Kortgeleden betoogden we dat de ‘energiepiek’ nabij is. De wereld-energievraag neemt bijna niet meer toe; en zal waarschijnlijk binnen een paar jaar zijn hoogtepunt bereiken. Maar zonne- en windenergie zitten midden in hun take-off. Met welke gevolgen?
Zonne- en windenergie: feiten
Allereerst wat feiten. Het geïnstalleerde windvermogen groeide van 220 GW in 2011 tot 899 GW in 2022. Een jaarlijkse groei van 14%. Het geïnstalleerde zonnevermogen groeide zelfs tweemaal zo snel, van 74 GW in 2011 tot 1.061 GW in 2022. Een jaarlijkse groei van 27%. Duurzame bronnen vormen het belangrijkste aandeel in nieuwgebouwd opwekvermogen – in 2022 zelfs 83%. Er werden op de wereld in 2022 650 miljoen zonnepanelen geïnstalleerd, dat is 1.200 panelen per minuut. De vaart zit er nog steeds in, dit jaar zouden we misschien over de hele wereld 2.000 panelen per minuut kunnen installeren. China installeert verreweg de meeste panelen – 95 GW in 2022, vier keer zo veel als nummer 2, de VS (22 GW). Maar per hoofd van de bevolking installeerden Australië en Nederland in 2022 de meeste panelen, beide meer dan 1 kW per hoofd van de bevolking.
De oorlog in Oekraïne vormde een stimulans voor zonne- en windenergie. Wat wil je, als energieleveringen kunnen worden onderbroken door een oorlog ver weg. Terwijl elk land zijn eigen energie kan produceren, uit lokale bronnen – zon, wind, biomassa en geothermie. Ook al zal Nederland, klein en dichtbevolkt, een groot deel van zijn energie moeten opwekken op de Noordzee. Met windparken, tot nu toe. Maar in deze parken kunnen we ook zonnepanelen toevoegen – je mag er toch al niet in varen. Er zijn proeven aan de gang.
Het belang van voortgaande innovatie
Voortgaande innovatie is ook van belang, vooral bij zonnepanelen. De industrie verwacht dat de kosten van zonnestroom tegen 2030 gehalveerd zullen zijn – en zonnestroom is nu al rendabel op de meeste plaatsen. Er zijn ook nieuwe technologieën; zoals tandemcellen waarbij een lichtdoorlatende cel wordt gemonteerd bovenop een siliciumcel. Deze gebruiken verschillende golflengten voor hun elektriciteitsproductie; hun gezamenlijke rendement is 1,5 keer zo hoog.
Dan komen er ook nog productievernieuwingen aan die de hoeveelheid kostbare materialen zullen beperken, zoals zilver en silicium. Tweezijdige modules zijn in ontwikkeling, waarbij zonnepanelen aan beide kanten zonne-energie invangen. Ook op het gebied van integratie van zonnepanelen in huizen, kantoren en het elektriciteitsnet staat de ontwikkeling niet stil. Betere vermogenselektronica en goedkope digitale technieken, bijvoorbeeld. En we moeten niet vergeten dat zonnepanelen gemakkelijk en snel neergezet kunnen worden – zowel op kleine, als op grote schaal. Het International Renewable Energy Agency (IRENA) denkt dat de prijs van zonnestroom tegen 2030 nog maar 10 tot 25% zal bedragen van de prijs in 2018, met verdere prijsdalingen in het verschiet. Al met al ziet de toekomst van zonne-energie er stralend uit.
Beleid wordt steeds belangrijker
We zullen wel nieuwe beleidsmaatregelen nodig hebben nu er zo’n hoeveelheid fundamenteel nieuwe technieken op ons af komt. Er staat veel op het spel, want willen we de klimaatdoelstellingen halen dan moet zonne-energie een succes worden. Onderwijs en ontwikkeling van vaardigheden moeten worden aangepast. Daarmee kunnen we de lokale werkgelegenheid verbeteren (en dat ziet er veelbelovend uit). We moeten op méér plaatsen in de wereld een zonne-industrie bouwen, en niet meer afhankelijk blijven van één land (China). Elk werelddeel zou zijn eigen industrie moeten hebben – nog niet zo eenvoudig, uitgaande van de huidige situatie. Het industriebeleid moet daarop worden ingericht. Ondersteund door technologiebeleid, goede regelgeving, en politieke en publieke steun. Met goede technische normen en kwaliteitsmaatregelen. Netintegratie en netflexibiliteit zijn heel belangrijk. De zonne-industrie moet worden gesteund door financieel beleid en zij moet aan kapitaal kunnen komen. De industrie zelf moet schaalvergroting toepassen en rusten op een goed bedrijfsmodel. De toekomst is niet eenvoudig, maar er zijn nu minder technische beperkingen.
Onderzoek van de Amerikaanse overheid geeft aan dat de beschikbaarheid van land in elk geval geen beperkende factor gaat vormen. Voor mensen die bang zijn dat we te snel gaan: de baten zullen veel groter zijn dan de lasten. Maar het rapport waarschuwt ook voor een ongelijke verdeling van baten en lasten. Sommigen zouden veel meer kunnen profiteren dan anderen. Er kan bijvoorbeeld sociale onrechtvaardigheid ontstaan door energieprojecten. De plaatsing van zonneprojecten kan goed zijn voor de één en slecht voor de ander. En het is nog steeds de vraag wat er met de zonnepanelen moet gebeuren als ze worden afgedankt. Kortom, we hebben de meeste technische problemen opgelost; nu moeten we goede beleidsmaatregelen ontwikkelen waardoor alles in goede banen wordt geleid – nog wat moeilijker.
Wind
Naar verhouding bestaat er meer publieke weerstand tegen windprojecten dan tegen zonneprojecten. Vooral als windturbines terecht komen in dichtbevolkte gebieden. De groei van wind op land wordt er door afgeremd, en ook al door problemen als netkoppeling en vergunningverlening. De laatste paar jaar zijn grondstofprijzen omhooggegaan, bijvoorbeeld die van staal. Dit probeert de industrie te compenseren met hogere turbines. De windsnelheid neemt fors toe met de hoogte; bovendien kunnen bladen dan weer groter worden, en door beide factoren neemt de opbrengst toe. Maar grotere turbines roepen ook meer weerstand op. Het IEA verwacht dat het tempo van turbinebouw op zijn hoogst gelijk zal blijven.
Maar in wind op zee zit nog wel groei. Hier is er geen publieke opinie die grenzen stelt aan het formaat van de turbines. Nog steeds is offshore veel kleiner dan onshore wind, maar de eerste groeit wel snel. Veel windparken werden de laatste jaren gebouwd op de Noordzee; maar nieuwe spelers als Frankrijk en de VS komen op. In de komende jaren zal het aandeel van offshore in nieuw windvermogen boven de 20% uitkomen, vergelijk 5% in 2020. En dit zou nog versneld kunnen worden als de kosten snel dalen en de vergunningverlening soepel loopt.
Naar netto nul in 2050?
Hoe indrukwekkend de groei van zonne- en windenergie tot nu toe ook is, het IEA signaleert dat dit niet genoeg zal zijn om het beleidsdoel van Netto Nul in 2050 te halen. Weliswaar neemt duurzame energie snel de wereld-elektriciteitsmarkt over. Als de bouw in het huidige tempo doorgaat zouden zon en wind samen in 2032 de hele wereld kunnen voorzien van elektriciteit. Maar elektriciteit maakt slechts 15% uit van de wereldvraag naar energie; zelfs al gaat dit percentage groeien door bijvoorbeeld elektrisch vervoer. Bovendien: als markten verzadigd raken, neemt het groeitempo af. De wereld moet nog een extra inspanning leveren om een duurzame toekomst te verzekeren!
Interessant? Lees dan ook:
Zonne- en windenergie: meer erkenning
Naar een duurzaam elektriciteitsnet
Een Marshallplan voor de Europese productie van zonnecellen