Goedkopere en effectievere elektriciteit uit zon en wind

Thema:
Hernieuwbare elektriciteit

Om op termijn te kunnen stoppen met het gebruik van fossiele brand- en grondstoffen moeten huishoudens en diensten, industrie en transport grotendeels of volledig over op duurzame opgewekte elektriciteit. Maar die transitie is uitdagend. Het kost veel inspanningen en investeringen. Daarom ontwikkelen we technologieën om goedkoper en effectiever elektriciteit te winnen uit zon en wind.

Energie uit zon en wind

Zonne-energie en windenergie op zee, ook wel 'offshore windenergie', zijn de belangrijkste bronnen van duurzame energie in Nederland. Het aantal windparken op zee neemt de komende tijd sterk toe. In 2050 moeten ze zo’n 800 petajoule (PJ) aan hernieuwbare elektriciteit opwekken. Wind op land is dan goed voor een kleine 200 PJ en zonne-energie voor nog eens 600 PJ. De uitdaging is dat deze enorme hoeveelheden CO2-vrije elektriciteit steeds op het juiste moment en tegen de laagst mogelijke kosten beschikbaar zijn voor de eindgebruikers.

Unieke kennispositie

We doen onderzoek en ontwikkelen nieuwe methoden voor betere prestaties van zonnecellen en zonnepanelen en lagere productiekosten. Meer dan de helft van alle zonnepanelen wereldwijd bevat technologie die door ons is ontwikkeld. We breiden onze unieke kennispositie steeds verder uit, om het gebruik van zonne-energie sterk te laten groeien.

Hoger rendement, lagere kosten

De afgelopen jaren hebben we successen geboekt. We hebben het rendement opgevoerd van diverse typen zonnecellen en de modules waarin ze zijn verwerkt. Ook zijn de productiekosten verlaagd. Wat we in het lab ontwikkelen proberen we zo snel mogelijk industrieel toepasbaar te maken en op te schalen. Dat doen we in samenwerking met het bedrijfsleven.

Vernieuwde technologie

In recente jaren zijn enorme stappen gezet met de ontwikkeling van zonnepanelen. Zo zijn ze visueel aantrekkelijk geworden en verwerkt in gevels van gebouwen, in geluidsschermen langs de weg en het spoor en in het wegdek. En zelfs in het dak en de motorkap van de Nederlandse wereldprimeur van de zon aangedreven auto Lightyear One.

Bedrijfsleven innoveert

Met de nieuwe technologieën groeit de totale opbrengst van hernieuwbare elektriciteit uit zonne-energie. Dat stimuleert ook het bedrijfsleven om innovatieve producten te maken die daaraan bijdragen. Geïntegreerde zonnemodules zullen regionaal geproduceerd worden en bieden zo de perfecte kans om de volledige waardeketen in Europa te ontwikkelen.

Oppervlak slim gebruiken en recyclen

We moeten zo veel mogelijk van het beschikbare oppervlak gebruiken voor het integreren van zonnecellen. Denk aan wegen, daken en gevels. Daarnaast is de ecologie belangrijk op agrarische grond, binnenwater en zee. Meervoudig ruimtegebruik is hier het uitgangspunt. Door de enorme groei van het aantal zonnepanelen wordt ook het hoogwaardig recyclen een steeds belangrijker aandachtspunt.

Volgende generatie windturbines

Ook op het gebied van windenergie volgen de innovaties elkaar in hoog tempo op. En dat is hard nodig om het doel te halen van 11 gigawatt aan opgesteld vermogen aan wind op zee in 2030. Dat is bij elkaar goed voor het elektriciteitsverbruik door zo’n 7 miljoen huishoudens. We lopen wereldwijd voorop met kennis en expertise over het ontwikkelen van windturbines en windparken.

Efficiënter opwekken

Ook hier gaat het om een combinatie van het optimaliseren van de energieopbrengst en verlagen van de kosten van productie en onderhoud. De huidige generatie windturbines wordt in hoog tempo vervangen door nieuwe turbines. Die zijn efficiënter en wekken ook bij minder wind nog veel elektriciteit op. Samen met nationale en internationale partners zijn we actief in projecten om bijvoorbeeld de aerodynamica te verbeteren en windparken te optimaliseren.

Grootste windturbine ter wereld

Voor General Electric (GE) Renewable Energy hebben we een uitgebreid testprogramma uitgevoerd aan de Haliade-X, de grootste windturbine ter wereld. Uit de test is gebleken dat deze aan alle wettelijke eisen voldoet. Met eigen technologie berekenen we de ideale positie van windturbines ten opzichte van elkaar in parken op zee.

Fluctuatie wind en zon

Het aanbod van hernieuwbare elektriciteit uit wind en zon fluctueert sterk. Dat vraagt om flexibiliteit, dus zoveel mogelijk energie gebruiken wanneer die beschikbaar is. Het goed managen van de vraag naar elektriciteit kan hierbij een rol spelen. Maar ook opslag en conversie van elektriciteit naar andere energiedragers, zoals waterstof.

Omzetten naar waterstof

Ook is het de vraag hoe de vele duurzaam opgewekte energie over de huidige infrastructuur kan worden getransporteerd. Gedeeltelijk omzetten van elektriciteit in waterstof kan een oplossing zijn. Deze flexibiliteit stelt energiemaatschappijen in staat om elektriciteit te leveren waar die het meeste opbrengt en tegelijkertijd ophopingen voorkomt. We doen onderzoek naar technologieën om de duurzaam opgewekte energie efficiënt te benutten en vraag en aanbod te balanceren.

Laat je verder inspireren

56 resultaten, getoond 1 t/m 5

Waarom Europa zijn eigen zonnepanelen moet gaan produceren

Informatietype:
Artikel

De meeste zonnepanelen komen uit China. Tijd om de productie van zonnepanelen terug naar Europa te halen. Met slimme oplossingen van TNO.

Digitalisering verbetert ontwerp en onderhoud windparken

Informatietype:
Artikel

Voor het ontwerp van windturbines en vervolgens het efficiënt opereren van windparken maakt TNO gebruik van digitalisering.

Windmetingen en validatietechnieken

Informatietype:
Artikel

Voordat een windturbine op de markt komt, moet deze zijn goedgekeurd. TNO is een van de weinige instanties die windturbines mag certificeren.

Toepassen robotica verhoogt veiligheid en verlaagt kosten onderhoud

Informatietype:
Artikel

Onderhoud aan windturbines zonder menselijk ingrijpen. TNO ontwikkelt concepten met robotica.

Veel potentie wereldwijd voor drijvende windturbines

Informatietype:
Artikel

Als de zee erg diep is, zijn drijvende windmolenparken een oplossing. TNO doet onderzoek naar de mogelijkheden van drijvende windturbines die met ankerlijnen aan de bodem zijn bevestigd.