Photovoltaïsche zonnecellen

 Berichten uit
1994
Photovoltaïsche zonnecellen zetten invallend zonlicht direct om in elektriciteit. Zonnecellen zijn een goed alternatief voor de productie van elektriciteit in gebieden waar nog geen elektriciteitsnet aanwezig is. Naar schatting gaat het hierbij op wereldschaal om ongeveer twee miljard mensen. Ondanks de nog hoge kosten van elektriciteitsproductie met PV-cellen zijn er ook groeimogelijkheden in landen met een goed ontwikkelde infrastructuur voor elektriciteitsdistributie.

De technologische ontwikkeling van PV-cellen richt zich vooral op cellen van polykristallijn silicium (huidige generatie) en amorf-silicium (volgende generatie). Zonnecellen van polykristallijn silicium domineren de markt voor grote toepassingen. Het Nederlandse R&S Renewable Energy Systems produceert polykristallijn siliciumcellen. Samenwerking tussen R&S, ECN en Novem levert in vier jaar tijd een verdubbeling van het rendement van deze zonnecellen op. In 1994 wordt een productielijn in gebruik genomen voor de productie van polykristallijn siliciumcellen met een (cel-) rendement van 16%. Met een dergelijk hoog rendement is deze productielijn internationaal toonaangevend.

Amorf-silicium zonnecellen worden vooral gemaakt voor consumentenproducten, maar ook grotere toepassingen komen in zicht. In 1994 wordt bekend dat het Japanse Canon en het Amerikaanse Energy Conversion Devices een productielijn willen starten voor de jaarlijkse productie van 10 MW (piek) aan drielaags amorf-siliciumcellen. Onderzoek op het gebied van amorf-siliciumcellen is gericht op de verbetering van de stabiliteit en het elektrisch rendement. Aan de Universiteit van Utrecht zijn met steun van Novem amorf-siliciumcellen ontwikkeld met een rendement van 12%. Het vertrouwen in een spoedige ontwikkeling van de zogenaamde organische zonnecel (hoog rendement, lage kostprijs) lijkt te zijn afgenomen.

Op dit moment wordt de marktpenetratie van PV-systemen vooral bepaald door grootschalige programma's die de markt voor betrokken partijen (energiesector, financiële instellingen, industrie, onderzoek, overheid) moeten stimuleren. In Japan heeft de overheid een stimuleringsprogramma opgestart met als doel een totaal geïnstalleerd vermogen van 200 MW (piek) in het jaar 2000. De Verenigde Staten streven in het kader van het programma Solar 2000 naar 1000 MW (piek) in het jaar 2000. Bij deze ontwikkeling zijn vooral energiebedrijven betrokken. In Nederland ligt op dit moment de nadruk op het verkrijgen van operationele ervaring met PV-systemen. Vanaf het jaar 2000 moet door marktwerking het geïnstalleerd PV-vermogen verder groeien. De marktpenetratie van PV-systemen zal dan sterker afhankelijk zijn van aspecten als ontwikkeling van de kostprijs, de mate van inpasbaarheid van zonnepanelen in de omgeving (woningen, elektriciteitsnet) en kwaliteit.

Een zonnepaneel produceert gelijkstroom. Voor aansluiting op het elektriciteitsnet is daarom een inverter nodig die de gelijkstroom omzet in wisselstroom. In 1994 krijgt de AC-module veel aandacht. Een AC-module is een zonnepaneel met een geïntegreerde veel aandacht. Een AC-module is een zonnepaneel met een geïntegreerde inverter. Het voordeel hiervan is dat er geen aparte inverter hoeft te worden geïnstalleerd: het PV-systeem kan direct in het net worden geplugd. Tevens zal hiermee de kans op storingen afnemen. De AC-module wordt zowel geproduceerd door OKE-Services en ECN als door Ecofys, REMU, R&S en Mastervolt. Beide modules worden op dit moment getest op aspecten zoals rendement, levensduur en kwetsbaarheid (vocht, temperatuur). Net als bij thermische zonne-energie systemen wordt gewerkt aan de ontwikkeling van een kwaliteitsverklaring voor PV-panelen. Elektrische componenten van PV-systemen ondergaan al langer een test bij KEMA. Voor bouwondernemingen en andere afnemers van PV-panelen zijn praktische aspecten als duurzaamheid, waterdichtheid en bouwfysisch gedrag van groot belang. Bij BDA Bureau Dakadvies wordt in 1994 een testopstelling gebouwd waar deze onderdelen zullen worden onderzocht. Ecofys coördineert het project in opdracht van Novem.

Inmiddels is er een aantal projecten gerealiseerd of in voorbereiding. Het Gemeenschappelijk Energiebedrijf Zuid-Holland West neemt in 1994 een opvallend initiatief. Het GEB wil op het dak en de gevels van het nieuwe GEB-gebouw in Den Haag een zonnecelcentrale plaatsen van 100 kWp. Deze centrale zal met 1000 vierkante meter zonnecel-oppervlak de grootste zijn op een Europees gebouw. De elektriciteitsproductie van deze centrale is ongeveer gelijk aan de elektriciteitsvraag voor verlichting van het gebouw.

Terug naar thema Techniek en onderzoek 1994