In Duitsland leverden zonnecellen de afgelopen weken meer dan eenderde van de stroombehoefte. Gek genoeg betekent dat niet een piek in stroomlevering.  Dat record is voorbehouden aan het voorjaar, als de zon minder en minder sterk schijnt. Oorzaak: het lagere rendement van zonnecellen bij hogere temperaturen.

Met temperaturen boven de 30°C en veel zonneschijn denk je het ideale weer te hebben voor zonnepanelen. Die draaiden niet slecht. Volgens Agora Energiewende leverde de zonnecelsystemen rond het middaguur op 21 juni zo’n 35% van de Duitse energiebehoefte, zo’n 28 GW. 19 juni was het zelfs nog meer: 29,5 GW, oftewel het vermogen van 30 grote krachtcentrales.
Dat waren geen records. Op 27 mei om 13.00 u stond de teller op 30,7 GW en op 30 april om dezelfde tijd bijna dezelfde stand: 30,6 GW. Zelfs in niet bijster stralingsintensieve wmaand maart werden soortgelijke scores genoteerd als in de voorbije weken. Ook in de voorgaande jaren is dat geconstateerd.

Minder son meer stroom

Je kunt je afvragen hoe dat komt. “Als zonnecellen warm worden neemt hun spanning af”, geeft Ralf Preu van het Fraunhofer-instituut voor zonne-energie als verklaring. Dat betekent dat de opbrengst daalt. In de afgelopen weken werden vaak temperaturen boven de 30°C gemeten, terwijl die eind april en ook in maart nauwelijks boven de 20°C uitkwamen. De donkere zonnecellen warmen in de zonneschijn sterk op, zodat hun temperatuur zo’n 30°C hoger is dan de luchttemperatuur.
“Per graad temperatuurtoename daalt de spanning zo’n 0,4%”, stelt Preu, en daarmee het rendement. Bij een luchttemperatuur van 35°C ligt het rendement zo’n 6% lager als bij 20°C. Daardoor is de uiteindelijke opbrengst aan energie niet hoger.

De invloed van de temperatuur op het rendement is er vooral de oorzaak van dat de prestaties van het opgestelde zonne-energievermogen in Duitsland, nu zo’n 42 GW, achterblijven bij het theoretische vermogen. Bij dat theoretische vermogen gaat men uit van een zonneceltempertuur van 25°C.
Daar komt nog (kleiner) een weerkundig effect. Preu: “Ook bij een hogere luchtvochtigheid neemt het rendement af.” Dat komt doordat watermoleculen in de lucht zonne-energie tegenhouden. Hoe groot dat effect is laat zich kennelijk lastig becijferen. In de zomer is de luchtvochtigheid meestal hoger dan in het voorjaar.

Ook minder

Niet alleen zonnecellen hebben last van hogere temperaturen. Ook kolen- en kerncentrales hebben problemen met de hitte. Dat heeft met koeling te maken waarvoor oppervlaktewater moet zorgen. In de zomer is het (koel)water warmer en het geloosde warmere koelwater zou tot oververhitting van het oppervlaktewater kunnen leiden. Dat is slecht voor planten en dieren.
Daarom moest de kerncentrale in het Zwitsere Mühleberg vorige week zijn vermogen met 5% terugschroeven. Dat schijnt in Duitsland nog niet gebeurd te zijn, anders dan in het verleden. Het is de verwachting dat dergelijke situaties met de klimaatopwarming vaker zullen voorkomen.

Bron: der Spiegel