Reading time: 7 minutes
Author:
In 2004 trok de Nederlandse overheid de stekker uit de landelijke subsidieregeling voor zonnecellen. Dom, want de zonnecelindustrie blijkt nu big business. Gelukkig hebben eigenwijze Nederlandse ondernemers en universiteiten zich niks aangetrokken van de regering. We doen daarom gewoon mee in de wereld van de zonnecellen.
In Nederland leek voor zonne-energie de afgelopen jaren een bestaan in de marge weggelegd. Wellicht gevoed door borrelpraat in de trant van ’hoe vaak schijnt de zon hier nou‘, was er weinig politieke en maatschappelijke wil om deze energiebron te exploiteren. Maar nu de prijzen aan de pomp de pan uit rijzen, met in hun kielzog de gas- en elektriciteitsrekeningen, en natuurlijk de Nobelprijswinnende filmische inspanningen van Al Gore zijn beslag hebben gehad, is schone energie weer helemaal in.
Het is in dit herboren ’groene‘ klimaat dat de Nederlandse overheid op haar schreden terugkeert en een subsidieregeling naar het voorbeeld van Duitsland in het leven roept. Enkele jaren terug trok zij namelijk de stekker uit de gesubsidieerde installatie van zonnecellen bij consumenten. Onze oosterburen, meteorologisch toch niet veel beter af dan wij, hebben dat nooit gedaan. Sterker nog, in 2003 stemde het parlement in met een royale regeling waarmee eigenaars van zonnecellen hun elektriciteit tegen hoge tarieven kunnen terugverkopen aan ’het net‘.
Daarmee garandeerden de Duitse landsbestuurders dat installaties van fotovoltaïsche modules zich in twintig jaar terugbetalen. Duitsland is dan ook een wereldleider voor zonne-energiesystemen. Van elke honderd zonnecellen staan er 55 op een Duits dak. Dat is leuk voor het milieu, maar ook voor de economie. Met de terugbetaalregeling garandeerden de Duitse politici eveneens het bestaan van een zonne-energiemarkt en het hele ecosysteem van bedrijvigheid dat daarbij komt kijken. Duitsland is onder zonnecelstakeholders een populaire vestigingsplek.
Dit ecosysteem is, in ieder geval gedeeltelijk, aan de neus van Nederlandse ondernemers voorbijgegaan. De Nederlandse overheid realiseert zich nu haar kortzichtigheid en ziet in dat – verrassing – milieubeleid, innovatie en economische groei best hand in hand gaan. Nu zonne-energie booming business is, wil Nederland alsnog een stuk van de koek. De sector groeit immers al sinds 1999 met ruwweg 40 procent per jaar – getallen waar menige hightechmarkt alleen maar van kan dromen.
Maar is er nog ruimte voor Nederland op de markt voor zonnecellen? In de IC-wereld, nu nog bij wijze van spreken de grote broer van zonnecellen, hebben ’we‘ het niet slecht gedaan. Dat komt doordat we konden meeliften met voorloper Philips en de inspanningen van universitaire instituten als Dimes. Voor een buitenstaander (zoals ondergetekende) lijken dit soort voortrekkers te ontbreken bij de ontwikkeling van de zonne-energiemarkt. En terwijl wij Nederlanders de donkere zonnebril net afdoen, heeft de rest van de wereld niet stilgezeten, toch? Het blijkt reuze mee te vallen.
Nominatie
De sprekers tijdens de Photovoltaics-conferentie op 12 februari in het Evoluon lichtten een tipje van de sluier op. De organisatie had een gemêleerd gezelschap van onderzoekers, technologen en toepassers uit binnen- en buitenland uitgenodigd om de stand van zaken te bespreken. Opvallend vaak kwam daarbij een grafiekje terug waarin de efficiëntie van de zonnecellen stonden uitgezet tegen de kosten per vierkante meter. Vermoedelijk gaat het daarbij niet alleen om de productiekosten, maar ook om die van onderhoud en dergelijke. Er tekenden zich drie gebieden af, overeenkomend met drie generaties (zie grafiek ’Drie families zonnecellen‘).
Tot de eerste generatie behoren de ’dikke‘ zonnecellen van allerlei vormen van silicium of meer exotische elementen. Het is dit type zonnecellen dat op dit moment de boventoon voert. Ze vallen relatief duur uit, maar de rendementen tot 20 procent zijn de best haalbare, op laboratoriumexemplaren na. Producenten van dit type kunnen bouwen op een halve eeuw ervaring. Ze beslaan 90 procent van de huidige markt.
De tweede generatie, zo werd op Photovoltaics verteld, is in opkomst. Dit zijn de zogenaamde dunnefilmcellen. Deze zijn in potentie aanzienlijk goedkoper te maken dankzij het productieproces, dat steunt op het gebruik van depositie- of zelfs printtechnieken. De lagere prijzen gaan wel gepaard met een lagere efficiëntie. Momenteel halen ze maximaal 12 procent, maar de verwachting is dat rond de 15 procent mogelijk is.
En dan is er nog de derde generatie met de cryptische omschrijving ’nieuwe technologie‘. In het grafiekje krijgt dit type natuurlijk de gunstigste positie toegewezen: overdadige rendementen (tot 60 procent) tegen prijzen die door de bank genomen onder die van de eerste generatie blijven. Het probleem is dat niemand weet wat die derde generatie nu eigenlijk moet worden. In de academische wereld bruist het vanzelfsprekend van de ideeën, variërend van kwantumdots tot ’iets met koolstofnanobuisjes‘. Het enige waar de geleerden het over eens zijn, is dat er geen traditionele p-n-overgang meer aan te pas komt.
Het opdelen in generaties suggereert een tijdlijn: een zekere overlap daargelaten, volgt de tweede generatie de eerste op. En zo verder. Maar dat is een verkeerde voorstelling van zaken, vindt Wim Sinke van het Energieonderzoekcentrum Nederland (ECN). Als senior stafmedewerker van ECN‘s afdeling zonne-energie denkt hij na over een zonnige toekomst. Hij vindt ’families‘ een veel betere aanduiding. Sinke: ’Het is onzinnig om traditioneel silicium af te zetten tegen dunnefilmvarianten. Ze hebben allebei toekomst. Natuurlijk, het relatieve aandeel van dunnefilmtechnologie zal toenemen, maar het zal silicium niet van de markt stoten.‘
Daar zijn verschillende redenen voor aan te dragen. Om te beginnen, moeten dunnefilmcellen zich nog bewijzen in een commerciële omgeving. Daarnaast is het voor beide generaties niet duidelijk hoe de prijzen zich zullen ontwikkelen. ’Ondanks haar hoge leeftijd is er voor de eerste generatie nog volop ruimte voor verbetering‘, aldus Sinke. En, ten slotte, is er niet altijd ruimte genoeg om te compenseren voor de lagere efficiëntie van dunnefilmtechnologie. Een ’dure maar efficiënte‘ zonnecel heeft immers minder ruimte nodig dan een ’goedkope maar minder efficiënte‘. De markt moet het maar gaan bepalen, zegt Sinke. Dunnefilmtechnologie is derhalve niet het exclusieve opstapje dat Nederland zou kunnen gebruiken om zich in de zonnecelmarkt te wurmen.
’Maar dat is ook niet nodig‘, verzekert Sinke. ’Nederland is al een wereldspeler. Natuurlijk kunnen we in absolute getallen niet op tegen het geweld van Duitsland, maar we mogen er zijn.‘ Maar wacht eens even, in Nederland leefde zonne-energie toch niet? ’Dat klopt‘, zegt Sinke, ’maar het ontbreken van een thuisbasis heeft de Nederlandse ondernemers er niet van weerhouden in de markt te stappen. Deze ondernemingen opereren vooral internationaal.‘ Hij doelt op zonnecel- of zonnepaneelbedrijven als Scheuten, Solland Solar en Ubbink Solar en machinebouwer OTB Group.
Ook de Nederlandse researchinfrastructuur heeft niet ernstig geleden onder de tijdelijke banvloek van de regering. Sinke: ’Nederland heeft zeker een sterke researchinfrastructuur. Normerend naar hoofd per bevolking geven we veel uit aan onderzoek op dit gebied.‘ Verder werkt enige achtergrond in de IC-industrie natuurlijk niet tegen. Het lag voor een bedrijf als OTB voor de hand om zijn expertise in displayproductielijnen ook in te zetten voor zonnecellijnen. Dat leverde de leiding van OTB Solar onlangs een nominatie op voor de High-Tech Systems Action Award, een erkenning vanuit de systeemindustrie.
Op de valreep
Wat zijn dan wel zinnige thema‘s voor Nederland om zich in te onderscheiden? Gewoon een kwestie van aansluiten bij de internationale trends en daarin het liefst vooroplopen, denkt Sinke. Het draait allemaal om betere rendementen en lagere productiekosten, maar daar zijn verschillende oplossingen voor denkbaar. Onderzoekers proberen het zonlicht te concentreren, ze trachten het beter te benutten door nieuwe materialen of multilagen te ontwikkelen die het zonnespectrum beter beslaan, of ze gaan verliezen op een fundamenteler niveau te lijf. Ook erg hip is de zonnecel op basis van organische verbindingen of polymeren. ECN en diverse andere Nederlandse kennisinstituten hebben hier een uitgebreid programma voor lopen. Ook Imec doet onderzoek op dit gebied. Programmaleider Paul Heremans kwam op Photovoltaics nog maar eens vertellen dat dit type zonnecel ’de toekomst heeft‘.
Afijn, het gebrek aan aandacht in de publieke ruimte ten spijt, Nederland heeft wat in de melk te brokkelen als het gaat om zonne-energie. De gevolgen van de subsidiestop zijn te overzien. ’Wat we hebben gemist, is het systeemontwerp en de praktijkervaring voor bijvoorbeeld architecten en installateurs. Die achterstand moeten we inhalen‘, denkt Sinke. De overheid heeft zijn straf daarvoor al ontvangen. ’In de uitloop van de subsidieregeling kregen ze heel veel aanvragen binnen van mensen die op de valreep wilden profiteren. Dat heeft veel geld gekost. Veel meer dan wanneer ze het programma gewoon door hadden laten lopen‘, vermoedt hij.
