Dak Helling 1998-09-12 Nieuw type zonne-energie installatie op Nuenense villa

Neco Dakproducten, zusterbedrijf van ZND Dakbedekkingen in Eindhoven, is in Nuenen betrokken geweest bij de levering en montage van een nieuw type zonnepaneel. Het PV-systeem is circa twee jaar geleden in de USA geïntroduceerd. De belangrijkste voordelen van de gebruikte technologie ten opzichte van de conventionele zonne-energiesystemen zijn het potentieel voor kostprijsverlaging, de flexibiliteit van het materiaal en het lage gewicht per vierkante meter.

Een belangrijke overweging bij zowel het bedrijfsleven als bij particulieren bij de investering in PV-systemen vormt de terugverdientijd. Bij de huidige kostprijs van de systemen wordt doorgaans gesteld dat de investering zich na circa vijftien tot twintig jaar gaat terugverdienen. Een lange tijd die voor een deel de aarzelende houding van de markt verklaart. Met het onlangs door Neco Dakproducten uit Eindhoven geleverde en gemonteerde systeem op een villa in Nuenen moet met een investering tussen de 750 en 1000 gulden per vierkante meter rekening worden gehouden. Nog altijd een flink bedrag, zij het dat het van oorsprong Amerikaanse PV-systeem (Structural Standing Seam) door de toegepaste technologie de potentie heeft om tegen veel geringere kosten te kunnen worden gefabriceerd. En dan wordt het meteen een stuk aantrekkelijker om in PV-systemen te investeren. Bovendien is het systeem door zijn flexibiliteit geschikt voor verwerking in niet-schubvormige, dus platte daken.
Het betreffende systeem zet zonlicht rechtstreeks om in elektriciteit. Dit gebeurt met behulp van een dunne film zonnecellen die fabrieksmatig zijn verwerkt op een stalen plaat in standaard dakpanelen. Het project, deels door de Novem (Nederlandse Organisatie voor Energie en Milieu) gesubsidieerd, is een samenwerkingsverband tussen de Eindhovense zonnecellenfabrikant Free Energy Europe, dakspecialist Neco/ZND, installatiebedrijf voor zonne- en windenergie Stroomwerk uit Deventer en ingenieursbureau Ecofys uit Utrecht. 'Grootschalige invoering van dergelijke nieuwe technologieën heeft alleen kans van slagen als de initiatieven worden gedragen door verschillende specialisten en disciplines,' zegt Jos van Helvert van Neco. 'Er komt zoveel bij kijken dat een installatiebedrijf of een dakdekkersbedrijf dat nooit in zijn eentje aankan. Het is zeer belangrijk om tijdens de uitvoering samen te werken en de activiteiten op elkaar af te stemmen.'
De kostprijs van een zonne-energie installatie wordt in hoofdzaak bepaald door de prijs van de zonnepanelen, de kosten van de omzetting van de opgewerkte gelijkspanning in 220 volts wisselspanning en de kosten voor integratie in het gebouw. De in Nuenen gebruikte flexibele zonnepanelen zijn uitgevoerd in een dunne filmtechnologie, die borg staat voor belangrijke kostprijsdalingen in de toekomst. De zonnepanelen gebruiken relatief weinig lichtgevoelig materiaal (silicium) en worden geproduceerd in een automatisch (roll-to-roll) fabricageproces. De flexibele zonnepanelen worden fabrieksmatig aangebracht (gelamineerd) op metalen dakpanelen die het dak van nok tot gevel bedekken en die in de plaats komen van andere dakbedekking, zoals pannen of bitumen dakbedekking.

Op het dak gemonteerd

Op de villa in Nuenen zijn de panelen toegepast op een hellend bitumineus dak. De panelen zijn hier dus niet in het dak geïntegreerd maar op het dak gemonteerd. Daartoe heeft Neco een soort tengelwerk op het dak aangebracht. De latten (70x22 mm) zijn door het daksysteem met lange schroeven in de gordingen bevestigd. Daarna zijn de naden tussen de bitumineuze dakbedekking en de latten met een bitumenkit afgedicht. Op het latwerk zijn de panelen gemonteerd. Van Helvert: 'De montage van de panelen is boven verwachting snel gegaan. Het meeste werk betrof nog het monteren van de schakelkasten en het wegwerken van honderden meters kabel. De panelen zijn gemakkelijk met één hand te tillen en worden aan de langszijde aan elkaar gekoppeld met een klik-vast-systeem, een soort fels maar dan niet dichtgeknepen. Een groot voordeel is ook dat wanneer de systemen zijn gemonteerd, men er zonder problemen over heen kan lopen.'
Het laminaat met de PV-cellen van amorf silicium hoeft niet per se zoals in Nuenen op een staalplaat in een paneel te zijn gemonteerd. In principe is het met het flexibele laminaat mogelijk dat het systeem deel uitmaakt van de dakbedekking of zelf als een dakbedekking fungeert. Neco is is samenwerking met ZND Dakbedekkingen op dit moment bezig onderzoek te verrichten naar de beste bevestigingsmethode. In dit verband is het interessant om op te merken dat bij Novem een subsidie-aanvraag van Neco ligt waarbij dit PV-systeem op een plat dak wordt toegepast.

Kleine omvormers

De in zonnnepalen opgewekte gelijkspanning wordt in een spanningsomvormer omgezet in de benodigde 220 volts wisselspanning waarna de elektriciteit aan het energiebedrijf wordt geleverd. In de Nuenense situatie zijn 36 kleine omvormers in plaats van één centrale omvormer toegepast. Het voordeel hiervan is onder andere dat de bedrijfszekerheid van de installatie toeneemt en dat gebruik kan worden gemaakt van omvormers die, door seriefabricage, een lage kostprijs combineren met hoge prestaties.
Het elektrisch vermogen van de installatie bedraagt bij zonnig weer circa 3,5 kW. Op basis van dit vermogen kan op jaarbasis een opbrengst van zo'n 3000 kWh worden verwacht. Dit is dus ruim het jaarlijkse elektriciteitsverbruik van een gemiddeld Nederlands gezin. De Nuenense installatie beslaat 60 m2 dakoppervlak.
Al vele jaren valt de mening te beluisteren dat de kostprijs van zonnepanelen met een factor 2 à 3 verlaagd kan worden naarmate de belangstelling voor de PV-systemen toeneemt. In de praktijk laat de prijsverlaging nog steeds op zich wachten. Met het in Nuenen gepresenteerde PV-systeem lijkt nu eindelijk die prijsverlaging echt binnen het bereik te komen. Dit dankzij een technologie waarmee de PV-cellen van amorf silicium in een dunne film aangebracht kunnen worden.