Onderzoek naar productiefactoren zonnestroom in 2022

Vanwege de snelle ontwikkelingen op het gebied van zonnestroom is onderzocht in hoeverre de methode waarmee het CBS op dit moment de zonnestroomproductie schat overeenkomt met beschikbare productiewaarnemingen. Deze nota presenteert de analyses die in dit kader zijn gedaan. Een van de voorlopige conclusies uit deze analyses is dat de huidige schattingsmethode de productie lijkt te overschatten.

Verschillende factoren beïnvloeden de opbrengst van zonnepanelen, waaronder weersomstandigheden, schaduw, eigenschappen van de panelen en de omvormer, de oriëntatie en hellingshoek van de installatie en technische omstandigheden. Maar een fractie van deze informatie is beschikbaar in de registers waaruit de populatie aan zonnepanelen in Nederland wordt bepaald. Daarom worden deze factoren samengevat in een kengetal  dat samen met het geregistreerde vermogen en actuele stralingsdata van het KNMI wordt gebruikt om productie te kunnen schatten. Op dit moment hanteert het CBS conform het protocol monitoring hernieuwbare energie 875 kWh/kWp bij een langjarig gemiddelde zoninstraling in De Bilt van 368.292 J/cm². Om de productie te schatten van een installatie die gedurende een heel verslagjaar in gebruik was, wordt het paneelvermogen vermenigvuldigd met het kengetal en de zoninstraling van het verslagjaar, en gedeeld door het langjarig gemiddelde van zoninstraling. Het kengetal 875 kWh/kWp stamt uit 2014. Sindsdien is er veel veranderd op het gebied van zonnestroom.

Op basis van verschillende bronnen met meetgegevens van zonnepanelen kunnen we in combinatie met stralingsdata van het KNMI een kengetal terugrekenen. Hiervoor wordt eerst de zogeheten productiefactor bepaald (de waargenomen productie gedeeld door het paneelvermogen van de installatie) en vervolgens het teruggerekende kengetal, door te corrigeren voor de zoninstraling. De analyses wijzen erop dat de teruggerekende kengetallen vanaf 2016 afnemen en consistent lager liggen dan het huidige kengetal van 875 kWh/kWp. In de onderstaande tabel worden de productiefactoren en teruggerekende kengetallen voor de twee grootste onderzochte datasets (SolarCare en CertiQ¹⁾) voor de afgelopen drie jaar weergegeven.

Gezien het verschil  tussen de teruggerekende kengetallen met het huidige kengetal is het wenselijk om toe te werken naar een methode waarbij dit kengetal regelmatig wordt geactualiseerd. Op basis van de analyse van de bij het CBS beschikbare data is het bijvoorbeeld mogelijk om gegevens van middelgrote CertiQ-installaties en SolarCare gegevens te combineren om tot een bijgesteld kengetal te komen, dat lager ligt dan het huidige kengetal. 

Het is op dit moment lastig te zeggen waarom het nieuwe kengetal lager uitkomt.  Ook is de representativiteit van de oude en nieuwe datasets lastig te bepalen.  Onze indruk is dat met enige inspanning en samenwerking met anderen meer kennis en data te ontsluiten is om de methode te actualiseren. Vooralsnog heeft het CBS besloten door te gaan met de bestaande methode met het bestaande kengetal, en parallel daaraan te werken aan een door meerdere partijen gedragen verbetering. Daarbij zal ook aandacht geschonken worden aan statistieken op maandbasis die steeds relevanter worden.

Het CBS publiceert hoeveel elektriciteit in Nederland opgewekt wordt uit verschillende energiebronnen zoals gas en steenkool. Duurzaam opgewekte elektriciteit speelt een steeds grotere rol. Sinds 1990 worden het opgestelde vermogen aan zonnestroominstallaties en de opgewekte zonnestroom geschat en gepubliceerd. In de eerste jaren was het aandeel zonnestroom ten opzichte van het totaal klein, en was een redelijk eenvoudige methode voor de schatting voldoende. Het aantal zonnepanelen is sindsdien hard gegroeid, en deze trend blijft doorzetten. Daarom is een verbeterde methode wenselijk. 

Daarnaast zijn er een aantal trends waardoor de huidige methode mogelijk bijstelling behoeft. Zo is de prijs van zonnepanelen gedaald, waardoor het interessant is deze ook in niet optimale omstandigheden te installeren (deels in de schaduw, oost-west of zelfs noord opstelling), en wordt de kwaliteit van de panelen steeds beter. Ook zijn er ontwikkelingen in de manier waarop we zonnestroominstallaties kunnen detecteren. Al deze veranderingen kunnen ertoe leiden dat de methode waarmee we de productie van zonnestroom schatten niet meer toereikend is. Daarom onderzoeken we hier onze methodes, specifiek voor zonnestroomproductie, aan de hand van verschillende databronnen, en bekijken we de mogelijkheden voor aanpassingen of verder onderzoek.

1.1 Register zonnestroominstallaties

Aan de basis van goede cijfers over de productie van zonnestroom staat een register met daarin de installaties en hun kenmerken. Het CBS onderhoudt een dergelijk register waarbij verschillende bronnen gecombineerd worden. De twee belangrijkste bronnen zijn hierin CertiQ²⁾ en Ceres (Centrale Registratie van Systeemelementen), de opvolger van het Product Installation Register (PIR) vanaf 2019. Ceres is het belangrijkste register voor kleine installaties.  

CertiQ is een certificeringsorganisatie voor duurzame energie en is de belangrijkste bron voor grotere zonnestroominstallaties. Hierbij gaat het om certificering, veelal voor subsidieregelingen, met voornamelijk grote installaties. In het verleden was dit soort subsidies ook voor kleine installaties beschikbaar, maar in recente jaren gebeurt dit nog nauwelijks. 

Een andere bron voor kleinere particuliere installaties was tot 2022 de BTW-teruggave. Vanaf 2023 zullen de BTW-regels omtrent zonnestroominstallaties wijzigen, waardoor deze bron minder relevant wordt. In de toekomstige statistieken zal deze bron dus niet meer jaarlijks meegenomen worden. Daartegenover staan nieuwe bronnen zoals informatie over de teruglevering op een aansluiting, welke voor het eerst geïmplementeerd is in 2022 en in de toekomst steeds belangrijker zal worden voor het bepalen waar zonnestroominstallaties actief zijn. 

Het CBS combineert de verschillende bronnen tot één register. Het is bekend dat niet iedere installatie in het register staat, ondanks de verplichting tot melding en de financiële voordelen van de BTW teruggave. Aan de andere kant staan sommige installaties in meerdere bronnen, bijvoorbeeld zowel in PIR/Ceres als ook in de BTW-bron. Bij het bepalen van de installatiepopulatie wordt daarom via regels bepaald of een installatie waarschijnlijk zo’n dubbeling betreft. Deze installaties worden niet in de populatie en statistieken meegenomen.  

Uiteraard geldt dat de nauwkeurigheid van onze zonnestroomschattingen sterk afhangt van de beschikbaarheid en correctheid van de informatie uit deze registers. Zo stond in PIR maar één vermogen, dat opgegeven werd door de eigenaren. Of dat het vermogen van de panelen of van de omvormer was, is onduidelijk. In Ceres worden nu beide vermogens geregistreerd, maar in CertiQ wordt nog steeds maar één vermogen gerapporteerd. De kwaliteit van Ceres is niet optimaal. Ondanks de verplichting worden namelijk niet alle installaties aangemeld, en soms wordt een fout gemaakt bij het aanmelden, zoals het opgeven van een verkeerd adres of verkeerd vermogen. In sommige gevallen worden deze fouten op een later moment nog gecorrigeerd in het register zelf of tijdens de verwerking van de data.

Het verbeteren van de nauwkeurigheid van het zonnestroomregister binnen het CBS is ook een onderwerp waar het afgelopen jaar veel aan gewerkt is. Zo was er een samenwerking met het Kadaster om aan de hand van luchtfoto’s te bepalen in hoeverre zonnepanelen goed geregistreerd staan. Hiervoor is een deep learning-model ontwikkeld, en onderzoek gedaan naar de kwaliteit van zowel het model als het CBS-register door handmatige controle van luchtfoto’s in vier gemeentes. In ongeveer 11% van de gevallen waren er zonnepanelen via luchtfoto’s te detecteren die niet in de registers stonden. Al was er wel een 5% discrepantie tussen de registratie van zonnestroominstallaties op adres in het CBS-register en het adres waarop zonnestroominstallaties door het model werden gevonden.

De informatie over terugleveringen van elektriciteit is een belangrijke nieuwe bron. Hier zitten nog wel af en toe schattingen bij (door de netbeheerder zelf), maar de resolutie van deze data wordt steeds hoger. Onderzoek wijst uit dat we niet-geregistreerde kleine installaties hiermee goed kunnen detecteren en kunnen toevoegen aan de populatie van zonnestroominstallaties. Ook kunnen we installaties via terugleverdata vaak iets eerder detecteren. In een aantal gevallen hebben we bijvoorbeeld in het voorjaar van 2022 kleine installaties gedetecteerd die al zonnestroom aan het terugleveren waren, en pas in het najaar van 2022 in het Ceres register opdoken. 

De methode om de CBS-zonnestroompopulatie samen te stellen is ook herzien in 2022 om de nauwkeurigheid en efficiëntie te verhogen. Zo is er een flinke automatiseringsslag geweest in het combineren en ontdubbelen van de verschillende bronnen. Daarbij hebben we ook de terugleveringsdata van de netbeheerders meegenomen, zowel om kleine niet-geregistreerde installaties toe te voegen, als een controle op dubbelingen tussen bronnen, en als plausibiliteitscheck op geregistreerd vermogen. Idealiter zou een controle op zonnestroominstallaties aan de hand van luchtfoto’s ook geïmplementeerd worden, maar de uitvoering hiervan is nog lastig aangezien verschillende partijen de benodigde databronnen beheren. 

De combinatie van verschillende bronnen levert een goed beeld van de totale populatie van zonnestroominstallaties. Desondanks zal het register niet volledig zijn en is er geen garantie dat de data in het register geen fouten bevatten. 

1.2 Analyses 

Aan de hand van de zorgvuldig samengestelde zonnestroompopulatie kan vervolgens de productie van zonnestroom geschat worden. Voor slechts een deel van de populatie (namelijk de meeste installaties in CertiQ³⁾) wordt betrouwbare productie gerapporteerd. Daarom wordt voor een deel van de installaties de productie geschat. Dit gebeurt op basis van het vermogen van de installatie, de zonnestraling zoals gemeten door het KNMI, en met behulp van het zogenaamde kengetal. Dit kengetal is berekend op basis van echte productiecijfers en neemt daardoor alle factoren die deze productie beïnvloeden impliciet mee (zie paragraaf 2). Al deze factoren worden dus samengevat in één getal. Maar zoals eerder genoemd is deze methode wellicht aan herziening toe gezien de snelle ontwikkelingen op het gebied van zonnestroom. Om hier een beter beeld van te krijgen hebben we verschillende aspecten en bronnen van zonnestroomproductie onderzocht en vastgelegd in deze nota:

• In de CertiQ dataset wordt zonnestroomproductie van individuele installaties gerapporteerd. In een analyse hebben we gekeken in hoeverre deze productiedata geschikt zijn om productiefactoren mee te bepalen.
• Het kengetal van zonnepanelen uit literatuur van 2014 is vastgesteld op 875 kWh/kWp (Van Sark, 2014). Op basis van verschillende bronnen hebben we de productiefactor teruggerekend en vergeleken, en onderzocht of er aanwijzingen zijn om het huidige kengetal te herzien.
• Ook is er data beschikbaar vanuit het project PVobs (samenwerking tussen de universiteit Utrecht, SunData en het CBS) afkomstig van SunData, welke de productie omvat van 100 zonnestroominstallaties in Amersfoort. Analyses zijn uitgevoerd om a) seizoenspatronen te bekijken, en b) te onderzoeken in hoeverre de waargenomen productie afwijkt van de productieschatting voor installaties met verschillende hellingshoeken en onder verschillende zon-omstandigheden.  

In het vervolg van de nota wordt verder in gegaan op de achtergrond en de uitkomsten van deze analyses (Sectie 2) en worden de resultaten verder bediscussieerd en mogelijke verbeteringen en eventueel aanvullend onderzoek besproken (Sectie 3).

2.1 Invloeden op zonnestroomproductie 

De opbrengst uit zonnepanelen wordt beïnvloed door verschillende factoren, gerelateerd aan weeromstandigheden, eigenschappen van de panelen, de ligging van de installatie, en technische omstandigheden.

Weersomstandigheden:  

• Zonnestraling: Beschikbaar is de zonne-energie die per dag op een horizontaal vlak terechtkomt, gemeten bij zo’n 30 KNMI-weerstations. Bij bewolking wekt een paneel minder stroom op dan bij zonneschijn, in de winter (korte dagen) minder dan in de zomer. Deze aspecten zitten automatisch in de metingen van het KNMI. Naast de gegevens van de 30 weerstations is ook satellietdata beschikbaar waarmee op een gedetailleerder niveau de zonnestraling berekend kan worden (zie Sectie 2.6).  
• Sneeuw: met sneeuw op de panelen is de productie nihil, ook als de zon schijnt. Op vlakke panelen blijft sneeuw waarschijnlijk langer liggen, van steilere panelen glijdt de sneeuw makkelijker af. 
• Temperatuur: Bij hitte werken zonnepanelen minder goed. Het gaat om de temperatuur van de panelen, niet de luchttemperatuur. Wind speelt dus ook een rol, en de ligging van de panelen (ventilatie). 

Eigenschappen van panelen:

• Vermogen panelen: elk paneel heeft een bepaald piekvermogen dat wordt uitgedrukt in Wattpiek (Wp); dit vermogen geeft aan hoeveel stroom (in kWh) een paneel opwekt in ideale omstandigheden. Ofwel: onder omstandigheden in een testopstelling, met optimale lichtinval van 1000 Watt per m² en een temperatuur van 25 graden.
• Vermogen omvormer: bepaalt het maximale uitgangsvermogen van de omvormer en wordt gegeven in (kilo)Watt (kW). Dit maximale vermogen moet bij de aanschaf van zonnepanelen goed gekozen worden in relatie tot het vermogen van de panelen. Als de omvormer te klein is, kan de productie van de panelen niet gebruikt worden. Als de omvormer te groot is, slaat hij niet aan als de productie van de panelen laag is, en gaat er op deze manier energie verloren. Een omvormer met een groter vermogen is duurder, wat een reden kan zijn om een iets kleinere omvormer te kiezen. De panelen halen niet vaak hun theoretisch maximaal mogelijke productie, daarom wordt er vaak gekozen voor een omvormer-vermogen dat iets kleiner dan het paneelvermogen. Aan de andere kant kan er soms een grotere omvormer gekozen worden zodat er een uitbreiding van de panelen plaats kan vinden.
• Leeftijd: De panelen gaan in de loop van de tijd achteruit. Het ligt aan het merk hoe snel dit gaat. Daarnaast zijn er ook toevallige invloeden die de achteruitgang kunnen versnellen. 

Ligging van installatie: 

• Oriëntatie: bepaalt hoe de zonnestralen op de panelen vallen. Naar het zuiden is optimaal als het gaat om in totaal maximale productie. Maar een oost-west oriëntatie op een plat dak wordt de laatste jaren ook vaak gekozen. De opbrengst is dan hoger in periodes aan de randen van de dag, wanneer elektriciteit duurder is (bij dynamische contracten). Er zijn ook installaties die met de zon meebewegen. Dit speelt vooral bij grote veldinstallaties. Bij kleine installaties, het onderwerp van deze nota, houden we er (voorlopig) geen rekening mee. 
• Hellingshoek: bepaalt ook hoe de zonnestralen op de panelen vallen. Het is optimaal als de zon (ongeveer) verticaal op de panelen schijnt. Horizontale panelen hebben een relatief hoge opbrengst als de zon hoog staat, schuine panelen als de zon laag staat. Bij schuine panelen is de opbrengst niet direct te berekenen als functie van de straling op een horizontaal vlak, in de winter (laagstaande zon) is de opbrengst relatief hoger (als de oriëntatie ongeveer zuid is). 
• Schaduw: Hierdoor kan er minder zonnestraling op de panelen vallen. Als panelen bovendien in serie geschakeld staan, kan schaduw op één paneel de opbrengst van alle verbonden panelen negatief beïnvloeden. 

Technische omstandigheden:

• Storingen: de panelen kunnen weleens last hebben van een storing. We weten niet hoe vaak dat gebeurt, en hoe lang het dan duurt voordat de storing verholpen is. 
• Overbelasting elektriciteitsnet: Dit lijkt af en toe te gebeuren, waarschijnlijk wordt het in de toekomst meer. Opbrengst uit grote en kleine installaties kan dan niet meer afgenomen/teruggeleverd worden. Het is ook mogelijk dat de eigenaar van een installatie een negatieve prijs krijgt in deze periodes. Dan is uitzetten niet verplicht, maar wel aan te bevelen. 

Al deze factoren hoeven niet expliciet terug te komen om een nauwkeurige productieschatting te maken. Een deel van deze factoren kan impliciet ondervangen worden in het kengetal, welke het gemiddelde van alle installaties goed hoort te weerspiegelen. Dit kan op den duur wel voor afwijkingen in productie zorgen als deze factoren in loop van tijd veranderen. Dit betekent dat het kengetal regelmatig geüpdatet moet worden.

In de huidige methode voor productieschatting wordt met twee van de bovenstaande factoren expliciet rekening gehouden voor de opbrengst van de installaties: vermogen en zonnestraling. Deze methode wordt hieronder in meer detail beschreven.

2.2 Methode voor productieschatting

Schattingen voor productie van zonnestroom worden gedaan op basis van het vermogen van de installatie, zonnestraling zoals gemeten door het KNMI, en het kengetal (K). We gaan uit van een lineaire relatie tussen straling en energieproductie; de energieproductie in een bepaald jaar wordt als volgt berekend:

(1) E = K * (IR_r,j / IR_NL) * P

E: energieproductie [kWh] van de installatie
K: kengetal, 875 [kWh/kWp] zoals vermeld in literatuur (Van Sark, 2014)
IR_r,j: regionale straling in jaar j = zoninstraling van meest nabijgelegen KNMI-station in jaar j (in J/cm²)
IR_NL: landelijke straling = langjarig gemiddelde zoninstraling in De Bilt tussen 1981-2010 (van 368.292 J/cm²)
P: vermogen van installatie [kWp]

De geschatte energieproductie wordt gebruikt voor alle installaties met vermogen t/m 15 kWp, en de installaties met een groter vermogen waarvan de productiewaarde in CertiQ ontbreekt of niet plausibel wordt geacht.

Voor een beperkt aantal installaties is maar één vermogen bekend, waarbij niet duidelijk is of dit het vermogen van de panelen of van de omvormer is. Als beide vermogens bekend zijn, wordt het vermogen van de panelen gebruikt voor de productieschatting. 

Wanneer een installatie een deel van het jaar in gebruik is, wordt hiervoor (op maandbasis) gecorrigeerd. De straling zoals gemeten door een KNMI-meetstation wordt geaggregeerd per maand, en als een installatie slechts een deel van de maand in gebruik is, wordt die fractie van straling meegenomen voor productieschatting. Op deze manier kan ook een energieproductie voor een kortere periode dan een jaar worden geschat, en zouden productiecijfers op maandbasis mogelijk zijn.

2.3 Analyses van CertiQ data

Sinds 2016 ontvangt het CBS data van het CertiQ register, hierin wordt van zonnestroominstallaties onder meer het vermogen, de locatie, de ingebruikname datum, en in principe de maandelijkse productiewaarden bijgehouden. Dit register bevat zowel kleine installaties (<=15 kWp) als grotere installaties met een vermogen van vaak meer dan 100 kWp. In recente jaren groeit voornamelijk het aantal grotere installaties, en komen er steeds minder kleine installaties bij. Voor de kleinere installaties ontbreken de productiewaarden vaak helemaal of zijn deze alleen op jaarbasis ingevuld (“jaarrapportage”). Omdat van kleinere installaties de productiewaarden vaak ontbreken, moet onderzocht worden in hoeverre CertiQ voldoende waarnemingen hiervan bevat om een betrouwbare productiefactor te schatten, of, in hoeverre de productiefactoren van (middel)grote installaties gebruikt kunnen worden voor het schatten van productiefactoren van kleine installaties. 

2.3.1 Productiefactoren op basis van CertiQ

Per installatie in de CertiQ dataset is voor meerdere jaren een jaarproductiefactor bepaald door de gerapporteerde jaarproductie te delen door het vermogen van de installatie. Hierbij selecteren we alleen de installaties die het gehele jaar in gebruik waren en een plausibele jaarproductie hebben. We beschouwen een jaarproductie als plausibel als deze valt binnen het bereik 0.5 tot 1.5 maal de verwachte productie wanneer we deze zouden schatten aan de hand van formule 1 (paragraaf 2.2)⁴⁾. Daarnaast verdelen we de installaties in drie vermogensklassen (1: <= 15 kWp, 2: 15 < P <= 100 kWp, 3: P > 100 kWp), omdat we verwachten dat de grotere installaties een relatief hogere opwek hebben en om zicht te krijgen op het aantal installaties in elke categorie. Tabel 2.3.1.1 laat de aantallen installaties in deze drie vermogensklassen zien, onderverdeeld in plausibele jaarproductie, minder dan plausibele jaarproductie en meer dan plausibele jaarproductie. Bij de kleine installaties zien we relatief vaak niet plausibele productiecijfers. 

Per jaar kunnen we vervolgens de gemiddelde productiefactor per jaar (PF_CertiQ) berekenen, per vermogensklasse en voor alle vermogensklassen gezamenlijk, zie Tabel 2.3.1.2. In Figuur 2.3.1.3 zijn de productiefactoren van de verschillende vermogensklassen weergegeven. De productiefactor is stralingsafhankelijk: het is bijvoorbeeld te zien dat zeer zonnige jaren, zoals 2018, 2020 en 2022, ook de hoogste productiefactoren rapporteren. Daarnaast loopt de productiefactor op met vermogensklasse, installaties met een groter vermogen hebben in de CertiQ populatie een hogere productiefactor (zie Figuur 2.3.1.3).

2.3.2 Productiefactoren voor kleine installaties (<=15 kWp)

Om te bepalen of de CertiQ data gebruikt kunnen worden om productiefactoren voor kleine installaties (<= 15 kWp) te bepalen, is ook bekeken hoeveel CertiQ installaties met plausibele jaarproductiewaarden in de verschillende vermogensklassen vallen, en hoe frequent deze installaties productie rapporteren. In het ideale geval zijn van een installatie per maand productiewaarden bekend, zodat productiefactoren op maandbasis met redelijke zekerheid vastgesteld kunnen worden. Wanneer er alleen een jaarproductiewaarde bekend is, zou deze verdeeld kunnen worden over de periode in gebruik, bijvoorbeeld naar rato van zonnestraling, maar in hoeverre de productieverdeling dan correct is blijft onzeker.

De CertiQ installaties uit 2021 met een plausibele jaarproductie werden verdeeld in drie groepen rapporteerders:

1. Jaarrapporteerders (met 1 meetwaarde per jaar)
2. Maandrapporteerders (met 12 meetwaarden ongelijk aan 0 en niet ontbrekend)
3. Overig

Hoewel voor elke vermogensklasse dus een paar duizend installaties een plausibele jaarproductie hebben, is het aantal maandrapporteerders in de kleine installatiegroep (maximaal 15 kWp) minder dan 10%. Door het geringe aantal kleine installaties met (maand)productiewaarden, valt het niet aan te raden productiefactoren te schatten op basis van de data van de kleine installaties.

Daarnaast is onderzocht of er een verband is tussen productiefactor en het installatiejaar, door voor 2021 de installaties te groeperen op jaar ingebruikname en de productiefactoren zo te rapporteren (Figuur 2.3.2.1). In deze grafiek lijkt de productiefactor voor kleine installaties af te nemen met installatiejaar. Hier hebben we nog geen eenduidige verklaring voor gevonden. Het is in ieder geval  goed om te beseffen dat het aantal nieuwe kleinere installaties dat in CertiQ geregistreerd wordt flink afneemt over de jaren, zie Figuur 2.3.2.2, waardoor de onzekerheid in de berekende productiefactor in recente jaren groter is. Een mogelijke verklaring voor een lagere productiefactor voor de kleinere installaties is dat deze installaties in recentere jaren vermoedelijk vaker opgesteld worden in oriëntaties die minder totale productie opleveren.  

Uit de analyses van de aantallen installaties per vermogensklasse blijkt dat onder de installaties met middelgroot vermogen (15 t/m 100 kWp) zo’n 75% productie op maandbasis rapporteert. In absolute aantallen zijn dat zo’n 4400 installaties. Op basis van Figuur 2.3.1.3 zou men wellicht geneigd zijn de productiefactor van de middelgrote installaties, gecorrigeerd met een factor, toe te passen om productie van kleine installaties te schatten. De ratio tussen de productiefactoren van de kleine en middelgrote installaties verschilt echter per jaar, wat betekent dat de correctiefactor ook jaarlijks bepaald zou moeten worden. Uit Figuur 2.3.2.1 blijkt daarnaast dat de productiefactor ook afhankelijk is van het jaar ingebruikname. Hierdoor is het ook waarschijnlijk dat de eigenschappen van de kleine en middelgrote installaties in CertiQ zodanig van elkaar verschillen dat een correctiefactor berekenen niet aan te raden is. Tot slot zou de correctiefactor berekend moeten worden met een steeds geringer aantal kleine installaties, wat de onzekerheid in de correctiefactor zou vergroten.

2.3.3 Voorlopige conclusies

Voor alle drie de vermogensklassen zijn er momenteel een paar duizend installaties met een plausibele jaarproductie. Het percentage maandrapporteerders in de groep van kleine installaties is echter veel lager dan in de andere twee groepen, waardoor maandproductiefactoren slechts op een klein aantal installaties gebaseerd zou zijn, zelfs op landelijk niveau. Verder is de productie van de nieuwe kleine installaties erg laag. Het kan zijn dat dit specifiek is voor de kleine installaties in CertiQ. De eigenschappen van kleine en grotere installaties verschillen wel van elkaar, en het is dus niet aan te raden om het kengetal te herzien alleen op basis van CertiQ data.  

2.4 Analyses teruggerekend kengetal 

Voor CertiQ hebben we in de vorige sectie beschreven hoe we per jaar en per vermogensklasse  productiefactoren hebben berekend, door de waargenomen productie te delen door het installatievermogen. Er zijn ook nog andere bronnen die voor een bepaalde installatiedataset (al dan niet jaarlijks) een productiefactor hebben gerapporteerd, namelijk SolarCare en de methode Laevens.

Om te onderzoeken of de waargenomen productiefactoren in lijn zijn met het huidige kengetal van 875 kWh/kWp, moet er over productiefactoren uit een bepaalde installatiedataset een correctie op straling plaatsvinden (zie formule (1)). Deze correctie houdt in dat de productiefactor van een bepaald verslagjaar gedeeld wordt door de jaarstraling van dat jaar en vermenigvuldigd wordt met het langjarig gemiddelde, om tot een zogeheten “teruggerekend kengetal” te komen. Als de waarden van deze teruggerekende kengetallen vervolgens hoger of lager dan 875 kWh/kWp uitkomen, kan dit een indicatie zijn dat het huidige kengetal moet worden herzien. 

SolarCare is een bedrijf dat de productie van installaties in de gaten houdt om storingen te signaleren en te verhelpen. SolarCare publiceert zelf schattingen van jaaropbrengstfactoren, onder meer op landelijk niveau (SolarCare, 2023). De basis van deze productiefactoren is een steekproef uit de data van de eigen klanten. Hierbij worden 2500 installaties willekeurig qua zonnepaneeltechnologie, bedrijfsuren, systeemcapaciteit, oriëntatie, hellingshoek en schaduwvorming geselecteerd “uit een populatie die het gehele jaar storingsvrij operationeel is geweest en weinig tot geen last van schaduwvorming heeft.” Uit deze informatie blijkt nog niet direct in hoeverre sprake is van een representatieve steekproef uit de populatie, en in hoeverre grote installaties meegenomen zijn. Voor het CBS zou een productiefactor voor alleen kleine installaties wenselijk zijn.

In Laevens et al. (2021) is een methode uitgewerkt voor de schatting van zonnestroomproductie. Deze methode wordt nader besproken in Sectie 2.6. In het paper van Laevens worden jaarproductiefactoren voor 2016 en 2017 gerapporteerd, gebaseerd op data van PVoutput. Dit is een register waarin mensen zich vrijwillig kunnen aanmelden om de productie van de eigen installatie dagelijks (automatisch) door te geven.

2.4.1 Vergelijking teruggerekende kengetallen

In Tabel 2.4.1.1 is voor de SolarCare data in tabelvorm weergegeven welke landelijke jaarproductiefactoren zijn gepubliceerd en welke kengetallen daaruit teruggerekend zijn na correctie via de zoninstraling. De teruggerekende kengetallen op basis van SolarCare vallen allemaal lager uit dan 875 kWh/kWp, en in de meest recente jaren is een dalende trend zichtbaar.

De CertiQ productiefactoren uit Tabel 2.3.1.2 zijn op dezelfde manier teruggerekend naar kengetallen per jaar voor 2016 t/m 2022. Voor de methode Laevens zijn de onder- en bovengrenzen van de productiefactoren alleen voor 2016 en 2017 beschikbaar. Deze zijn gebruikt om voor deze jaren de boven- en ondergrens van het teruggerekend kengetal te bepalen.

In Figuur 2.4.1.1 worden de teruggerekende kengetallen op basis van CertiQ, SolarCare (lichtblauw), en de methode Laevens in een staafdiagram weergegeven. Voor CertiQ is van alle installaties zowel de uitsplitsing gemaakt op vermogensklasse (Figuur 2.4.1.1; donkerblauw, lichtgroen, donkergroen) als alles samengenomen (Figuur 2.4.1.1; oranje). Op 2016 na liggen de teruggerekende kengetallen allemaal onder de 875 kWh/kWp (de horizontale lijn). Beide bronnen lijken te wijzen op een dalende trend in het teruggerekende kengetal.

2.4.2 Voorlopige conclusies

De teruggerekende kengetallen uit verschillende bronnen lijken af te nemen vanaf 2016, en komen sinds 2017 consequent lager uit dan het huidige kengetal van 875 kWh/kWp. Dit wijst erop dat dit getal aan herziening toe is. De vraag is echter of de datasets voldoende groot en/of representatief zijn om een herijking op te baseren. 

2.5 Analyses Sundata 

Vanuit het project PVobs hebben we via Sundata beschikking over de productiegegevens van 100 installaties in Amersfoort. Sundata is een bedrijf dat installaties in de gaten houdt om storingen snel te signaleren. Helaas is het niet gelukt data van alle beschikbare installaties van Sundata te krijgen. 

Deze 100 installaties zijn geen willekeurige representatie van zonnestroominstallaties in Nederland, ze zijn rond dezelfde datum geïnstalleerd en hebben in sommige gevallen deels dezelfde eigenaar (verhuurder). Desondanks is nader onderzoek aan de hand van deze dataset erg interessant, omdat we meer informatie hebben over verschillende factoren (zie 2.1) die zonnestroomproductie beïnvloeden.  Maar gezien de omvang van de dataset, kunnen toevallige eigenschappen van de installaties of de weersomstandigheden ook een rol spelen bij de gevonden resultaten. Dit geldt des te meer als selecties van installaties en/of dagen bekeken worden. 

Van de 100 installaties is het volgende bekend: installatiedatum, vermogen (panelen of omvormer), oriëntatie (afgerond naar zuid, zuidoost, oost, zuidwest, west) en hellingshoek (afgerond naar 15, 30, 45 graden). Bij oriëntatie en hellingshoek gaat het niet om de daadwerkelijke vastgestelde ligging van de panelen maar om metingen van het dak en daarvan uitgaande de gunstigste positie voor de panelen. Bij vlakke daken wordt vermoedelijk 15 graden aangenomen en een afgeronde oriëntatie zuid, zuidoost of zuidwest. 

2.5.1 Teruggerekende kengetallen Sundata

Op basis van Sundata gegevens kan een teruggerekend kengetal voor de jaren 2020 en 2021 berekend worden, zie Figuren 2.5.1.1 en Figuur 2.5.1.2. In tegenstelling tot de datasets besproken in sectie 2.4, is er duidelijk een hoge frequentie van installaties met een teruggerekend kengetal rond de 875 kWh/kWp. Er is echter ook een tweede (kleinere) piek met een duidelijke lagere opbrengst. We hebben nader onderzocht wat een mogelijke verklaring kan zijn, en de oriëntatie van de installaties lijkt hier een rol in te spelen (Tabel 2.5.1.3). Installaties met een opstelling meer richting het oosten of westen hebben een lager teruggerekend kengetal dan installaties met een oriëntatie op het zuiden. Het gemiddelde van alle installaties in beide jaren is 837 kWh/kWp.

2.5.1.1 Histogram teruggerekende kengetallen voor 2020 op basis van 100 installaties van Sundata. De verticale rode lijn geeft het huidige kengetal van 875 kWh/kWp weer.

2.5.1.2 Histogram teruggerekende kengetallen voor 2021 op basis van 100 installaties van Sundata. De verticale rode lijn geeft het huidige kengetal van 875 kWh/kWp weer.

2.5.2 Vergelijking geschatte en gemeten zonnestroomproductie

Figuur 2.5.2.1 laat voor één installatie de ratio van de gemeten dagproductie en de geschatte dagproductie volgens formule 1 zien. De grafiek begint op 1 april 2019 en eindigt op 26 december 2021. De oscillatie van de ratio rond de 1 betekent dus dat de formule redelijk nauwkeurig is. Opvallend is het seizoenspatroon met meer fluctuaties in de winter. Ook zijn er enkele dagen zichtbaar met een extreem lage productie, soms zelfs 0. Of dit storingen van de installatie zijn (dus echt geen productie) of alleen van de meting, is niet duidelijk. Maar dit lijkt maar zelden voor te komen. 

2.5.2.1 Ratio van geschatte en gemeten zonnestroomproductie van een Sundata installatie.

2.5.3 Verband tussen ligging van de installaties en zonnestroomproductie

Het effect van oriëntatie en hellingshoek op zonnestroomproductie hebben we ook verder onderzocht aan de hand van de 100 Sundata installaties. In Figuur 2.5.3.1 zijn installaties met oriëntatie zuid, zuidoost of zuidwest weergegeven. In de bovenste twee subfiguren zijn installaties met een hellingshoek van 45 graden weergegeven, en in de onderste twee figuren installaties van 15 graden. De figuren in de linkerkolom tonen de gemeten productie, in het zwart, en de geschatte productie (volgens formule 1) in het groen. De figuren in de rechterkolom tonen de ratio’s van deze twee waardes. De opbrengst wordt per maand weergegeven, en begint in april 2019.

Bij een hellingshoek van 45 graden is er een duidelijk seizoenspatroon in de ratio te zien. In de winter is de productie veel hoger dan de formule voorspelt, en in de zomer juist (iets) lager. We benadrukken dat het hier om de ratio gaat, de productie in de winter is alleen hoog vergeleken met de theoretische verwachtingen, niet in absolute zin. Bij de 15-graden-installaties zien we dat de gemeten productie bijna elke maand lager is dan de geschatte productie, aangezien de ratio tussen de gemeten en de geschatte productie over het algemeen onder de 1 ligt. Een seizoenspatroon is hier niet zichtbaar. De 15 graden installaties doen het dus slechter dan verwacht kan worden op basis van de berekening met het kengetal. 

Hiervoor zijn de volgende verklaringen mogelijk:

• Temperatuur. Bij hitte werken zonnepanelen minder goed en is er minder productie dan je zou verwachten in de zomermaanden. Dat het seizoenspatroon bij de 15-graden installaties minder aanwezig is, zou te verklaren zijn door de ventilatie. Het gaat hier vaak om installaties op platte daken. Doordat deze vaak onder een hoek op het dak geïnstalleerd worden, kan de wind deze beter afkoelen dan installaties die rechtstreeks op schuine daken liggen. Dat het patroon bij deze installaties echter helemaal niet aanwezig is, is opmerkelijk en kan samenhangen met andere effecten. Het is bijvoorbeeld mogelijk dat in de winter (bij laagstaande zon) de installaties meer last hebben van schaduw. 
• Hellingshoek. In de formule wordt uitgegaan van energie op een horizontaal vlak, maar installaties zijn onder een hellingshoek zijn geïnstalleerd. In de zomer schijnt de zon een langere periode hoogstaand. In de winter is er sprake van laagstaande zon, die minder uren schijnt. Dit kan de productie beïnvloeden: een schuine opgestelde installatie heeft bij laagstaande zon (wat meer voorkomt in de winter) bijvoorbeeld een hogere productie dan een horizontaal opgestelde installatie.

2.5.3.1 Opbrengst (waargenomen en geschat) en de ratio daarvan voor installaties met een hellingshoek van 45 of 15 graden.

2.5.4 Vergelijking zon- en schaduwdagen

Het effect van zon- en schaduwdagen op zonnestroomproductie is ook bekeken aan de hand van de 100 Sundata installaties, zonnige dagen zijn gedefinieerd als meer dan 70% zon en schaduwdagen als minder dan 10% zon. In Figuur 2.5.4.1 is de ratio weergegeven tussen gemeten en geschatte productie onder verschillende hellingshoeken (45 graden en 15 graden) op zon- en schaduwdagen . Op schaduwdagen zijn er geen duidelijke patronen zichtbaar. Op zonnige dagen wordt het seizoenspatroon bij 45 graden nog extremer dan als alle dagen meegenomen worden. Bij 15 graden is er een omgekeerd patroon zichtbaar op zonnige dagen, met de laagste ratio in december, verder is er geen uitgesproken seizoenspatroon. De missende waarden in de reeksen zijn maanden waar het geen enkele dag voldoende bewolkt/zonnig was. 

Op bewolkte dagen bereikt de zonnestraling het aardoppervlak minder gericht dan op heldere dagen. Er is dan sprake van verstrooiing, het licht komt als het ware uit alle richtingen. Om deze reden speelt hellingshoek op schaduwdagen vermoedelijk een minder grote rol. Ook is de ratio tussen de gemeten en geschatte waarden op schaduwdagen over het algemeen lager dan 1. Het temperatuurseffect zou ook nog een rol kunnen spelen in sommige van de patronen; het uitblijven van de zomerdip bij 45 graden op schaduwdagen (panelen worden minder warm), en dip in juni bij 15 graden op zonnige dagen (panelen worden warm).

2.6 Methode Laevens

Een andere methode om productie uit zonnestroom te schatten, intern ontwikkeld door de methodologie afdeling van het CBS, is beschreven in Laevens et al. (2021). Deze methode maakt gebruik van het zogeheten PVoutput register waarin eigenaren van installaties vrijwillig hun productie kunnen registreren, waarbij de oriëntatie en de hellingshoek van de panelen bekend zijn. Verder gebruikt de methode stralingsdata van het KNMI die op satellietmetingen gebaseerd is. Op basis van deze bronnen wordt een kansdichtheidsfunctie bepaald, op basis waarvan per installatie een productieschatting gemaakt kan worden. De methode leidt volgens de auteurs tot plausibele resultaten voor 2016 en 2017 wanneer de gemiddelde jaarproductiefactor vergeleken wordt met databronnen SolarCare en CertiQ. Het paper laat ook zien wat de invloed is van gebruik van een selectie van installaties uit PVoutput, bijvoorbeeld dat de geschatte productie het hoogst is wanneer alleen installaties met zuidoriëntatie worden meegenomen (zoals we ook zagen in de gegevens van Sundata).

Het paper beschrijft ook limitaties van de methode: stralingsdata wordt meegenomen op een hoge resolutie, per gebied van 3 bij 5 kilometer, maar een nadeel van het gebruik van satellietmetingen is dat deze alleen nauwkeurig zijn als de zon voldoende hoog staat (meer dan 12 graden). In de wintermaanden komt de zon echter nauwelijks hoger. Daarnaast is in het paper geen analyse uitgevoerd in hoeverre lokale weerverschillen relevant zijn voor de zonnestroomproductie. Op sommige dagen kunnen er bijvoorbeeld grote verschillen zijn op lokaal niveau, maar het is twijfelachtig of dit voor maandcijfers of jaarcijfers nog relevant is. 

De methode zelf is daarnaast complex: er wordt een Monte-Carlo-methode toegepast om een beeld te krijgen van de onzekerheid van de schattingen. Alleen wordt op deze manier maar een klein deel van de onzekerheid (toevallige selectie van installaties uit PVoutput) meegenomen. Andere onzekerheden (fouten in het register, selectiviteit van PVoutput) worden genegeerd. Het is nog maar de vraag in hoeverre de complexiteit van de methode (Monte-Carlo, gebruik van satellietdata) een toegevoegde waarde heeft. 

Bovenstaande analyses maken duidelijk dat het huidige kengetal aan herziening toe is. Alle bronnen wijzen erop dat het kengetal om productie mee te schatten aan het afnemen is sinds 2016, en zeker voor de afgelopen twee jaar is het dus aan te raden om productie te gaan schatten met een bijgesteld kengetal. Zelfs grote CertiQ installaties met meer gunstige eigenschappen dan kleine installaties komen de laatste jaren tot een lager teruggerekend kengetal dan 875 kWh/kWp. Hieronder wordt een methode beschreven waarmee een nieuw kengetal op basis van meetgegevens bepaald zou kunnen worden. 

Er is geen eenduidige bron waarop de herziening van het kengetal gebaseerd kan worden. De dataset van Sundata is te klein en is bij het CBS maar beschikbaar voor twee jaar. CertiQ op zichzelf heeft onvoldoende recent geïnstalleerde kleine installaties met betrouwbare productie om een nieuw kengetal op te baseren. Grotere installaties in CertiQ hebben waarschijnlijk andere eigenschappen dan kleine installaties. 

Op zoek naar aanvullende brondata voor een nieuw kengetal is ook gekeken naar de jaarlijkse publicatie van opbrengstfactoren van Solarcare. Om beter inzicht te krijgen in de bruikbaarheid van SolarCare als bron voor productiefactoren, heeft het CBS contact gezocht met SolarCare om meer informatie te verkrijgen over de populatie waarop de gepubliceerde productiefactor gebaseerd is. Voor de populatie van 2022 blijkt 29% een vermogen vanaf (>=) 6 kWp, en 71% een vermogen van kleiner dan 6 kWp te hebben. Wanneer de installaties met vermogen <6 kWp vervolgens worden opgedeeld in groepen op basis van jaar ingebruikname jaar, toont ook de SolarCare productiedata van 2022 dat kleine installaties die later in gebruik zijn genomen een (iets) lagere productiefactor hebben (970 kWh/kWp voor de installaties die in 2017-2021 in gebruik zijn genomen tegenover 990 kWh/kWp voor de eerder in gebruik genomen installaties). In de 2500 installaties is 82% in gebruik genomen tussen 2010-2016 tegenover 18% tussen 2017-2021. De trend dat nieuwere installaties een lagere productiefactor hebben blijft zichtbaar wanneer de installaties nog worden uitgesplitst op basis van hellingshoek en oriëntatie. Het overgrote deel van de SolarCare populatie bestaat dus uit kleine zonneinstallaties (<15 kWp). 

Op basis van bovenstaande is onderzocht hoe de data uit CertiQ over de middelgrote installaties en de data uit SolarCare gecombineerd kunnen worden om tot een nieuw kengetal te komen waarmee de productie van zonnestroominstallaties geschat wordt. Hiervoor zijn meerdere methodes denkbaar. In Secties 3.1 en 3.2 worden twee mogelijkheden beschreven.

3.1 Jaarlijkse herziening kengetal 

Zoals beschreven in 2.1 zijn er veel verschillende factoren welke zonnestroomproductie kunnen beïnvloeden, en deze kunnen ook veranderen door de tijd. Door jaarlijks het kengetal te herzien kunnen veranderingen in deze factoren ondervangen worden om zo over- en onderschattingen in productie te voorkomen. 

Data uit SolarCare en CertiQ worden gebruikt voor het schatten van een jaarlijks kengetal. SolarCare gaat terug tot en met 2012 en bevat de gemiddelde productie uit 2500 installaties verdeeld over heel Nederland. Dit zijn veelal installaties van woningen. Voor CertiQ wordt de gemiddelde productie bepaald op basis van alle middelgrote installaties die maandelijks of jaarlijks plausibele productie hebben gerapporteerd, dit aantal installaties groeit elk jaar namelijk nog aanzienlijk. Wanneer productie plausibel wordt geacht staat beschreven in Sectie 2.3.1, sommige installaties rapporteren namelijk niet met een regelmatige tijdsinterval productie wat voor enorme uitschieters kan zorgen. Uitschieters worden op deze manier niet meegenomen. Ook al zijn de eigenschappen van middelgrote installaties anders dan kleinere installaties, installatietrends zoals hellingshoek en oriëntatie kunnen mogelijk wel overeenkomen. Per bron en jaar is een teruggerekend kengetal berekend, en is ook bekend om hoeveel installaties het gaat.  

Aan de hand van deze gegevens wordt elk jaar een gewogen gemiddelde worden berekend, wat als kengetal dient. Resultaten zijn weergegeven in Tabel 3.1.1. Voor het gewogen gemiddelde in een bepaald jaar zijn ook de observaties van een jaar eerder meegenomen (behalve voor 2016). Zo wordt voorkomen dat er grote schommelingen in het kengetal tussen de jaren zijn. 

3.2 Eenmalig herziening kengetal

Het is ook mogelijk om niet jaarlijks het kengetal te herzien, maar deze bijvoorbeeld vanaf 2021 voor een bepaalde periode vast te zetten. Dit zou wellicht tot consistentere productieschattingen leiden voor een periode, daarnaast is deze methode minder afhankelijk van eventuele veranderingen in de bronnen en de populatiesamenstelling die daarin wordt meegenomen, waar het CBS geen invloed op heeft.

Volgens de gewogen kengetallen van de laatste jaren uit Tabel 3.1.2, ligt het gewogen kengetal rond 830 kWh/kWp. Door dit kengetal te vermenigvuldigen met de landelijke jaarstralingsgemiddelden van 2021 en 2022 (385.579 J/cm2 en 436.228 J/cm2) gedeeld door het langjarig gemiddelde, zouden de effectieve productiefactoren voor deze jaren uitkomen op respectievelijk 869 kWh/kWp en 984 kWh/kWp.

Alle analyses die hierboven zijn beschreven gebruiken als referentie het langjarig stralingsgemiddelde van 1981 – 2010 (368.292 J/cm2). Het kengetal van 875 kWh/kWp was gebaseerd op waarnemingen uit de jaren 2012 en 2013. In deze jaren was de straling slechts 1,5 procent hoger dan dit langjarig stralingsgemiddelde, waardoor het te verdedigen is dat dit gemiddelde in formule (1) als referentiestraling werd genomen. Het langjarig stralingsgemiddelde van 1991 – 2020 ligt met 378.600 J/cm2 iets hoger. Het is goed in het achterhoofd te houden dat een berekende waarde van het kengetal afhangt van de gekozen referentiestraling. Het hierboven gekozen kengetal van 830 kWh/kWp wordt bij het nemen van het nieuwe langjarig gemiddelde als referentie 853 kWh/kWp, wat afgerond kan worden naar 850 kWh/kWp.

De bevindingen uit voorgaande secties verschaffen meer inzicht in de nauwkeurigheid van de schattingen voor zonnestroomproductie en over de mogelijkheden om andere bronnen hierbij te gebruiken. Uit de analyses zoals beschreven in de nota trekken we deze voorlopige conclusies:

1. De CertiQ dataset bevat niet voldoende kleine (< 15 kWp) installaties om een algemene productiefactor op te baseren. Bovendien zijn deze installaties relatief oud. De grotere installaties hebben een iets hogere productiefactor dan de kleine installaties, maar komen ook voornamelijk uit recentere jaren. De eigenschappen van deze installaties verschillen dus wel.
2. De datasets van CertiQ en SolarCare lijken met elkaar in overeenstemming en wijzen voor de meest recente jaren op een lagere waarde dan het kengetal 875 kWh/kWp uit de literatuur.
3. De subset van Sundata installaties lijkt erop te wijzen dat de werkelijke productie van een op het zuiden georiënteerde installatie in zekere mate de geschatte productie op basis van de CBS-methode volgt, en dat de oriëntatie van de panelen naar oost-west kan zorgen voor een lagere productie.
4. Bij een zonnestroominstallatie met een hellingshoek van 15 graden lijkt er sprake van overschatting door de CBS-methode. Bij een hellingshoek van 45 graden lijkt er een overschatting in de zomer en onderschatting in de winter op te treden. De hellingshoek lijkt op bewolkte dagen minder een rol te spelen.
5. Methode Laevens voegt veel complexiteit toe ten opzichte van de huidige methode. In hoeverre de productieschattingen nauwkeuriger zouden zijn, is onduidelijk. Omdat de relevante kenmerken van de installaties zoals oriëntatie en hellingshoek niet beschikbaar zijn in de zonnestroomregisters van het CBS is het de vraag wat een complex model toevoegt aan een relatief eenvoudig rekenkundig gemiddelde productiefactor, zo mogelijk per regio, op basis van een bron als PVoutput (of PVobs, of Sundata) indien de installaties in deze bron redelijk representatief zijn voor alle kleine installaties in Nederland. In ieder geval zou de methode opnieuw uitgevoerd moeten worden met actuele data. 
6. Data van SolarCare en CertiQ kunnen gecombineerd worden om tot een nieuw kengetal te komen voor kleinere installaties welke niet bij CertiQ geregistreerd staan. Of deze populatie representatief is voor de gehele populatie aan kleinere zonnepaneel-systemen in Nederland is onzeker, maar deze data zijn waarschijnlijk wel meer representatief voor de totale populatie dan de data waarop het bestaande kengetal is gebaseerd (Van Sark, 2014). Het is mogelijk om dit kengetal jaarlijks te herzien, of voor een periode vast te leggen.

Het combineren van de verschillende bronnen kan dus leiden tot een nieuw kengetal om zonnestroomproductie mee te schatten. Ook hier zitten onzekerheden in. De SolarCare data bevat installaties die schaduwvrij en storingsvrij hebben geopereerd, waardoor de schatting wellicht te optimistisch is. Uit onze analyses blijkt ook dat grotere CertiQ installaties andere eigenschappen hebben dan de kleine installaties, wat ook de onzekerheid vergroot waarmee we productie kunnen schatten voor kleine installaties. 

Maar zelfs het meenemen van schaduwvrije en storingsvrije installaties, en installaties met een groot vermogen zorgt ervoor dat het nieuwe kengetal aanzienlijk lager ligt dan 875 kWh/kWp vanaf 2019 (Tabel 3.1.2). Het is dus aannemelijk dat het kengetal naar beneden bijgesteld dient te worden. In de meest simpele variant wordt het kengetal bijgesteld naar een vaste waarde die voor een aantal jaren vast wordt gehouden.

Maar het kengetal kan ook elk jaar bijgesteld kunnen worden met steeds meer observaties, wat de onzekerheid op de productieschatting verlaagt. Grotere CertiQ installaties hebben in vergelijking tot kleinere installaties uit CertiQ weliswaar andere eigenschappen, maar het is aannemelijk dat bepaalde trends op het gebied van het plaatsen van zonnestroominstallaties wel overeenkomen. Zo zien we dat het teruggerekende kengetal van grotere CertiQ installaties de laatste jaren ook is afgenomen. Dit kan er bijvoorbeeld op wijzen dat deze installaties ook steeds meer in oost-west opstelling geplaatst worden. De Sundata gegevens laten namelijk ook zien dat de huidige productiefactor wel realistisch is voor een groot deel van de installaties, maar dat door de jaren heen wellicht meer installaties in een oost-west opstelling geplaatst zijn en dat de productiewaarden mede daardoor lager liggen.

Wat in de toekomst ook steeds meer een rol zal spelen, en wat ook belangrijker wordt om mee te nemen in productieschattingsmethodes, is dat eventuele overbelasting van het elektriciteitsnet ervoor kan zorgen dat installaties (tijdelijk) afgesloten worden en er dus minder geproduceerd wordt dan verwacht. Door waargenomen productiegegevens te gebruiken om het kengetal te herzien zou dit impliciet ook in het kengetal voor het desbetreffende jaar meegenomen kunnen worden. 

We zijn ons ervan bewust dat de relatie tussen straling en opbrengst niet volledig lineair is. Helaas hebben we op het moment nog geen data om deze relatie beter in te schatten en om te beoordelen hoe groot de afwijking van het lineaire verband is. Ook ontbreekt op dit moment in onze registers de informatie over oriëntatie en hellingshoek van de panelen en wordt het effect van schaduw en storingen niet in ons model meegenomen. Om bijvoorbeeld hellingshoek en oriëntatie van de panelen ook mee te kunnen nemen in de berekening, zou er een nieuw model ontwikkeld moeten worden, en zouden er aanvullende analyses moeten plaatsvinden om de rol van deze factoren op productie te bepalen, en zou data uit een bron als de 3D-BAG aan de registerdata gekoppeld moeten worden. Bovendien kan in het geval van platte daken ook geen oriëntatie vastgesteld worden en moet ook de hellingshoek geschat worden.

De afgelopen 5 jaar lag de hoeveelheid straling gemiddeld ver boven het langjarig gemiddelde van de laatste 30 jaar. De vraag is in hoeverre deze trend zich in deze toekomst zal doorzetten. Discussie hierover is een extra complicatie die vermeden kan worden door niet meer uit te gaan van een kengetal in termen van productie per eenheid vermogen met een bepaald referentieniveau voor de straling, maar door uit te gaan van een kengetal in termen van productie per eenheid vermogen per eenheid stralingsintensiteit.

Dit rapport gaat alleen over analyses op jaarbasis. CBS maakt ook een cijfer voor productie van zonnestroom op landelijke niveau op maandbasis (met een vertraging van 2 maanden) in het kader van de Europees verplichte statistiek over elektriciteit.  Dit doen we nu door een schatting te maken van het opgestelde vermogen, o.a. op basis van gegevens van CertiQ, stralingsdata van het KNMI en de aanname dat de productie recht evenredig is met straling. Onderzocht zal moeten worden hoe nauwkeurig deze benadering is en of het praktisch mogelijk is om deze methode te verbeteren.

In conclusie, voor de huidige productieschattingsmethode is onderzocht in hoeverre de schattingen overeenkomen met de daadwerkelijk gemeten productie. Deze nota is bedoeld om transparantie te verschaffen over onze overwegingen om onze productieschattingsmethode te actualiseren. De resultaten van onze analyses lijken erop te wijzen dat de huidige methode leidt tot overschatting van productie. In de nabije toekomst zal het CBS daarom op zoek moeten gaan naar nieuwe, betrouwbare bronnen van data over de productie van kleinere zonnestroominstallaties zodat een toekomstige methode deze aspecten wellicht kan meenemen en daarmee nog beter kan aansluiten op de samenstelling van de populatie zonnestroominstallaties waarvoor geen productiegegevens beschikbaar zijn.

Laevens, B.P.M, O. ten Bosch a , F. P. Pijpers a , W. G.J.H.M. van Sark (2021). An observational method for determining daily and regional photovoltaic solar energy statistics. Solar energy 228, 12-26.

Van Sark, W. (2014) Opbrengst van zonnepanelen in Nederland, Universiteit Utrecht, Rapportnummer CIER-E-2014-1 in opdracht van RVO.

SolarCare (2023). Recordopbrengsten zonnepanelen Nederland in 2022 : 0,98 kWh/Wp (laatst geraadpleegd op 2023-02-03)