Enige tijd geleden is Wim Sinke, oud-hoofdonderzoeker zonne-energie bij TNO en emeritus hoogleraar aan de Universiteit van Amsterdam, met pensioen gegaan. Veertig jaar lang heeft hij zich beziggehouden met zonne-energie en het zou zonde zijn – zo benadrukken zijn oud-collega’s ook – om zijn immense kennis niet te blijven gebruiken. Hoe ziet hij de toekomst van zonne-energie voor zich?

Wie echt wat wil veranderen moet een onderzoeksecosysteem opbouwen, zo betoogde Wim Sinke, oud-hoofdonderzoeker zonne-energie bij TNO en emeritus hoogleraar aan de Universiteit van Amsterdam. Voor deze serie sprak Solar365 met de eerste schakel van zijn eigen onderzoeksecosysteem. In deel 1 stond het wetenschappelijke begin in Nederland centraal, in deel 2 het begin van de praktische toepassingen in Nederland en in deel 3 een toekomstperspectief.

“Hoewel het rendement van zonnepanelen is verbeterd van ongeveer 10 tot ruim 20 procent – het huidige record voor een monokristalijne siliciumzonnecel bedraagt 26,7 procent, is met name de prijsdaling van zonnepanelen echt spectaculair. Die is met een factor duizend gedaald, dat is gigantisch”, zo memoreert Frans Saris, de vroegere promotor van Sinke.

Hij is ervan overtuigd dat de huidige 15 gigawatt opgesteld zonnestroomvermogen in Nederland aan Sinke te danken is. Toch moet Nederland volgens Sinke nu een andere richting inslaan.

“Decennialang zijn we geobsedeerd geweest door de noodzaak van kostenverlaging. Dat is succesvol aangepakt. Maar nu we zó ver zijn gekomen, kunnen en moeten we het ons veroorloven om verder te kijken”, zegt Sinke.

“Frans Saris zei ooit: ‘Fysici hebben na de oorlog beloofd het energieprobleem op te lossen, maar dat is nog niet gebeurd.’ Met zonne-energie hebben we een nieuwe kans om dat te doen. We hebben inmiddels gloeiende haast, maar ik denk dat we het kunnen.”

Naar het eerste PV-convenant
Toch had zoveel haast niet gehoeven. “In 1986 is er onder leiding van de nu emeritus hoogleraar Wim Turkenburg, in opdracht van het ministerie van Volkshuisvesting, Ruimtelijke Ordening en Milieubeheer, ook al een studie gedaan naar de potentiële rol die zonnepanelen in de Nederlandse energievoorziening zouden kunnen spelen”, zegt emeritus professor Ronald van Zolingen.

“Een belangrijke conclusie van deze studie was dat er op langere termijn goede perspectieven waren dat aan het openbare elektriciteitsnet gekoppelde fotovoltaïsche systemen een substantiële bijdrage konden leveren aan de energievoorziening van ons land.”

Hoewel het lang heeft geduurd voordat de potentie van zonne-energie echt begon door te dringen, was dat besef er wel bij sommigen. “Ik weet nog dat Wim en ik eind jaren ’80, begin jaren ’90 naar een conferentie vlogen en dat naderhand een ambtenaar van het ministerie van Economische Zaken op mij afstapte”, herinnert Van Zolingen zich.

“Die zei dat Wim en ik maar niet meer in hetzelfde vliegtuig moesten gaan zitten. Met twee toestellen was het risico gesplitst en kon de Nederlandse ontwikkeling van PV verder. Dat was natuurlijk maar een grap, maar er waren wel degelijk mensen bij de overheid die de potentie van PV inzagen.”

Het duurde echter tot 1990 voordat in het Nationaal Onderzoeksprogramma voor PV aandacht werd besteed aan netgekoppelde PV-systemen. Dit type systeem zou grootschalige toepassing van PV in Nederland mogelijk maken.

In de jaren daarna werd voor het eerst gesproken over een concrete bijdrage aan de elektriciteitsvoorziening op de lange termijn. “Ook de elektriciteitsbedrijven begonnen interesse in PV te krijgen”, weet Van Zolingen nog.

“In 1997 werd daarom op nationaal niveau het eerste PV-convenant gesloten. Dat is mede tot stand gekomen door de enorme inzet van Wim. De doelstelling was om tot een aanzet te komen richting grootschalige implementatie van PV in Nederland.”

‘Nederland heeft een totaalplan nodig’
Dat de uitrol van zonnepanelen lang relatief langzaam is gegaan komt volgens hem deels doordat de Nederlandse politiek onvoldoende bekend was (en soms nog steeds is) met de energieproblematiek en zich onvoldoende bewust was (en is) van de consequenties van de keuze voor de verschillende energie-opties.

“De echte deskundigen werden (en worden) veel te weinig betrokken bij de nationale plannen”, vindt Van Zolingen. En dat is jammer, want Nederland heeft grote mogelijkheden om in een wereldwijde kopgroep in zonne-energietechnologie te komen, of liever, te blijven, zo denkt Sinke.

“Daarvoor moeten we niet alleen een prijsputje willen zijn, waarin we alles zo goedkoop mogelijk bouwen. We moeten de stap zetten van de laagste kosten naar de hoogste waarden.”

Het moment is er ook naar, zo merkt hij. Klimaatbeleid is een overheersende factor geworden in beleidsmaking en strategische (on)afhankelijkheid op het gebied van energie is hét thema. Maar wat is er nodig om iedereen te overtuigen van de beslissende waarde van zonne-energie?

“Je moet beginnen met het uitrollen van een visie waarin je uitlegt dat wind- en zonne-energie geen tijdelijke oplossingen zijn, maar cruciale bouwstenen voor het energiesysteem van de toekomst. In Nederland, Europa en de rest van de wereld. Met zonne-energie kun je niet misgrijpen”, zegt Sinke.

“Daarbij moet je uitleggen dat de energietransitie slechts één van de transities is in de samenleving. Maar ook dat de energietransitie Nederland vooruit kan gaan helpen wanneer die in samenhang wordt aangepakt met de uitdagingen op het gebied van landbouw, woonruimte, landschapskwaliteit, biodiversiteit, waterbeheer, bodemgebruik enzovoorts.”

Hij ziet die worsteling ook terugkomen in het opstellen en uitvoeren van de Regionale Energiestrategieën. Aan de ene kant willen regio’s ambitieus klimaatbeleid voeren, maar aan de andere kant gaat het om ingrijpende veranderingen in onder andere het buitengebied. Iets waar veel burgers nog moeite mee hebben.

“Nederland moet als klein land een totaalplan maken. Wat wil je waar, welke combinaties, wanneer welke stappen en wat is de termijn? Mensen kunnen nu nog niet duiden wat er gebeurt en gaat gebeuren, en willen daarom op de rem trappen.”

Nederland als pionier
Onlangs gaf Sinke – samen met andere maatschappelijke en wetenschappelijke onderzoekers – een voorzet met Assessment of spatial implications of photovoltaics deployment policies in the Netherlands in het wetenschappelijke tijdschrift Solar Energy.

De wetenschappelijke vertaling van de studie Ruimtelijk potentieel van zonnestroom in Nederland van Topsector Energie. Daaruit blijkt dat zonnepanelen op vrijwel alle Nederlandse daken van woningen en utiliteitsgebouwen al een groot deel van de elektriciteit zouden kunnen opwekken in een CO2-vrij energiesysteem.

“Het potentieel op gebouwen is er dus, maar we hebben ontzettend weinig tijd en een deel van dat potentieel kan niet makkelijk en snel worden gerealiseerd. Daarom is het belangrijk om zorgvuldig parallelle sporen te bewandelen en ook andere toepassingen te ontwikkelen. Daarbij moeten we ook werken aan integratie in de leefomgeving, circulariteit en integrale duurzaamheid van het product én de toepassing. Als we zomaar extra zonneparken neerzetten, zonder naar de impact op de biodiversiteit te kijken of de bodem- en esthetische kwaliteit, dan zijn we niet goed bezig”, legt hij uit.

“Die eerste 15 gigawatt is een peulenschil geweest. Nu komt het echte werk, met zonnepanelen op direct geschikte, maar nog lege Nederlandse daken als het laaghangende fruit. En ondertussen moeten we ervoor zorgen dat PV op alle oppervlakten mogelijk wordt.”

Om die stap te zetten heeft Nederland met onderzoekscentra zoals TNO en het samenwerkingsverband Solliance goede kansen om een leidende speler te worden. “De pioniersrol die Nederland had én heeft op het gebied van zonne-energie, dat is wel iets waar ik echt trots op ben”, aldus Sinke.

Europese onderzoeksecosystemen
Behalve zo breed mogelijke toepassingsmogelijkheden is er nog een aspect dat urgent moet worden aangepakt, ook voor het draagvlak van de energietransitie. En dat is een Europese maakindustrie met een brede kwaliteits- en duurzaamheidsstandaard.

Lees ook: ‘Europese PV moet zich onderscheiden met brede kwaliteitsstandaard’

Albert Polman, programmaleider van het zonnecelonderzoek bij AMOLF, en Sinke zijn het roerend met elkaar eens. Er moeten in Europees verband stappen worden gezet om dat voor elkaar te krijgen. “We zijn veel te afhankelijk van China.”

Ook hierin heeft Europa de tijdsgeest mee. Door de huidige internationale ontwikkelingen is er veel meer bereidheid om duurzame energie te omarmen, ziet Sinke. Behalve efficiënte zonnepanelen van goede kwaliteit om zoveel mogelijk opwek per oppervlak te halen, zijn er nog twee belangrijke aandachtspunten: de milieu-impact en de sociale aspecten in een transparante productieketen.

“De sector moet inspringen op de grote uitdagingen van vandaag en morgen. Efficiënt gebruik van grondstoffen en energie, circulariteit, verantwoorde mijnbouw, goede arbeidsomstandigheden en meer. Hernieuwbare energie die niet duurzaam en eerlijk wordt opgewekt is een doorlopende weg. Om een onderscheidend product te bieden is dat van doorslaggevend belang.”

Om dat in Europees verband te regelen zijn er ook weer goede onderzoeksecosystemen nodig. Sinke zijn oud-collega’s zien dan ook de parallellen met zijn eigen vroegere werkzaamheden. “Hij is heel sterk in het ontwikkelen van technische roadmaps en heeft deze ook heel actief ontwikkeld op Europees niveau. Dat is heel belangrijk geweest, want er is samenwerking nodig om tot de grote hoeveelheid zonne-energie te komen die nodig is”, vertelt Polman.

“Bij het ontwikkelen van de Europese roadmaps werkte Wim zeer intensief samen met een groot aantal Europese specialisten” memoreert Van Zolingen. “Om de ontwikkeling van zo’n roadmap tot een goed einde te brengen, moet je zelf over een grote deskundigheid beschikken en over goede sociale vaardigheden. En dat heeft Wim.”

‘You ain’t seen nothing yet’
Dat typeert hem volgens hen. Overal waar Sinke komt laat hij een spoor van innovaties na en creatieve mensen om het gecreëerde onderzoeksecosysteem in stand te houden. Neem bijvoorbeeld AMOLF en TNO, twee onderzoekscentra waar hij heeft gewerkt.

“Wij doen bij AMOLF onderzoek naar materialen om met een roll-to-roll-techniek zonnefolies te maken.  TNO heeft daarvoor een geweldig mooie technologie bedacht. We onderzoeken nu of we daarvoor samen een industrie voor op kunnen zetten. Wim’s kracht is ook dat hij dit soort onderzoek heeft helpen opzetten, dat het later ook zonder hem door kan draaien”, aldus Polman.

Wilfried van Sark is hoogleraar integratie van zonne-energie aan de Universiteit Utrecht en deed tijdens zijn studie experimentele natuurkunde een deel van zijn onderzoek bij Wim Sinke op het AMOLF, en het lijkt hem eveneens een mooi beeld om nog één keer met hem het lab in te duiken.

“Dan zouden we samen kunnen werken aan perovskiet-silicium-tandemzonnecellen, waar binnen Solliance en TNO ook onderzoek naar wordt gedaan. Tandems zijn voorlopig de enige mogelijkheid om de efficiëntie van zonne-energietechnologie echt significant te verhogen. Hiermee moeten waarden van 30 tot 40 procent mogelijk zijn. Ik kan me voorstellen dat hij dat ook wel leuk zou vinden.”

Van Sark vermoedt dat Sinke het lastig gaat vinden om volledig met pensioen te gaan. “Zonne-energie is levensbepalend voor hem geworden en hij zal er de rest van zijn leven een gewaardeerde ambassadeur van blijven. Dat is belangrijk, want we zijn er nog lang niet. ‘You ain’t seen nothing yet’, zal hij nog lang blijven zeggen.”

Maar wat kunnen mensen wél zien, wat is de nalatenschap van Wim Sinke? Van Sark: “Hij heeft een onderzoeksgroep van wereldfaam opgebouwd bij ECN (Energieonderzoek Centrum Nederland), die nu met TNO en Solliance wordt voortgezet. Er is wel eens een schatting gemaakt dat in 10 procent van alle zonnepanelen in de wereld ECN-technologie te vinden is. Dat zijn we schatplichtig aan Sinke.”