Summary
Samenvatting Nevenstromen en Alternatieve energie
- Course
- Institution
Samenvatting van 26 pagina's voor het vak Nevenstromen en alternatieve energie aan de HoGent (Cursus + slides)
[Show more]
Seller
Follow
Studente02
Content preview
Samenvatting nevenstromen en alternatieve energieDe oneindige beschikbaarheid van energie is niet langer vanzelfsprekend. Toekomstige generaties
zullen meer en meer geconfronteerd worden met de eindigheid van de reserves maar steenkool ,
aardolie en aardgas geraken ooit op. De wereldbevolking groeit en het energieverbruik stijgt door
de hogere levensstandaard. Natuurlijk is er ook nog de enorme milieuvervuiling door verschillende
bronnen.
Hoofdstuk 1: Alternatieve energie
1.1 Rationeel energieverbruik
Dit is spaarzaam en efficiënt omgaan met energie. Het moet een plaats krijgen in verschillende
sectoren zoals huishoudens, industrie, transport,… Om dit te kunnen doen werd er een beleid
ontwikkelt dat 2 sporen tegelijk volgt:
1. Het aanmoedigen van energiebesparing
2. Ontmoedigen van energieverbruik: de politiek durft vaak geen onpopulaire maatregelen te
nemen
1.2 Hernieuwbare energie
Zon, wind, water en biomassa waren de eerste energiebronnen maar werden vooral in Westerse
landen vergeten toen steenkool en aardolie verkrijgbaar waren. De hernieuwbare energie kan
opnieuw gebruikt worden in verschillende sectoren. Er werden hiervoor doeltreffende
technologieën ontwikkeld of bestaande technieken geoptimaliseerd maar dit staat nog niet op
punt.
Windenergie, waterkracht en alle vormen van zonne-energie en biomassa putten hun energie-
inhoud rechtstreeks of onrechtstreeks uit de zon. Hierdoor zijn ze “hernieuwbaar” omdat de zon
wordt gezien als een constante energiebron en ze zijn ook “onuitputtelijk” omdat het niet gaat
over een bepaalde eindige voorraad. Meestal wordt deze energie gebruikt voor waterverwarming
en elektriciteitsproductie. Andere belangrijke voordelen zijn:
De installaties vragen relatief weinig energie voor fabricatie en onderhoud. Verder zijn ze zuinig
en hebben ze een zeer lage uitstoot aan schadelijke stoffen.
De druk op prijzen en voorraden van aardolie en aardgas wordt afgezwakt.
Onafhankelijkheid door “eigen” energievoorziening: Vlaanderen heeft enkel nog hernieuwbare
energie als eigen energiebron.
De installaties zijn arbeidsintensiever -> positief effect op de werkgelegenheid.
De technologie kan ook geëxporteerd worden.
Biomassa: enkel korte termijn WANT concurrentie voedselproductie, invloed milieu, behoud
plantenbestand,…
Kernenergie: afval!! – betrouwbaar?, niet onuitputtelijk (uranium uitputtelijk!), globaal laag (België hoog)
Thorium alternatief? pas vanaf 2050, duur
Voordeel: minder afval (V), na 300 jaar afval verwerkt, proces meer beheersbaar (geen melt-down)
1
,1.3 Energieproductie en verbruik in België
toe = ton olie-equivalent
Slechts 10% van de energieproductie is momenteel echt hernieuwbaar. De duurzame energie is
goed voor ongeveer 25-30% van de primaire energieproductie. Deze 25% is ter vervanging van de
vroegere steenkool en aardgascentrales. Zo zijn bestaande steenkool-centrales vaak naar hout
pellet omgebouwd. Hout pellets worden als biomassa beschouwd maar ook het verbranden van
huisvuil wordt deels als duurzame energie beschouwd!
1.4 Energieproductie op het eigen bedrijf
1. Zonne-energie
De meeste energie die op aarde gebruikt wordt is op de één of de andere
manier afkomstig van de zon en haar straling op de aarde. Men kan zelfs met
de E van een gemiddelde instraling gedurende 1 uur de totale wereldvraag
naar E 1 jaar dekken (maar er is veel verlies door de atmosfeer).
1.1 Zonnepanelen (fotovoltaïsche systemen)
In een fotovoltaïsche zonnecel wordt licht rechtstreeks omgezet in elektriciteit. Zonnecellen zijn
dunne schijfjes of laagjes met speciale elektrische eigenschappen. De hoeveelheid geproduceerde
stroom hangt af van het invallende licht en alle vormen zijn bruikbaar maar direct zonlicht levert
het meeste energie.
Werking: De elektrische stroom wordt opgewekt door negatief geladen elektronen die van de ene
plaats naar de andere gaan. Dit gaat makkelijker in metalen en daarom noemen we deze
geleiders. Zonne-energie zijn halfgeleiders (bestaan voor bijna 90% uit kristallijn silicium) en hierbij
is het typisch dat door de absorptie van licht (bestaande uit fotonen), elektronen worden
geactiveerd die zich dan kunnen verplaatsen. Er blijft hierdoor steeds een positief geladen lege
plaats over en om energie uit de elektron te halen, moet het elektron en het lege gat van elkaar
gescheiden worden.
Materialen: Kwartskristal gaat bij belichting polariseren aan zijn polen. Het licht mobiliseert dus de
elektronen die zich daarop verzamelen aan de belichte zijde welke de negatieve pool wordt. De
donkere zijde wordt positief geladen, door dit fenomeen kan men de spanning meten tussen de
uiteinden van het kristal. De basisgrondstof van deze kristallen is siliciumoxide dat overvloedig op
de aarde aanwezig is als kwartssteen of kwartszand. Als de grondstof gesmolten wordt, wordt er
zuiver silicium gewonnen. De vorm waaronder dit silicium gebruikt wordt is belangrijk voor het
gebruik van de zonnecel.
De typische vorm van een zonnecel zijn monokristallijne cellen van 200 tot 300 µm die vierkant
met afgeronde hoeken worden verzaagd om efficiënt naast elkaar te kunnen leggen. De
monokristallijne hebben een egale diep blauwe kleur en polykristallijne hebben een gemarmerd
blauw tot paarse kleur doordat silicium in een blok is gegoten en dan doorgezaagd (verscheidene
kristallen ontstaan).
Amorf silicium is silicium dat niet gekristalliseerd is waardoor er een dunne zonnecel wordt
bekomen. De voordelen zijn:
Kleiner materiaalverbruik
Eenvoudige en continue productie met laag energieverbruik
De mogelijkheid om deze filmen op grote oppervlakken goedkopere dragers te plaatsen
2
, Tot een derde goedkoper dan de kristallijne vorm
De modules: Om bruikbare stroom te verkrijgen worden de zonnecellen in serie geschakeld in een
fotovoltaïsche module (PV-module of paneel). Dit geeft de zonnepanelen ook stevigheid en
bescherming tegen vocht en beschadiging.
Een zonnepaneel is opgebouwd uit aan elkaar gekoppelde zonnecellen. De bovenste laag moet
een hoge lichtdoorgang hebben, water- en dampdicht, krasbestendig en zelfreinigend zijn. Bij de
achterkant is de water- en dampdichtheid en warmtegeleiding belangrijk. Hoe schuiner het dak,
hoe makkelijker de zonnepanelen zichzelf kunnen reinigen met de regen. Meestal wordt de dunne
PV-laag aan de voorkant beschermd door een transparante toplaag uit polymeer. Daardoor
kunnen er tegenwoordig dakpannen met ingebouwde zonnecellen worden geproduceerd.
AREI keuring:
Onderzoeken of het veilig is om de zonnepanelen op te starten
Datum keuring (ervoor niet op stroomnet aansluiten)
Type, serienr.,… omvormers, MID-markering die op de productiemeter is aangebracht
Aantal en piekvermogen zonnepanelen,…
De energieproductie: Zonnecellen worden in serie gekoppeld waardoor de energieproductie
afhangt van het aantal cellen dat gekoppeld is en van de mate waarin de cellen belicht zijn. Het
nominale vermogen (om modules met elkaar te vergelijken) of piekvermogen wordt uitgedrukt in
Watt-piek (Wp). Het is wel mogelijk dat de module onder betere omstandigheden een hoger
vermogen levert. Zie andere info over de module p.10.
Als technische info over de module wordt niet alleen het nominaal vermogen vermeld maar ook:
De kortsluitstroom in Ampère
De openklemspanning in Volt
De gemeten spanning in het maximaal vermogenpunt (Volt)
De gemeten stroom in het maximaal vermogenpunt (Ampère)
De belangrijkste factor voor de productie van een PV-formule is de hoeveelheid instraling op de
module. Door de hogere breedtegraad en de vaak voorkomende bewolking in de Benelux, wordt
het zonlicht verstrooid tot zogenaamd diffuus licht. Dit kan door de PV-modules omgezet worden
in elektrische energie maar de omzetting is minder efficiënt.
De intensiteit van de zonnestraling verandert met het uur van de dag, de tijd van het jaar en de
weersomstandigheden. Ook in Vlaanderen zal de instraling variëren waardoor de kust ongeveer
10% meer ontvangt dan het Oosten. Om de zonnestraling zo efficiënt mogelijk op te vangen
moeten de zonnepanelen zo veel mogelijk naar de zon gericht zijn. De opbrengst hangt dus af van
de oriëntatie en de hellingshoek, om het rendement te bepalen wordt de instralingsschijf gebruikt.
Er werden ook al modules ontwikkeld die een variabele hellingshoek hebben waardoor ze de zon
kunnen volgen en een hoger rendement hebben.
Na een tijdje kunnen de panelen bedekt geraken met een laagje stof (vervuiling) wat kan zorgen
voor zo’n 15% rendementsverlies. Hierbij is het aan te raden om de panelen door een
gespecialiseerde firma te laten reinigen. Meestal zal bij een hevige regenbui de vervuiling door
stof er af gespoeld worden waardoor reinigen niet meer noodzakelijk is.
Doordat de zonnecellen enkel maar het zichtbare spectrum van de zonne-instraling gebruikt (en
dus niet de IR en UV-stralen) zal het theoretisch rendement nooit boven de 20 tot 30% liggen. In
3
The benefits of buying summaries with Stuvia:
Guaranteed quality through customer reviews
Stuvia customers have reviewed more than 700,000 summaries. This how you know that you are buying the best documents.
Quick and easy check-out
You can quickly pay through credit card or Stuvia-credit for the summaries. There is no membership needed.
Focus on what matters
Your fellow students write the study notes themselves, which is why the documents are always reliable and up-to-date. This ensures you quickly get to the core!
Frequently asked questions
What do I get when I buy this document?
You get a PDF, available immediately after your purchase. The purchased document is accessible anytime, anywhere and indefinitely through your profile.
Satisfaction guarantee: how does it work?
Our satisfaction guarantee ensures that you always find a study document that suits you well. You fill out a form, and our customer service team takes care of the rest.
Who am I buying these notes from?
Stuvia is a marketplace, so you are not buying this document from us, but from seller Studente02. Stuvia facilitates payment to the seller.
Will I be stuck with a subscription?
No, you only buy these notes for $5.86. You're not tied to anything after your purchase.
Can Stuvia be trusted?
4.6 stars on Google & Trustpilot (+1000 reviews)
76462 documents were sold in the last 30 days
Founded in 2010, the go-to place to buy study notes for 14 years now