20 oktober 2022
Een grote (ganzen?)poep op een van de panelen op ENTRANCE triggerde een mini-onderzoekje naar het effect daarvan op de opbrengst van dat zonnepaneel. Ook hebben we bestudeerd hoelang de vogelpoep blijft zitten en dus hoelang het zonnepaneel last heeft van een lagere opbrengst.
Binnen een onderzoek naar het effect van schoonmaken van zonnepanelen bekijken we de opbrengst van een deel van het zonnepark op ENTRANCE, in Figuur 1 zijn deze panelen paars omlijnd.
Binnen het genoemde experiment maken we iedere maand 12 van de 114 panelen in het experiment schoon, zo ook op 29 april 2022. Op die dag is er dus geen sprake van vervuiling van het paneel waarop later een vogelpoep zal komen. In Figuur 2 is het paneel met rood aangegeven
Maar het was niet alleen kijken en luisteren! Tijdens de We Energy moesten de leerlingen binnen de tijd een stad of dorp van voldoende, betaalbare energie uit duurzame bronnen voorzien. Dat dit geen gemakkelijke opgave is bleek al snel. “Elk scenario heeft voor- en nadelen. Ook al is er bijvoorbeeld veel draagvlak voor zonnepanelen, de zon schijnt niet altijd, dus er zijn ook andere bronnen nodig. Wind levert veel energie op, maar omwonenden zijn vaak tegen. Dat ligt weer anders voor biomassa, maar daarvan zijn de opbrengsten weer laag en het ruimtebeslag groot”, zegt Ans. “De leerlingen moesten slim onderhandelen en goed combineren. Er ontstond een fantastische dynamiek en er waren felle discussies.”
In de dagen na deze schoonmaak zien we opeens een flinke vogelpoep op het paneel. De eerste dag dat we dat zien is op 3 mei 2022. De dagen daarna blijft de vogelpoep nog lang zichtbaar en lijkt niet minder te worden, tot 12 mei (zie Figuur 3).
Op het zonnepark van ENTRANCE zijn steeds 2 panelen met elkaar verbonden dus we kunnen alleen de opbrengstgegeven van sets van 2 panelen samen bekijken. Figuur 4 laat zien om welke 2 panelen het in deze analyse gaat (rood omlijnd). De opbrengst van deze set van zonnepanelen gaan we nader bestuderen.
We downloaden het geleverde vermogen per set zonnepanelen voor alle zonnepanelen in het experiment (paars omlijnde deel in Figuur 1) voor de maand mei 2022. In totaal hebben we dan van 57 sets van zonnepanelen de meetgegevens. In Figuur 5 is het geleverde vermogen van alle 57 sets van zonnepanelen voor een aantal dagen in mei weergegeven. De set die we bestuderen is in rood weergegeven, de andere 56 sets in grijstinten.
We zien dat de te onderzoeken set panelen normaliter een van de beteren is, veel vermogen levert, de rode lijn van 2 mei ligt bovenin de verzameling van lijnen in de grafiek links boven in Figuur 5. Op 3 mei is duidelijk dat deze set zonnepanelen niet meer de beste is (zie grafiek midden boven in Figuur 5), de relatieve positie van de rode lijn zakt. Dat blijft zo (zie grafieken rechts boven en links onder in Figuur 5) tot 12 mei. Op 12 mei herstelt het geleverde vermogen van de te onderzoeken set panelen (zie grafiek midden onder in Figuur 5). Dat herstel is nog duidelijker te zien op een mooie dag zoals 15 mei (zie grafiek rechts onder in Figuur 5).
Figuur 5 laat duidelijk zien dat de vogelpoep een negatief effect heeft op het geleverde vermogen en op 12 mei verdwijnt dat effect en dat is precies de dag dat de vogelpoep nauwelijks meer zichtbaar is (zie laatste foto in Figuur 3).
Wanneer we de neerslag gegevens voor Eelde (zie Figuur 6), het dichtstbijzijnde weerstation, er naast leggen dan valt op dat er op 12 mei een beetje regen valt. Aangenomen dat er op ENTRANCE net zoveel regen is gevallen als in Eelde, lijkt een klein beetje regen al voldoende om deze vogelpoep vrijwel geheel weg te spoelen.
Om te kwantificeren hoeveel energie misgelopen wordt door de vogelpoep, moeten we de vermogensgegevens omrekenen naar energiewaarden. We kijken naar de energieopbrengst per dag. In Figuur 7 is per dag weergegeven hoeveel energie de onderzochte set panelen oplevert (rood) en vergeleken met het gemiddelde van alle sets zonnepanelen in het schoonmaakexperiment (paars omlijnde deel in Figuur 1). We zien dat de onderzochte set panelen meestal iets meer energie oplevert dan de andere panelen in het schoonmaakexperiment: de rode balken zijn meestal hoger dan de groene balken. Maar in de periode dat we een vogelpoep zien (3 – 11 mei) geeft de onderzochte set panelen juist minder energie dan de andere sets: in die periode zijn de rode balken lager dan de groene balken. Dat verschil is nog wat dramatischer te zien in Figuur 8 waar de blauwe balken aangeven hoeveel meer en de gele balken hoeveel minder energie de onderzochte set panelen oplevert t.o.v. de andere sets panelen.
Om te berekenen hoeveel energie misgelopen wordt door de vogelpoep moeten we bedenken hoeveel energie de onderzochte set panelen zou hebben opgeleverd zonder vogelpoep. Gemiddelde per dag in mei 2022, buiten de periode 3 – 11 mei, leverde de onderzochte set zonnepanelen bijna 3 kWh/dag (2806 Wh/dag). Als we aannemen dat de onderzochte set panelen ook in de periode 3 t/m 11 mei diezelfde hoeveelheid energie per dag zou hebben opgeleverd dan kunnen we uitrekenen hoeveel energie we mislopen. Daarbij kunnen we de hele maand mei beschouwen of alleen de periode 3 t/m 11 mei. De absolute waarde van de hoeveelheid energie die we zijn misgelopen is in beide gevallen hetzelfde maar het relatieve, procentuele energieverlies is natuurlijk groter wanneer alleen de 9 dagen met vogelpoep worden beschouwd. Figuur 9 laat de berekeningen zien waarbij in het blauwe deel de hele maand mei wordt beschouwd en in het gele deel alleen de periode van 3 t/m 11 mei 2022.
De gebruikte methode heeft zijn beperkingen. Ten eerste zijn er natuurlijk verschillende manieren om de verwachtte energieopbrengst te berekenen, elk met zijn eigen voor- en nadelen. Daarnaast is het van belang om vast te leggen over welke periode je het verlies beschouwt, als je het relatieve verlies bepaalt (zie Figuur 9). Daarnaast is het van belang hoe groot je het systeem kiest. We hebben nu gekeken naar alleen de bestudeerde set van zonnepanelen, wanneer je het verlies zou bepalen voor het hele zonnepark van ENTRANCE dan kom je natuurlijk op een veel lager percentage, tenslotte hebben de andere panelen geen vogelpoep er op. Verder hebben we het weer in Eelde gebruikt om een koppeling te maken tussen regenval en het verdwijnen van de vogelpoep. Het weer in Eelde is niet gelijk aan het weer op ENTRANCE (Eelde ligt op ruim 14 km afstand), een lokale regenmeter of een lokaal weerstation zou beter zijn.
De hier gepresenteerde mini-studie is natuurlijk heel specifiek voor dit zonnepanelensysteem, voor deze dagen en voor die ene vogelpoep. Desondanks geeft het een inkijkje in wat het effect van vogelpoep op de opbrengst van zonnepanelen kan zijn. Verder onderzoek is nodig voor meer algemene uitspraken.
