juni (30 dagen):

$$ \text{Dagopbrengst} = 520 \div 30 = 17,3 \text{kWh} $$

Invloed van het aantal zonnepanelen

Het aantal zonnepanelen bepaalt de totale opbrengst in kWh per jaar. In het geval van een dakkapel kan het aantal zonnepanelen variëren afhankelijk van de beschikbare ruimte en de energiebehoefte van de woning.

Voorbeelden

  • 8 zonnepanelen van 400 Wp: 8 x 400 x 0,85 = 2.720 kWh per jaar.
  • 10 zonnepanelen van 450 Wp: 10 x 450 x 0,88 = 3.960 kWh per jaar.
  • 12 zonnepanelen van 400 Wp: 12 x 400 x 0,85 = 4.080 kWh per jaar.

De opbrengst varieert dus afhankelijk van het aantal panelen en het vermogen per paneel.

Invloed van de stroomverbruik

De opbrengst van zonnepanelen is niet alleen afhankelijk van het aantal panelen en hun vermogen, maar ook van het energieverbruik van de woning. Een installatie die goed afgestemd is op het verbruik levert een betere opbrengst op en heeft een kortere terugverdientijd.

Aanpassing aan het energieverbruik

Om rendabel te zijn, moet de opbrengst van zonnepanelen minstens gelijk zijn aan het energieverbruik van de woning. Als de installatie te klein is, is de opbrengst niet voldoende om het energieverbruik te dekken. Als de installatie te groot is, wordt de overtollige stroom meestal verbrand of teruggeleverd.

Optimalisatie van het energieverbruik

Een zonnepaneelinstallatie kan het best worden afgestemd op het energieverbruik van de woning. Dit betekent dat zonnepanelen meestal het meest opbrengt in de zomermaanden, terwijl het energieverbruik in de winter vaak hoger is. Een opslaginstallatie zoals een zonne-accu kan hierbij helpen om overtollige stroom op te slaan voor later gebruik.

Invloed van technologie en omvormers

De technologie van zonnepanelen en omvormers speelt ook een rol in de opbrengst. Een omvormer zet de directe stroom (DC) van de zonnepanelen om in wisselstroom (AC), die in het huis kan worden gebruikt. De efficiëntie van de omvormer beïnvloedt de opbrengst.

Voorbeeld

Een installatie met een SolarEdge-omvormer levert bijvoorbeeld een hogere opbrengst dan een installatie met een stringomvormer. In het voorbeeld uit bron (1) is de opbrengst met een SolarEdge-omvormer hoger.

$$ \text{Opbrengst met SolarEdge} = 3000 \div (1,16 \times 0,778) = 3.889 \text{Wp} $$

$$ \text{Opbrengst met stringomvormer} = 3000 \div (0,865 \times 0,9) = 4.499 \text{Wp} $$

Deze berekening toont aan dat een SolarEdge-omvormer efficiënter is en dus minder panelen nodig heeft om dezelfde opbrengst te leveren.

Conclusie

Zonnepanelen op een dakkapel zijn een goede optie voor huiseigenaars die hun eigen stroom willen opwekken en hun energiekosten willen verlagen. De opbrengst van zonnepanelen wordt berekend aan de hand van het aantal panelen, hun vermogen en de omstandigheden zoals schaduw, hellingshoek en richting van het dak. In Nederland levert een zuidgericht dak gemiddeld 0,85 tot 0,9 kWh per Wp per jaar op. De opbrengst in euro’s hangt af van de stroomprijs en de stijging daarvan in de toekomst.

De financiële voordelen zijn duidelijk zichtbaar, met een gemiddelde terugverdientijd van ongeveer 4,5 tot 5 jaar. De opbrengst in kWh per jaar is dus niet alleen een technische maat, maar ook een economische factor die bepaalt of de investering rendabel is.

Het aantal zonnepanelen en hun vermogen bepalen de totale opbrengst. Voor een dakkapel is het belangrijk om het aantal panelen en hun locatie goed te plannen om zo veel mogelijk zonlicht op te vangen. Technologie zoals omvormers en opslaginstallaties kunnen de opbrengst verder optimaliseren.

Zonnepanelen op een dakkapel zijn dus een rendabele investering die niet alleen voordelig is voor de budget, maar ook voor het milieu. Ze helpen om de afhankelijkheid van fossiele brandstoffen te verminderen en bij te dragen aan een duurzamere energievoorziening.

Bronnen

  1. Zonnepanelen opbrengst berekenen
  2. Zonnepanelen opbrengst en kosten
  3. Zonnepanelen rendement en opbrengst

Related Posts