Zon |
Berichten uit 2006 |
EZ-minister Brinkhorst meldt eind maart de Tweede Kamer dat de NMa onderzoek zal doen naar klachten van consumenten die zonnepanelen aangeschaft hebben en problemen ondervinden met het krijgen van een vergoeding. Het is sinds vorig jaar bij wet geregeld dat particulieren die tot maximaal 3000 kWh/jaar zonnestroom terugleveren aan het net die hoeveelheid af mogen trekken van de door het energiebedrijf geleverde stroom. Pas daarna mogen belastingen en transportkosten worden berekend. Bij de oude draaimeters gebeurt dat ‘salderen’ automatisch. Als de zon fel schijnt, draait de meter gewoon terug. Brinkhorst stelt dat klanten dus voor de teruggeleverde stroom in feite dezelfde vergoeding krijgen als de afgenomen stroom. Energiebedrijven gaan echter steeds vaker over tot de plaatsing van een digitale stroommeter, die de in- en uitgaande stromen apart registreren. Het salderen moet dan worden aangevraagd en veel bedrijven zijn daar nog niet op ingericht. Of ze stellen extra eisen of brengen extra meetkosten in rekening. Daarover komen klachten binnen bij de NMa en bij het overheidsloket Postbus 51. Brinkhorst stelt verder onomwonden dat bezitters van zonnepanelen niet verplicht kunnen worden door het energiebedrijf om zo’n digitale meter te laten installeren.
ECN en het Copernicus Instituut van de Universiteit Utrecht presenteren in mei de resultaten van een LCA-studie op het gebied van kristallijn silicium zonnecelsystemen. Vanwege indrukwekkende groeicijfers van fotovoltaïsche (PV) systemen (van 80 MWp/jaar in 1995 naar 1700 MWp/jaar in 2005) is het belangrijk om een Levenscyclusanalyse (LCA) van de huidige en toekomstige milieuprestaties van dergelijke systemen uit te voeren. De studie is uitgevoerd in het kader van het Europese Integrated Project CrystalClear, een samenwerkingsverband van elf vooraanstaande bedrijven en onderzoeksinstituten in Europa en de Verenigde Staten. Drie hoofdstromen binnen de silicium technologie zijn onder de loep genomen, te weten mono-, multi- en ribbon-kristallijn silicium. De LCA-studie richt zich op het vaststellen van broeikasgasemissie voor de gehele levenscyclus, en op de energiegerelateerde terugverdientijd van de PV systemen. De berekende energiegerelateerde terugverdientijden lopen uiteen van 1,7 tot 4,6 jaar en dat is vele malen kleiner dan de levensduur van de PV systemen, die op dit moment circa 30 jaar bedraagt. Ook zijn de CO2-emissies tijdens de totale levenscyclus voor verschillende energietechnologieën vergeleken (in g CO2-eq/kWh geproduceerd). Zoals verwacht presteren PV systemen beter in vergelijking met op fossiele brandstoffen gebaseerde technologieën. Verdere verbetering is echter noodzakelijk wanneer PV systemen moeten concurreren met bijvoorbeeld windenergie. De milieuprestaties van PV systemen kunnen verder verbeterd worden door de efficiëntie van de module te verhogen naar 16%, de dikte van de wafer te verlagen naar 150 µm en om te schakelen naar een nieuw productieproces voor polykristallijn silicium (gebaseerd op de Fluidised Bed Reactor technologie). In bovenstaand geval, kan een energiegerelateerde terugverdientijd van circa 1 jaar en een broeikasgasemissie tijdens de totale levenscyclus van 20 g/kWh voor de multi-kristalijn silicium module, geïnstalleerd in Zuid Europa, worden gerealiseerd. Gezien de huidige ontwikkelingen in PV systemen, kan een dergelijke efficiëntie waarschijnlijk over circa drie jaar behaald worden.
In de race naar lage kosten worden silicium zonnecellen steeds dunner. Het zonder breukverlies hanteren en bewerken van grote plakken silicium met een dikte van slechts 0,15 millimeter is echter een enorme uitdaging. Met name de stap waarbij kant-en-klare cellen elektrisch met elkaar worden verbonden om daarna in een zonnepaneel te worden gemonteerd, is kritisch. Binnen het Europese project CrystalClear is ECN onder meer verantwoordelijk voor het oplossen van deze, inmiddels zeer actuele, problematiek. De markt op het gebied van zonne-energie groeit al enige jaren met meer dan 40 procent per jaar. De afgelopen jaren is de belangrijkste groeibijdrage geleverd door Duitsland waar duurzame energie al jaren hoog op de nationale agenda staat. Inmiddels is dit succesvolle beleid overgenomen door onder andere Spanje, Italië, Griekenland en Frankrijk. Om zonnecellen te kunnen vervaardigen is zeer zuiver silicium nodig. Tot 2004 werd een beroep gedaan op de overcapaciteit en de reststromen van de productie voor de halfgeleiderindustrie. In 2005 was de vraag vanuit de zonne-energie sector naar zuiver silicium, de zogeheten feedstock, echter groter dan de beschikbaarheid. De zonnecellenindustrie heeft ingezet op het zeer efficiënt omspringen met het beschikbare materiaal. Het gebruik van steeds dunnere siliciumplakken staat daarbij centraal. Vroeger was de dikte ruim 0,3 millimeter, vandaag iets meer dan 0,2 millimeter en over enkele jaren waarschijnlijk 0,1 millimeter. De plakken zijn bovendien groter geworden: was enkele jaren geleden 10 x 10 cm normaal, nu is dat meer dan 15 x 15 cm. Uiteraard brengt de trend naar dun en groot een enorme uitdaging met zich mee wat betreft de fabricage van de cellen en de assemblage van de panelen. Sommige tot nu toe gebruikte technieken leiden tot veel breuk of zijn in het geheel niet toepasbaar. Om de opgewekte stroom te kunnen afvoeren en om de spanning van het paneel op een bruikbaar niveau te brengen, worden de zonnecellen met elkaar verbonden door middel van koperen strips die van de voor- naar de achterzijde lopen. Dat gebeurt tot nu meestal door middel van solderen. Om de soldeerproblemen te lijf te gaan heeft ECN een pilot-line ontwikkeld voor het reproduceerbaar maken van een nieuw type zonnecelverbindingen. De pilot-opstelling is geschikt om te experimenteren met andere materialen en met verschillende procesparameters.
De eerste brede Europese marktverkenning op PVT gebied (PVT Roadmap: a European guide for the development and market introduction of PV-Thermal technology). geeft een uniek overzicht van de huidige stand van zaken, qua technieken en huidige commerciële producten. Daarnaast identificeert deze roadmap een aantal interessante markten voor PVT. Woningbouw is de voornaamste markt, maar ook ziekenhuizen, openbare zwembaden, en luchtverwarming van kantoren worden in beeld gebracht. Zonnepanelen produceren elektriciteit uit zonlicht. Daarnaast worden deze panelen warm in de volle zon. Deze warmte, die normaal gesproken wordt weggegooid, kan echter zeer nuttig worden gebruikt. In een zogenaamd PV-Thermisch of PVT-systeem wordt ook elektriciteit uit zonlicht geproduceerd, maar de bijkomende warmte wordt hier gebruikt voor de productie van warm water of warme lucht. Deze eerste Europese marktverkenning, het resultaat van onderzoek uit het PV Catapult project geleid door het Energieonderzoek Centrum Nederland (ECN), geeft een overzicht van de huidige stand van zaken op dit gebied. De voordelen van een PVT-systeem zijn duidelijk. Het systeem levert - afhankelijk van de dimensionering - ongeveer 20 tot 40 procent meer energie per vierkante meter dan PV en zonnecollectoren naast elkaar, terwijl de productie- en installatiekosten juist lager zijn door het integreren van twee technologieën in één. Daarnaast is maar één leverancier nodig, wat de voorbereiding van de bouw en de aansprakelijkheid achteraf een stuk eenvoudiger maakt. De potentiële markt is groot: ongeveer gelijk aan de potentiële markt voor zonnecollectoren. Op Europees niveau leidt het 'twee voor de prijs van één' kostenvoordeel van PVT-systemen tot een aanzienlijke besparing. De doelstellingen van de Europese Unie voor 2010 (een geïnstalleerd vermogen van 3 GWp aan zonnecellen en 100 miljoen vierkante meter aan zonnecollectoren) kunnen met behulp van PVT-systemen tegen aanzienlijk lagere kosten worden gehaald. De PVT Roadmap beschrijft de stand van zaken van de PVT technologie, geeft een overzicht van commercieel verkrijgbare sytemen en van de huidige en toekomstige markten voor de technologie. Ook presenteert de roadmap de voordelen van het systeem voor de verschillende marktpartijen (fabrikanten, beleidsmakers, installateurs, bouwbedrijven, energieconsulenten), en de acties die door deze partijen genomen moeten worden om de grootschalige marktintroductie van PVT-systemen een succes te laten zijn. Aandachtspunten hierbij zijn onder andere certificering, subsidieregels en bouwregelgeving, plug-and-play ontwerp, het ontwikkelen van ontwerpgereedschap voor de dimensionering en bouwkundige integratie en het combineren van PVT met andere technieken tot een geoptimaliseerd systeem.
Voor fotovoltaïsche zonne-energie bestaat in Nederland zelf nauwelijks een markt. Toch zijn de laatste jaren verschillende fabrieken opgericht die op grote schaal cellen en modules maken. De aanwezigheid van een uitstekende onderzoeksinfrastructuur blijkt hiervoor van wezenlijk belang. Op de jaarlijkse Zonneceldag (Dutch Solar Cell R&D Seminar) op 27 september in Muziekcentrum Vredenburg in Utrecht, bleek dat die infrastructuur in Nederland van topniveau is. Het gehele spectrum van het Nederlandse zonnecelonderzoek kwam aan bod. Er waren 140 bezoekers en de organisatie was in handen van het Joint Solar Panel, een samenwerkingsverband van het Energieonderzoek Centrum Nederland (ECN) en Shell. Internationaal bekende deskundigen lieten hun licht over de materie schijnen. Giso Hahn van de Universiteit van Konstanz bijvoorbeeld gaf een overzicht van de stand van zaken op het gebied van goedkope grondstoffen voor kristallijn silicium, momenteel het meest gebruikte uitgangsmateriaal voor zonnecellen. Nu nog wordt dit materiaal geleverd door de elektronica-industrie. Deze heeft echter te kampen met een beperkte productiecapaciteit, wat ook zijn weerslag heeft op de prijzen. Hahn schetste een aantal ontwikkelingsrichtingen in de R&D die productieprocessen voor goedkopere plakken kristallijn silicium kunnen opleveren. Naar verwachting zullen enkele hiervan rond 2008 à 2009 op grote schaal worden toegepast. De essentie van alle nieuwe technologieën is dat ze eenvoudiger zijn dan bestaande, dat ze tot kristallijn silicium leiden dat precies de benodigde zuiverheid heeft voor zonneceltoepassingen, en dat de plakken dunner kunnen worden. Paul de Jong van ECN liet zien dat ook Nederland in deze ontwikkelingen een rol van betekenis speelt. Hij ging met name in op de productie van zonnecellen en -panelen uit deze veel dunnere siliciumplakken. Medewerkers van meer commercieel ingestelde ondernemingen presenteerden hun visie op de implementatie van de resultaten van het zonnecelonderzoek. Een van de ontwikkelingen waar hard aan wordt gewerkt is een Roll2Roll productieproces voor dunne-film silicium. Hierbij kunnen op termijn meters zonnefolie geproduceerd worden tegen een lage kostprijs waardoor de aanschaf en verwerking van PV voor consumenten attractief en rendabel wordt. Hoogwaardige kennisinfrastructuur De laatste jaren zijn door Nederlandse bedrijven meer fabrieken voor zonnecellen en -modules opgericht, met name door Solland Solar (Heerlen/Aachen), Scheuten Solar (Venlo en Gelsenkrichen) en Ubbink (Doesburg). Daarnaast bestaat nog Dutch Space dat specifiek zonnecelsystemen voor de ruimtevaart maakt, en een toeleverancier als Ferro. Op het seminar bleek dat de stand van R&D in Nederland de belangrijkste reden is dat deze bedrijven in Nederland zijn gevestigd. Zeker ten opzichte van landen als Duitsland en Japan is de thuismarkt immers minimaal. Dat men toch voor Nederland kiest, komt doordat de nabijheid van een hoogwaardig kenniscentrum in het huidige ontwikkelingsstadium van PV nog van doorslaggevend belang is om tot commercieel succes te komen. Gunstig daarbij is dat het Nederlandse onderzoek, zowel kwantitatief als kwalitatief, zich kan meten met de wereldtop. De universiteiten van Groningen, Delft, Utrecht en Eindhoven nemen deel aan veel nationale en internationale projecten. ECN leidt een groot aantal opvallende Europese projecten.
De eerste auto voor consumenten die volledig rijdt op zonne-energie, komt per 1 januari 2008 op de markt. Het voertuig, Astrolab genaamd, is volledig emissievrij; zelfs de CO2-uitstoot vrijgekomen bij de constructie worden gecompenseerd met milieu-acties. Dat meldt de producent en levarancier Venturi uit Monaco. Met een topsnelheid van 120 kilometer per uur is de Astrolab een ideaal voertuig voor forenzen die dagelijks grote afstanden moeten afleggen, volgens het bedrijf. De auto wordt vooralsnog alleen op bestelling gemaakt en gaat € 92.000, exclusief BTW, kosten.
Uit in december gepubliceerde cijfers vande Solar Thermal Barometer 2006 van Eurobserver, een EU-initiatief, blijkt dat de gezamenlijke capaciteit van de zonnecollectoren die in de landen van de Europese Unie zijn geïnstalleerd, in 2005 met 1.334 MWth is toegenomen naar 12.087 MWth (+12%). Dat komt met name door sterke groei in Duitsland, Oostenrijk en Griekenland. Ook in Frankrijk en Spanje was de groei hoog. In de ranglijst met totale vermogens staat Nederland 6e en België 15e. Het zonnepanelenvermogen per EU-inwoner laat zien dat Nederland 8e staat en België 16e.