Is de zonne-energiesector wel zo ambitieus?

07.10.2021 | Seminar Jan de Wit

Is de zonne-energiesector wel zo ambitieus?
©Ton van Til

Hoe ambitieus is de zonne-energiesector nou eigenlijk? Dat vroeg Arno Smets, professor zonne-energie aan de TU Delft, zich af tijdens zijn seminar Trends in PV-technieken en blik op de toekomst op Solar Solutions International. Ja, de zonne-energiesector groeit keihard, maar je kunt vraagtekens zetten.

Groene energie wordt in toenemende mate de dominante energiedrager in de energiemix, maar dat kan nog sneller wat Smets betreft. “De overheid gaat te veel voor offshore windparken en blijft zon onderschatten. De kracht van zonnestroom is eigenlijk altijd veel groter dan wordt gedacht.”

Het onderschatten van de potentie van zonnestroom is namelijk van alle tijden. “Het Internationaal Energieagentschap dacht in 1998 dat we nu 2,1 gigawatt zouden kunnen opwekken. Zelfs een energie-instituut als zij kunnen er dus met een factor driehonderd naast zitten”, aldus Smets.

In Nederland is dat niet anders, stelt hij. “In 2013 werd het Energieakkoord gesloten, maar zonnestroom was daarin ondergebracht bij ‘diversen’. Het had niet eens een eigen paragraaf. Nu willen we naar 38 gigawattpiek in 2030, dat is een geplande groei van 3 gigawattpiek per jaar, maar dat halen we in het huidige tempo al.”

Elke verdubbeling van de PV-productie leidt immers tot 20 procent kostenreductie en hogere efficiëntie van de panelen, zo memoreert Smets. “Hoewel de exponentiele groei uit de beginfase langzaam afneemt, blijft het rendement beter worden.” De huidige problemen in de markt leiden weliswaar voor een lange periode tot hoge prijzen, maar zijn in wezen niet structureel van aard.

Lees ook: ‘De grootschalige tekorten zullen nog minstens een jaar aanhouden’

Wereldwijde ontwikkelingen en uitdagingen
Voor de benodigde groei van PV voor de komende jaren trekt Smets de vergelijking met de ontwikkelingen van waterkracht en kern- en windenergie. “Waterkracht had een vrij geleidelijke groei, terwijl kern- en windenergie al een exponentiële groei hadden. Zonnestroom groei nog sneller, maar heeft nog ruim tien jaar exponentiële groei nodig. Om zon de dominante factor in de energiemix te maken, moet de markt ieder jaar met 30 procent groeien. Dat is de uitdaging.”

Een ontwikkeling die daarvoor onmisbaar is, is volgens hem het verlagen van de milieukosten van PV. “Het recyclen van zonnepanelen wordt heel belangrijk, waar we wellicht zelfs iets van de efficiëntie voor moeten opofferen.” In dit geval de efficiëntie van een hele installatie. De meest gangbare garantie in de markt is namelijk rond de 25 jaar, waardoor over 10 tot 15 jaar de eerste panelen aan vervanging toe zijn.

“De recyclinguitdaging komt er heel snel aan, door de enorm gedaalde terugverdientijd en toegenomen efficiëntie wordt de verleiding steeds groter om zonnepanelen te vervangen die nog niet aan het eind van hun levensduur zijn. Dat is natuurlijk zonde, maar als dat dan toch gebeurt, wil je – net als bij afgeschreven panelen – zoveel mogelijk hergebruiken. Met name de zeldzame metalen en het waardevolle silicium, maar dat is nu nog vaak te moeilijk en te duur.”

Een andere uitdaging voor de energiemix is seizoensfluctuatie, maar de mate waarin een land daar last van heeft is sterk afhankelijk van de geografische ligging. “Rond de evenaar is het effect vrijwel nihil, daarom is zonnestroom wereldwijd ook zo’n logische oplossing in de energietransitie. Maar hoe noordelijker je gaat, hoe meer het wel gaat spelen.”

Lees ook: Waarom is mass customization eigenlijk belangrijk?

De oplossing hiervoor is tweeledig volgens Smets: mass customization en energieopslag. “Met mass customization kun je ieder oppervlakte benutten om PV op te plaatsen, waardoor je de beschikbare ruimte optimaal benut. Met energieopslag – in de vorm van batterijsystemen en waterstof – kun je dit vervolgens gebruiken wanneer je te maken hebt met een negatieve seizoensfluctuatie.”

Dunne film biedt hiervoor de juiste toepassingseigenschappen, omdat het door zijn geringe gewicht en flexibiliteit overal kan worden toegepast. Maar het is niet perfect. “Dunne filmpanelen zijn minder efficiënt per bezet oppervlak, maar geven juist meer vermogen per materiaalmassa. Dat vraagt dus om compromissen”, zo ziet Smets.

Lees ook: Hoe gaat mass customization toegepast worden?

Ten slotte is er nog de perovskiet-gebaseerde zonnecel. “De TU Delft doet hier veel onderzoek naar en in het lab hebben we heel snel een hoog rendement gehaald. Het materiaal is echter instabiel, waardoor het nog niet commercieel gemaakt wordt. In de praktijk houdt het materiaal het niet lang vol en is het daardoor minder efficiënt dan in het lab.”

Perovskiet reageert heel snel met water omdat het een zout is, zo legt Smets uit, en het valt snel uit elkaar bij hoge temperaturen. “Waterbarrières zijn daarom de grootste uitdaging om ervoor te zorgen dat de perovskiet zonnecel ook 25 jaar meekan.”

Lees ook: In hoeverre kan PV technisch nog vooruit?

Nederlandse ontwikkelingen en uitdagingen
Hoe vertaalt dit alles zich nou door in de Nederlandse energietransitie? Nederland heeft enorme seizoensfluctuaties en daarom is het volgens Smets verstandig “om batterijsystemen, waterstof en complementaire technologieën verder te ontwikkelen”. Wind en zon zijn in Nederland immers behoorlijk complementair en dus ook een aantrekkelijk deel van de oplossing.

“Salderen gaat eraf, dus het verdienmodel voor opwek wordt minder”, zegt Smets. “Ik vermoed dat de batterijontwikkeling veel sneller zal gaan dan nu vaak wordt gedacht." Onlangs liet Dutch New Energy Research in hun model zien dat met het huidige afbouwplan, installaties met batterijen pas vanaf 2027 de meest aantrekkelijke optie worden.

Lees ook: ‘Bouw de salderingsregeling gecontroleerd af om de energietransitie niet te vertragen’

“De integratie van waterstof zal vermoedelijk ook wel op gerealiseerd worden, zeker voor een gasverslaafd land als Nederland is dat belangrijk. Met name in de gebouwde omgeving wordt dit nog wel een uitdaging vanwege de veiligheidsaspecten.” Hij noemt daarnaast netcongestie, milieukosten en brede inzetbaarheid als noodzakelijke aspecten waar Nederland aan zal moeten blijven werken.

“Het netwerk is op dit moment een beperkende factor in de energietransitie. Netcongestie moet echt aangepakt worden. Net als de ontwikkeling van de recyclebaarheid van PV. Als we kijken naar een bredere inzet van PV, dan is voor een klein land als Nederland een hoge efficiëntie per oppervlak interessant, dat is een hele relevante factor om rekening mee te houden in het beleid.”

zonne-energiesectorSolar Solutions Internationalseminararno smetsTU Delftgroene energieenergiemixdutch new energy researchenergietransitienetcongestieseizoensfluctuatiewaterstofbatterijopslagpv-recyclingmilieukostenperovskietdunne filmpanelensalderingsregelingefficientiemass customization

Bedrijvenregister

Agenda

Webinar: ESDEC CALCULATOR TRAINING

Logo Esdec
8 december 2021
10:00 - 11:00
Online

Esdec

Lees verder

Webinar: SolarEdge | Designer: updates & nieuwe functies

Logo SolarEdge Technologies (Holland) B.V.
10 december 2021
10:00-11:00

SolarEdge Technologies (Holland) B.V.

Lees verder

Webinar: Uptempo! lunchwebinar Energieopslag

13 december 2021
13:00 - 13:45
online

TKI Urban Energy

Lees verder

Training: ADVANCED INSTALLATIETRAINING

Logo Esdec
14 december 2021
13:00 - 16:00
Esdec Innovation Center

Esdec

Lees verder

Volledige agenda

Wekelijks op de hoogte blijven van de beste analyses en de nieuwste producten?
Meld u nu aan voor de nieuwsbrief!

Registreer nu