Webinar #1: Zonne-energie op weg naar impact

webinar Terugkijken

Geïnteresseerd in de uitdagingen en mogelijke oplossingen rond zonne-energie? Kijk dan hier het webinar terug! 

Wat doet pv met ons landschap, wat zijn de gevolgen voor de natuur, hoe kunnen we onze beperkte beschikbare ruimte optimaal gebruiken, hoe duurzaam is pv werkelijk? Er is dringend behoefte aan flexibiliteit, maatwerk en integratie. PV met niet alleen lage kosten, maar ook een hoge waarde: pv 2.0.  

Gelukkig heeft pv alles in zich om dat mogelijk te maken en TNO werkt daaraan met een groot team van enthousiaste experts. Reden voor ons om in dit interactieve webinar de ontwikkelingen op het gebied van pv in kaart te brengen en zoveel mogelijk mensen en organisaties te informeren en te inspireren over de vele, vaak nog onbekende mogelijkheden en gezichten van zonne-energie.  

KIJKERSVRAGEN

Zeven vragen over veel besproken onderwerpen vind je hier. Lees ook de whitepaper die uitgebreid antwoord geeft op deze en meer vragen.

1. Het elektriciteitsnet kan het nu al bijna niet aan om alle zonne-energie en windenergie af te voeren. Hoe zou TNO dit oplossen?

Een van de redenen om combinaties van zonne-energie en windenergie (op zee of op land) voor te stellen is om gezamenlijk de elektrische verbindingen te kunnen gebruiken. Daarmee wordt het capaciteitsprobleem niet opgelost, maar wel verminderd. Opslaan van zonne-energie, conversie naar bijvoorbeeld waterstof en lokaal (industrieel) gebruik zijn mogelijkheden die in de loop van de tijd economisch aantrekkelijker worden en in beeld komen als oplossing. De ontwikkeling van opslag gaat bijvoorbeeld heel hard, zie ook het plaatje in het webinar en de referentie in de whitepaper. Daarnaast kunnen geografische spreiding, systeemontwerp (opwekprofiel), onderdimensionering van de omvormer/(tijdelijk terug)regelen van het vermogen, vraagsturing, netverzwaring, etc. helpen om inpassingsbeperkingen te verminderen.

2. Wat doet TNO aan de recyclebaarheid van zonnepanelen en aan de algemene milieu-impact van zonnepanelen?

Wij werken met onze partners o.a. aan processen om uit panelen aan het eind van hun leven materialen in zuivere vorm terug te kunnen winnen, denk aan silicium en zilver, maar ook aan kunststoffen en glas. Zo kunnen deze materialen opnieuw gebruikt worden voor zonne-energie of andere hoogwaardige toepassingen. Daarnaast onderzoeken we welke schaarse, dure of schadelijke materialen we zouden kunnen vervangen door andere, zonder dat de panelen veel duurder, minder efficiënt of minder betrouwbaar worden. Ook op het gebied van de 'Balance of System' zijn er belangrijke uitdagingen. Denk bijvoorbeeld aan het voorkomen van het uitlogen van zink en aan alternatieven voor staal en aluminium in draagconstructies (bijvoorbeeld biogebaseerde materialen).

3. Wat vindt u ervan dat er zo veel landbouwgrond vol wordt gelegd met panelen? En zouden kassen waar we tomaten en andere groentes in verbouwen een interessante denkrichting zijn voor zonne-energie?

Op dit moment is naar schatting 20 km2 agrarische grond in gebruik voor zonneparken, dat is ongeveer één duizendste van het totaal. Er zijn géén plannen om een groot deel van die grond te gebruiken, want zelfs een heel bescheiden fractie kan al een belangrijke bijdrage leveren. Om voldoende snelheid te maken in de energietransitie is het ons inziens wel belangrijk om alle verschillende toepassingsvormen van zonne-energie (gebouwen, land, water, infra, etc.) te ontwikkelen zodat er een gebalanceerde mix ontstaat. Daarbij moet en kan absoluut rekening worden gehouden met andere waarden en belangen, zoals kwaliteit van het landschap, ecologie en biodiversiteit, agrarisch gebruik, recreatie, etc.
Ja, gebruik van kassen is een heel interessante denkrichting. We moeten wel bedenken dat de gewassen in de kassen ook zonlicht nodig hebben. Maar in sommige gevallen hebben ze niet alle zonlicht nodig. Een deel van het licht op zeer heldere dagen, of een deel van het lichtspectrum kunnen gebruikt worden voor de opwekking van zonnestroom.

4. Hoeveel oppervlak aan huidig beschikbare zonnepanelen is er nodig om heel Nederland (ook industrie en mobiliteit) van stroom te voorzien?

Onze ambitie is om 200 gigawattpiek (GWp) in 2050 mogelijk te maken, goed voor zo'n 180-200 TWh, ruim meer dan het huidige totale elektriciteitsverbruik van ongeveer 120 TWh. Als we uitgaan van 25% panelen is dat 800 km2 aan panelen. Afhankelijk van de mix van soorten systemen is dat ruwweg 1000-1200 km2 aan systeemoppervlak. Daarbij merken we op dat het aandeel van elektriciteit in het totale energieverbruik in de komende decennia waarschijnlijk sterk zal toenemen door ‘elektrificatie’. Denk bijvoorbeeld aan elektrisch rijden een aan warmtepompen. Daarom laten scenario’s een prominente rol voor windenergie en zonne-energie zien.

5. Zonne-energie is toch ook zonnewarmte. Werkt TNO daar ook aan?

TNO werkt ook aan zonthermische energie, met name voor gebouwen. Een paar opmerkingen die helpen om hierover na te denken:
1. Ook in warmtevraag wordt steeds meer via elektriciteit voorzien (denk bijvoorbeeld aan de warmtepomp).
2. De warmteopbrengst van zonnecollectoren is vooral hoog in de zomer. Toepassingen waarbij de warmtevraag ook of vooral in de zomer is (bijvoorbeeld een buitenzwembad of de douche) zijn daarom het gemakkelijkst rendabel te maken.
3. Combinatiepanelen die zowel stroom als warmte leveren (zogenaamde PVT-panelen) kunnen handig zijn als er slechts een beperkt oppervlak beschikbaar is (bijvoorbeeld een dak) waarvan je de energie-oogst wilt optimaliseren.

6. Hoe schatten jullie de potentie van productie van zonnepanelen in Europa in?

Wij denken dat er grote kansen liggen voor Europa voor productie van geavanceerde producten, dat is ook de kern van de Solar Manufacturing Accelerator. Zie ook onze whitepaper, waarin we daarop uitgebreid ingaan. Enkele voorbeelden zijn Energyra (panelen; productie) in Nederland en Meyer Burger (cellen en panelen; gepland) en Oxford PV perovskiet-silicium tandempanelen; in ontwikkeling) in Duitsland, maar er zijn tientallen initiatieven in alle delen van de sector, ook op het gebied van oplossingen voor integratie van zonne-energie in gebouwen.

7. Hoe kun je beter het onderwijs bereiken en goede mensen vinden die de energietransitie mogelijk gaan maken?

Onderwijs en opleiding zijn inderdaad erg belangrijk. De Human Capital Agenda bij het Klimaatakkoord onderstreept dat het belang duidelijk wordt (h)erkend. Daarnaast zien wij sinds vele jaren een sterk groeiende aandacht voor de onderwerpen '(hernieuwbare) energie' en 'transitie' bij tal van maatschappelijke organisaties, onderwijsinstellingen en andere partijen. De vertaling naar curricula en met name naar massale keuze daarvoor door studenten op alle niveaus blijkt een traag proces, maar kan wellicht worden bevorderd door het beeld van de transitie te kantelen van een probleemdossier naar een belangrijk en aantrekkelijk proces; een boodschap van onze whitepaper.