Het effect van het reinigen van zonnepanelen op de opbrengst van een PV installatie
BISOL ‘s R&D departement blijft verder onderzoeken hoe de accumulatie van stof, vuil en vogelpoep op zonnepanelen de opbrengsten van PV systemen beïnvloedt. Het vorige onderzoek werd uitgevoerd op een kleinere testinstallatie waarbij het korte-termijn effect van het reinigen van de panelen werd onderzocht na blootstelling aan normale stedelijke vervuiling en vervolgens na reiniging. Vergelijking van de testresultaten voor en na het reinigen gaven aan dat de opbrengst van de zonnepanelen tot 5,06 % steeg na een schoonmaakbeurt (gemiddeld 4,73%). Met een portfolio van meer dan 20 MW aan eigen investeringen die BISOL EPC heeft in zonneparken was het niet meer dan logisch dat er ook naar het lange-termijn effect van zo’n reinigingsbeurt en de financiële implicaties gekeken werd. Dit onderzoek zal in totaal een periode van 1 jaar beslaan, maar de eerste resultaten geven al enkele belangrijke indicaties.
De test site
Een 215 kW PV-systeem in een industriegebied in Slovenië werd geselecteerd als test site. De installatie is zuidoost geöriënteerd (azimuth = 42°) en bestaat uit 920 BISOL Premium poly-kristallijne zonnepanelen van 233 Wp geinstalleerd onder een hoek van 8°.
Methode
Twee series van elk 48 panelen (16 per string) gekoppeld aan een 3-fasige SMA omvormer werden geselecteerd voor de testen omwille van hun vergelijkbare karakteristieken. De grafiek geeft aan dat er slechts een verwaarloosbaar verschil is van 0,06% in opbrengst tussen de 2 omvormers gedurende een periode van 2 maanden voor de testen. De panelen waren nog niet gereinigd geweest sinds de koppeling aan het net in 2010.
De metingen startten op 23 mei na een grondige reiniging van de zonnepanelen die gekoppeld waren aan omvormer RZ4. Het reinigen gebeurde met een roterende borstel en gedemineraliseerd water. De panelen gekoppeld aan omvormer RZ12 werden ongemoeid gelaten. Nadien werden beide series, zowel de gereinigde als de niet-gereinigde, blootgesteld aan de normale vervuiling in een stedelijke omgeving.
Initiële testresultaten
De eerste 3 maanden na het reinigen van één serie zonnepanelen was de meeropbrengst van de gereinigde zonnepanelen gemiddeld 4,73% hoger. Dit kan toegeschreven worden aan een beter natuurlijk zelfreinigend effect na een grondige reiniging.
Het grootste verschil in opbrengst noteerden we gedurende de eerste 2 dagen na de reinigingsbeurt. De week van droog en zonnig weer die daarop volgde zorgde er voor dat het stof zich relatief snel ophoopte, wat de snelle daling van het verschil in opbrengst verklaart. Op dag 11 van de metingen begon het te regenen en steeg het verschil in opbrengst terug tot 4,82% waarna het geleidelijk aan daalde tot 4,64% 90 dagen na de reinigingsbeurt van de zonnepanelen.
Het financiële aspect
De 215 kW PV installatie beslaat een oppervlakte van 1.503 m2. Rekening houdend met een reinigingskost van 1,25 €/m2komt de totaalkost op 1.878,65 €. Op basis van de opbrengst van 70.690,52 € in 2013 kunnen we afleiden dat een meeropbrengst van 3.344 € had kunnen gerealiseerd worden indien de installatie omwille van een schoonmaakbeurt 4,73% meer zou opgebracht hebben op jaarbasis, wat zeer onwaarschijnlijk is. In deze omstandigheden en rekening houdend met de reinigingskost, zou één reinigingsbeurt per jaar economisch verantwoord zijn omdat een meeropbrengst van 1.465 € zou gerealiseerd kunnen worden. Twee maal schoonmaken per jaar zou de financiële meeropbrengst van zo’n operatie echter teniet doen, alhoewel het break-even kan worden indien de kost zakt onder de 1,11 €/m2. Na 90 dagen meten heeft de meeropbrengst van het reinigingsproces de kost nog niet gecompenseerd. Gebaseerd op de maandelijkse verdeling van de gegenereerde inkomsten in 2013 zou de installatie best in mei gereinigd worden om het break-even punt te bereiken aan het einde van de maand augustus.
Voorlopige conclusies
De financiële voordelen van het schoonmaken van zonnepanelen is sterk afhankelijk van de zonne-instraling, de lokale luchtkwaliteit, de lokale ondersteunings-mechanismen, de hellingshoek van de zonnepanelen, de kost van het reinigen en dergelijke meer. Over het algemeen is het interessanter om zonnepanelen te reinigen op plaatsen met meer dan gemiddelde luchtvervuiling (stof van de weg, pollen, industriële vervuiling, vogelpoep, enz.…) en voor PV installaties met zonnepanelen onder een lagere hellingshoek. Dit laatste doet ons besluiten dat er geen algemene regel kan opgesteld worden, maar dat een kosten-baten analyse nodig is om in elke situatie het optimale reinigingsinterval en de juiste timing in het jaar te bepalen die de beste (financiële) resultaten zullen opleveren.