Kengetallen van een zonne-energiesysteem: Het glossarium
Inleiding: Zonder cijfers geen ontwerp
Zoals bij alle technische systemen zijn kengetallen essentieel om de juiste componenten te kiezen en het systeem af te stemmen op de gewenste prestaties. Met de juiste kengetallen kan elk zonne-energiesysteem optimaal worden gedimensioneerd.
Dit artikel vat alle belangrijke kengetallen samen – van vermogen en rendement tot batterijparameters.
Vermogen en energie
Elektrisch vermogen (kW)
Definitie: Vermogen is arbeid per tijdseenheid – dus de hoeveelheid energie die per seconde wordt omgezet.
Bij zonne-energiesystemen: Het elektrische vermogen is de hoeveelheid zonne-energie die per tijdseenheid in elektrische energie kan worden omgezet.
Eenheid: Kilowatt (kW) = 1.000 watt
Voorbeelden:
- Kleine omvormer: 3 kW
- Middelgrote installatie: 5–10 kW
- Warmtepomp: 3–12 kW
- Laadpunt voor een elektrische auto (wallbox): 11–22 kW
Piekvermogen (kWp)
Definitie: Het maximaal haalbare vermogen van een PV-installatie onder standaardtestcondities (STC):
- Instraling: 1.000 W/m²
- Celtemperatuur: 25°C
- Luchtmassa: AM 1,5
Betekenis: Kilowatt-piek (kWp) is de maat om PV-installaties met elkaar te vergelijken. Een installatie van 10 kWp kan bij optimale zon maximaal 10 kW leveren.
Praktijk: In Nederland en Vlaanderen wordt het piekvermogen slechts enkele uren per jaar bereikt (heldere zomerdag rond het middaguur).
Opbrengst / energieproductie (kWh)
Definitie: De werkelijk geproduceerde hoeveelheid energie over een bepaalde periode.
Eenheid: Kilowattuur (kWh) = 1 kW vermogen gedurende 1 uur
| Voorbeelden: | Toestel | Vermogen | Gebruiksduur | Verbruik |
|---|---|---|---|---|
| LED-lamp | 10 W | 5 u | 0,05 kWh | |
| Wasmachine | 2.000 W | 1 u | 2 kWh | |
| EV laden | 11.000 W | 3 u | 33 kWh |
Jaaropbrengst: Een installatie van 10 kWp levert in Nederland en Vlaanderen doorgaans ongeveer 850–1.050 kWh per kWp, dus circa 8.500–10.500 kWh per jaar, afhankelijk van locatie, oriëntatie en hellingshoek.
Rendementen
Wat is het rendement?
Definitie: De verhouding tussen bruikbare energie en toegevoerd energie.
Formule: η = bruikbare energie / toegevoerde energie × 100%
Beeldend: Een gloeilamp zet slechts ongeveer 5% van de energie om in licht – 95% gaat verloren als warmte. LED-lampen halen 40–50%.
Rendement van zonnepanelen
| Technologie | Rendement | Kenmerken |
|---|---|---|
| Monokristallijn | 18–24% | Hoogste efficiëntie, donkere uitstraling |
| Polykristallijn | 15–20% | Goedkoper, blauwige structuur |
| Dunne film | 8–15% | Flexibel, relatief ongevoelig voor deelbeschaduwing |
| Perovskiet (laboratorium) | tot 30% | Toekomsttechnologie |
| Tandemcellen (laboratorium) | tot 47% | Meervoudige junctie-cellen |
Rendement van de omvormer
Moderne omvormers halen een rendement van circa 96–98%. Verliezen ontstaan door:
- Schakelverliezen in halfgeleiders
- Eigenverbruik van de elektronica
- Warmteontwikkeling
Europees rendement: Een gewogen gemiddelde waarde die het reële deellastgedrag meeneemt (belangrijker dan het maximale piekrendement).
Systeemrendement
Het totale rendement van een PV-systeem ligt typisch rond 80–90%. Verliezen ontstaan door:
- Kabelverliezen (1–2%)
- Omvormer (2–4%)
- Vervuiling (2–5%)
- Temperatuurverliezen (5–10%)
- Deelbeschaduwing (variabel)
Batterij-kengetallen
Capaciteit (kWh)
Definitie: De hoeveelheid energie die een batterij kan opslaan en weer afgeven.
Onderscheid:
- Brutocapaciteit: De fysieke totale capaciteit
- Nettocapaciteit: Werkelijk bruikbaar (meestal 90–95% van de brutocapaciteit)
Typische waarden voor thuisbatterijen: 5–15 kWh
Laad- en ontlaadvermogen (kW)
Definitie: Hoe snel de batterij energie kan opnemen of afgeven.
Betekenis: Bepaalt of de batterij vermogenspieken kan opvangen (bijvoorbeeld als kookplaat, warmtepomp en droger tegelijk draaien).
Typische waarden: 3–10 kW bij thuisopslag
C‑rate
Definitie: Verhouding tussen laad-/ontlaadvermogen en batterijcapaciteit.
Formule: C = vermogen (kW) / capaciteit (kWh)
Voorbeeld:
- 10 kW vermogen / 20 kWh capaciteit = 0,5C
- Bij 0,5C wordt de batterij in 2 uur volledig geladen/ontladen
| C‑rate | Laad-/ontlaadtijd | Betekenis |
|---|---|---|
| 0,2C | 5 uur | Zachte, batterijvriendelijke lading |
| 0,5C | 2 uur | Typisch voor thuisbatterijen |
| 1C | 1 uur | Snelladen |
| 2C | 30 minuten | Hoogvermogen |
Belangrijk: Hogere C‑rates belasten de batterij sterker en kunnen de levensduur verkorten.
Cyclische levensduur
Definitie: Aantal volledige laad-/ontlaadcycli dat een batterij doorstaat tot een gedefinieerd capaciteitsverlies (meestal 80% restcapaciteit).
Typische waarden:
- Loodzuur: 500–1.500 cycli
- Lithium-ion: 5.000–10.000 cycli
Omrekening: Bij één cyclus per dag komt dit overeen met circa 13–27 jaar gebruiksduur.
Ontlaaddiepte (DoD – Depth of Discharge)
Definitie: Hoe ver de batterij mag worden ontladen zonder schade.
Waarden:
- Loodzuur: 50% DoD aanbevolen
- Lithium-ion: 80–100% DoD mogelijk
Betekenis: Hogere DoD = meer bruikbare capaciteit, maar potentieel snellere veroudering.
Autonomie en eigen verbruik
Autonomiegraad
Definitie: Het aandeel van het elektriciteitsverbruik dat door de eigen PV-installatie wordt gedekt.
Formule: Autonomie = eigen verbruik / totaalverbruik × 100%
| Typische waarden: | Configuratie | Autonomiegraad |
|---|---|---|
| Alleen PV | 25–35% | |
| PV + kleine batterij | 50–65% | |
| PV + grote batterij | 70–85% | |
| PV + batterij + geoptimaliseerd gebruik | 80–95% |
Eigenverbruiksgraad
Definitie: Het aandeel van de opgewekte zonne-energie dat direct zelf wordt gebruikt (dus niet naar het net gaat).
Formule: Eigenverbruik = zelf verbruikte stroom / totale productie × 100%
Betekenis: Hoe hoger de eigenverbruiksgraad, hoe aantrekkelijker de installatie financieel.
- In Nederland wordt de salderingsregeling stapsgewijs afgebouwd; stroom die u direct zelf gebruikt, vermijdt de volledige stroomprijs per kWh (energie, netkosten, belastingen).
- In Vlaanderen wordt de nadruk al langer gelegd op eigen verbruik, omdat er geen klassieke saldering meer is en de vergoeding voor teruglevering lager ligt dan de afnameprijs.
Economische kengetallen
Specifieke opbrengst (kWh/kWp)
Definitie: Jaaropbrengst gedeeld door het geïnstalleerde piekvermogen.
Typische waarden in Nederland en Vlaanderen: 850–1.050 kWh/kWp
Afhankelijk van:
- Locatie (kustregio’s vaak iets hoger dan binnenland)
- Oriëntatie (zuid optimaal, zuid-oost en zuid-west slechts beperkt slechter)
- Hellingshoek (circa 30–35° optimaal voor jaaropbrengst)
- Beschaduwing
Performance Ratio (PR)
Definitie: Verhouding tussen de werkelijke en de theoretisch mogelijke opbrengst.
Typische waarden: 75–85%
Betekenis: Geeft de kwaliteit van de installatie en de uitvoering aan. Een lage PR kan wijzen op ontwerp- of installatieproblemen.
Stroomopwekkingskosten (LCOE)
Definitie: Kosten per geproduceerde kilowattuur over de volledige levensduur.
Berekening: Totale kosten / totale opbrengst (over 20+ jaar)
Indicatieve waarden (rond 2025, afhankelijk van systeemgrootte en prijzen):
- Residentiële daksystemen: ongeveer 5–10 cent/kWh
- Grootschalige installaties: ongeveer 3–6 cent/kWh
- Netstroom voor huishoudens: vaak 25–40 cent/kWh (inclusief belastingen en netkosten, afhankelijk van land en contract)
Overzicht: Eenheden in één oogopslag
| Eenheid | Naam | Betekenis |
|---|---|---|
| kW | Kilowatt | Vermogen (arbeid per tijd) |
| kWh | Kilowattuur | Energie (1 kW gedurende 1 uur) |
| kWp | Kilowatt-piek | Maximaal PV-vermogen (STC) |
| % (η) | Rendement | Bruikbare / toegevoerde energie |
| C | C‑rate | Laad-/ontlaadvermogen / capaciteit |
| % DoD | Depth of Discharge | Maximale ontlaaddiepte |
Conclusie
Samengevat: Met deze kengetallen kunt u PV-installaties van verschillende grootte vergelijken, een passende thuisbatterij dimensioneren, de economische haalbaarheid berekenen en de kwaliteit van het systeem beoordelen. De belangrijkste grootheden voor de planning zijn kWp (systeemgrootte), kWh opslag (batterijcapaciteit), autonomiegraad (netonafhankelijkheid) en eigenverbruiksgraad (rendabiliteit).
Dit overzichtsartikel maakt deel uit van een serie
- Van foton tot volt: hoe werkt een zonnecel? – Basisprincipes van fotovoltaïek
- Opbouw van een PV-installatie: van paneel tot netaansluiting – Componenten en stroompad
- AC/DC in PV-systemen: omvormers en stroomconversie – Vermogenselektronica
- Thuisbatterij: de helper bij slecht weer – Energieopslag
- Kengetallen van een zonne-energiesysteem: het glossarium – U bent hier
Dit vindt u misschien ook interessant
Voor lezers die dieper in afzonderlijke onderwerpen willen duiken:
Energieopslag in detail: Basiskennis batterijtechniek · Lithium vs. lood · Hybride omvormers · AC- vs. DC-koppeling
Warmtepompen-kennis: Werking van een warmtepomp · Warmtepomptypen en zonne-energie
Markt en techniek: Batterijtechnologieën vergeleken · Powerstations uitgelegd · Marktanalyse 2025