Zonneklaar - zicht op zonne-energie in Nederland

Nederland heeft met zonnestroom een enorme spurt gemaakt. Het zonnestroomvermogen per inwoner was eind vorig jaar hoger dan in enig ander land ter wereld, 22 procent hoger dan eind 2022 en veertig keer zo groot als in 2013. Nederland telt nu het hoogste geïnstalleerd zonnestroomvermogen per inwoner ter wereld. Op sommige dagen voorziet zonne-energie zelfs in de totale nationale vraag naar elektriciteit. 

Hoe is het Nederland gelukt zover te komen? Kunnen er nog meer zonnepanelen bij? En welke rol zal zonne-energie uiteindelijk in onze energievoorziening spelen? Het zijn vragen die Angèle Reinders en Wijnand van Hooff graag beantwoorden. Ze zijn respectievelijk hoogleraar ontwerpen van duurzame energiesystemen aan de Technische Universiteit Eindhoven en algemeen directeur van Holland Solar, de branchevereniging van de Nederlandse zonne-energiesector.

Die spurt met zonnepanelen in Nederland. Hoe komt dat?

“Een aantal redenen”, begint hoogleraar Angèle Reinders. “De salderingsregeling maakt het voor particulieren aantrekkelijk om zonnepanelen aan te schaffen. Verder zorgt de wet- en regelgeving rond de bouw en energielabels voor een snelle ontwikkeling. Doordat meer mensen elektrisch gaan rijden, schaffen ze sneller panelen aan voor het opladen van de auto. En milieubewustzijn speelt een rol.” “Voor de zakelijke markt is ook de subsidieregeling SDE++ succesvol geweest”, vult Wijnand van Hooff, directeur van Holland Solar aan.

Installateurs trokken recent wel aan de bel. De vraag loopt hard terug vooral door jojobeleid van de overheid. De sector vreest faillissementen. Is dat terecht?

Van Hooff: “Mocht de salderingsregeling in 2027 worden afgeschaft, zoals opgetekend in het hooflijnenakkoord half mei, dan is investeren in zonnepanelen nog steeds lonend. De prijs van zonnestroom blijft lager dan de stroomprijs van je energieleverancier. De beste optie is om de zonnestroom direct zelf te gebruiken. Bijvoorbeeld voor de wasmachine of elektrische auto.”

Is er de komende jaren groei te verwachten?

Het Nationaal Plan Energiesysteem van december 2023 gaat uit van meer dan een verdubbeling van het vermogen voor zonnestroom tot 59 gigawattpiek in 2030, lichten de experts toe. “Er is geen officiële doelstelling”, zegt Reinders. “Het cijfer voor 2030 is afgeleid uit scenario’s van de overheid en netbeheerders die uitgaan van de nationale doelstelling om dan 55 procent minder CO₂ uit te stoten dan in 1990. Dit kan met allerlei maatregelen gerealiseerd worden, waaronder zonne-energie. De verwachting is dat het huidige installatietempo van 4 à 5 gigawattpiek per jaar aan nieuw zonnestroomvermogen oploopt tot 9 gigawattpiek per jaar, waardoor we die 59 gigawattpiek in 2030 halen.”

Op de helft van de daken van koopwoningen in Nederland liggen nu zonnepanelen en op bijna een derde van huurwoningen. Kunnen er nog meer panelen bij?

“Waar ze niet liggen, kunnen ze alsnog geplaatst worden en bij de huizen die al panelen hebben is vaak nog ruimte voor meer panelen”, verklaart Van Hooff. “En op bedrijfsgebouwen kunnen nog heel wat zonnepanelen geplaatst worden, mits de daken het gewicht aankunnen. Ik ben blij dat er een stimuleringsregeling komt voor het versterken van zwakke daken.”

Hoogleraar Reinders: “Bij bedrijfsgebouwen kun je bovendien de levering en afname van stroom direct aan elkaar koppelen en zo netcongestie tegengaan, want de stroom hoeft niet over grote afstand getransporteerd te worden.” Ze wijst erop dat zonnestroom ook in opmars is door de Europese richtlijn voor de energieprestatie van gebouwen. Die is in april van dit jaar herzien, waardoor toepassen van zonne-energiesystemen vanaf 2027 verplicht is bij nieuwbouw en bij renovatie voor bepaalde categorieën van gebouwen.

Als het dak geen optie (meer) is, kunnen bij nieuwe huizen en gebouwen ook gevelelementen worden toegepast die zonnestroom kunnen opwekken. Reinders denkt dat het daarom geen probleem is dat sinds begin dit jaar zonneparken alleen bij uitzondering op landbouwgrond mogen komen. “Er blijven genoeg plekken over.” Van Hooff toont geen begrip voor de maatregel. “Slechts 0,12 procent van het Nederlandse landbouwareaal is in gebruik voor zonneparken. Wetgeving ontwikkelen voor zo’n klein stukje van Nederland is pure symboolpolitiek.

Er zijn ook consortia die gaan experimenteren met zonneparken op zee. Van Hooff: “Ik heb veel op zee gezeild en ik weet dat op zee alles kapotgaat. Als het lukt om het zonnestroomsysteem zo robuust te maken dat het jarenlang de invloeden van de zee kan weerstaan, dan biedt dit geweldige kansen. Windturbines staan ongeveer een kilometer uit elkaar. Daartussen gebeurt niets. Als je daartussen zonnepanelen legt, kun je het opwekken van duurzame energie per vierkante kilometer vervijfvoudigen.”

Medio mei was er zoveel stroom van wind en zon, dat de helft van de zonneparken werd afgeschakeld om het net in balans te houden. Wat doen we met overschotten van zonne-energie?

“We zitten op een kantelpunt”, zegt belangenbehartiger Van Hooff. “Eerder werd niemand warm of koud van een paar nieuwe zonnepanelen. Maar inmiddels is het zonnestroomvermogen in Nederland zó groot dat het daadwerkelijk meetelt binnen het energiesysteem. Daarom verandert de focus van zoveel mogelijk opwekken naar zoveel mogelijk leveren op momenten en plaatsen dat er stroom gevraagd wordt. Dat vergt een compleet andere benadering, waarbij we ook moeten nadenken over het opslaan van zonnestroom.”

Volgens hem zijn bedrijven en projectontwikkelaars daar al druk mee bezig. Die willen niet alleen een zonnedak ontwikkelen, maar een zonnedak inclusief opslagsysteem of een zonnepark inclusief elektrolyser om waterstof te maken. In lijn hiermee vragen installateurs aan huizenbezitters bij het plaatsen van zonnepanelen of ze ook plannen hebben voor een warmtepomp of thuisbatterij, zodat ze het energiesysteem daar technisch alvast op kunnen voorbereiden. Batterij-opslag is nog relatief duur, maar Van Hooff verwacht dat batterijen de komende jaren sterk in prijs zullen dalen, net zoals dat met zonnepanelen is gegaan.

Reinders: “Over welke technieken gaan doorbreken, valt nog niets te zeggen. Daarover is het laatste woord nog niet gesproken. We moeten in elk geval een stabiele basis in ons energiesysteem hebben, zodat er ook elektriciteit beschikbaar is op bewolkte en windstille dagen. Dat kan door onder meer lokale opslag van zonnestroom in batterijen en door zonne-energie te gebruiken voor het produceren van waterstof, waar later brandstofcellen weer elektriciteit mee kunnen maken. Andere optie is het oppompen van water naar hoger gelegen bassins, waarmee een waterkrachtcentrale later weer elektriciteit kan opwekken. Kernenergie kan ook aan de stabiliteit van de stroomvoorziening bijdragen.” De accu’s van elektrische auto’s lenen zich volgens haar ook uitstekend voor tijdelijke opslag. Een opgeladen auto kan bijvoorbeeld ’s avonds stroom leveren voor de elektriciteitsvraag in huis.

Welke ontwikkelingen zijn er in zonne-energie?

Van Hooff vertelt dat er een nieuw materiaal is, perovskiet, waarmee het rendement van zonnecellen behoorlijk kan worden vergroot (zie "Innovatie in zonnepanelen"; red.). “Als dat lukt, kun je uit hetzelfde oppervlak twee keer zoveel elektriciteit halen. De prijs zal niet verdubbelen, omdat de zonnecellen maar een deel van de investering in het totale systeem zijn. Zodoende zal de prijs van zonne-energie verder omlaaggaan en wordt investeren daarin nog aantrekkelijker.”

Reinders wijst op een andere ontwikkeling in de zonnesector: “Bij het leveren of afnemen van stroom wil je rekening houden met spotprijzen van elektriciteit op het net, het weer en de kosten van opslag. Denk bijvoorbeeld aan het opladen en ontladen van de elektrische auto. Om dat voordelig te doen heb je een slim managementsysteem nodig. Met de ontwikkeling daarvan zijn we vijftien jaar geleden al begonnen. De uitdaging is om alle energiecomponenten, hardware en software, op een goede manier aan elkaar te koppelen en integraal te managen. Er zijn al slimme systemen beschikbaar, maar de integratie daarvan vergt nog meer onderzoek en ontwikkeling.”

Hoe duurzaam zijn zonnepanelen?

Reinders zegt dat het zaak is zonnepanelen aan het eind van hun leven, doorgaans na 25 jaar, te recyclen. Naast silicium en glas, materialen die wereldwijd goed te produceren zijn, bevatten ze namelijk ook waardevolle materialen zoals zilver, voor geleiding van opgewekte stroom. Vorig jaar is de vraag naar zilver voor zonnepanelen wereldwijd met 64 procent gestegen, waardoor het tekort is opgelopen. “Efficiënt omgaan met grondstoffen van zonnepanelen is nu hoogst urgent”, aldus Reinders.

Ze tekent hierbij aan dat de opwekking van elektriciteit met zonnepanelen veel duurzamer is dan die met behulp van fossiele brandstoffen. Na ongeveer een jaar is alle energie die nodig was om een zonnepaneel te produceren terugverdiend. Daarna wekt een paneel nog 24 jaar stroom op met uitsluitend gratis energie van de zon. Daardoor zijn de CO₂-emissies bij de elektriciteitsproductie met zonnepanelen ruim een factor 20 lager dan bij de productie met kolen in een centrale.

Van Hooff: “Zonne-energie heeft zich in Nederland ook sterk kunnen ontwikkelen dankzij goedkope Chinese zonnepanelen. We zijn nu echter wel erg afhankelijk van China, want 97 procent van de panelen komt daar vandaan”, zegt Van Hooff. “Dat is een zorg, want als China deze afhankelijkheid geopolitiek uitbuit, hebben we een probleem. De Chinezen hebben hun grondstoffenvoorziening goed voor elkaar. Als we in Europa meer zonnepanelen willen gaan produceren, dan zullen we dit voornamelijk moeten doen met materialen uit gerecyclede panelen.”

Reinders is het daar niet helemaal mee eens: “De basisingrediënten voor de productie van zonnepanelen in Europa zijn ruimschoots aanwezig, maar de hele productieketen moet wel weer van de grond af aan opgebouwd worden.”

Van Hooff: “SolarNL, een consortium van Nederlandse bedrijven en onderzoeksinstituten, is bezig met het ontwikkelen van circulaire zonnepanelen met een hoog rendement, waarin zo min mogelijk kritische materialen verwerkt zijn, en die in Nederland geproduceerd gaan worden. Daarnaast richt de Stichting Zonne-energie Recycling Nederland (ZRN) zich op het organiseren van het recyclingproces in Nederland. Beide initiatieven grijpen in elkaar want de materialen die bij het recyclen vrijkomen kunnen bedrijven die circulaire zonnepanelen willen gaan produceren weer gebruiken”.

Welke rol zal zon in het energiesysteem gaan spelen?

“De energie kan komen uit verschillende bronnen, misschien ook uit nieuwe kerncentrales, maar de zon zal zeker een hele belangrijke rol spelen”, stelt hoogleraar Reinders.

Van Hooff is het hier grotendeels mee eens. “Ik verwacht niet dat Nederland helemaal zelfvoorzienend zal worden in wind en zon. We hebben bijvoorbeeld nu al een kabelverbinding met Noorwegen, zodat we groene stroom van Noorse waterkrachtcentrales kunnen importeren als hier te weinig zon en wind is. Het gaat erom dat we een duurzaam Europees systeem opbouwen. Het goede nieuws is dat wind en zon uiteindelijk de allergoedkoopste energiebronnen zijn die we hebben. Daarop moeten we dus blijven inzetten.”

Holland Solar directeur Reinders legt uit dat die inzet nog wel een duwtje kan krijgen. “Als het om de productie gaat, dan kunnen de Nederlandse en Europese overheid nog veel meer doen om die bedrijven te helpen. Iedere anderhalf uur ontvangt de aarde evenveel energie van de zon als de mensheid in een jaar verbruikt. Met de dalende kosten van batterijen zal zonnestroom in de toekomst goedkoper zijn dan fossiele stroom, zodat het ook voor grote energiebedrijven zinvol wordt om in zon te investeren. We moeten toe naar een betrouwbaar en duurzaam Europees systeem met per saldo geen CO₂-uitstoot. Genoeg reden om zonne-energie zoveel mogelijk te exploiteren”, besluit Reinders.