Wat gebeurt er met overtollige energie van zonnepanelen?

wat je niet zelf gebruikt gaat het net op

Ja, als alles goed werkt, ja,

Maar loopt de spanning op tot 253V op wijktrafo niveau

Ja, als het een beetje tegenzit, iedereen panelen, een te dunne kabel en een distributietrafo die te hoog is ingesteld bij inbedrijfname.

En zo ja, hoe werkt dat dan?

De omvormer zorgt ervoor dat spanning en frequentie passend is.

Wordt er nog ergens energie 'afgefakkeld'

Denk het niet. Waarom zouden ze?

"wat je niet zelf gebruikt gaat het net op"

Wat is daar verder niet duidelijk aan?

Voor de omvormer is er geen verschil tussen eigen verbruik of het net die ziet eigenlijk alleen het net en voegt daar zijn energie aan toe.

Of gaat er energie via the 'wijktrafo' het middenspanningsnet op? En zo ja, hoe werkt dat dan?

Een wijktrafo is verder een normale trafo en zoals elke trafo kan je die ook andersom gebruiken.

Komt dan de synchronisatie niet in het geding

Een omvormer die teruglevert die is al met het net gesynchroniseerd en verandert daar dus niets aan.

Wordt er nog ergens energie 'afgefakkeld' of werkt dat niet zo?

In een elektriciteitsnet is alles precies in balans het totale verbruik is precies evenveel als dat wat er opgewekt word. Als er dus veel energie geleverd woord door zonnepanelen dan moet er ergens anders een energiecentrale terug regelen en dat gaat quasi automatisch.

[Bericht gewijzigd door benleentje op zaterdag 18 mei 2024 21:00:55 (22%)]

Hier was de netspanning in ons huis deze week bij zo'n 250 Volt. En wij hebben geen zonnepanelen.

Wat al die omvormers doen is gewoon afschakelen. De energie wordt dan gewoon niet opgewekt. De spanning over het zonnepaneel wordt dan ietsje hoger, maar niet veel. De energie wordt bij mooi weer dus gewoon weggegooid. Vandaar ook accu's, dan zou je op dat moment die mooi kunnen vullen.

En omdat een zonnecel minder reflecteert dan je dak / weiland (daar zijn ze op ontwikkeld voor hoog rendement) worden ze warm. Zo wordt de zonnestraling gebruikt om de atmosfeer op te warmen in plaats van het terug de ruimte in te stralen. Dus het zorgt voor klimaatopwarming. Was daar ook alweer iets mee? Iets met waarom we zonnecellen leggen?

want... die stroom die je uit een zonnepaneel krijgt, wordt niét uiteindelijk in warmte omgezet?

Veel scheelt het anders niet; het rendement valt van bijv. 18 % terug naar 0 % door uitschakelen. Dus de opwarming van het paneel gaat van 72 82 naar 100 %.

Zet je de panelen weer aan, dan wordt die 18% ergens anders - in huis of, bij terugleveren, in een andere plaats - evenzogoed in warmte omgezet.

Klopt helemaal. Het klimaat wordt er warmer van. Of je nou de mogelijke energie wel of niet gebruikt.

En zonder panelen wordt de energie gebruikt om de dakpannen op te warmen. Dat maakt voor het klimaat geen verschil.

Dat wordt verder weg afgefakkeld natuurlijk, om de aarde op te warmen...

Maar of je nu zonnepanelen hebt of niet, het warmt wel de aarde op met alle beton erbij. Dat houd de warmte vast en straalt het af.

Enkel de natuur doet dat niet... Die geeft zuurstof af in de plaats en een koele plaats zonder airco...

Eigenlijk wordt het echt afgefakkeld, de meeste mensen doen daarmee een airco draaien, die op zijn beurt de hitte in de lucht blaast. De zonnepanelen zelf worden verschrikkelijk heet in de zomer en warmen de omgeving ook op. Daarnaast daalt de Efficiëntie van de zonnepanelen met de hitte, ook niet echt een antwoord dus...

In de nacht wordt de opgeslagen hitte van beton en zonnepanelen afgegeven aan de omgeving, waarmee wij dan de airco nodig hebben en ook hitte weg blaast, waarbij op de moment de zonnepanelen niet werken, ja erg Efficiënt dus.

Zo is de cirkel dus rond...

Op zaterdag 18 mei 2024 21:45:41 schreef Frederick E. Terman:
want... die stroom die je uit een zonnepaneel krijgt, wordt niét uiteindelijk in warmte omgezet?

Veel scheelt het anders niet; het rendement valt van bijv. 18 % terug naar 0 % door uitschakelen. Dus de opwarming van het paneel gaat van 72 naar 100 %.

Ze je de panelen weer aan, dan wordt die 18% ergens anders - in huis of, bij terugleveren, in een andere plaats - evenzogoed in warmte omgezet.

82 naar 100% bedoel je denk ik.

Je kan aandragen dat bepaalde chemische (waterstof) of kinetische (stuwmeer) processen niet heel direct in warmte worden omgezet. Ik zoek even naar een goed voorbeeld maar bijvoorbeeld irrigatie waardoor je zelfs meer vegetatie krijgt is een vorm van energieverbruik die zeker niet direct de aarde opwarmt.

Uhm waterstof voor een raket in de ruimte? Die warmt de aarde ook niet op

@r-p het is één groot touw-trek spel. Als alle generators bij elkaar zouden winnen dan ontploffen alle verbruikers (door teveel spanning). Als alle verbruikers zouden winnen dan komen de generator tot stilstand.

Een e-bike is misschien ook een mooi voorbeeld. Trap jij lekker mee (jij bent een PV systeem) dan hoeft de motor (als voorbeeld alle koolcentrales) minder te verstoken. Ze houden de draaifrequentie in de gaten. De 'kolenscheppers' lachen zich een bult als jij hard trapt, ze scheppen amper kolen maar de boel blijft op 50Hz draaien. Ga je echter zoveel kracht (spanning) op de trappers zetten dat de frequentie zelfs gaat oplopen dan is het mis. Die spanning en stroom op/van de 'gebruikerskant' van de trafo's zorgt namelijk dat de kolencentrales een klein beetje 'op hol' dreigen te gaan omdat ze iig door de trafo's/gebruikers van de betreffende wijken met veel PV niet worden afgeremd.

En waar een ebike motor nog een remmende functie kan hebben waarbij de accu wordt opgeladen, kan ik mij niet voorstellen dat een (kolen)centrale iets heeft dat eventjes 1 Gigawatt aan een teveel aan PV vermogen absorbeert. Een windturbine kan misschien nog tegen de wind in gaan blazen, theoretisch.

Ook die airco valt wel mee. De buitenunit blaast inderdaad warme lucht naar buiten, maar het huis wordt koeler dus die neemt de extra warmte weer op. Totaal netto resultaat is nul als de airco gevoed wordt uit de panelen.

De airco zelf heeft wel een netto positieve energie afgifte, maar die energie komt van de panelen en zou zonder panelen de dakpannen hebben opgewarmd.

Op zaterdag 18 mei 2024 22:08:13 schreef deKees:
En zonder panelen wordt de energie gebruikt om de dakpannen op te warmen. Dat maakt voor het klimaat geen verschil.

Jawel, zonnepanelen reflecteren minder. Reflectie gaat terug de ruimte in.

Ik denk niet dat de verschillen erg groot zijn, maar zonnepanelen zijn hierop geoptimaliseerd. Dakpannen niet.

[Bericht gewijzigd door Hoeben op zondag 19 mei 2024 00:17:27 (16%)]

Op zondag 19 mei 2024 00:16:26 schreef Hoeben:
[...]

Jawel, zonnepanelen reflecteren minder. Reflectie gaat terug de ruimte in
...

Nee, die reflectie gaat niet terug de ruimte in, die warmt gewoon de atmosfeer op. Dat is nou juist het principe van die atmosfeer; dat de warmte die hier is, niet meer naar buiten straalt. Anders zou het hier net zo koud zijn als op jupiter. Akelig dicht bij het absolute nulpunt

Waarom bevriezen autoruiten 's nachts in de winter bij heldere hemel sneller dan bij bewolkt weer (bij gelijke temp.)?
Omdat de autoruiten bij heldere hemel hun warmte makkelijker de ruimte in kunnen stralen en daardoor sneller zullen bevriezen door het aanwezige vocht in de lucht rondom de relatief warmere auto.

Objecten hier op aarde kunnen hun warmte de ruimte in stralen bij heldere hemel.

Op zondag 19 mei 2024 01:08:09 schreef Bobosje:
Waarom bevriezen autoruiten 's nachts in de winter bij heldere hemel sneller dan bij bewolkt weer (bij gelijke temp.)?
Omdat de autoruiten bij heldere hemel hun warmte makkelijker de ruimte in kunnen stralen en daardoor sneller zullen bevriezen door het aanwezige vocht in de lucht rondom de relatief warmere auto.

Objecten hier op aarde kunnen hun warmte de ruimte in stralen bij heldere hemel.

Dat is nog steeds geen bewijs dat die energie de ruimte in straalt.
Als het bewolkt is, reflecteert die energie tegen de wolken en warmt dan weer het aardoppervlak op. Maar die wolken hangen op iets van 300 tot 2000 meter (dacht ik). Boven die wolken zit nog een paar kilometer atmosfeer en uiteindelijk is er maar een heel klein gedeelte wat weglekt de ruimte in

Bewolking functioneert inderdaad als een soort deken waardoor de warmte straling richting de ruimte (deels) wordt geblokkeerd.
Als objecten hier op aarde bij heldere hemel hun warmte straling niet zouden kunnen afgeven aan de ruimte dan zou de zon ons ook niet kunnen verwarmen bij heldere hemel.

Op zondag 19 mei 2024 01:27:22 schreef Bobosje:
...
Als objecten hier op aarde bij heldere hemel hun warmte straling niet zouden kunnen afgeven aan de ruimte dan zou de zon ons ook niet kunnen verwarmen bij heldere hemel.

Ik zeg ook niet dat objecten dat niet kunnen. Ik zeg dat het niet gebeurt omdat de aarde - in tegenstelling tot de zon - een atmosfeer heeft die het overgrote deel van die energie alsnog absorbeert.

"If the temperature of the Earth rises, the planet rapidly emits an increasing amount of heat to space. This large increase in heat loss in response to a relatively smaller increase in temperature—referred to as radiative cooling—is the primary mechanism that prevents runaway heating on Earth."

Gequote uit : https://earthobservatory.nasa.gov/features/EnergyBalance/page4.php

Het verhaal van de bevriezing van de autoruiten valt ook onder de noemer radiative cooling. En dat geldt voor alle objecten inclusief de aarde zelf.

Op zondag 19 mei 2024 02:32:10 schreef Bobosje:
"If the temperature of the Earth rises, the planet rapidly emits an increasing amount of heat to space. This large increase in heat loss in response to a relatively smaller increase in temperature—referred to as radiative cooling—is the primary mechanism that prevents runaway heating on Earth."

Gequote uit : https://earthobservatory.nasa.gov/features/EnergyBalance/page4.php

Het verhaal van de bevriezing van de autoruiten valt ook onder de noemer radiative cooling. En dat geldt voor alle objecten inclusief de aarde zelf.

Komt uitvoerig aan bod bij lessen PPL omdat dit een van de 3 processen van ontstaan van mist is,

- Aarde werd overdag opgewarmd door zonnestralen
- Avond valt en opwarming stopt
- Heldere hemel, warmte straalt naar de ruimte in omgekeerde richting
- Hierdoor koelt de aarde terug af
- Warme en vochtige lucht die zich langzaam over de aardbodem verplaatst koelt af door contact met aarde
- Kan dus minder vocht bevatten en condenseert

Een zonnepaneel is een stelletje diodes in serie. Dan zou je denken dat ze in reverse staan, maar nee, ze geleiden in de richting dat er spaning op staat als de zon schijnt! De normale (MPPT) spanning is echter net minder dan de drempelspanning van de serieschakeling van diodes.

Loopt de spanning op naar de "open circuit" spanning, dan is de spanning over de diodes zodanig dat ze de opgewekte stroom gewoon geleiden!

Kortom, als je omvormer stopt met omvormen omdat ie dat niet sjofel vind met de huidige netspanning... dan gaan ze de opgewekte stroom zelf "affakkelen" en daarmee dus omzetten in warmte. En zoals FET al aangeeft: Dan worden ze iets warmer, gewoon vergelijkbaar met een zwart (niet-zonne-)paneel wat in de zon ligt....

Op zondag 19 mei 2024 12:16:33 schreef rew:

Kortom, als je omvormer stopt met omvormen omdat ie dat niet sjofel vind met de huidige netspanning... dan gaan ze de opgewekte stroom zelf "affakkelen" en daarmee dus omzetten in warmte. En zoals FET al aangeeft: Dan worden ze iets warmer, gewoon vergelijkbaar met een zwart (niet-zonne-)paneel wat in de zon ligt....

Witte zonnepanelen zijn dus beter?

Op zaterdag 18 mei 2024 22:07:52 schreef Hoeben:
Klopt helemaal. Het klimaat wordt er warmer van. Of je nou de mogelijke energie wel of niet gebruikt.

Dus mijn plat bitumen zwart dak zorgt voor meer klimaatopwarming dan mijn hellend pannendak?

En hoe heter een zonnepaneel wordt, des te minder hun rendement wordt. Een echte klimaatoplossing is het niet, wel voor eigen zak.

En wanneer begin je pas echt winst te maken op zonnepanelen (na aftrek van alle kosten en onderhoud etc.)?
Pas na 5, 10 of nog meer jaren???

Op zaterdag 18 mei 2024 22:46:29 schreef K7Jz:
[...]
En waar een ebike motor nog een remmende functie kan hebben waarbij de accu wordt opgeladen, kan ik mij niet voorstellen dat een (kolen)centrale iets heeft dat eventjes 1 Gigawatt aan een teveel aan PV vermogen absorbeert. Een windturbine kan misschien nog tegen de wind in gaan blazen, theoretisch.

Dit was een beetje mijn vraag: wordt de zaak op wijkniveau uitgeschakeld omdat de spanning teveel oploopt en de omvormers afschakelen, wordt er een en ander opgevangen omdat (ouderwetse) trafo's en motoren meer gaan verbruiken bij hogere spanning of is er *ergens* iets dat vermogen vernietigd? Waar zitten dan precies die torenhoge balanskosten in waar de zonnepaneelhouders de schuld van krijgen?

Beetje off-topic maar recent even zitten rekenen of we met 1MV en 1MA en een koperkabeltje rond de evenaar niks nuttigs kunnen doen. Er is tenslotte altijd wel ergens daglicht en zomer...

(Ik starte met de aanname van een koperkabeltje van 2m diameter en 0,05 ohm om precies aan de andere kant van de wereld uit te komen (linksom EN rechtsom parallel). Da's dan 5% verlies in de kabel en 1MA is ongeveer 5% van het verbruik op dat moment wereldwijd (ergens gevonden: 580 * 10^18J per jaar dus 20TW op elk willekeurig moment, 1MV en 1MA = 1TW, dus 5%). Is vast niet genoeg voor het hele nachtgebruik maar m.i. ook niet kansloos. Kost alleen effe 20 triljoen biljoen (*) euro aan koper, enkele kabel en nog geen noord-zuid aftakkingen... En we moeten even de hele wereld op één lijn zien te krijgen inclusief alle bedrijven die hun business model zullen zien instorten hierdoor. Eitje... Misschien even wachten op supergeleiding bij kamertemperatuur...)

(*) schrijf teveel in het Engels en dan ga ik dingen schijnbaar door elkaar halen...

Het gaat om ieder z'n eigen omvormer. Die stoppen automatisch met opwekken bij 253v. Er is niets dat vernietigd moet worden, omdat ze simpelweg stoppen met werken. Er is niets op wijkniveau dat wordt uitgeschakeld, er is (nog?) geen koppeling tussen een centraal sturingsorgaan en ieder zijn individuele zonnepanelen-omvormer.

Vergelijk met de trapondersteuning van een elektrische fiets. Als je van een steile helling afrijdt en daarbij de 25km/h haalt, dan zal de motor niets doen. Die gaat niet alsnog mee lopen draaien, waarna jij de rem inknijpt om (tegen de kracht van de motor in) op 25km/h te blijven.

De kosten zitten in het feit dat het gemiddeld verbruik van een woning zo ongeveer 1,1kW is. Als mensen dan 3kW terug willen gaan leveren (geen zeldzaam getal!), dan kan de lokale infrastructuur dat vaak niet aan en loopt de lokale spanning op. Want het halve huizenblok wil plotseling allemaal meerdere kW's injecteren.

Mensen gaan lopen zeiken als ze niet terug kunnen leveren, omdat ze vinden dat ze recht hebben op het zijn van een mini-krachtcentrale, en niet de kennis hebben om te kunnen beredeneren dat als de buren ook allemaal zonnepanelen leveren, dat er op een gegeven moment ook gewoon echt genoeg electriciteit is en dat je eigen opwekking dus niet meer nodig is.
Uiteindelijk wordt dan wellicht de wijktrafo vervangen door een zwaardere en kunnen ze weer terugleveren, maar íemand moet die vervanging natuurlijk betalen. Tot uiteindelijk 100% van de vraag door zon wordt opgewekt, en het maximum aan teruglevering bereikt is.

Die trafo's zijn één ding. Het is bij zon helaas zo dat in een periode van seconden de opwekking dramatisch terug kan lopen, als er een wolkenfront een gebied binnendrijft. Daardoor moeten de gasturbines altijd standby blijven draaien, om over te nemen als de bewolking te ernstig wordt. Daarnaast moeten ze fysiek draaien om de frequentie in de pas te houden. De gascentrale is vergelijkbaar met de man met de trommel in een slavenschip, die met de grote trom het tempo aangeeft waarop de tot slaaf gemaakten moeten roeien.
Maar als je op zon effectief alle energie kan leveren, is het dus ontzettend verkwistend om die turbine te laten draaien. En da's dus duur.