Hebben we straks teveel zonne-energie?

4 min leestijd

Duurzame energie versneld invoeren, fossiele energie soepel uitfaseren en tegelijk energie besparen, terwijl de energievoorziening veilig, beschikbaar en betaalbaar blijft. Met die ambitie besloten ECN en TNO de krachten te bundelen. ECN part of TNO telt acht innovatieprogramma’s. Vijf vragen en antwoorden over ‘Naar een overvloed aan zonnestroom’.

Om de klimaatdoelstellingen van Parijs te halen, is het nodig de energietransitie te versnellen. Dat vraagt om technische, sociale en beleidsinnovaties. ECN part of TNO gaat die uitdaging aan, door de komende jaren samen met het Nederlandse bedrijfsleven, onderzoeksinstellingen en de overheid, acht innovatieprogramma’s uit te voeren. Over een van die programma’s beantwoordt Wim Sinke vijf vragen. Sinke is Principal Scientist Solar Energy van ECN part of TNO en hoogleraar zonne-energie aan de Universiteit van Amsterdam.

“Zonnestroomsystemen werden sinds de jaren tachtig wel vijftig keer zo goedkoop en tweemaal zo efficiënt”

1. Wat is het doel van het programma ‘Naar een overvloed aan zonnestroom’?

“Met een aandeel van een kleine drie procent speelt zonne-energie zowel in Nederland als mondiaal nu nog een bescheiden rol in de totale elektriciteitsvoorziening, maar door de spectaculaire groeicijfers verandert dat heel snel. Dit wordt mogelijk gemaakt door de even spectaculaire kostendalingen en opbrengstverhogingen: zonnestroomsystemen werden sinds de jaren tachtig wel vijftig keer zo goedkoop en tweemaal zo efficiënt. Tegenwoordig is iedereen ervan overtuigd dat zonne-energie heel groot gaat worden. Dat is een mijlpaal in de geschiedenis van deze ontwikkeling. Een van de belangrijke doelen van dit programma is dan ook om het verdere groeiproces zo goed en snel mogelijk en met behoud van maatschappelijk draagvlak mogelijk te maken.”

2. Wat is er te doen in het programma?

“Door te werken aan alle aspecten van zonne-energie, van de materialen die worden gebruikt tot en met toepassingen voor complete systemen, willen we de kosten nog veel verder verlagen. Ook ontwikkelen we samen met partners stroomproducerende bouwelementen voor daken, gevels en ramen, zodat zonne-energie op een veel grotere schaal dan vandaag – denk aan een factor vijftig – kan worden toegepast.”

“Kijk maar naar SolaRoad, dat het eerste fietspad ter wereld realiseerde dat zonlicht omzet in elektriciteit en nu werkt aan wegen met zonnecellen”

“Maar gebouwen zijn slechts één voorbeeld waaraan we werken. De hele infrastructuur biedt vierkante kilometers die in principe bruikbaar zijn om te combineren met het opwekken van zonnestroom. Zonne-energie kan letterlijk en figuurlijk zo worden geplooid, dat je het op allerlei plekken kunt toepassen. Kijk maar naar SolaRoad, dat het eerste fietspad ter wereld realiseerde dat zonlicht omzet in elektriciteit en nu werkt aan wegen met zonnecellen.”

3. Welke bijzondere uitdagingen staan er te wachten?

“Met name zonne-energie in het vrije veld is een heet hangijzer. Als alternatief voor rechte rijen met donkerblauwe panelen in een weiland, onderzoeken we mogelijkheden om te variëren met ontwerp, materiaal en kleur en om functies te combineren. Aan de ene kant willen we bijvoorbeeld natuurwaarden behouden en landbouwgewassen kweken. Aan de andere kant willen we zonnestroom opwekken. Door gebruik te maken van de mogelijkheden die nieuwe technieken nu al bieden en waaraan wij hard verder werken, ontstaat ongekende vrijheid.”

“Een andere uitdaging is integrale duurzaamheid. Zonne-energiesystemen worden ontworpen voor de eeuwigheid, maar dat betekent dat ze bijna per definitie moeilijk te recyclen zijn. De kunst is om een lange levensduur en een hoge betrouwbaarheid te combineren met goede mogelijkheden om te recyclen en waardevolle materialen terug te winnen.”

4. Welke partners zijn bij dit programma betrokken?

“Aan de ene kant spelen academische onderzoeksgroepen een heel belangrijke rol. Bijna alle Nederlandse universiteiten en AMOLF zijn op dit gebied actief. Zij focussen vooral op funderend onderzoek naar nieuwe materialen, productieprocessen of zonnecellen die op termijn kunnen worden gebruikt. Met ECN part of TNO nemen we over het algemeen het meer toegepaste deel voor onze rekening en werken wij ook in de hogere technology readiness levels. Dat doen we samen met de tweede belangrijke groep partners: de bedrijven. Regelmatig werken universiteiten, ECN part of TNO en bedrijven trouwens alle drie samen binnen een project. Afgelopen jaar hebben alle onderzoekgroepen in Nederland de handen ineengeslagen om een gezamenlijk onderzoeksplan te formuleren. Ofwel: funderend én toegepast onderzoek naar zonne-energie, gecombineerd in één masterplan.”

“Het gebruik aan elektriciteit in onze samenleving neemt sterk toe. In die stijgende behoefte willen we voorzien”

5. Heeft ons land straks niet te veel elektriciteit?

“Daar ben ik niet bang voor, of beter: het is de bedoeling! De essentiële gedachte achter een overvloed aan zonne-energie en ook windenergie is, dat je veel meer stroom produceert dan je direct in de vorm van stroom nodig hebt. Het gebruik aan elektriciteit in onze samenleving neemt sterk toe. In die stijgende behoefte willen we voorzien, maar tegelijk vinden we het belangrijk om ook bij te dragen aan de verduurzaming van andere vormen van energiegebruik. Dat kan door omzetting van stroom. Denk aan warmte van lage temperatuur voor gebouwen, als alternatief voor aardgas. Of aan warmte van hoge temperatuur voor de industrie. Op iets langere termijn zullen we elektriciteit bovendien omzetten naar brandstof om bijvoorbeeld te vliegen, te varen of seizoenen te overbruggen.”

Panelen op maat

Tandemzonnecellen zijn een voorbeeld van ‘hardcore’ technologieontwikkeling. Bij de meest bestudeerde tandemzonnecel is de onderste cel van silicium, de specialiteit van de onderzoeksgroep ECN part of TNO in Petten. De bovenste zonnecel is een aangepaste dunnefilmzonnecel van perovskiet, een specialiteit van het consortium Solliance in Eindhoven. Door de cellen te stapelen neemt het rendement toe en kan de trend van stijgende paneelrendementen die we al een halve eeuw zien, worden voortgezet. Dutch Solar Design is een voorbeeld van een totaal nieuwe uitvoeringsvorm van zonne-energie, waarbij een consortium zonnepanelen met een verrassend ander uiterlijk op de markt wil gaan brengen. De eerste praktijktests met fraaie, stroomproducerende gevels staan op stapel voor begin 2019.

Maak kennis met de andere innovatieprogramma’s

Meer flexibiliteit van het energiesysteem. Hoe pakken we dat aan?

De ondergrond speelt een grote rol in de energietransitie

Naar CO2-neutrale brand- en grondstoffen

Meer informatie?

Heeft u vragen of interesse in een samenwerking? Neem dan contact op met Wim Sinke.

Neem contact op
contactpersoon
Dr. Wim Sinke Locatie Leiden - Sch + Page 1 Locatie: Locatie Petten
e-mail
nieuws
evenementen
lees ook
aandachtsgebieden
  • Energie