Ook noordgerichte panelen op daken lemahieu

7,8 MWhp voor Stad Gent

Aan de Gentse Rigakaai - op een boogscheut van de bekende meubelzaak Weba - bevinden zich de opslagloodsen van de Lemahieu Group. Dit bedrijf importeert, bewerkt en verduurzaamt houtproducten voor de houthandel en de houtverwerkende industrie. Op de loodsen kwam een installatie met 15.000 zonnepanelen, waaronder ook een deel noordgericht.

geen eigen verbruik

De imposante en tot de nok gevulde loodsen zijn gebouwd op een terrein van liefst 400 meter op 200 meter. Iedereen met een hart voor zonnepanelen denkt meteen: wat een enorm potentieel voor een prachtige installatie. Dat was ook de reflex van de Lemahieu Group, alleen was er een klein probleem: in een opslagloods is er - behoudens enkele kleine verbruikers - quasi geen eigen verbruik. Om die reden zag men in eerste instantie af van een installatie op het dak, bovendien gebouwd met asbesthoudende platen. Enter Stad Gent. 

De overheid - waaronder ook de steden en gemeenten - moet een voortrekkersrol vervullen bij de energietransitie. De Stad Gent haalde tot voor kort zo’n 10 procent van het elektriciteitsverbruik in de stadsgebouwen uit zonnepanelen op eigen daken. De doelstelling om daar 30% van te maken op relatief korte termijn, noopte de stad om op zoek te gaan naar een oplossing buiten de eigen beschikbare dakruimte op de diverse stadsgebouwen. 

U raadt het al: aan de ene kant een bedrijf met een enorme dakoppervlakte, aan de andere kant een partij die dringend op zoek was naar beschikbare ruimte: een 'match made in heaven', al is er nog een extraatje in het verhaal. De stad wilde de eigen bewoners ook laten meegenieten van de opbrengst van de installatie. Dat werd een succes, want de aangeboden aandelen ten belope van € 700.000 waren in een mum van tijd uitverkocht.  

opvallend: ook Noordelijke oriëntatie 

Projectleider Bram Vanmaele (Beauvent) leidt ons door de installatie, die deels uit noordelijk georiënteerde panelen bestaat: "In totaal plaatsten we een 15.000 tal panelen, goed voor een vermogen van 7,8 MWp op 5,5 MW omvormervermogen. We produceren zo jaarlijks circa 7.300 MWh aan groene stroom. Daarmee zal Stad Gent in één klap tot 46% van zijn energie zelf opwekken, waarmee ze ruimschoots hun vooropgestelde doel overtreffen. De panelen zijn van de Chinese fabrikant Trina Solar en hebben elk een piekvermogen van 550 Wp, en een omvang van 1,1 op 2,4 meter. Om u een idee te geven over de omvang van dit project: in totaal werden de panelen verbonden met liefst 135 km DC-kabel." 

"Vanwaar de keuze voor Trina Solar? Dat is eenvoudig: we werken enkel met TIER 1-panelen. Het is vervolgens overleggen met onze installateur over de beschikbaarheid van panelen die binnen deze classificatie vallen. Zij werden verbonden  +/- 135 km DC-kabel."

Rechtstreekse dakmontage

"Voor de nieuwe dakbedekking koos Lemahieu voor een galva staalplaat van 0,6 mm. Wij hebben daarop onze montage afgestemd. Er werd hier gewerkt met een rechtstreekse montage op het dak en niet via de klassieke manier met rails."

Afweging verlies Noord ten opzichte van Zuidopstelling

"De loodsen op het terrein liggen voornamelijk in een zuid- of noordoriëntatie en met diverse hellingsgraden. In een niet zo ver verleden plaatsten we enkel installaties in een zuidopstelling, maar geleidelijk is die benadering geëvolueerd dankzij de doorontwikkeling van de panelen. Een jaar of vijf geleden startten we daarom ook met panelen in een oost/westoriëntatie. Vandaag kunnen we nog een stap verder gaan, want uit onze bevindingen en berekeningen leerden we dat het rendementsverlies van noordgeoriënteerde panelen best wel meevalt ten opzichte van de anders georiënteerde installaties. Dat hebben we hier in de praktijk gebracht. Op die manier konden we de beschikbare oppervlakte optimaal benutten. Enkel op de daken met de sterkste hellingsgraad hebben we de noordflanken niet gebruikt, omdat het daar te lang duurt voor het zonlicht erop valt."

"Uiteindelijk is 33% van de panelen noordelijk georiënteerd, waardoor het totale rendementsverlies door deze oriëntatie niet al te zwaar doorweegt. Het exacte verschil in opbrengst ten opzichte van een zuidoriëntering hangt ook af van de hellingshoek. Uit onze berekeningen geeft een helling van 7° een verlies van 11% ten opzichte van een zuidopstelling. Dat verlies stijgt richting de 15, 21 en 27% voor een hellingshoek van respectievelijk 10, 15 en 20°."

"De daken van 20° hebben we daarom niet gebruikt omdat het rendement dan te veel zakte. Het was telkens een evenwichtsoefening maken tussen vermogen, installatieprijs en rendementsverlies. De daken van 7°, 10° en 15° bleken wel die toets te doorstaan."

Nieuwe kopcabine

Een dergelijke installatie aansluiten op het net doe je uiteraard niet zomaar. "Dat klopt", vervolgt Vanmaele. "Op de site stond al een hoogspanningscabine, waar naast de site ook de windmolen op aangesloten was. Het had geen zin om deze installatie met een maximale injectie van 5,5 MW daar ook op aan te sluiten. Er kwam daarom een nieuwe kopcabine waar alle stroom rechtstreeks op het net gezet wordt.  Daarnaast kwamen er ook 3 transformatorhuizen waar de achterliggende deelinstallaties op ingetakt zijn." De cabines zijn onderling doorgelust, dit om het transport via hoogspanning te laten gebeuren. Zo zijn er minder verliezen en hebben we minder kabelkosten."

31 omvormers

In totaal plaatsten we 31 omvormers van Huawei –SUN2000- type 185 KTL H1, die verdeeld werden over 3 locaties. Hier werd voor Huawei geopteerd omdat dit merk beter paste bij de technische uitdaging in dit project, namelijk een projectdesign op 800V met stringomvormers waarbij geen stringboxen nodig waren. We kozen wat voor de gulden middenweg bij het berekenen van het aantal benodigde omvormers. In principe is het mogelijk om met één omvormer te werken met een groter vermogen, maar bij een probleem valt dan meteen het complete park uit. Aan de andere kant van het spectrum konden we ook kiezen voor honderden omvormers met kleiner vermogen, maar dan zou de installatiekost oplopen."

"De omvormers zijn telkens opgesteld naast de transformatorhuizen, waarin respectievelijk droge transformatoren van 3150, 2500 en 1600 kVA een plaats vonden. In de transformatorhuizen staat ook telkens een netontkoppelingsbord per deelinstallatie dat ervoor zorgt dat bij problemen de installatie van het net kan gescheiden worden. Ook hier staan een aantal omvormers onder een afdak. Deze plaatsing in open lucht is omwille van de betere afkoeling door de open lucht. Het afdak zorgt logischerwijs voor de bescherming tegen direct zonlicht (en dus opwarming) en de zwaarste slagregens.  Aan de windmolen staat een derde cabine voor het derde deel van de installatie. De cabines zijn onderling doorgelust, dit om het transport via hoogspanning te laten gebeuren. Zo zijn er minder verliezen en hebben we minder kabelkosten."

"Omdat we volledig onafhankelijk werken van de elektrische installaties van het bedrijf en alles rechtstreeks op het net zetten, waren we niet beperkt tot de typische 400 Volt bij industriële installaties. We opteerden om te werken op 800 Volt, omdat dit eveneens goedkoper is naar installatiekosten van de bekabeling toe."

Installatie door Extrapower en Callewaert

De uitwerking van de installatie gebeurde door 2 onderaannemers van Beauvent. Extrapower tekende de lay-out installatie en plaatste de zonnepanelen en omvormers. De installatie vanaf de omvormers tot en met de aansluiting op het hoogspanningsnet werd door Callewaert NV verzorgd. Voor hen haalden we projectleider Karel Samain voor de microfoon. We vroegen hem of dit nu een standaardproject was voor zijn werkgever. Het antwoord blijkt genuanceerd. "We voeren per jaar makkelijk een 20-tal projecten van deze grootteorde uit. Op zich zijn de bouwstenen van deze installaties min of meer hetzelfde, al zijn er altijd wel specifieke zaken of wensen die elk project uniek maken. Zo was er hier bijvoorbeeld niks van zelfconsumptie, meestal is dat wel het geval. Wij bepaalden in samenspraak met Beauvent de inplanting van de cabines, zorgden voor de hoogspanningsverbindingen en de glasvezelconnectie."

"Het gaat hier om een project van meer dan 1 MW, dat betekent dat we voor Fluvius ook monitoring en de bijhorende sturing moesten voorzien. Zo kunnen ze snel ingrijpen om het net in evenwicht te houden, moest dat nodig zijn."