In Duitsland is fotovoltaïsche energie uitgegroeid tot een belangrijke en duurzame energiebron. Maar is het wel allemaal goud wat er blinkt? In dit artikel zetten we alle voor- en nadelen van fotovoltaïsche systemen en zonne-energiesystemen op een rij en leggen we ze vervolgens gedetailleerd uit.

Alle voor- en nadelen van fotovoltaïsche panelen als tafelmodel

Wat zijn de voordelen van fotovoltaïsche energie?

Naast de voor de hand liggende voordelen, zoals klimaatvriendelijkheid en kostenbesparing, kent het gebruik van zonnepanelen nog veel meer voordelen.

Besparen op elektriciteitskosten 

Het grootste voordeel van zonnepanelen is de kostenbesparing. Terwijl de elektriciteitsprijzen voortdurend stijgen, maakt een PV-systeem het mogelijk om op lange termijn energie te produceren tegen constant lage kosten. De aanschafkosten zijn na gemiddeld acht tot negen jaar terugverdiend. 

Ontwikkeling elektriciteitsprijzen 2001 - 2024

Bij een jaarlijks verbruik van 4.500 kWh kan een 5 kWp-systeem na 20 jaar een kostenbesparing van ongeveer € 8.000,- opleveren. Als er ook een energieopslagsysteem wordt gebruikt, is tot € 17.000 mogelijk. 

Voorbeeld:

• Elektriciteitsprijs van het net: 28 cent per kWh (vanaf februari 2024 voor nieuwe klanten)
• Jaarlijkse prijsstijging elektriciteit: 6%
• Teruglevertarief: 8,11 cent per kWh (stand februari 2024)

Consistente energiebron

In tegenstelling tot steenkool en gas is de zon een onuitputtelijke energiebron. Fossiele brandstoffen raken op een gegeven moment uitgeput. De zon daarentegen is onbeperkt en gratis beschikbaar. Om er echter voor te zorgen dat het fotovoltaïsche systeem jarenlang betrouwbaar stroom opwekt, is het belangrijk dat er hoogwaardige componenten worden gebruikt en dat de installatie door professionals wordt uitgevoerd. 

PV-modules gaan 30 tot 40 jaar mee

De productgarantie op PV-modules bedraagt vaak 20 tot 30 jaar. In werkelijkheid hebben zonnepanelen zelfs een levensduur van 30 tot 40 jaar. Gedurende deze periode blijven de elektriciteitsproductie en de bespaarde elektriciteitskosten gewaarborgd.

Milieu- en klimaatvriendelijk

Het gebruik van zonnepanelen is 100% CO₂-vrij en levert een actieve bijdrage aan het verminderen van de impact op het milieu. Voor de productie van elektriciteit zijn geen fossiele brandstoffen nodig, waardoor de uitstoot minimaal is. Zelfs als we rekening houden met het productieproces, de siliciumwinning en het transport, waarbij CO₂ vrijkomt, verdient een PV-systeem zijn CO₂-balans al na 1,3 jaar terug, aldus het Fraunhofer-Institut. Daarmee levert het een belangrijke bijdrage aan de bescherming van het milieu.

CO₂-uitstoot van energiebronnen in gkWh

De kosten van fotovoltaïsche energie dalen steeds meer

De Prijzen voor PV-systemen dalen voortdurend en bevinden zich momenteel op het laagste niveau in jaren. In 2010 bedroegen de kosten van zonnepanelen ongeveer € 3.500 per kWp. In 2015 daalden de prijzen voor het eerst onder de € 2.000 per kWp en liggen momenteel rond de € 1.200 per kWp.

Ontwikkeling van de fotovoltaïsche prijs

Deze aanhoudende daling van de kosten is het resultaat van technologische vooruitgang, schaalvergroting van de productie en toenemende vraag. Vooral de prijzen voor PV-modules en elektriciteitsopslag zijn sterk gedaald. Deze positieve ontwikkeling maakt zonne-energie steeds aantrekkelijker en economisch rendabeler voor particuliere huishoudens.

Onafhankelijkheid van elektriciteitsleveranciers

Met een fotovoltaïsch systeem bent u onafhankelijker van uw energieleverancier. Zelfs bij een stroomstoring kan uw eigen elektriciteitsproductie in stand worden gehouden. Bovendien beschermt u zich met een eigen PV-systeem niet alleen tegen leveringsproblemen, maar ook tegen hoge elektriciteitsprijzen. Sinds het begin van de jaren 2000 stijgen deze jaarlijks met gemiddeld 61%. 

Door het installeren van een elektriciteitsopslagsysteem wordt bovendien de zelfvoorziening vergroot, omdat overtollige elektriciteit wordt opgeslagen voor later gebruik. Dit leidt tot een hoger eigen verbruik van zonne-energie en verdere besparingen. De onafhankelijkheid van externe energiebronnen neemt steeds verder toe en uw eigen zonne-energie is ook 's nachts of op bewolkte dagen beschikbaar.

Zelfverbruik en zelfvoorziening met een verbruik van 4.000 kWh

Feed-in tarief

De Feed-in tarief is een financiële compensatie voor exploitanten van PV-systemen die hun overtollige elektriciteit aan het net leveren. Hoewel de vergoeding de laatste jaren is gedaald, biedt het nog steeds een extra inkomstenbron en draagt het bij aan de winstgevendheid van het fotovoltaïsche systeem. Het huidige teruglevertarief bedraagt 8,11 cent per teruggeleverde kWh voor PV-systemen tot 10 kWp en 7 cent voor systemen tot 40 kWp. Het terugleverbedrag wordt elke 6 maanden met 11% verlaagd.

Opladen van elektrische auto's

Met een wallbox kunt u thuis eenvoudig en gratis een elektrische auto opladen. Zo bespaart u geld en verhoogt u tegelijkertijd de winstgevendheid van uw zonnesysteem. Want hoe meer zonne-energie u zelf gebruikt, hoe rendabeler zonnepanelen worden.

Onthoud dat de Prestaties van het PV-systeem met een wallbox zou iets groter moeten zijn. Normale fotovoltaïsche systemen op een eengezinswoning hebben een vermogen van 5 tot 10 kWp, afhankelijk van het elektriciteitsverbruik. Om ook uw elektrische auto op te laden en jaarlijks 15.000 km te rijden, moet u een 2,5 kWp groter zonnesysteem plannen. 

Financieringsmogelijkheden

Er zijn verschillende financieringsmogelijkheden beschikbaar op gemeentelijk, provinciaal en nationaal niveau voor de aanschaf van fotovoltaïsche systemen. Deze subsidies en leningen met een laag rentetarief stimuleren investeringen en maken zonne-energie financieel aantrekkelijker.

Op staatsniveau kunt u toegang krijgen tot de KfW-lening toevlucht nemen tot. Het financieringsprogramma 270 "Hernieuwbare energieën – Standaard" ondersteunt de financiering van fotovoltaïsche systemen en batterijopslagsystemen. De financiering dekt niet alleen de aanschafkosten, maar ook de planning, het ontwerp en de installatie van het systeem. 

Voor financiering en subsidies op gemeentelijk en staatsniveau kunt u het beste contact opnemen met uw stad of district. Vaak betalen ze ook aantrekkelijke subsidies per kWp.

Aankoop en zonne-energie zijn belastingvrij

De jaarlijkse belastingwet van 2022 introduceerde uitgebreide belastingvrijstellingen voor exploitanten van PV-systemen tot 30 kWp. De inkomsten uit zelf verbruikte zonne-energie en de aan het net geleverde elektriciteit zijn voortaan belastingvrij en hoeven niet meer te worden opgegeven in de aangifte inkomstenbelasting. Dit geldt ook met terugwerkende kracht tot 2022.  

Vóór deze nieuwe regelgeving was vrijstelling alleen mogelijk op aanvraag en alleen voor systemen tot maximaal 10 kWp. Deze regeling was ook Hobbyregeling genaamd. 

Ook de btw op de aanschaf en installatie van een PV-systeem en elektriciteitsopslagsystemen vervalt vanaf 2023. Dit geldt voor alle PV-systemen op woningen tot 30 kWp.

Fotovoltaïsche systemen zijn onderhoudsarm en robuust

Fotovoltaïsche systemen kenmerken zich door robuustheid en weinig onderhoud uit. De zonnepanelen zijn mechanisch stabiel en kunnen jarenlang bestand zijn tegen uiteenlopende weersomstandigheden. Bovendien is onderhoud slechts eens in de twee tot vier jaar nodig. Het regelmatig reinigen van de modules, controleren van de bekabeling en indien nodig vervangen van oudere componenten kunt u zelf doen. De kosten blijven laag. 

Flexibele systemen in elke maat

Fotovoltaïsche systemen zijn flexibel en schaalbaar. Ze kunnen in elke gewenste afmeting worden ontworpen, voor zowel particuliere woningen, commerciële bedrijven als industriële toepassingen. Of het nu gaat om een zadel-, plat- of schilddak: voor elke dakvorm is er een passende onderconstructie. Ook wat betreft de installatie zijn er flexibele opties, zoals een klassieke installatie op het dak, inbouw in het dak of in het gebouw geïntegreerde zonnepanelen. 

Geen geluids- of geuroverlast

In tegenstelling tot conventionele methoden voor energieopwekking, zoals het verbranden van fossiele brandstoffen, produceren fotovoltaïsche systemen geen geluid of onaangename geuren. De energieproductie is stil en milieuvriendelijk. 

Gratis afvoer van modules

De milieuvriendelijkheid van fotovoltaïsche systemen geldt gedurende hun gehele levenscyclus. Na hun lange levensduur kunnen de zonnepanelen kosteloos worden afgevoerd naar uw lokale recyclingcentrum. worden afgevoerd en gerecycled. De meeste modules bevatten recyclebare materialen, zoals glas, aluminium en natuurlijk het silicium van de zonnecellen. 

Toekomstige technologie

Fotovoltaïek is een sleuteltechnologie voor een duurzame energietoekomst. Door voortdurend onderzoek en ontwikkeling op dit gebied zorgen we ervoor dat de efficiëntie van zonnepanelen steeds verder toeneemt, terwijl de kosten dalen. 

Er wordt grote vooruitgang geboekt in het onderzoek naar elektriciteitsopslag. De oude loodaccu’s werden vervangen door lithium-ionaccu’s. Deze moderne batterijen bieden niet alleen een hogere energiedichtheid, maar ook een langere levensduur en betere prestaties. 

Stijging van de waarde van het onroerend goed

Het installeren van een fotovoltaïsch systeem kan de waarde van een woning verhogen. Toegang tot groene energie en het vooruitzicht op energiebesparing op de lange termijn maken een gebouw aantrekkelijker voor potentiële kopers of huurders. 

Wat zijn de nadelen van fotovoltaïsche energie?

Hoewel de vele voordelen van zonnepanelen groter zijn dan de nadelen, kent het ook enkele nadelen.

Hoge investeringskosten

Het grootste nadeel van fotovoltaïsche energie zijn de initiële investeringskosten. De aanschaf en installatie van een zonnesysteem op een eengezinswoning kost in 2024 tussen de € 7.000 en € 12.000. Met een energieopslagsysteem lopen de kosten op tot € 10.000 tot € 18.000. Hoewel zonnepanelen zichzelf op termijn terugverdienen doordat er bespaard wordt op elektriciteitskosten, moeten de investeringskosten eerst worden terugverdiend.

Weersafhankelijke opbrengst

De Opbrengst van fotovoltaïsche systemen is sterk afhankelijk van het weer. Dit daalt snel, vooral als het bewolkt is of als het regent. Dit leidt tot wisselende elektriciteitsopbrengsten, wat de betrouwbaarheid van de energievoorziening beïnvloedt. 

Minder elektriciteit in de winter

In de winter is de zonnestraling aanzienlijk lager, wat gevolgen heeft voor de elektriciteitsproductie. De korte duur van het daglicht en de vlakkere invalshoek hebben een negatieve invloed op de efficiëntie van de zonnecellen. In de winter bent u dus meer afhankelijk van het elektriciteitsnet. 

Specifieke PV-opbrengst per maand in kWh/kWp

Degradatie

De prestatie van zonnecellen neemt af naarmate de tijd verstrijkt. Door dit degradatieproces hebben zonnepanelen na jaren van gebruik niet meer dezelfde efficiëntie als in het begin. De meeste fabrikanten van zonnepanelen bieden een zogenaamde prestatiegarantie. Hiermee wordt gegarandeerd dat de modules na 25 tot 30 jaar nog steeds een bepaald percentage van hun oorspronkelijke prestatie leveren. Meestal zijn dit waarden tussen 80 en 90%.

Niet alle daken zijn geschikt

Niet elk dak is geschikt voor de installatie van fotovoltaïsche systemen. Verschillende factoren, zoals de oriëntatie, helling, schaduw en structurele stabiliteit van het dak, kunnen de efficiëntie beïnvloeden. 

Bij het plannen van uw PV-systeem moet u rekening houden met de oriëntatie en de helling van het dak. Met een oriëntatie op het zuiden wordt de hoogste opbrengst behaald, maar zelfs met afwijkingen naar het oosten of westen of zelfs een oost-westsysteem kunt u nog steeds tot 85% van de opbrengst van een oriëntatie op het zuiden behalen. Een oost-westsysteem heeft zelfs als voordeel dat beide zijden van het dak met modules bedekt kunnen worden.

Indien er schaduwvorming optreedt, zogenaamde MPP-tracker (Maximum Power Point Tracker) kan worden gebruikt. Deze optimaliseren de energieopbrengst door het optimale werkpunt van de zonnepanelen aan te passen en zo de schaduweffecten te minimaliseren. Uiteraard is de structurele stabiliteit van het dak essentieel voor de installatie van PV-systemen. Houd er rekening mee dat oudere daken mogelijk verstevigd of gemoderniseerd moeten worden om de extra belasting van de zonnepanelen te kunnen dragen.

Ruimtevereisten

Voor de installatie van zonne-energiesystemen is ruimte nodig, vooral bij grotere systemen. Bijvoorbeeld, een huishouden van 4 personen met een jaarlijks verbruik van 4.000 kWh heeft een fotovoltaïsch systeem van 6 kWp nodig om in de behoefte te voorzien. Hiervoor is een dakoppervlak van 40 tot 50 vierkante meter nodig. 

Slijtagedelen zoals omvormers

Fotovoltaïsche systemen bevatten onderdelen zoals omvormers en energieopslagunits die na verloop van tijd verslijten. Deze slijtdelen moeten periodiek worden onderhouden of vervangen, wat extra kosten en mogelijke uitvaltijd met zich mee kan brengen. De levensduur van omvormers bedraagt ongeveer 20 tot 25 jaar. Ze moeten daarom één keer gedurende de levensduur van het PV-systeem vervangen worden.

Voor omvormers geldt hetzelfde: hoe hoger de kwaliteit, hoe beter de levensduur en prestaties. Goedkope modellen hebben vaak maar 5 of 10 jaar productgarantie, terwijl betrouwbare modellen vaak 20 tot 25 jaar bieden. 

Niet iedereen vindt een PV-systeem op het dak esthetisch

Esthetische overwegingen kunnen een nadeel zijn, aangezien niet iedereen PV-modules op zijn dak aantrekkelijk vindt. De tijd van diepblauwe, polykristallijne zonnepanelen is echter voorbij. Tegenwoordig worden er vrijwel alleen nog maar zwarte, monokristallijne modules op daken van huizen geïnstalleerd. Deze zijn ook vaak verkrijgbaar in Volledig zwarte variantenwaar de modules en frames volledig zwart zijn. Een duidelijk aantrekkelijke oplossing voor zonne-energie.

Onderdelen zoals energieopslag zijn niet milieuvriendelijk

Het gebruik van lithiumkobaltoxide als opslagmedium roept ethische vragen op met betrekking tot kobaltwinning. Dit mineraal wordt vooral gewonnen in landen als de Democratische Republiek Congo. De arbeidsomstandigheden zijn er vaak slecht en kinderarbeid en schendingen van de mensenrechten komen er veelvuldig voor. 

Mijnbouw heeft ook gevolgen voor het milieu. Consumenten moeten daarom duurzame en ethisch verantwoorde opties voor hun elektriciteitsopslag overwegen. Daarom is het beter om te kiezen voor een lithium-ijzerfosfaat-opslagsysteem. IJzerfosfaat is een natuurlijk mineraal en geen zwaar metaal zoals kobalt.

Zonne-energie kan slechts voor een beperkte tijd worden opgeslagen

Hoewel de opslagcapaciteit van elektriciteitsopslagsystemen toeneemt, kan zonne-energie slechts in beperkte mate worden opgeslagen. Wanneer er gedurende langere perioden niet voldoende zonlicht is, kan de opgeslagen energie uitgeput raken. In dat geval is een teruglevering aan het net nodig. 

Bovendien kan de elektriciteit niet eeuwig worden opgeslagen, maar slechts enkele dagen, afhankelijk van het model. Dit komt door de natuurlijke zelfontlading van de batterij. Daarom wordt over het algemeen aanbevolen om regelmatig oplaadcycli uit te voeren. Hierdoor blijft de batterij in optimale conditie en wordt de capaciteit ervan volledig benut.

Niet altijd topprestaties op milieugebied

In China geproduceerde zonnepanelen hebben een minder gunstige klimaatvoetafdruk dan Europese zonnepanelen. Dit is het gevolg van het toegenomen gebruik van fossiele brandstoffen in China. Dit resulteert in ongeveer twee keer zoveel CO2-uitstoot tijdens de productie, wat de "energetische terugverdientijd" navenant verhoogt. Bovendien veroorzaakt het transport van de modules van Azië naar Duitsland nog eens aanzienlijke CO2-uitstoot.

Er dient rekening mee te worden gehouden dat PV-modules kleine hoeveelheden vervuilende stoffen kunnen bevatten. Zo bevatten siliciummodules lood en is cadmium te vinden in dunnefilmmodules. 

Ethische productie niet altijd traceerbaar

De ethische productie van fotovoltaïsche modules kan problematisch zijn. Vooral als het gaat om het delven van silicium, een sleutelelement in de moduleproductie. China is een van de grootste siliciumproducenten en er zijn zorgen over onethische praktijken, waaronder gedwongen arbeid. Er zijn vermoedens dat Oeigoeren in Xinjiang betrokken zijn bij de productie van silicium. Berichten over mensenrechtenschendingen versterken deze zorgen. 

Hoe werkt fotovoltaïek? 

Fotovoltaïek is een proces waarbij zonlicht rechtstreeks wordt omgezet in elektrische energie. Verantwoordelijk hiervoor zijn de zonnecellen, die uit het halfgeleidermateriaal silicium bestaan. Deze absorberen de fotonen uit het zonlicht, waardoor elektronen vrijkomen en een elektrische stroom ontstaat. Vervolgens wordt de elektrische stroom via het metalen contactpunt aan de achterkant van de cel naar de omvormer geleid. Hiermee wordt de gelijkstroom van de zon omgezet in wisselstroom die in het huishouden wordt gebruikt.

Welke alternatieven zijn er voor fotovoltaïsche energie? 

Er zijn verschillende bronnen van hernieuwbare energie, zoals windenergie, waterkracht en biomassa, als alternatief voor zonne-energie. Windturbines gebruiken de kinetische energie van de wind, terwijl waterkrachtcentrales waterstroming omzetten in energie. En biomassacentrales gebruiken organisch materiaal om energie op te wekken. Elk van deze technologieën heeft zijn eigen voor- en nadelen. De keuze voor de meest geschikte technologie voor energieopwekking voor uw huishouden hangt af van de locatie, de beschikbaarheid van hulpbronnen en de specifieke energiebehoefte.