Nederland kan katalysator zijn in de onstuitbare opmars van zonne-energie

Zonne-energie beslaat op dit moment nog maar 1 procent van de totale energievoorziening. De laatste jaren is de groei echter spectaculair geweest, en oliereus Shell houdt er zelfs rekening mee dat het over vijftig jaar onze belangrijkste energiebron zal zijn. Gastauteurs Maarten van der Kloot Meijburg en Ruut Schalij roepen de Nederlandse overheid op om ervoor te zorgen dat ons land een prominente bijdrage aan deze revolutie levert.

Voormalig D66 leider en kinderboekenschrijver Jan Terlouw zei het jaren geleden al: ‘Er is meer dan voldoende zonne-energie beschikbaar. Dat blijkt uit allerlei wetenschappelijke publicaties. Helaas gaat 98 procent van de zonne-energie ongebruikt het heelal in.’ De laatste tijd heeft Terlouw weinig te klagen. Onder invloed van nationale stimuleringsmaatregelen is het mondiale vermogen aan zonne-energie zodanig uitgegroeid dat het nu een volwassen energiebron vormt. De markt beseft dat ook, en begint zonne-energie en batterijen steeds meer te beschouwen als de centrale elementen in de energietransitie van de toekomst.

Zonne-energie kan, in combinatie met batterijen en warmtepompen, het komende decennium voor een energierevolutie bij huishoudens gaan zorgen. Om die revolutie te laten slagen, moet er in Europa echter veel nadrukkelijker op deze transitietechnologieën worden ingezet. Nederland zou daarin het voortouw moeten nemen. Ons land zou dan het imago van zorgenkindje in de overgang naar duurzame energievoorziening van zich afschudden. Sterker nog: Nederland kan zich ontwikkelen tot hét Europese laboratorium voor slimme energie.

Schaalvergroting en spectaculaire kostendalingen

De miljardensubsidies waarmee Europese landen en de VS de ontwikkeling van zonne-energie de afgelopen vijftien jaar hebben gestimuleerd, hebben geleid tot schaalvergroting van de productie van zonnepanelen en voor spectaculaire kostendalingen. Deze trend zal de komende tien jaar doorzetten. Zowel in de Verenigde Staten, Europa als China zal, mede als gevolg van de klimaatafspraken in Parijs, de druk toenemen om met wetgeving de CO2-uitstoot in de energiesector terug te dringen. CO2-beprijzing zal effectiever worden, of worden ingeruild voor CO2-belastingen, en duurzame stimuleringsprogramma’s als het Nederlandse SER Energieakkoord zullen worden uitgebreid. De druk om het fossiele-energielandschap te verduurzamen zal de komende tien jaar enorm toenemen, en de markt pikt dit signaal al op. Grote energiebedrijven als Eon en RWE, splitsen hun fossiele activiteiten af en voeren hun investeringen in duurzame technologieën op. Afgaand op die marktinvesteringen, is de keuze voor de transitietechnologieën voor de energievoorziening duidelijk: zonne-energie en batterijen. De keuze voor een derde transitietechnologie, warmtepompen, wordt de laatste paar jaar ook steeds duidelijker. Mede gedreven door de enorme groei van zonne-energie, kiest de markt voor een energietoekomst waarin de huishoudelijke energievraag naar warmte en mobiliteit zal worden geëlektrificeerd en daarmee verduurzaamd.

De druk om het fossiele-energielandschap te verduurzamen zal de komende tien jaar enorm toenemen 

Spectaculaire groei

Het mondiale stimuleringsbeleid heeft het afgelopen decennium tot een spectaculaire groei van zonne-energie geleid. In 1990 waren in Duitsland de prijzen voor PV(Photovoltaisch)-systemen ongeveer €14.000/kWp. Aan het einde van 2014 kostten dergelijke systemen rond de €1100/kWp — een prijsdaling van ruim 90 procent in 24 jaar. Niets voor niets groeit de mondiale capaciteit van PV-systemen spectaculair. En in Duitsland groeit zonne-energie al jaren achtereen met gemiddeld meer dan 30 procent per jaar.

Zonne-energie heeft zich de afgelopen decennia bewezen als een betrouwbare en robuuste energiebron. Hoewel het nu slechts 1 procent van de totale energievoorziening beslaat, gaat zelfs oliereus Shell er in één van zijn scenario’s van uit dat zonne-energie over vijftig jaar de belangrijkste energiebron kan worden. En zakenbank Goldman Sachs geeft in zijn recente studie The Low Carbon Economy (2015) aan dat zonne-energie zich sneller dan verwacht tot dominante energiebron zal ontwikkelen. De bank schat dat, gestimuleerd door mondiaal transitiebeleid dat mede het gevolg is van de klimaatafspraken, zonne-energie al in 2025 de grootste bijdrage zal leveren aan de nieuwe productiecapaciteit die aan het mondiale elektriciteitssysteem wordt toegevoegd.

Ook in Nederland zien we de laatste jaren flinke groeicijfers voor zonne-energie. Mede door het momentum dat door het Energieakkoord is gecreëerd, verdubbelde de capaciteit van PV-systemen de afgelopen 3 jaar van 0,6 GW naar 1,2 GW (één gigawatt is één miljoen kilowatt). Hoewel er geen formele doelstelling voor zonne-energie in Nederland wordt genoemd, mogen we uitgaan van ruim 5 GW in 2023. Dat zou echter een zeer bescheiden ambitie zijn, gezien het technische potentieel van PV in Nederland. De maximale technische capaciteit voor zonne-energie in Nederland is veel groter. In de studie Het technisch potentieel van lokale decentrale duurzame energie opwek oplossingen in 2020 die eRisk Group in 2012 voor Eneco uitvoerde, geeft aan dat het technisch potentieel een zonnecapaciteit van meer dan 100 GW mogelijk maakt. Deze cijfers worden bevestigd door de recente studie Het potentieel van zonnestroom in de gebouwde omgeving van Nederland (2014) van het Planbureau voor de Leefomgeving (PBL) en adviesbureau DNV GL (voorheen KEMA), die zelfs een technisch potentieel van 150 GW mogelijk achten. Als de groeipercentages van de laatste jaren doorgetrokken worden, dan is 10 GW in 2023 goed mogelijk.

Ook in Nederland zien we de laatste jaren flinke groeicijfers voor zonne-energie

Dat is ook het doel van Het Nationaal Actieplan Zonnestroom, dat door DNV GL wordt geleid en dat breed wordt gedragen door onder meer producenten, leveranciers, kennisinstellingen, netwerkbeheerders, energieleveranciers, banken, verzekeraars en belangenorganisaties. Deze 10 GW zou goed zijn voor ongeveer 7 procent van het jaarlijkse elektriciteitsverbruik in Nederland. In haar basisscenario, dat is gebaseerd op historische groeicijfers, expertinschattingen en diverse ijkpunten, schat het PBL dat een capaciteit van 20 GW in 2030 en van 78 GW in 2050 niet alleen technisch mogelijk is, maar ook economisch realiseerbaar.

Er is dus veel meer mogelijk dan de magere ambities uit het SER-akkoord, en er moet ook meer gebeuren om een verdubbeling van de bestaande zonambities mogelijk te maken. De overheid moet een gerichte keuze maken voor zon als duurzame productietechniek, en moet een doel van bijvoorbeeld 10 GW zonnecapaciteit in 2025 aan die keuze koppelen. Het behalen van dat doel kan worden gestimuleerd met de volgende maatregelen:

  • Verlaagd BTW-tarief voor de aanschaf en installatie van zonne-energiesystemen, teneinde de investeringsdrempel verder te verlagen.
  • Schep duidelijkheid over de toekomstbestendigheid van de salderingsregeling.
  • Stimuleer optimaal gebruik van daken door huishoudens met een zontechnisch verkeerd dak eenvoudig te laten delen in investeringen op daken van nabijgelegen huizen.
  • Verklein administratieve en organisatorische drempels voor verenigingen van eigenaren en coöperaties voor het alloceren van collectief opgewekte energie aan individuele gebruikers.
  • Vergroot de aandacht voor zonne-energiesystemen bij het MBO-onderwijs en laagdrempelige herscholingstrajecten voor installateurs.
  • Schep goede voorwaarden voor de installatie van zonnepanelen bij corporatiewoningen, onder andere door woningbouwcorporaties toe te staan om de elektriciteitsvoorziening voor hun huurders te organiseren. Op dit moment heeft slechts 1,2 procent van de corporatiewoningen zonnepanelen.
  • Concretiseer de richtlijn om in 2018 op alle utiliteitsgebouwen van de overheid zonne-energie toe te passen.
  • Nederland loopt al voorop in onderzoek naar de nieuwe generatie zonne-energiesystemen. Door extra te investeren in de ontwikkeling van die systemen kan Nederland in de toekomst een eigen zonindustrie ontwikkelen.

Door te kiezen voor zonne-energie, naast windenergie, als belangrijkste duurzame energieproductietechnologie, kan Nederland zich als Europese koploper in decentrale energievoorziening ontwikkelen. Voor zo’n energievoorziening is de ontwikkeling van opslagmogelijkheden van groot belang. Een keuze voor zonne-energie betekent dan ook een keuze voor elektrisch vervoer.

Elektrisch vervoer

Energieopslag is het grootste struikelblok voor de omschakeling naar volledig duurzame energievoorziening. Tot nu toe was het probleem dat het overschot aan zonne- of windenergie niet efficiënt en economisch rendabel kon worden opgeslagen. Dat probleem lijkt op relatief korte termijn te worden opgelost door batterijopslag. Batterijen maken in navolging van PV-panelen een spectaculaire kostendaling door, die vooral wordt aangejaagd door de auto-industrie en door de miljarden die de Amerikaanse overheid via de ARPA-E (Advanced Research Projects Agency-Energy) in batterijonderzoek heeft gestopt. Bijna alle autofabrikanten hebben inmiddels een hybride of volledig elektrische auto in de showroom staan, en batterijprijzen hangen daardoor samen met de groei van elektrische auto’s. Dat is de reden dat de opslagcapaciteit van batterijen per kilo de afgelopen jaren telkens met 5 tot 7 procent steeg. Een batterij levert in 2015 twee keer zoveel elektriciteit als in 2000.

Als het aan de autofabrikanten ligt, moet dat nog beter. Want hoe lichter en compacter de accu, hoe lager het energieverbruik per kilometer en hoe groter de actieradius per kilo accu. Die ontwikkeling gaat volgens de eerder genoemde studie van Goldman Sachs de komende vijf jaar ook plaatsvinden. De bank heeft in een recente studie aan dat zowel de kosten als het gewicht en de capaciteit van batterijen de komende jaren sterk zal verbeteren. Op dit moment ligt de prijs per kWh voor een lithium-ion batterij al tussen de 350 en 400 euro. De ontwikkeling wordt mede aangejaagd door Tesla, de fabrikant van elektrische auto’s, die vanaf 2020 in Nevada jaarlijks de accu’s voor een half miljoen auto’s wil gaan produceren. Daarmee zullen de prijzen verder dalen. Goldman Sachs verwacht dat in 2020 de prijzen voor een lithium-ion batterij ruim 60 procent lager zullen liggen dan nu.

Door te kiezen voor zonne-energie en elektrisch rijden met effectief beleid te stimuleren, is een miljoen elektrische auto's in 2025 een reële optie

Door te kiezen voor zonne-energie naast windenergie als preferente energieproductietechnologie en elektrisch rijden met effectief beleid te stimuleren, bijvoorbeeld door emissieloos vervoer als standaardnorm voor nieuwe voertuigen in 2025 vast te leggen, is een miljoen elektrische auto’s in Nederland in 2025 een reële optie. Als bijvangst oogst Nederland een enorm opslagpotentieel. Als er in 2025 inderdaad een miljoen elektrische auto’s (inclusief plug-in hybrids) zijn met een gemiddelde oplaadcapaciteit per uur van bijvoorbeeld 6 kW, dan heeft Nederland tegen die tijd alleen al 6 GW per uur aan batterijopslagcapaciteit die enkele uren beschikbaar kan zijn — meer dan voldoende om de grillige energieproductie uit zonlicht efficiënt te benutten.

Batterijen zijn de missing link in de energietransitie. Niet voor niets is netwerkbeheerder TenneT al aan het kijken of batterijen kunnen fungeren als leverancier van primair reservevermogen. Batterijen worden daarmee een goedkoop alternatief voor dure conventionele piekcentrales om de systeemstabiliteit te managen. Alleen stimuleert de huidige salderingsregeling, waarbij particulieren voordelig stroom opwekken op het eigen dak, de toepassing van batterijen niet. De overheid zou er goed aan doen om met een nieuwe regeling duidelijkheid voor de lange termijn te creëren voor slimme duurzame toepassingen. Huishoudens worden dan geprikkeld om te blijven investeren in het verduurzamen van de energievoorziening, maar wel op een slimme manier.

De meest eenvoudige aanpak lijkt nog steeds saldering, maar dat zou kunnen worden gekoppeld aan APX-prijzen (de prijzen op de spotmarkt voor elektriciteit). Een overschot aan zonne-energie leidt op de APX tot lage prijzen, die huishoudens stimuleren om op zonnige dagen zonne-elektriciteit voor eigen gebruik aan te wenden waarmee kan worden voorkomen dat op zulke momenten teruglevering netwerkproblemen veroorzaakt. Daarbij zal de APX-koppeling huishoudens prikkelen om in slimme laadsystemen te investeren.

Dalende kosten van batterijen en technische verbeteringen zorgen ervoor dat elektrische auto’s sneller dan verwacht concurrerend worden met conventionele auto’s. Illustratief is de prijsontwikkeling van een Nissan Leaf. De Leaf wordt in Nederland al aangeboden voor een prijs van 24.000 euro. Daarmee lijkt de elektrische auto financieel binnen het bereik van grote groepen mensen te komen. De overheid zou dit nog extra kunnen stimuleren door subsidiemaatregelen niet vrijwel uitsluitend op de leasemarkt (bijtelling) te richten, maar ook de aanschaf van elektrisch vervoer voor particulieren aantrekkelijker te maken. Dat kan bijvoorbeeld door een verlaagd btw-tarief in te voeren voor kleine elektrische auto’s. De elektrische auto wordt hiermee ook een aantrekkelijke optie voor huishoudens met een modaal inkomen.

Dalende kosten van batterijen en technische verbeteringen zorgen ervoor dat elektrische auto’s sneller dan verwacht concurrerend worden

Door onvoorwaardelijk te kiezen voor de elektrificatie van mobiliteit, kan de Nederlandse overheid gericht gaan investeren in een slimme infrastructuur voor elektrische mobiliteit. Die keuze, en de daaruit voortvloeiende investeringen, geven het bedrijfsleven een signaal dat investeringen in ICT-producten en diensten rondom elektrische mobiliteit gaan lonen. Het zal buitenlandse bedrijven aantrekken en de ontwikkeling van nieuwe innovatieve bedrijven stimuleren. Nederland kan zich gaan ontwikkelen tot dé elektrische mobiliteitshub van Europa voor vervoer over de weg en het water. Dit zal voor extra werkgelegenheid zorgen en nieuwe exportmogelijkheden creëren

Warmtepompen

Hoewel met het inzetten van batterijen een grote horde met betrekking tot de grootschalige inzet van zonne-energie al is genomen, blijft er nog wel een belangrijk struikelblok over. Batterijen zijn geschikt om energie voor kortere tijd op te slaan, maar er moet ook energie zijn als er langere tijd weinig of geen zon is. Het inzetten op een sterke groei van zonne-energie vergroot ook de behoefte aan seizoensopslag, waarin elektriciteit uit zon in grote hoeveelheden in de zomer kan worden opgeslagen om te kunnen gebruiken in de winter.

Om dat probleem duurzaam op te lossen, zal de zonne-energie moeten worden omgezet in een duurzame brandstof, zoals waterstofgas of ammoniak, waarmee bij tekorten elektriciteit met bijvoorbeeld brandstofcellen kan worden gemaakt. De efficiëntie van die omzettingsprocessen is op dit moment nog laag, en dus economisch onrendabel. De wetenschap maakt in samenwerking met de industrie ook bij deze technologie echter flinke verbeteringsstappen. Nuon heeft onlangs zelfs aangekondigd deze technologie vanaf 2025 bij haar centrale in Groningen te gaan demonstreren. De verwachting is dat dergelijke systemen vanaf 2030 een echte bijdrage kunnen gaan leveren aan de verduurzaming van de energievoorziening. Met een duidelijke keuze voor beleid gericht op de elektrificatie van de energievoorziening, kan in Nederland de ontwikkeling van deze technologieën een extra boost krijgen en worden versneld.

Veel van de elektriciteit die door zonnepanelen wordt geproduceerd, kan met warmtepompen worden omgezet in warmte

In de tussentijd zal windenergie in combinatie met gascentrales de winterse tekorten aanvullen. De overschotten van de huishoudelijke zonproductie zullen niet alleen door batterijen in elektrische auto’s worden geabsorbeerd. Veel van de elektriciteit die door zonnepanelen wordt geproduceerd, kan ook met warmtepompen worden omgezet in warmte en deels worden opgeslagen in aanwezige boilervaten of lokale warmtenetten. Warmtepompen zijn daarmee de derde game changer.

De warmtetechniek sluit, in combinatie met PV-panelen, naadloos aan op de trend naar meer onafhankelijkheid in de energielevering en de mogelijkheid om de warmtevraag (de helft van de energievraag van huishoudens) te verduurzamen. De lage elektriciteitsprijs, de sterk gedaalde kosten en het hoge rendement van deze warmtetechniek zorgen ervoor dat ook de warmtevoorziening zal worden geëlektrificeerd. Sinds 2005 is de levering van warmte door warmtepompen in Europa verviervoudigd. Tussen 2013 en 2014 is het aandeel warmtepompsystemen gegroeid met 1,5 miljoen, naar 21,6 miljoen. In Nederland is het aantal warmtepompsystemen de laatste jaren ook spectaculair gestegen: van ongeveer 70.000 in 2010 naar ongeveer 250.000 in 2014.

Voor de nabije toekomst wordt een stevige groei van vooral hybride lucht/water warmtepompen verwacht. Deze warmtepompen kunnen vooral in het voor- en najaar voldoende warmte leveren voor een huishouden. Ze zullen de komende jaren in toenemende mate in de verwarming van huishoudens gaan voorzien, waarbij de bestaande HR-ketels de warmtevoorziening op koudere dagen voor hun rekening nemen. Met deze hybride warmtesystemen kan het rendement van de huisverwarming van 90 procent naar meer dan 200 procent toenemen. De prijzen voor dit type warmtepompen zijn de afgelopen jaren met 50 procent gedaald, en ze worden nu al aangeboden voor prijzen rond de 2000 euro, inclusief subsidie al voor minder dan 1000 euro. Het is te verwachten dat de markt voor deze warmtetechniek, mede gestimuleerd door het nieuwe subsidiebeleid, sterk zal gaan groeien. Zolang de markt verder groeit, zullen de prijsdalingen van de laatste jaren aanhouden.

Lagere elektriciteitsprijzen door zon- en windenergie zullen een breed gebruik van warmtepompen stimuleren. Het is tevens een techniek die inspeelt op een consumentenwens naar meer onafhankelijkheid in de energielevering, en kan zorgen voor vraagflexibiliteit waardoor de elektriciteitsproductie van zon en wind optimaler kan worden geabsorbeerd. Met een keuze voor deze transitietechniek zal, conform de wens van de minister, gas worden vervangen door een duurzame energiedrager voor warmte zonder dat daar nieuwe grootschalige warmtenetten voor nodig zijn. De in 2016 toegewezen subsidies voor warmpompsystemen zijn een stap in de goede richting, maar er is meer nodig om van HR-ketels een achterhaalde warmtetechnologie te maken. De overheid zou moeten kiezen voor warmtepompen als preferente warmtechnologie, en ze zou die keuze moeten koppelen aan concrete doelen voor 2025. Het behalen van die doelen kan worden gestimuleerd moet de volgende maatregelen:

  • Creëer duidelijkheid over de hoogte en duur van subsidies voor warmtepompsystemen
  • Verlaag het BTW-tarief voor de aanschaf en installatie van warmtepompsystemen
  • Verklein administratieve en organisatorische drempels voor verenigingen van eigenaren en coöperaties voor het toekennen van collectief opgewekte warmte aan individuen.
  • Meer aandacht voor warmtepompsystemen in het MBO-opleidingssysteem en laagdrempelige herscholingstrajecten voor installateurs.
  • Stimuleer vervanging van de warmtebron van blokverwarming door warmtepompsystemen (in plaats van CV ketels). Schep goede voorwaarden voor de installatie van warmtepompen bij corporatiewoningen, onder andere door woningbouwcorporaties toe te staan om de warmtevoorziening voor hun huurders te organiseren.
  • Pas in alle utiliteitsgebouwen van de overheid warmtepompsystemen toe.
  • Stimuleer lokale warmtenetten en warmteopslag bij nieuwbouw.

Met een keuze voor warmtepompsystemen en door te investeren in de ontwikkeling van elektrische warmtetechnologieën geeft de overheid een duidelijk signaal aan de markt. Samen met het bedrijfsleven kan Nederland elektrische warmtetechnologieën ontwikkelen die straks ook door de industrie op grote schaal kunnen worden toegepast om industriële CO2 emissies te beperken.

Nederland kan energierevolutie versnellen

De komende zeven jaar zal in Nederland meer zon- en windcapaciteit worden gerealiseerd dan in de gehele periode van 2000 tot 2023 aan fossiele capaciteit. Ook wereldwijd wordt die trend verwacht. De markt voorziet dat CO2-regulering emissieloze energieproductiesystemen stimuleert die hoofdzakelijk gebaseerd zullen zijn op de omzetting van wind en zon in elektriciteit. Die duurzaam geproduceerde elektriciteit wordt de energiedrager van de toekomst.

Gestimuleerd door de markt, kan zonne-energie in combinatie met batterijen en warmtepompen voor een energierevolutie zorgen

Gestimuleerd door de markt, kan zonne-energie in combinatie met batterijen en warmtepompen voor een energierevolutie bij huishoudens gaan zorgen. De implicaties voor het overheidsbeleid zijn duidelijk. Zet de middelen voor energietransitiebeleid in voor energietransitietechnologieën die volgens de markt de beste kansen hebben. Door in haar beleidkeuzes de markt te volgen, stimuleert de overheid een emissieloze energievoorziening en geeft een duidelijk signaal af aan investeerders, vooral aan onze eigen pensioenfondsen. Die hebben geen reden meer om de premies die ze aan het Nederlandse besteedbaar inkomen ontrekken, niet voor een veel groter deel in de Nederlandse energievoorziening te investeren. Nederland kan met het geld van de pensioenfondsen gericht gaan investeren in een slimme energievoorziening van de toekomst en zich ontwikkelen tot smart energy hub van Europa. Ons land versnelt hiermee de door de markt verwachte energierevolutie en kan de vruchten van die revolutie mondiaal exporteren — bijvoorbeeld naar ontwikkelingslanden, die daarmee de beschikking krijgen over goedkope zonne-energie om hun economieën te stimuleren.

Over de auteurs

Maarten van der Kloot Meijburg (1960) is directeur van adviesbedrijf MKM Consultancy, en partner van  energie-consultants Eemflowenergy en van eRiskgroup. Hij is geschoold als economisch historicus en heeft twaalf jaar gewerkt in managementposities op handelsafdelingen in de financiële- en energie sector en zeven jaar als strategisch adviseur en projectmanager in de energiesector. Van der Kloot Meijburg was onder meer directeur van Nuon Wholesale Energy Services en manager van de liability Sales Group van Rabobank International.

Ruut Schalij kan bogen op een lange loopbaan in de financiële wereld. Hij was voor diverse banken werkzaam als derivatenhandelaar en risicomanager (onder andere voor Rabobank International). In de energiesector werkte hij bij Nuon. Eerst als risicomanager, later was hij onder andere verantwoordelijk voor strategie en businessontwikkeling.

Lees verder Inklappen

Deel dit artikel, je vrienden lezen het dan gratis

Over de auteur

Gastauteur

Gevolgd door 338 leden

FTM.nl biedt opiniemakers de gelegenheid om – op uitnodiging – een bijdrage aan maatschappelijke discussies te leveren.