Door Wim Raaijen

Ongeveer tien jaar geleden haalde Wim Sinke van ECN, tegenwoordig onderdeel van TNO, regelmatig de pers met zijn voorspellingen over grid parity, zoals dat mooi heet. Binnen een paar jaar zou de opwekking van zonne-energie even duur zijn als de gangbare routes om stroom op te wekken, stelde Sinke, toen al een van Europa’s topdeskundigen op het gebied van zonne-energie. Zelfs in minder zonovergoten landen, zoals Nederland. Hij kreeg gelijk. Sterker nog, de kosten per kilowattuur van zonne- en ook windenergie daalden nog veel sneller dan hij voorspelde. “In sommige delen van de wereld zijn de opwekkosten nog maar twee cent per kilowattuur. Het is de afgelopen tien jaar heel hard gegaan. Echt spectaculair wat er is gebeurd.”

Wim Sinke, Principal Scientist Solar Energy at ECN part of TNO.

Leveren en gebruiken

Het succes brengt ook nieuwe uitdagingen met zich mee. Hoe wordt in het elektriciteitssysteem de aanwas van decentrale elektriciteitsproductie geregeld? Hij begrijpt daarom dat de huidige salderingsregeling op termijn moet worden aangepast. Op elk moment eenzelfde vaste vergoeding ontvangen voor duurzaam opgewekte stroom paste prima bij de eerste fase van de groei, maar niet bij de gewenste situatie in de toekomst. Sinke: “Flexibiliteit in het systeem wordt heel belangrijk. Op een intelligente wijze moet straks worden gestimuleerd dat bijvoorbeeld particulieren en bedrijven op gewenste tijden veel zelf gebruiken, terwijl ze op andere momenten juist leveren. De kunst is om daarvoor een aantrekkelijke businesscase mogelijk te maken.”

Weerstand zonneparken

Dat de kostprijs van duurzaam opgewekte stroom zo enorm is gedaald, biedt meteen ook mogelijkheden om een belangrijke nieuwe hobbel te nemen: de maatschappelijke acceptatie van nieuwe vormen van opwekking. “Het was nodig dat duurzaam opgewekte stroom veel goedkoper werd. Nu we daar successen hebben geboekt, kan en moet de focus worden verbreed naar de integratie van opwekking met andere maatschappelijke doelstellingen.” Niet voor niets is dat een centraal thema in het zonne-energie-innovatieprogramma van ECN, stelt hij. Steeds heftiger lijkt de weerstand tegen zonneparken die landbouwgrond zouden inpikken en de bouw van windmolens in de buurt van de bebouwde omgeving. Sinke begrijpt dat wel. Tegelijkertijd is er volgens hem ook wat aan te doen. Standpunten hoeven niet te conflicteren als alle belangen worden meegewogen in de locatiekeuze en het ontwerp van nieuwe installaties.

[intermezzo:1]

Geïntegreerde zonnedaken

Tijdens presentaties laat hij tegenwoordig allerlei mogelijkheden zien. Denk aan fraaie, geïntegreerde zonnedaken en -gevels en aan zonnedakpannen, waarvan je soms het verschil met traditionele nauwelijks kunt zien. Ze zijn al te koop en ze worden steeds betaalbaarder. Nederlandse bedrijven spelen een pioniersrol op dit gebied. Elon Musk, de topman van Tesla, claimt zijn ‘zonneleien’ zelfs voor de prijs van normale dakbedekking aan te kunnen bieden. Dan kun je ze zelfs op het noorden leggen. En wat als landschapsarchitecten en ontwerpers met zonneparken aan de slag gaan, waardoor het esthetisch interessante bouwwerken worden. Of denk aan de proef bij Uden, waar grote zonnepanelen een geluidsscherm vormen langs de snelweg. De SolaRoads bij Spijkenisse en Schiphol zijn andere mooie voorbeelden, waar een stuk weg zonne-energie opwekt.

Tesla solar roof.

Boeren die energie leveren

Multifunctioneel ruimtegebruik is steeds beter mogelijk. Waarom niet bijvoorbeeld geïntegreerde agrarische bedrijven die naast hun traditionele producten ook energie leveren. Een mooi demonstratieproject is De Kwekerij in Hengelo. Daar kunnen bezoekers wandelen tussen zevenduizend zonnepanelen en in de natuur. Er is ruimschoots mogelijkheid voor recreatie en ontspanning. Er zijn natuurlijke speel- en rustplekken, wadi’s, wilde bloemenweides en streekeigen fruitbomen. Daarnaast zorgen schapen, bijenkasten, insectenhotels en nestkasten voor biodiversiteit.

Solarpark De Kwekerij in Hengelo.

Zonnefolies en dunne film

Bij de integratie van meerdere functies verwacht Sinke veel van zonnefolies en andere toepassingen van dunne films, maar ook van halffabricaten met siliciumcellen. Zonnecellen die je straks op een rol of in iedere vorm en afmeting kunt kopen. Op die manier kunnen ze met allerlei functionele objecten worden gecombineerd. Denk aan daken, gevels en voertuigen. Lichtdoorlatende zonnecellen op glas kunnen stroomproducerende ramen worden. Zo wordt veel meer ruimte beschikbaar gemaakt voor het opwekken van zonnestroom. Al lange tijd steken onderzoeksinstellingen en de industrie veel tijd en geld in de ontwikkeling van deze flexibele oplossingen.

Zonnefolies nog niet goedkoop

Zonnefolies zijn al een tijdlang te koop, maar tot nu toe zijn ze nog niet goedkoop of efficiënt. Dat kan echter snel veranderen. Sinke: “Een grootschalige marktintroductie laat niet lang meer op zich wachten. Zonnefolie is misschien wel het meest aansprekende voorbeeld van een halffabricaat of product dat voldoende flexibiliteit biedt voor verschillende oplossingen.”Het is te duur om voor iedere specifieke situatie een afzonderlijke oplossing te ontwikkelen. “Er bestaat ook geen one size fits all. We hebben dus in massa produceerbare goedkope halffabricaten nodig waarmee vervolgens veel verschillende betaalbare toepassingen mogelijk zijn. Ergens moeten we een intelligente knip zetten in de productieketen om lage kosten te combineren met flexibiliteit in toepassing.”

Waterstof als energiedrager

Verheugd is Wim Sinke met de omarming van zonne-energie door verschillende grote industriële bedrijven. “Het vorig jaar gepubliceerde Sky-scenario van Shell schetst bijvoorbeeld een beeld dat mij inhoudelijk aanspreekt.” In dat scenario draait de wereld op lange termijn grotendeels op elektriciteit en spelen zonne-energie en windenergie een hoofdrol. De CO2-emissies gaan naar nul en worden vervolgens negatief. Waterstof heeft dan een belangrijke rol ingenomen als energiedrager. Geproduceerd uit water via elektrolyse met duurzaam opgewekte stroom. Waterstof maak je straks voor 2,17 euro per kg, zo blijkt uit onderzoek.

Shell en zonnepanelen

Volgens Shell blijft de opwarming dan beperkt tot 1,5 graden Celsius, waarmee dus ruimschoots gehoor wordt gegeven aan de klimaatambities van Parijs. Sinke: “De richting is zeer ambitieus en visionair. Het belangrijkste discussiepunt is wat mij betreft de tijdas die Shell hanteert. Waar Sky 2070 als richtjaar hanteert, denk ik dat de transitie sneller moet plaatsvinden. Een en ander is natuurlijk sterk afhankelijk van de ontwikkeling en toepassing van de verschillende bouwstenen, zoals CO₂-afvang en -opslag.”

[intermezzo:2]

Uitdagingen komende decennia

Volgens Sinke is de bestaande energiesector goed gepositioneerd om een belangrijke rol in de energietransitie te spelen. “Zou ik aandeelhouder van een belangrijke speler zijn, dan zou ik willen weten welke rol het voor zichzelf ziet bij de enorme uitdagingen van de komende decennia.” Daar kan volgens Sinke een grote stimulans van uitgaan, maar er is uiteraard visie en moed voor nodig aan beide kanten. “Zo’n bedrijf moet duidelijk maken hoe het zijn huidige business gaat ombouwen naar een nieuwe en zo’n aandeelhouder moet zijn tijdshorizon misschien wat verschuiven.”

Grote elektrolysefabriek

In de industrie ziet Sinke net als Shell en veel anderen veel mogelijkheden voor de combinatie van duurzaam opgewekte stroom en waterstof. Daarom is het goed dat de eerste stappen worden gezet naar een grootschalige productie van waterstof. “Net is weer een onderzoek aangekondigd naar de mogelijke bouw van een grote elektrolysefabriek in Rotterdam.” Bij dit onderzoek zijn BP, Nouryon en het Havenbedrijf Rotterdam betrokken. Het afgelopen jaar zijn meer waterstofprojecten, onder andere in Noord-Nederland en Noord-Holland aangekondigd waar onder andere Nouryon en Gasunie bij zijn betrokken. Sinke: “De industrie kan een enorme rol spelen bij de schaalgrootte die de energietransitie nodig heeft.”

Meer over zonnecellen …