Bij een stroomuitval komt eventueel door zonnepanelen opgewekte electriciteit niet op het net (in Belgie): waar blijft die electriciteit dan?

Leo, 61 jaar
26 november 2009

We hebben onlangs als particulier foto-voltaïsche zonnepanelen laten plaatsen.
Gewoon uit interesse hadden we de installateur gevraagd wat er gebeurt als de stroom uitvalt op een ogenblik dat de zonnepanelen electriciteit genereren.
Volgens hem en omwille van veiligheidsredenen, die enkel zouden gelden in Belgie, stopt op dat ogenblik de generatie.
En inderdaad, enkele dagen geleden was er een stroomuitval overdag en op onze monitor konden we zien dat de panelen geen stroom meer leverden.
Daarom onze vraag: waar blijft de door de panelen opgewekte electriciteit tijdens een stroomuitval? Schakelen de panelen zich zelf uit? Wat gebeurt er eigenlijk met de zonnepaneelinstallatie tijdens een stroomuitval?
Bedankt voor jullie tijd!
PS ik heb wat talen gestudeerd maar ben technisch totaal niet onderlegd zoals u ondertussen wellicht allang begrepen heeft.

Antwoord

Beste Leo,

Ik vrees dat de verwarring vooral zit in het feit dat de term "elektriciteit" gebruikt wordt als beschrijving van het verschijnsel, zonder dat daar een specifieke fysische grootheid met de daaraan verbonden SI-eenheid wordt aan gekoppeld.

Om dit te verklaren moeten we teruggrijpen naar enkele elementaire wetten uit de elektriciteit.  Een zonnepaneel moet namelijk gezien worden als een niet-ideale spanningsbron.
1. Het vermogen P (uitgedrukt in Watt) geleverd door een (gelijkspannings-)bron is gelijk aan de spanning U (uitgedrukt in Volt) maal de stroom I (uitgedrukt in Ampère): P=U.I
2. De stroom I geleverd door een spanningsbron is gelijk aan de spanning U gedeeld door de weerstand R (uitgedrukt in Ohm): I=U/R

Aangezien de spanning die door het elektriciteitsnet wordt geleverd een sinusoïdale wisselspanning is, moet de gelijkspanning geleverd door een aantal zonnepanelen in serie eerst nog naar de wisselspanning van het net worden omgezet. De omvormer zelft verbruikt ook een hoeveelheid energie, en daarom heeft het geen zin deze te laten werken als de door de zonnepanelen ingevangen hoeveelheid zonlicht, en dus het beschikbare vermogen, te laag wordt. Daarnaast is het inderdaad zo dat de omvormer zich afschakelt van het net indien de spanning aan de uitgang van de omvormer wegvalt. Op dit moment vertegenwoordigt de omvormer een belasting met hoge weerstand (dus grote R waarde) voor de zonnepanelen.
De door de panelen geleverde stroom wordt dan volgens de wet I=U/R relatief klein,
het geleverde vermogen (energie per tijdseenheid of in eenheden Watt=Joule per seconde) volgens de wet P=U.I dus ook.

Een andere invalshoek om dit te begrijpen is misschien ook de volgende:
wanneer de in de zonnepanelen opgewekte beschikbare elektronen niet tijdig worden afgevoerd, zitten ze na korte tijd bij wijze van spreken "elkaar in de weg", en komen er gemiddeld geen meer bij.
Het zonnepaneel wekt dan wel spanning op, maar relatief weinig stroom, en levert dus ook weinig vermogen. De zonne-energie die op het paneel invalt wordt dan grotendeels gewoon in warmte omgezet en zelfs gedeeltelijk terug uitgestraald, maar dan in het infrarood gebied.

Reacties op dit antwoord

Er zijn nog geen reacties op deze vraag.

Enkel de vraagsteller en de wetenschapper kunnen reageren op een antwoord.

Zoek andere vragen

© 2008-2022
Ik heb een vraag wordt gecoördineerd door het
Koninklijk Belgisch Instituut voor Natuurwetenschappen