Zonnepanelen zijn de laatste decennia steeds rendabeler geworden. Er worden constant nieuwe technieken ontwikkeld om de panelen beter te maken en ze in elke situatie te kunnen toepassen.
Zonne-energie speelt een belangrijke rol in de energietransitie. Met slimme innovatieve integratie van zonnecellen in gebouwen en infrastructuur creëren we de komende decennia een overvloed aan zonnestroom. Nieuwe technieken zorgen hierbij voor hogere rendementen en nieuwe toepassingen. Bovendien doet het circulaire zonnepaneel zijn intrede. Kortom, de toekomst ziet er zonnig uit.
Zonnepanelen zijn de laatste decennia steeds rendabeler geworden. Er worden constant nieuwe technieken ontwikkeld om de panelen beter te maken en ze in elke situatie te kunnen toepassen. De prijzen van deze pv-panelen zijn daarbij de afgelopen dertig jaar scherp gedaald. Dit leidt tot steeds mooiere businesscases. Toch is er nog veel winst te behalen. Zo verwacht TNO dat het omzettingsrendement van fotovoltaïsche (pv) systemen op termijn kan worden verdubbeld. Daarnaast kunnen de prijzen van pv-systemen met minimaal een factor drie naar beneden. En, niet onbelangrijk, er is groeiende aandacht voor duurzame zonnepanelen en hoogwaardige recycling van afgedankte panelen. Noodzakelijk, anders vormen al die zonnepanelen straks een ‘tikkende milieutijdbom’.
TNO-technologie
Heb je het over zonnepanelen, dan heb je het over TNO, de Nederlandse Organisatie voor Toegepast Natuurwetenschappelijk Onderzoek. Meer dan de helft van de zonnepanelen die wereldwijd worden geproduceerd, bevat TNO-technologie. Het onderzoekscentrum werkt dan ook continu aan nieuwe technologieën en toepassingen die prestaties verder verhogen en gelijktijdig de productiekosten verlagen. De komende jaren wil TNO in samenwerking met partners dichter bij het verwachte maximale rendement van zonnepanelen komen, naar schatting ongeveer 26%. Dit doen ze in het onlangs geopende Solar Lab in Petten, een nieuwe onderzoeks- en testfaciliteit voor zonnecellen en zonnepanelen in Petten.
‘Er is groeiende aandacht voor duurzame panelen en hoogwaardige recycling’
Zonnelaminaten
Een andere belangrijke ontwikkeling waar TNO aan werkt is de productie van zonnelaminaten. Dat zijn buigbare zonnepanelen die je overal op kunt aanbrengen. Ze zijn straks zelfs als transparante folies verkrijgbaar. De zonnelaminaten kunnen daardoor gebruikt worden op onderdelen van dakpannen, auto’s, huizen en geluidsschermen. Er wordt op de Brainport Industries Campus in Eindhoven momenteel gewerkt aan een test-productielijn die zal dienen als blauwdruk voor de toekomstige productie op grotere schaal. Innovatieve bestaande bedrijven en start-ups worden door TNO uitgenodigd om de productie te adopteren en zo de verdere beschikbaarheid voor de bouw, infrastructuur en auto-industrie mogelijk te maken. Ook uit de koker van TNO komt SolaRoad, een wegdek dat zonlicht opvangt en omzet in elektriciteit. Zo wordt de weg dus tevens een zonnepaneel. De eerste SolaRoad in Nederland is inmiddels, bij wijze van een pilot, bij Krommenie aangelegd. Zeventig meter van een fietspad naast de N703 is nu een SolaRoad geworden. Ondertussen wordt alweer verder gedacht, onder andere over mogelijkheden om voertuigen die over een SolaRoad rijden rechtsreeks van energie te voorzien. De Amerikaanse staat Californië toont al belangstelling. CalTrans, vergelijkbaar met het Nederlandse Rijkswaterstaat, werkt daar aan een experiment met een SolaRoad.
En wat te denken van een verfspray die zonnecellen bevat? Een uitvinding van wetenschappers uit Groot-Brittannië. Verf met dergelijke technologie verandert ieder gewenst oppervlak in een zonnepaneel. Op dit moment is de techniek nog niet geschikt voor de praktijk, maar op termijn kunnen dit soort toepassingen de prijs van zonnecellen drastisch verlagen en daarmee het speelveld compleet veranderen.
Start-ups en Scale-ups
Nieuwe ideeën, technologieën en producten komen ook steeds vaker van kleine start-ups en scale-ups. Zo werkt de Eindhovense start-up Solarge aan een zonnepaneel dat 50 procent minder weegt door het glas te vervangen door kunststof. Deze panelen worden volledig duurzaam geproduceerd, zijn 100% recyclebaar én zijn dankzij het lagere gewicht op elk dak te plaatsen. Dat kan een revolutie betekenen voor zonnepanelen op daken. Zo kan er in één klap voor honderd vierkante kilometer aan zonnedak bijkomen. Nog dit voorjaar hoopt Solarge een fabriek te openen die jaarlijks 500.000 vierkante meter zonnepaneel kan produceren.
‘Nieuwe ontwikkelingen komen steeds vaker van start-ups en scale-ups’
Een ander bedrijf dat flink aan de weg timmert is Physee. Deze Delftse scale-up ontwikkelde de SmartSkin, een slim raam dat zonlicht omzet in energie. Hun innovatie maakt gebouwen met slimme technologie energiebesparender en comfortabeler voor de gebruiker (zie kader). En wat te denken van de ‘in-dak’-zonnepanelen van Exasun. Deze scale-up uit Den Haag vervaardigt hoogwaardige in-dak-zonnepanelen die eruitzien als gewone dakpannen. Om het systeem grootschalig uit te rollen is Exasun een samenwerking aangegaan met Wienerberger, producent van keramische bouw- en bestratingsmaterialen.
Afvalberg voorkomen
Al deze nieuwe ontwikkelingen bieden mooie kansen, maar er is ook een keerzijde. Door de enorme toename in zonnepanelen en aanverwante producten komt er een nieuwe afvalstroom op gang. Volgens schattingen worden er in 2030 in Nederland al ongeveer 250.000 zonnepanelen afgedankt. Nu belanden deze panelen nog in de shredder. Dat is niet alleen niet-duurzaam maar op termijn zelfs een tikkende milieutijdbom. En dus wordt er gewerkt aan goede recyclingfaciliteiten en nieuwe regelgeving rondom zonnepanelen. Zo zijn alle producenten en importeurs van zonnepanelen sinds 1 maart 2021 verplicht om zich aan te sluiten bij Stichting OPEN. Deze stichting draagt zorg voor de inzameling en recycling van zonnepanelen en alle activiteiten die daarbij horen.
De bijdrage die nu wordt geheven is 13 cent per paneel. Dat is volgens de directeur van Stichting OPEN Jan Vlak, veel te weinig. Om hoogwaardige recycling in de toekomst mogelijk te maken moet elk paneel volgens hem zo’n 5 tot 10 euro duurder worden. Vlak pleit ervoor om een fonds op te bouwen voor de afgedankte panelen van de toekomst. Dat maakt verwerkingstechnieken die duurder zijn dan de huidige technieken mogelijk. Hiermee kunnen waardevolle materialen zoals silicium en zilver uit de panelen worden herwonnen.
Tweedehands zonnepanelen
Afgedankte zonnepanelen kunnen in veel gevallen overigens nog prima een tweede leven krijgen, stelt Sungevity, een van de Nederlandse zonnepanelenleveranciers. Hiervoor heeft Sungevity-directeur Roebyem Anders een stichting in het leven geroepen, ZonNext. De eerste plaatsing van tweedehandspanelen heeft inmiddels plaatsgevonden. Tot slot nog even terug naar TNO. Daar werken ze ondertussen samen met drie innovatieve Nederlandse bedrijven aan de zonnepanelen van de toekomst: panelen die geheel circulair zijn. Deze circulaire zonnepanelen gaan dertig jaar mee en alle onderdelen kunnen na gebruik een nieuw leven krijgen. Zo hoeft er over een tijdje geen zonnepaneel meer in de shredder te belanden.
Energieopwekkende glazen gevel
De Delftse scale-up Physee heeft de Smartskin ontwikkeld: een glazen gevel met geïntegreerde zonnecellen en sensoren. Via de gevel komen stroom en data binnen. De zonnecellen zorgen ervoor dat er altijd groene stroom is in de gevel. De sensoren meten omgevingsdata zoals temperatuur, licht en luchtkwaliteit. Met deze informatie worden via een zelflerend algoritme de klimaatinstallaties van het gebouw zelfstandig aangestuurd. Gebouwen worden met de Smartskin tot 30% energiezuiniger en comfortabeler. In 2019 was Physee de winnaar van de KVK Innovatie top 100. In 2021 haalde het technologiebedrijf nog 4 miljoen euro op aan groeikapitaal.
Zonnepanelen op groen dak
Zonnepanelen en een groen dak zijn een perfecte combinatie. Ze versterken elkaars voordelen en bieden zodoende meer rendement. Op een groen sedumdak leveren zonnepanelen meer stroom op dan op een zwart dak. Het verschil kan zelfs oplopen tot 15 procent. Dit komt omdat een groen dak de panelen koelt waardoor deze beter renderen. Door het koelende effect gaan de panelen bovendien veel minder snel stuk. De levensduur kan hiermee bijna verdubbeld worden. Vaak is het mogelijk om subsidie aan te vragen voor de aanleg van een groen dak. In sommige gemeenten is het zelfs mogelijk om 50 procent van de kosten als subsidie te ontvangen.
Toolbox Zonnepanelen
Aedes heeft een Toolbox Zonnepanelen ontwikkeld voor woningcorporaties. Met deze toolbox kunnen woningcorporaties op een simpele manier berekenen of het interessant is om zonnepanelen te plaatsen op daken van woningen en appartementencomplexen. De toolbox bevat vier instrumenten voor de businesscase van zonnepanelen: een beslisboom zonnepanelen, een rekentool businesscase zonnepanelen, een gebruiksaanwijzing voor de rekentool en een document met alle fiscale aspecten voor woningcorporaties bij plaatsing van zonnepanelen.