Sinds 2009 is het opgestelde fotovoltaïsche vermogen in de wereld met 40% per jaar gegroeid (wat neerkomt op meer dan een verzesvoudiging), het vermogen aan windenergie is in die tijd verdubbeld. Energie uit wind- en zon komt niet op afroep en dus moet de overmaat tijdelijk worden opgeslagen. Dat kost geld, maar ook energie. Een onderzoeksgroep van de Amerikaanse Stanford-universiteit heeft bekeken of dat er allemaal wel uit kan. De onderzoekers kwamen tot de conclusie dat windenergie energetisch gezien een energieopslag van drie dagen ‘windarbeid’ kan hebben. Bij zonne-energie is de marge kleiner: 24 uur. Met andere woorden: vooral windenergie is een betrouwbare bron van schone energie.
“We hebben gekeken naar de bijkomende energiekosten voor zonne- en windenergie die nodig zijn voor energieopslag”, zegt Michael Dale. “Onze analyse laat zien dat de hedendaagse windturbines, zelfs met grootschalige opslag, energetisch haalbaar zijn. Bij zonnecellen is dat mogelijk als de hoeveelheid energie voor het maken van de zonnecellen zakt.” Ook de energiekosten voor het maken van accu’s moet omlaag.
In de studie bekeken de onderzoekers verschillende opslagsystemen: accu’s maar ook hydroelektrische opslag, een soort kunstmatige waterkracht. De uitkomst voor wind was, dus, gunstig. “Windturbines produceren veel meer energie dan dat ze gebruiken”, zegt Dale. De resultaten pakten vooral goed uit voor windturbines op land. Dale: “We vonden dat met landwindturbines met een opslag van drie dagen een jaarlijkse capaciteitsgroei van 100% mogelijk is, een verdubbeling per jaar, terwijl de energiebalans positief blijft.”
De wereld van de zonnecellen zal er nog wat aan moeten trekken om van zonnecellen betrouwbare energieleveranciers te maken. Betrouwbaar betekent dat je niet afhankelijk bent van de grillen van de zon en de wind en het dag/nachtritme. Het hangt wel van het type zonnecel af dat gebruikt wordt. Sommige zijn, in combinatie met opslag, netto-energieverbrassers. “Onze analyse laat zien dat energetisch bekeken zonnecellen maar tot 24 uur energie kunnen opslaan met een mengeling van opslagtechnieken”, zegt Dale. “Dat zou betekenen dat je die kunt gebruiken voor nachtelijk energiegebruik en dan kan het er energetisch wel uit.”
“Een voordeel van windenergie boven zonne-energie is het grote energetische rendement”, zegt mede-onderzoeker Sally Benson. “Binnen een paar maanden heeft een windturbine genoeg energie geproduceerd om de hoeveelheid energie te compenseren die in de productie gebruikt is. Bij zonnecellen gebeurt dat pas na twee jaar. Om duurzaam te zijn zal de hoeveelheid fossiele energie die gebruikt wordt voor de productie steeds verder omlaag moeten.”
De onderzoekers hebben bij hun analyse niet alles meegenomen. Zo berekenden ze niet de hoeveelheid energie die nodig is om de opslagsystemen te bouwen en periodiek te vervangen (een loodaccu, bijvoorbeeld, gaat maar 700 cycli mee). Ook hebben ze niet gekeken naar de hoeveelheid geld die er gemoeid is met de bouw en installatie van de opslagsystemen en aanlsuiting op het net. “Mensen vragen vaak of opslag echt een oplossing is voor wind- en zonneenergie”, zegt Benson. “Dat is veel te simplistisch. Opslag is goed noch slecht. Opslag van windenergie is misschien niet rendabel vergeleken bij het inkopen van elektriciteit van het net, maar het is energetisch haalbaar, zelfs bij een tweecijferige groei.” De zonne-cellen zijn nog niet zo ver.
Bron: Science Daily