Hoe zonne-energiesystemen werken

Zonne-energie gaat terug tot de 7e eeuw voor Christus toen vergrootglazen werden gebruikt om vuur te makenⁱ. Tegenwoordig vindt u zonne-energie over de hele wereld, van de VS tot Italië en Japan. De prijzen van zonne-energie zijn door de jaren heen voortdurend gedaald naarmate de productie is toegenomen. En bedrijven en particulieren hebben zonne-energie geadopteerd voor zowel de economische als de positieve milieuvoordelen.  

De Amerikaanse zonne-energiecapaciteit is gegroeid tot een geschatte 97,2 gigawatt (GW) - genoeg om het equivalent van 18 miljoen gemiddelde Amerikaanse huizen van stroom te voorzien². Deze zonne-energieproductie compenseert meer dan 122 miljoen ton kooldioxide-emissies, wat overeenkomt met het planten van 2 miljard bomen³. Als we naar de gegevens wereldwijd kijken, komen we eind 2019 uit op 627 gigawatt (GW), wat ruwweg neerkomt op 116 miljoen gemiddelde Amerikaanse huizen en 12,9 miljard bomen.

Met meer onderzoek en zonne-energiebedrijven die producten uitbrengen om zonne-energie efficiënter en rendabeler te maken, stopt de zonne-energie-industrie hier niet. Zou u zich moeten aansluiten bij de zonne-energiebeweging? Hoe werkt zonne-energie? Wij zijn hier om u de basisprincipes uit te leggen van zonne-energie, soorten elektriciteit en hoe zonne-energiesystemen werken.

Wat is zonne-energie?

Zonne-energie begint bij de zon. De zon zendt licht uit dat zonnestraling wordt genoemd, of elektromagnetische straling, die wordt opgevangen door zonnetechnologieën. Deze zonne-energietechnologieën zetten de opgevangen straling om in bruikbare vormen van energie.

Er zijn twee soorten zonne-energietechnologieën: fotovoltaïsche energie (PV) en geconcentreerde thermische zonne-energie (CSP). Fotovoltaïsche energie wekt elektriciteit op door zonlicht rechtstreeks om te zetten in cellen in een zonnepaneel en wordt meestal gebruikt voor woningen, commerciële gebouwen en producten op nutsschaal. Concentrerende zonne-thermische energie wordt typisch gebruikt voor industriële toepassingen. Aangezien commerciële en residentiële zonne-energie wordt gedomineerd door fotovoltaïsche systemen, zullen we ons richten op fotovoltaïsche systemen.  

Elektriciteitsbeginselen

Voordat we kunnen ingaan op de werking van zon-PV systemen, moeten we eerst de basisprincipes van energie behandelen. Er zijn 2 vormen van elektrische stroom: gelijkstroom (DC) en wisselstroom (AC). Gelijkstroom is een elektrische stroom die slechts in één richting loopt en wordt gebruikt bij elektronische apparaten met een batterij, zoals laptops en mobiele telefoons. Wisselstroom is een elektrische stroom die periodiek van richting verandert en van grootte verandert. Hierdoor kan de stroom zich verder verplaatsen. Wij gebruiken wisselstroom om huizen en gebouwen van stroom te voorzien. Nu we de basis kennen, kunnen we beginnen met hoe fotovoltaïsche systemen werken.

Hoe werken fotovoltaïsche systemen?

We hebben allemaal zonnepanelen op daken van huizen gezien, maar hoe wordt elektriciteit geproduceerd?  

1. De eerste stap begint wanneer zonlicht op zonnepanelen, of PV-panelen, schijnt.

2. De zonnecellen in de zonnepanelen absorberen de energie en wekken gelijkstroom (DC) elektriciteit op.

3. De bedrading en circuits die op de zonnepanelen zijn aangesloten, vangen de gelijkstroom op en leiden deze door een omvormer om te worden omgezet in wisselstroom (AC).

4. De wisselstroom wordt dan doorgegeven aan de bestaande zekeringkast van uw huis en de energie wordt verdeeld over uw hele huis om al uw apparaten van stroom te voorzien.

5. (optioneel) Bovendien kan alle elektriciteit die niet wordt gebruikt om uw huis van stroom te voorzien, meestal naar het elektriciteitsnet worden gestuurd (beheerd door de nutsbedrijven) of om een batterij op te laden voor reserve-elektriciteit.

‍

Het algemene proces voor PV-systemen is vrij eenvoudig en kan worden samengevat in slechts vier stappen. Zonnepanelen worden gebouwd met technologieën om de zonnestralen om te zetten in energie en de vele componenten van zon-PV systemen doen de rest. Leer meer over elk onderdeel in onze volgende blog.

Het is belangrijk op te merken dat zonne-energie niet betekent dat u in het donker wordt gelaten door nutsbedrijven (geen woordspeling bedoeld). U kunt nog steeds een deel van de elektriciteit van het net krijgen om uw energieverbruik 's nachts of op een regenachtige dag aan te vullen wanneer de zonnecellen niet het zonlicht hebben dat nodig is om elektriciteit te produceren. U kunt dus gerust uw elektriciteit gebruiken in de wetenschap dat u geld bespaart en een positieve invloed heeft op het milieu.  

Doet u mee met de zonnebeweging? Maak deel uit van de naar schatting 4 miljoen huizen in de VS met zonne-installaties in 2023⁵ - het is het nieuwe grote ding.

Om deel te nemen aan discussies over zonne-energie of om vragen over zonne-energie te stellen, bezoek onze Tigo Community pagina. Om een reactie op deze blog achter te laten, klik hier.

Volg ons op sociale media voor onze blog updates om op de hoogte te blijven van alles wat met zonne-energie te maken heeft.

LinkedIn

Facebook

Twitter

‍

Referenties

1 https://www1.eere.energy.gov/solar/pdfs/solar_timeline.pdf  

2 https://www.energy.gov/eere/solar/solar-energy-united-states

3 https://www.seia.org/initiatives/climate-change#:~:text=Tot en met%20Q2%2020%2C%20de%20VS,ton%20 koolstof%20dioxide%20uitstoot.

4 https://www.nsenergybusiness.com/features/solar-power-countries-installed-capacity/  

5 https://pv-magazine-usa.com/2020/09/04/which-us-cities-have-the-highest-proportion-of-solar-powered-homes/  

‍