Blog 50: Op de zonnige toekomst van het zonnepaneel - EXPIRION.nl
Naar verwachting zal het opgesteld vermogen aan zonnepanelen in Nederland in 2030 26.000 metawatt bedragen. In dat jaar zal 75% van de totale elektriciteitsbehoefte afkomstig zijn uit hernieuwbare bronnen (vooral zonne- en windenergie en biomassa). Dat is nu nog 20%. In deze post en in de volgende wil ik stil staan bij de vraag of we tussen nu en 2030 nog met belangrijke innovaties te maken krijgen.
Ter gelegenheid van mijn vijftigste blogpost op deze website hef ik het glas op EXPIRION, het bedrijf dat al vanaf 2018 mijn blogposts publiceert. Ik toast uiteraard ook op al diegenen die hun woning, bedrijfsdak of grond voorzien hebben van zonnepanelen. Onderstaande figuur laat zien dat het snel is gegaan (gegevens CBS). Martien Visscher, lector aan de Hanze Hogeschool, schat dat dat de toename in 2020 rond 2400 megawatt zal liggen. Dat zijn 8 miljoen panelen; elke vier seconden komt er een bij. Het eerste zonnepaneel in Nederland dateert uit 1974, maar het aantal bleef decennia gering. Dat terwijl Edmond Becquerel de zonnecel al in 1839 bij toeval had uitgevonden en het Bell laboratorium in 1954 het eerste zonnepaneel.
Er is de afgelopen jaren al het een en ander veranderd, waardoor het rendement van pakweg 15% in 2015 gestegen is naar rond 20% en naar een vermogen van 350 wattpiek. Rendement betreft het percentage van de zonne-energie dat een paneel omzet in elektriciteit. Dit jaar verraste het Chinese bedrijf JA Solar de markt met panelen met een rendement van 21% en 525 wattpiek, die overigens een stuk groter zijn dan de gangbare maat van 1.65 – 1 meter.
Er hebben de laatste jaren minstens drie belangrijke vernieuwingen plaatsgevonden. De eerste zijn de glas-glas panelen, die vooral duurzamer zijn, omdat ze aan beide kanten bestaan uit glas en dat onder meer meer bescherming biedt.
Een logische volgende stap waren bifaciale panelen die aan beide zijden licht omzetten in energie. Zij lenen zich daarom uitstekend voor integratie in geluidswallen of als drijvende panelen. Tenslotte de PERC-panelen (Passivated Emitter and Rear Cell). Silicium zonnecellen hebben de meeste moeite om licht te 'vangen' met een lange golflengte. Daarom heeft dit type panelen niet-geleidende strippen aan de achterkant die de elektronen terug de zonnecel insturen. Een deel daarvan wordt dan alsnog in energie omgezet. Alle deze typen bouwen voort op de 'vertrouwde' siliciumpanelen en zijn volop verkrijgbaar.
Elektriciteit, warm water en verwarming tegelijkertijd
Tenslotte noem ik nog een aantrekkelijk ogend alternatief, gebaseerd op bestaande technologie. Tripel Solar levert zonnepanelen die aan de voorkant bestaan uit fotovoltaïsche cellen; de achterkant is een thermische wisselaar. Samen met een warmtepomp zorgt deze voor warmte in huis en warm tapwater. Een gemiddeld huishouden is hiermee in staat om van het gas af te gaan. Het bedrijf ontving voor dit product de Engie-prijs voor de beste innovatie.
Dimark Solar, eveneens een Nederlands bedrijf, heeft dit jaar een vergelijkbaar systeem op de markt gebracht, maar dan zonder warmtepomp! Ik vind het mooie daarvan dat de zonnepanelen in het dak geïntegreerd zijn. Daaronder ligt een buizensysteem. De zon verwarmt het water tot een temperatuur van meer dan 60 graden. Zonnepanelen en buizen liggen op een composiet die werkt als een warmtewisselaar en de onderkant van de zonnepanelen afkoelt. Met dit systeem is een huis 11 maanden zelfvoorzienend. Alleen als het erg koud is, moet er elektriciteit aan het net worden onttrokken. Het huis kan dus wel van het gas af, maar niet volledig van de elektriciteit. Beide systemen zijn door TNO getest.
Zonnepanelen van Tripel Solar
Zonnepanelen van Dimark Solar
Ik heb het niet gehad over wat aanvankelijk een veelbelovende ontwikkeling leek, de dunne filmpanelen, waarvan het CIS-paneel het bekendste is. Deze zijn nooit echt doorgebroken, maar zijn waarschijnlijk wel de basis voor belangrijke innovaties in de toekomst. In de volgende blogpost ga ik dieper in op ontwikkelingen in het verschiet liggen en hoe zonnepanelen nog meer zonne-energie in elektriciteit kunnen omzetten.