Zonne-energie is energie van de zon in de vorm van warmte en licht. Deze energie, samen met secundaire vormen zoals windenergie, getijdenenergie, waterkracht en biomassa vormt meer dan 99,9% van alle hernieuwbare energie op Aarde.

De zon is een ster die zich gemiddeld op 150 miljoen kilometer afstand van de aarde bevindt. De energie die de zon uitstraalt ontstaat door kernfusie. De atmosfeer en de magnetosfeer (het magnetisch veld van de aarde) beschermen het leven op aarde tegen het grootste deel van de schadelijke straling die de zon naast licht en warmte eveneens uitstraalt.

De hoeveelheid energie die de aarde bereikt, is ca. 9000 maal groter dan de energiebehoefte van alle 7 miljard aardbewoners samen. De energie bereikt de aarde als licht en warmtestraling, een mengsel van elektromagnetische straling van verschillende golflengten, voor 99% liggend tussen 300 en 3000 nm. (De golflengten van zichtbaar licht vallen tussen 390 en 780 nm).

Zonnepanelen

Met zonne-energie wordt tegenwoordig meestal bedoeld de energie die mensen zelf met hun technologie opwekken direct vanuit van zonnestraling. Dit gebeurt op dit moment in Nederland en België vooral op twee manieren:

  • De meest gebruikte toepassing is door middel van zonnepanelen met fotovoltaïsche cellen (ook wel PV-cellen genoemd). Die zetten het licht direct om in elektriciteit: zonnestroom.
  • Een andere manier om gebruik te maken van zonlicht is thermische zonne-energie waarbij zonlicht wordt omgezet in warmte. Dit gebeurt door zonneboilers (oftewel zonnecollectoren).

De term zonnepanelen wordt voor beide methodes wel gebruikt en is dus niet geheel eenduidig.

Het grote probleem bij het praktisch gebruik van deze energie is dat de zonneconstante, de (maximale) hoeveelheid energie die per vierkante meter per tijdseenheid op het oppervlak valt, niet erg groot is. (ca 1367 Watt per vierkante meter in de bovenste lagen van de atmosfeer; op de grond minder, afhankelijk van de dikte van de tussenliggende laag lucht, de hoek waaronder de zon de aarde treft, de afstand tussen de aarde en de zon die met de seizoenen iets verandert, en vooral ook het voorkomen van wolken.)

Daarom moet de energie over een vrij groot oppervlak ‘geoogst’ worden om economisch rendabel te worden. Het woord oogsten is hier zeker van toepassing, omdat de landbouw al eeuwen niets anders doet dan zonne-energie oogsten in biochemisch gebonden vorm, zoals zetmeel in granen of aardappelen.

Voor landen waar de zon bijna de hele dag schijnt bestaat een goede technologie om zonne-energie te oogsten: geconcentreerde zonne-energie, ook wel thermische zonne-energie genoemd (in het Engels: CSP: Concentrated Solar Power). Hierbij worden de zonnestralen door middel van spiegels samengebracht op een klein oppervlak, waar een hoge temperatuur ontstaat. Met die hoge temperatuur wordt stoom gemaakt, waarmee net als in een gewone centrale elektriciteit wordt opgewekt.

Een andere vorm van duurzame zonne-energie is de zonnetoren. Lucht wordt opgewarmd door zonnewarmte onder een cirkelvormig doorschijnende collector die aan de rand open is. Zo vormt het doorschijnende dak samen met de grond een opslagruimte voor door de zon opgewarmde lucht.
Overdag warmen deze op en ’s nachts geven ze hun warmte af. Zo is er sprake van een constante stroom veroorzaakt door zonnewarmte. De energie die ontstaat bij deze opwaartse stroom lucht wordt door windturbines omgezet in mechanische energie en met generatoren wordt deze mechanische energie omgezet in elektrische energie.

Ter illustratie van het potentiële vermogen van grootschalige zonne-energie het volgende voorbeeld. Het energiegebruik van Europa bedraagt ca. 1020Joule/jaar (ruim 3 x 1012 Watt). Op basis van een energieopbrengst met een rendement van ca. 15% zou een gebied in de Sahara met een oppervlakte van netto ca. 50.000 vierkante kilometer voldoen voor alle energie die in Europa wordt gebruikt. Zie het oranje gebiedje op het kaartje in de Sahara. Dit is exclusief ruimte voor wegen, wonen en werken in het gebied van de zonnecentrale.

En mits het probleem van energieopslag en -transport wordt opgelost. Voor een dergelijke zonnecentrale in Zuid-Europa (bijvoorbeeld Spanje, zie de illustratie) zou grofweg het dubbele oppervlak nodig zijn. Met vanzelfsprekend dezelfde kanttekening m.b.t. logistiek en opslag zoals hiervoor genoemd. Bovendien gaat bij noordelijker gelegen centrales het verschil tussen de seizoenen een grotere rol spelen.

Zonnepanelen op een woning
Een ander groot voordeel van zonnepanelen is het feit dat men elektrische energie kan verkrijgen op plaatsen waar het moeilijk, of onmogelijk is, om elektrische leidingen te leggen.

Vermogen zonnepanelen meer dan de helft toegenomen
26-4-2019 00:00

Het opgesteld vermogen aan zonnepanelen is in 2018 met 1 500 megawatt gegroeid naar 4 400 megawatt. Dat is ruim de helft meer dan een jaar eerder. De toename was bij bedrijven (71 procent) groter dan bij woningen (37 procent), vooral door de aanleg van zonneparken. Dit blijkt uit nieuwe cijfers van het CBS.

Opgesteld vermogen zonnepanelenTotaalZonneparken bedrijvenDaken bedrijvenDaken woningenTotaal bedrijvenmegawatt
Toon tabelOpgesteld vermogen zonnepanelen (megawatt)
In 2018 kwam ongeveer 20 procent van het opgesteld vermogen bij bedrijven van zonneparken (veldopstellingen), in 2017 was dat nog 9 procent. Dat jaar telde ons land 22 parken met zonnepanelen. In 2018 waren dat 65 parken. In Noord-Nederland zijn de meeste zonneparken te vinden. Het grootste vermogen aan zonneparken staat opgesteld in West-Nederland.

Borsele grootste vermogen zonnepanelen van bedrijven
In 2018 stond in ons land voor 2 100 megawatt aan vermogen bij bedrijven opgesteld. Dat is een toename van 71 procent vergeleken met een jaar eerder. In Borsele staat met 71 megawatt het grootste vermogen aan zonnepanelen bij bedrijven opgesteld, gevolgd door Emmen en Noordoostpolder met beide 55 megawatt. In Borsele was ten opzichte van 2017 ook de grootste groei van panelen bij bedrijven te zien (+69 megawatt).
Het grootste vermogen van bedrijven en huishoudens samen (78 megawatt) aan zonnepanelen stond vorig jaar opgesteld in de gemeente Borsele.

Grootste vermogen zonnepanelen woningen in Almere
Op de daken van de Nederlandse woningen stond in 2018 voor 2 300 megawatt aan vermogen van zonnepanelen opgesteld, een jaar eerder was dat 1 680 megawatt. Dat is een toename van 37 procent. In Almere stond het grootste vermogen aan zonnepanelen. Daar stond vorig jaar voor 28 megawatt aan opgesteld vermogen.

Volgens de meest recente cijfers op wijk- en buurtniveau (2017) was in Almere het meeste opgestelde vermogen bij woningen te vinden in de wijken Almere Stad (10,3 megawatt), Almere Buiten (6,3 megawatt) en de buurten Muziekwijk Noord (1,4 megawatt) en Noorderplassen (1,1 megawatt).

10 of meer (megawatt)
5 (megawatt)
1 of minder (megawatt)
Opgesteld vermogen zonnepanelen woningen Almere, 2017
Toon tabelOpgesteld vermogen zonnepanelen woningen Almere, 2017 ( megawatt)
Grootste groei vermogen zonnepanelen woningen in Eindhoven
Na Almere hadden de gemeenten Utrecht en Amsterdam in 2018 met beide 26 megawatt het meeste opgestelde vermogen aan zonnepanelen bij woningen. Het meeste vermogen bij woningen werd in 2018 bijgeplaatst in Eindhoven en Leeuwarden. Daar werd vorig jaar 9,4 megawatt en 7,1 megawatt aan zonnepanelen in gebruik genomen.

Vergeleken met vijf jaar eerder groeide het opgestelde vermogen bij woningen in Almere en Amsterdam het meest, met respectievelijk 23 en 22 megawatt in de periode 2013 tot en met 2018.

Berekend per inwoner staan drie Groningse gemeenten bovenaan, met per inwoner een vermogen van 0,57 kilowatt in Loppersum, 0,44 kilowatt per inwoner in Ten Boer en 0,37 kilowatt per inwoner in Eemsmond.

Amsterdam snelste groeier van G4
Van de grote vier steden was in Amsterdam de grootste groei te zien in het opgesteld vermogen zonnepanelen bij woningen. Daar bedroeg het totale vermogen eind 2017 19 megawatt en was er een jaar later 7 megawatt bijgeplaatst. Vergeleken met de andere grote steden nam ten opzichte van 2013 ook het vermogen in Amsterdam het meest toe (22 megawatt).

Van de vier grote steden stond eind 2018 in Utrecht en Amsterdam het meeste opgesteld vermogen zonnepanelen bij woningen, beide 26 megawatt. Binnen de gemeente Utrecht was in 2017 in de wijken Vleuten-De Meern en Leidsche Rijn het meeste opgestelde vermogen te vinden, respectievelijk 4,5 en 3,9 megawatt.

Wijze van berekenen
Het opgesteld vermogen aan zonnestroom installaties in Nederland wordt berekend op basis van het combineren van data uit een aantal registraties (PIR, Certiq, BTW, RVO en EIA). Installaties worden vervolgens ingedeeld naar woningen en bedrijven en bedrijfstype op basis van koppeling met de Basisadministratie Adressen en Gebouwen, Klantenbestanden woningen en bedrijven en het Aansluitingenregister Elektriciteit.

De kwaliteit wordt gewaarborgd door de toepassing van diverse correctie- en controle methoden, onder ander op dubbeltellingen tussen registraties en verschillende jaren, vermogens en jaar in gebruik name. De verwachting is dat op basis van de gebruikte registraties minimaal 95 procent van het totaal opgestelde vermogen in Nederland bekend is. Wel is bekend dat registraties naijlen waardoor voorlopige cijfers het opgesteld vermogen in dat jaar kunnen onderschatten.

Bronnen

www.cbs.nl 2019
www.nrc.nl 2019