De PV- en accu-industrie moeten energiezuiniger

Reading time: 3 minutes

Author:

De uitrol van zonne-energie dreigt per saldo meer energie te kosten dan hij oplevert. Windmolens hebben daar veel minder last van.

Omdat de zon niet altijd schijnt en het niet altijd waait, moeten zonnepanelen en windmolens op den duur worden gekoppeld aan energieopslagsystemen die pieken en dalen in de vraag naar elektriciteit kunnen opvangen. Hoe werkt dat door in de energetische kosten-batenanalyse van deze duurzame-energiebronnen? Dat vroegen Stanford-onderzoekers zich af.

Zowel een windmolen als een zonnepaneel produceert gedurende zijn leven veel meer energie dan de productie ervan kostte, maar daarin is koppeling aan opslagsystemen nog niet meegenomen. In het ergste geval zou het zelfs meer energie kunnen kosten om wind-, PV- en opslagsystemen te maken dan ze tijdens hun leven genereren. Dat lijkt onwaarschijnlijk, maar afhankelijk van de levensduur van energieopslagsystemen en de capaciteit die wordt geïnstalleerd, kan de ‘energierekening’ behoorlijk oplopen.

Foto: Charles Barnhart/GCEP

De Amerikanen namen de toenemende energiebehoefte van de PV- en wind-industrie als referentiepunt; het zou mooi zijn als nieuw geïnstalleerde wind en PV-capaciteit de toenemende energievraag van deze hard groeiende sectoren zou kunnen afdekken. Er blijken grote verschillen tussen wind en zon te bestaan. Windmolens kunnen typisch aan een opslagcapaciteit worden gekoppeld ter grootte van drie dagen opgewekte energie, en toch volledig de energetische groei van de onderliggende industrie ondersteunen. In het beste geval kunnen ze zelfs een jaarlijkse verdubbeling van de industrie aan en nog steeds drie dagen energie achter de hand houden. Bij doorsnee zonnepanelen daarentegen past onder dezelfde omstandigheden een accucapaciteit van maximaal 24 uur.

Het verschil heeft verschillende oorzaken. Ten eerste kost het verhoudingsgewijs meer energie om een zonnepaneel te maken dan een windmolen. Het paneel doet er een jaar of twee over om zichzelf ‘terug te verdienen’, terwijl de molen typisch binnen een paar maanden al klaar is. Een andere factor is dat de PV-industrie sneller groeit en dus meer energie ‘kwijt’ is aan de nieuwe fabrieken.

Ongeacht de onderlinge verschillen lijken de cijfers te suggereren dat de energetische impact van koppeling aan opslagsystemen geen spelbreker hoeft te zijn. Drie dagen is immers een redelijke termijn om windvariaties op te vangen, en 24 uur is genoeg om de nacht door te komen.

In werkelijkheid valt dat echter tegen. Genoemde cijfers zijn gebaseerd op de meest efficiëntie energieopslagsystemen, zoals water oppompen en weer terug laten stromen door een generator. Dat lukt niet zomaar op iedere plek. Het advies van de Stanford-onderzoekers luidt dan ook: probeer de productie van vooral zonnecellen en accu’s energiezuiniger te maken.