Wikipedia

Zonnepaneel

Een zonnepaneel, fotovoltaïsch paneel of PV-paneel is een paneel met aan elkaar gekoppelde fotovoltaïsche zonnecellen (ook PV-cellen genoemd), waarmee elektriciteit kan worden opgewekt. PV is de afkorting van het Engelse woord 'photovoltaic'.

Zonnepanelenpark in Nevada (Verenigde Staten)
Wim Sinke (UvA en ECN) over zonnepanelen - Universiteit van Nederland, 2017 (14 min.)
Natuurkundige Angèle Reinders (Universiteit Twente & TU Eindhoven) over zonnepanelen - Universiteit van Nederland, 2020 (11 min.)

Het zonnepaneel zet een deel van de fotonen uit het zonlicht om in elektriciteit. De zonne-energie die zo wordt opgevangen is een vorm van duurzame energie. Het vermogen van een PV-installatie wordt uitgedrukt in wattpiek (Wp), dat is de hoeveelheid energie die de panelen samen onder standaard-omstandigheden kunnen opwekken.

Zonnepanelen kunnen als netgekoppeld zonnestroomsysteem worden toegepast in het elektriciteitsnet, off-grid in net-onafhankelijke systemen voor energieopwekking in afgelegen gebieden, in losse apparaten die zijn voorzien van een aantal zonnecellen en ook in de ruimtevaart.

Een zonnepaneel moet niet worden verward met een zonnecollector. Deze is op een ander principe gebaseerd, namelijk opwarming van een stromend medium, meestal water.

Bouw en werking

bewerken
  Zie Fotovoltaïsche cel voor het hoofdartikel over dit onderwerp.
 
Zonnepaneel langs de Duitse autoweg

Zonnecellen zijn meestal gemaakt van silicium. Dat silicium bestaat uit twee lagen. Onder invloed van licht wordt elektrische spanning opgewekt tussen de lagen. Daarom heten zonnecellen ook wel fotovoltaïsche cellen (Oudgrieks φῶς, phōs: licht, en volt naar de eenheid van elektrische spanning). Afgekort wordt gesproken van PV-systemen.

PV-systemen kunnen ook worden gemaakt met behulp van de dunnelaagtechnologie. Hierbij wordt gebruikgemaakt van amorf silicium. Deze elementen hebben een lager rendement, maar zijn ook beduidend goedkoper. Het rendement van gangbare zonnecellen ligt tussen ca. 15 en 20%, waarbij de cellen met betere rendementen (nieuwere techniek) wel duurder zijn.

Een zonnecel die met zijn esthetische kwaliteit bijzonder geschikt is voor zichtbare architecturale toepassingen, is de achtercontactcel. Die wordt zo genoemd omdat alle elektrische contacten op de achterzijde plaatsvinden en de voorkant een nauwelijks zichtbaar metalen raster heeft, zonder storende dubbele metaalstroken. Dat resulteert ook in een grotere bruikbare oppervlakte van de cellen en hoeveelheid geleverde stroom.

Standaard afmetingen

bewerken

In de praktijk werkt men meestal met standaardpanelen van bijvoorbeeld 60 vierkante zonnecellen van elk 156 mm zijde, wat overeenkomt met een afmeting van het paneel van ongeveer 1,6 m².

Standaardmaten voor een zonnepaneel zijn in Nederland 165 cm in de lengte bij 99 cm in de breedte, waarmee een capaciteit kan worden opgewekt tussen de 245 Wp en 285 Wp. Een kleinere maat is 125 cm bij 99 cm en de grotere maat is 192 cm bij 99 cm.[1]

Soorten siliciumcellen

bewerken

De wijze waarop silicium is verwerkt bepaalt de kwaliteit van het paneel. Er zijn drie soorten, te weten: monokristallijn, polykristallijn en amorf (zoals hierboven al beschreven).

  1. Monokristallijn: De zonnecellen in een monokristallijn zonnepaneel bestaan uit één kristal. Het oppervlak van monokristallijne zonnecellen heeft geordende elektroden en is egaal zwart. Deze zonnepanelen hebben het hoogste rendement. Monokristallijne zonnepanelen hebben enkele procenten meer opbrengst dan polykristallijne. Deze panelen zijn duurder, maar hebben een hoger rendement per oppervlakte. De beste keuze voor het behalen van een maximale rendement en bij een beperkte ruimte.
  2. Polykristallijn: In een polykristallijn zonnepaneel bevinden zich zonnecellen die bestaan uit meerdere grove kristallen. Een polykristallijne zonnecel vertoont een soort gebroken schervenpatroon. De polykristallijne zonnepanelen zijn gunstig geprijsd en bieden een redelijk hoog rendement, hoewel minder rendement dan monokristallijne zonnepanelen. Wanneer er genoeg ruimte op een dak aanwezig is, is dit de beste keuze.
  3. Amorf: In een dunne-filmzonnepaneel wordt amorf silicium gebruikt. Amorfe zonnepanelen bevatten geen kristallen maar poeder. Hierdoor zijn ze zeer buigzaam. De amorfe zonnepanelen geven het minste rendement van de drie. De prijs ligt wel een stuk lager, maar deze zonnecellen zijn minder geschikt voor toepassing in zonnepanelen.

Verschijningsvormen

bewerken

De bekendste verschijningsvorm van zonnepanelen is in een metalen omlijsting. Daarnaast zijn er ook:

  • flexibele panelen
  • frameloze glas-glas zonnepanelen (toegepast op Station Utrecht Centraal)
  • dunnefilmpanelen (CdTe, CIGSSe, CIS, a-Si, µc-Si)
  • dakpannen met geïntegreerde PV-cellen.
 
Panoramisch zicht op het solar park van Cariñena, Zaragoza, Spanje.

Toepassing

bewerken

Verschillende toepassingen voor zonnepanelen zijn:

  • Off-grid of autonome toepassing
  • Ruimtevaart
  • Direct verbruik
  • Netgekoppelde zonnestroomsystemen
  • Zonneparken

Off-grid of autonome toepassing

bewerken
  Zie Off-grid voor het hoofdartikel over dit onderwerp.

Men vindt zonnecellen vaak op plaatsen waar het te duur of onmogelijk is om gebruik te maken van het lichtnet, hoogspanningsnet of van een aggregaat. Toepassingen zijn bijvoorbeeld op zeiljachten, lichtboeien op het water, lantaarnpalen op afgelegen kruispunten of het gehele dorp zoals Rema in Ethiopië. Ook draagbare voorwerpen zoals rekenmachines en zaklampen worden voorzien van zonnepanelen. Om de stroom op te kunnen slaan is er een accusysteem nodig.

Ruimtevaart

bewerken

Een gebied waar zonnepanelen op grote schaal zeer succesvol worden toegepast is de ruimtevaart. Ruimtevaartuigen in een baan om de Aarde en met bestemmingen in het binnenste deel van het zonnestelsel worden veelal uitgerust met zonnepanelen. De bekendste in een baan om de aarde is het Internationaal ruimtestation ISS. Het grootste deel van dit ruimtestation bestaat uit een centraal geraamte waaraan zestien enorme zonnepanelen zijn bevestigd. Voor bestemmingen verder dan Mars is het licht te zwak voor een efficiente toepassing van zonnepanelen.

Direct verbruik

bewerken

Er is de mogelijkheid dat een zonnepaneel direct een verbruikend toestel aandrijft. In de zuiverste vorm heeft dit enkel toepassing als "desk gadgets", denk daarbij aan een ventilator die het doet wanneer er voldoende licht op het bijbehorende PV-paneel valt.

In huisinstallaties met een PV-installatie wordt ook over direct verbruik gesproken wanneer de kWh-meter van de netbeheerder 0 watt aangeeft op het inkoop telwerk en er wel verbruikers zijn in de woning. In dit geval wordt de gegenereerde zonne-energie direct verbruikt door de huisinstallatie.

Netgekoppeld zonnestroomsysteem

bewerken
  Zie Netgekoppeld zonnestroomsysteem voor het hoofdartikel over dit onderwerp.

In Nederland en België worden de meeste zonnepanelen via een omvormer (inverter) aan het elektriciteitsnet gekoppeld. Overtollige energie kan dan via het net worden verdeeld. Via de energieleverancier wordt hiervoor een vergoeding per kilowatt gegeven.

Zonneparken

bewerken

Steeds meer wordt zonne-energie collectief opgewekt in zonneparken, ook wel zonneweiden genoemd. Deze bestaan uit een groot aantal zonnepanelen. Meestal zijn ze gekoppeld aan het elektriciteitsnet.

In november 2019 werd een proef gestart met drijvende panelen op de Noordzee. Ook in Indonesië en Vietnam staan (stand 2020) projecten op stapel voor zonnevelden op water, hierbij gaat het om meren. Ook een drijvende zonneweide op het IJsselmeer zou overwogen kunnen worden.[2]

Opbrengst

bewerken
 
Een elektriciteitsnet met een hoog percentage aan hernieuwbare energiebronnen heeft over het algemeen een flexibelere opwekking nodig in plaats van basislastcentrales

De opbrengst van een zonnepaneel is afhankelijk van een aantal factoren:

  • De effectieve lichtinval: bij schuin invallend licht is de opbrengst kleiner.
  • Het seizoen: er is langer zonlicht in de zomer, de zon staat hoger aan de hemel en er is minder bewolking.
  • Rendement; het percentage van de energie in het op het zonnepaneel vallende zonlicht dat wordt omgezet in elektriciteit. Het rendement verschilt onder meer afhankelijk van het type zonnecel en de ouderdom.
  • Temperatuur; bij hoge temperaturen wordt minder vermogen opgewekt dan bij lage temperaturen. Dit heeft te maken met de hogere diodedoorlaatspanning (temperatuurcoëfficiënt −2 mV/°C) bij lagere temperatuur. Op een nominale PV-celspanning in het maximumvermogenspunt van 400 mV betekent dit ongeveer 5% daling van het geleverde vermogen voor elke 10 °C temperatuurstijging.

Om het vermogen van zonnepanelen te kunnen vergelijken, zijn er standaardcondities opgesteld: een instraling van 1000 W/m², waarvan het spectrum overeenkomt met het spectrum van zonlicht bij een luchtmassa van 1,5 (dit betekent dat het zonlicht een afstand door de atmosfeer heeft afgelegd die gelijk is aan anderhalfmaal de gemiddelde dikte van de atmosfeer) en een celtemperatuur van 25 °C. Het maximale elektrische vermogen van een zonnepaneel onder deze condities wordt het piekvermogen genoemd en wordt geschreven als Wp (wattpiek).

Optimale opstelling

bewerken

De optimale opstelling van zonnepanelen wordt door een complex aan factoren bepaald. Wanneer (zonne)licht loodrecht op een paneel valt, wordt de meeste stroom geproduceerd, al wordt dit minder naarmate het paneel warmer wordt. Uit economische en technische overwegingen worden panelen veelal vast gemonteerd. Daarbij wordt meestal een richting gekozen die, over het jaar gemiddeld, de meeste stroom oplevert. De meeste stroom wordt dan dagelijks rond de middag geproduceerd. Aangezien niet alle stroom op dat moment verbruikt wordt, kan voor een andere positie worden gekozen, bijvoorbeeld richting oosten en westen. Het verlies aan opbrengst is daarbij beperkt. Het stroomnet kan rond de middag overbelast raken, de panelen worden dan automatisch uitgeschakeld volgens de voorschriften van de netbeheerder.[3]

Installatie

bewerken

De opbrengst van de zonnepanelen is mede afhankelijk van het toegepaste PV-systeem. Van belang is de plaatsing van de panelen, de keuze van de omvormer en de toepassing van optimizers en eventuele opslagsystemen.

De gelijkstroom van zonnepanelen wordt doorgaans omgezet in wisselstroom. Doordat de omvormer verliezen veroorzaakt is de capaciteit van de omvormer mede bepalend voor de effectieve opbrengst. In de praktijk wordt deze veelal zo gekozen, dat de maximale productie van de panelen niet benut wordt, ten gunste van een beter rendement bij een lagere productie van de panelen.

Montage

bewerken

Op daken versus op de grond

bewerken

Zonnepanelen kunnen geplaatst worden op daken of er kan gekozen worden om een gedeelte van de schaarse ruimte op te offeren voor de plaatsing van zonnepanelen. De plaatsing van zonnepanelen op daartoe geschikte daken (wat betreft hellingshoek en positie richting de evenaar) leidt tot een betere benutting van de schaarse ruimte. Dit wordt versterkt door het feit dat er bij panelen op de grond er nog ruimte tussen de panelen moet zijn om schaduw te voorkomen en om er bij te kunnen komen voor onderhoud. Volgens een studie van hoogleraar Wim Sinke voldoet voor de opwekking van de hoeveelheid energie die nu wordt gebruikt in Nederland, naast een paar vierkante kilometer voor accu's, één zonnepark van 35 bij 35 kilometer. Als er alleen zonnepanelen op daken worden gelegd, in optimale richting, 25 bij 25 kilometer.[4]

Indak versus opdak zonnepanelen

bewerken

Er zijn hoofdzakelijk twee verschillende soorten systemen om zonnepanelen op het dak te plaatsen. Het indaksysteem en het meer bekende opdaksysteem.

Liggende plaatsing versus staande plaatsing

bewerken

Qua rendement zijn er geen verschillen om de zonnepanelen liggend (landscape) of staand (portrait) te plaatsen. De afweging is veelal afhankelijk van:

  • Kosten voor het montagemateriaal
  • Ruimte op het dak (portrait is meer tussenruimte nodig)
  • Afmetingen van het dak (bij optimale benutting van het dak kan soms portrait en soms landscape de beste keuze zijn)
  • Zichtbaarheid op het dak, landscape geplaatste zonnepanelen zijn minder zichtbaar
  • Benodigde ballast (voor portrait geplaatste zonnepanelen is meer ballast nodig)

Productie, onderhoud, levensduur en milieu-impact

bewerken
 
Impact op het aantal doden door luchtvervuiling en de impact op klimaatverandering van diverse energiebronnen. Zonne-energie is een van de energiebronnen die het minst doden veroorzaakt en het minst broeikasgassen uitstoot.

Productie en distributie

bewerken

De productie van zonnepanelen vindt grotendeels plaats in China. Van de in Nederland gebruikte zonnepanelen wordt ca. 80% geheel in China geproduceerd, terwijl er bij de overige 20% in bijna alle gevallen gebruik is gemaakt van grondstoffen of halffabricaten uit China.[5] Zo wordt 97% van de wafers (dunne plakken silicium) die wereldwijd in zonnepanelen worden gebruikt, geproduceerd in China.[6]

Bij de productie en distributie van zonnepanelen komen in de meeste gevallen broeikasgassen en soms giftige stoffen vrij. Dit vindt plaats bij de winning van de benodigde materialen, de productie (assemblage) van de zonnepanelen en bijbehorende apparatuur en bij de distributie (het transport naar de plaats van bestemming). Ook de verwerking van afgedankte zonnepanelen en bijbehorende apparatuur kan een milieu- en/of klimaatimpact hebben. Wanneer een zonnepaneel elektriciteit produceert die anders met fossiele brandstoffen was opgewekt, is de uitstoot van broeikasgassen door productie en transport vaak na een paar jaar al gecompenseerd.[7] Wanneer een zonnepaneel een eveneens emissievrij elektriciteitsproductiemiddel vervangt, kan deze verhouding anders liggen. Verder hebben andere kwesties rondom de productie van zonnepanelen aandacht gekregen, waaronder geopolitieke afhankelijkheidsrelaties en mensenrechtenschendingen.[8]

Voor de productie van zonnepanelen en bijbehorende apparatuur, zoals omvormers en kabels, worden diverse grondstoffen gebruikt, waaronder schaarse grondstoffen. Deze grondstoffen moeten middels mijnen uit de grond worden gehaald en bewerkt worden om deze geschikt te maken voor productie. Mijnbouw is een energie-intensieve activiteit die ook impact kan hebben op factoren zoals lucht- en grondwaterkwaliteit, biodiversiteit en maatschappelijke kwesties.

De belangrijkste grondstof voor 95% van de zonnepanelen die in 2023 wereldwijd op de markt zijn is silicium.[7] China en Rusland zijn de twee grootste producenten van silicium wereldwijd.[9] Hoewel dit geen schaarse grondstof is, kost de winning en kristallisering veel energie. Dit beperkt de productielocaties tot plekken waar zowel silicium gewonnen kan worden als voldoende goedkope energie beschikbaar is.[7] In China wordt deze energie voor het grootste deel opgewekt met kolencentrales, met uitstoot van o.a. koolstofdioxide en fijnstof tot gevolg. Daarnaast wijzen verschillende onderzoeken op de inzet van Oeigoerse dwangarbeiders.[5]

Een andere belangrijke grondstof voor zonnepanelen is zilver (in 2022 kwam meer dan 10% van de wereldwijde vraag naar zilver voort uit zonnepanelen[10]). Zilvermijnbouw heeft in het verleden al geleid tot vervuiling van water en ontheemding van lokale gemeenschappen. Ook bij de winning van andere belangrijke grondstoffen zoals bauxiet en koper gelden milieu- en maatschappelijke risico's. Een sterke toename van de vraag naar zonnepanelen om de klimaatdoelen te behalen leidt veelal tot een sterke toename van de vraag naar deze grondstoffen.[11]

De assemblage van de zonnepanelen met behulp van de diverse grondstoffen is eveneens een energie-intensief proces, dat in China grotendeels is gebaseerd op energie uit kolen. Bij het transport van de grondstoffen naar de fabrieken en van de zonnepanelen naar de landen van bestemming komen in de meeste gevallen ook broeikasgassen vrij, hoewel dit een relatief kleiner gedeelte uitmaakt van de totale emissies.[7]

Een energiesysteem dat in grotere mate is gebaseerd op zonnepanelen, vergt daarnaast diverse aanpassingen. Zo zijn grote uitbreidingen van het elektriciteitsnet nodig, om netcongestie te voorkomen[12]. Vanwege de weersafhankelijkheid van zonnepanelen zijn daarnaast oplossingen nodig om vraag en aanbod in balans te houden, waaronder opslagmiddelen, aanbod-gestuurde systemen en internationale hoogspanningsverbindingen. Deze aanpassingen kunnen diverse effecten hebben op o.a. milieu, vraag naar grondstoffen en emissies.

Onderhoud

bewerken

Vervuilde zonnepanelen verlagen de opbrengst ervan, echter is het oppervlak van de zonnepanelen - afhankelijk van omgevingsfactoren - relatief onderhoudsarm. Schuin liggende zonnepanelen spoelen veelal grotendeels schoon door de regen en eventueel kan met een periodieke schoonmaakbeurt aanslag worden verwijderd. Zonnepanelen worden soms voorzien van een nanocoating: een vuilafstotende laag waardoor het licht minder snel geblokkeerd wordt door mogelijk vuil.

Mechanische schade kan ontstaan door inslag van bliksem, vallende voorwerpen, hot spots of storm. Bij brand kan dit door rondvliegende glassplinters grote gevolgen hebben voor het milieu en de leefomgeving[13] en economische schade[14] opleveren.

Levensduur

bewerken

Leveranciers van zonnepanelen stellen dat de technische levensduur van zonnepanelen rond de 25 jaar bedraagt. Het Kiwa schat dat de helft van de zonnepanelen de levensduur van 20 jaar niet haalt.[15] De praktische levensduur ligt volgens onderzoek dichter bij 10 tot 17 jaar.[16][17] De gemiddelde leeftijd van de omvormer ligt rond de 10 à 15 jaar.[18] Mensen laten hun zonnepanelen bovendien vroegtijdig vervangen, omdat het rendement van de panelen ieder jaar minder wordt. Het kan dan economisch aantrekkelijk zijn om eerder nieuwe panelen aan te schaffen dan na de maximale levensduur.[19]

Afvalstroom

bewerken

Afgedankte zonnepanelen (en omvormers) worden in Nederland en de Europese Unie gerekend tot de afvalcategorie e-waste (Afgedankte Elektrische en Elektronische Apparatuur (AEEA)). Volgens de Europese AEEA-richtlijn zijn producenten en importeurs die zonnepanelen in de EU verkopen verantwoordelijk voor de inzameling en verwerking ervan als ze worden afgedankt. Zij moeten daarom een inzamelsysteem opzetten en zich inschrijven bij en rapporteren aan een register. In Nederland zijn dit respectievelijk Stichting Open Nederland en Nationaal (W)EEE Register. De producenten en importeurs zijn verantwoordelijk voor de financiering van deze organisaties, die zij doorberekenen in de prijs van de zonnepanelen middels een vaste bijdrage per paneel. De EU loopt hiermee voorop wat betreft regelgeving rondom de verwerking van afgedankte zonnepanelen. In de meeste landen in de wereld worden zonnepanelen nog aangemerkt of behandeld als restafval.[20] Ook in Nederland werd desondanks in 2021 maar de helft van alle e-waste ingezameld voor hoogwaardige verwerking.[21]

De materialen die vrijkomen bij het afdanken van een fotovoltaïsche cel zijn afhankelijk van het type zonnepaneel. In volgorde van volumes, bestaat de afvalstroom o.a. uit: glas, aluminium, koper, silicium (kristallijn), zilver, telluur, cadmium, seleen, indium, germanium en gallium.[22] Ook wordt meestal lood gebruikt om mee te solderen.[23] Afhankelijk van de constructie waar het paneel onderdeel van uitmaakt, kunnen er nog andere bouwmaterialen vrijkomen zoals beton, staal en kunststoffen.[24] Sommige van de afvalstoffen, zoals cadmium en lood, kunnen een risico voor de gezondheid en het milieu vormen. Dit vormt met name een probleem in landen waar e-waste nauwelijks wordt verwerkt, zodat het o.a. het grondwater kan vervuilen,[25] maar ook in Nederland wordt loodhoudend restmateriaal in het milieu gebracht.[23]

De explosieve groei van het aantal zonnepanelen wereldwijd gaat gepaard met een sterke groei van de bijbehorende afvalstroom. In Nederland komen er jaarlijks ca. 10 miljoen nieuwe zonnepanelen bij, en de afvalstroom bedraagt naar verwachting 250.000 afgedankte zonnepanelen in 2030.[19] In 2020 werden er in Nederland nog 12.000 zonnepanelen uit gebruik genomen.[26] Vanwege de levensduur van de panelen, zit er een vertraging in het effect op het volume van de afvalstroom.

Onderzoekers berekenden in opdracht van het Europees Milieuagentschap een toename van de hoeveelheid afvalmateriaal voortkomend uit fotovoltaïsche cellen in Europa van ca. 50.000 ton in 2020 tot ca. 1.500.000 ton per jaar in 2030, uitgaande van een levensduur van 25 jaar per paneel.[22] Het Internationaal Agentschap voor hernieuwbare energie en het Internationaal Energieagentschap berekenden een wereldwijd ontstaan afvalvolume uit zonnepanelen van 60-78 miljoen ton in 2050.[20] Ter vergelijking: de totale e-waste afvalstroom wereldwijd (incl. alle andere soorten elektrische / elektronische producten) bedroeg in 2019 volgens de Verenigde Naties ruim 50 miljoen ton.[27]

Recycling

bewerken

In de Europese Unie moet 85% van het gewicht van een zonnepaneel recyclebaar zijn. Het grootste deel van zonnepanelen bestaat uit gemakkelijk te recyclen glas (dat voornamelijk bestaat uit de stof silica of siliciumdioxide, dat weer wordt gemaakt van zand) en elektroden van metaal.[28] Anno 2021 is volledige en hoogwaardige recycling van zonnepanelen echter nog niet mogelijk, omdat ze zijn opgebouwd uit verschillende lagen die versmolten zijn en zonnepaneelproducenten de zonnecellen in een transparante lijmlaag inpakken om ze te beschermen.[29] Hierdoor kunnen de verschillende materialen niet meer goed worden gescheiden, en alleen worden hergebruikt in laagwaardige toepassingen, en niet in nieuwe zonnepanelen. Het merendeel wordt daarom vergruisd en ingezet in bijvoorbeeld isolatiemateriaal, beton of bodemverharder onder wegen.[30][23] Zo wordt weliswaar 96% van de grondstoffen teruggewonnen uit de oude panelen die zijn ingezameld, maar zijn juist de schaarse mineralen en kritieke metalen die voor efficiënte energieproductie zorgen van een zonnepaneel niet terug te winnen en worden daardoor niet of niet naar waarde hergebruikt.[26]

Hierbij speelt ook het economische aspect een belangrijke rol: oude zonnepanelen vergruizen in een shredder is in 2022 goedkoper dan wat terugwinning van de zeldzame grondstoffen zou opleveren. Ook staat het financieringsmodel voor de verwerking van afgedankte zonnepanelen in 2022 ter discussie, omdat dit te weinig zou opleveren voor hoogwaardige verwerking en in de toekomst mogelijk helemaal tekort kan schieten.[19][23][31]

Omdat bij hergebruik in laagwaardige toepassingen ook bepaalde schadelijke stoffen zoals pfas of lood zo onvoldoende uit de afvalstroom worden gefilterd, kunnen deze bij hergebruik van het materiaal in het milieu belanden.[23] Bovendien leidt een gebrek aan hergebruik tot een grotere vraag naar zeldzame grondstoffen, wat bijdraagt aan uitputting van de bodem en negatieve milieueffecten als gevolg van grondstofwinning.[26]

In Nederland staan in 2021 geen fabrieken die zijn gespecialiseerd in recycling van zonnepanelen. Voor panelen uit Nederland vindt dat alleen plaats in Duitsland en België. Deze recyclingfabrieken zijn echter kleinschalig en niet toegerust op de grote toename van het aantal zonnepanelen en bijbehorende toekomstige afvalstroom.[26]

Impact biodiversiteit

bewerken

De impact van zonneparken op de biodiversiteit in Nederland wordt nog onderzocht. In veel gevallen hangt de impact samen met waar de grond eerder voor werd gebruikt.[32] Uit onderzoek van de Wageningen Universiteit (WUR) blijkt dat het vervangen van landbouwgrond door zonneparken meestal leidt tot een hogere biodiversiteit.[33] De zonnepanelen kunnen juist voor een vermindering in biodiversiteit zorgen wanneer deze op braakliggende- of natuurgrond worden geplaatst. Er zijn diverse manieren om de biodiversiteit in zonneparken te stimuleren. Volgens de WUR waren er bij bijna alle onderzochte zonneparken verbeteringen mogelijk op dit gebied. De uitbreidingen van het hoogspanningsnet die nodig zijn als het gevolg van een sterke groei van zonnepanelen kunnen ook een effect hebben op landschap, milieu en biodiversiteit[34].

Slimme meters

bewerken

Bij een ouderwetse analoge elektriciteitsmeter draait de teller terug voor zover zelf opgewekte stroom wordt teruggeleverd en wordt deze stroom daardoor automatisch verrekend. In een Europese richtlijn uit 2006 werd uitgegaan van een verplichte aansluiting van een slimme meter in nieuwbouw en bij renovatie. Via zo'n meter kan de door zonnepanelen opgewekte stroom door het energiebedrijf op afstand worden uitgelezen en verrekend met de door hen geleverde elektriciteit. Het streven in de Europese richtlijn was dat in 2020 ten minste 80% van de consumenten moest zijn voorzien van een slimme meter. Het Nederlandse kabinet besloot in 2010 dat het op afstand uitlezen van een slimme meter voorlopig op vrijwillige basis zou zijn en toestemming van de eindgebruiker vereiste.[35] Anno 2024 kan de consument de plaatsing van een slimme meter weigeren, of de oude meter kosteloos laten vervangen en eventueel het op afstand laten uitlezen laten uitschakelen.[36]

In België was er geen sprake van verplichte vervanging van de elektriciteitsmeter door een slimme meter, wat inhield dat door het terugdraaien van de kWh-meter er automatisch een salderingsregeling was. Vanaf 2024 is de slimme meter echter verplicht geworden.[37]

Subsidiëring

bewerken

Nederland

bewerken

Voor 1 januari 2023 konden particulieren bij plaatsing van zonnepaneelsystemen bij de belastingdienst de btw terugvragen. Vanaf 1 januari 2023 is de btw op zonnepanelen is in Nederland afgeschaft. De btw is omlaag gegaan van 21% naar 0%. Dit zogenoemde nultarief geldt alleen als de zonnepanelen worden geïnstalleerd op woningen of bijgebouwen van een woning, zoals een schuur. Particulieren hoeven de btw dan niet meer terug te vragen bij de Belastingdienst.[38]

Verder geldt ook (nog) de salderingsregeling waarbij het geleverde aantal kilowattuur aan het net wordt verrekend met het afgenomen aantal kilowattuur. Deze blijft geldig tot (minimaal) 2023.[39] Daarnaast geldt er ook de postcoderoosregeling (Regeling Verlaagd Tarief) waarbij particulieren die daartoe een vereniging of coöperatie hebben opgericht in een gebied van de eigen postcode en aangrenzende postcodes (de cijfers) van een duurzame bron stroom afnemen met een verlaagd energietarief. Deelnemers zijn daarbij tot een verbruik van 10.000 kWh vrijgesteld van energieheffing en btw, terwijl de opgewekte kilowatturen verkocht kunnen worden. Ondernemers kunnen bij het plaatsen van zonnepanelen gebruik maken van de SDE-regeling. Daarbij is plaatsing van een aparte meter wel verplicht.

België

bewerken

In België geldt er sinds 2018 geen verlaagd tarief meer voor de btw. Daarnaast rekenen de netbeheerders een vast bedrag (om te betalen) per kW van het vermogen.

CO2-uitstootreductie Nederland

bewerken

Nederland heeft in 2020 het doel om de totale CO2-emissie met 25% te reduceren ten opzichte van het jaar 1990.[40] Volgens een onderzoek uit 2018 kan het plaatsen van zonnepanelen op elk geschikt dak in Nederland de aan elektriciteitsproductie gerelateerde CO2-uitstoot met 63% verminderen, wat zal resulteren in een totale CO2-uitstootreductie van 20%. Op basis van het huidige Nederlandse energieverbruik en productie zal het aandeel van energie uit hernieuwbare bronnen 16% bedragen.[41]

Aantallen zonnepanelen in Nederland

bewerken

Het aantal woningen met zonnepanelen groeit sinds 2012 explosief. Uit onderzoek van het Economisch Bureau van ING uit 2018, bleek dat ruim een derde van de Nederlanders bereid is zonnepanelen aan te schaffen, mits de investering binnen tien jaar is terugverdiend.[42]

Jaar Aantal huizen met zonnepanelen
2015 400.000[43]
2016 500.000[44]
2017 670.000[45]
2018 800.000[46]
2020 1.000.000[47]
2021 1.500.000[48]
2022 2.000.000[49]
2023 2.600.000[50]

Zie ook

bewerken

Referenties

bewerken
  1. ↑ Afmetingen Zonnepanelen. Bespaar Gelijk (29 januari 2023).
  2. ↑ Winterstormen krijgen de zonnepanelen op de Noordzee niet kopje onder. Trouw, 11 maart 2020
  3. ↑ Spanningsproblemen met zonnepanelen voorkomen.   Netbeheer Nederland, 2021. via
  4. ↑ Zonnepark zo groot als provincie Utrecht kan Nederland voorzien van stroom, Algemeen Dagblad, 17 juli 2017
  5. ↑ a b Clercq, Arnout le, 80 procent van de Nederlandse zonnepanelen komen uit China – en die worden misschien gemaakt met Oeigoerse dwangarbeid. de Volkskrant (16 mei 2021). Geraadpleegd op 20 maart 2023.
  6. ↑ Solar Magazine - China wil export productietechnologie van wafers voor zonnepanelen verbieden. solarmagazine.nl. Geraadpleegd op 20 maart 2023.
  7. ↑ a b c d Duurzaamheid van zonnepanelen. www.milieucentraal.nl. Geraadpleegd op 20 maart 2023.
  8. ↑ Nauta, Hans, Bijna alle zonnepanelen komen uit China. Kan Europa een eigen industrie opzetten?. Trouw (13 mei 2022). Geraadpleegd op 20 maart 2023.
  9. ↑ (en) Silicon: leading producing countries ranking 2022. Statista. Geraadpleegd op 20 maart 2023.
  10. ↑ Vraag zilver stijgt door zonnepanelen naar nieuwe recordhoogte. solarmagazine.nl. Geraadpleegd op 20 maart 2023.
  11. ↑ (en) Mining Raw Materials for Solar Panels: Problems and Solutions. The Equation (19 oktober 2022). Geraadpleegd op 20 maart 2023.
  12. ↑ Vaker stroomuitval en knipperende lichten door overvol stroomnet. RTL Nieuws (9 maart 2023). Geraadpleegd op 20 maart 2023.
  13. ↑ Merlin Mulder, Zorgen om gras vol splinters zonnepaneel na brand bij bollenbedrijf 'Dit is voor ons ook nieuw', Noordhollands Dagblad, 3 augustus 2020. Geraadpleegd 6 augustus 2020.
  14. ↑ Energietransitie levert ook nieuwe problemen op: boerin Hillie kreeg glas van zonnepanelen in haar weiland en kan de schade niet verhalen, EenVandaag, 22 juni 2021. Geraadpleegd 1 juli 2021.
  15. ↑ Joop Bouma, Zorg om kwaliteit zonnepanelen 'Helft haalt de twintig jaar niet...'. Trouw (20 februari 2013). Gearchiveerd op 9 juli 2021. Geraadpleegd op 1 juli 2021.
  16. ↑ Libra, Martin, Mrázek, David, Tyukhov, Igor, Severová, Lucie, Poulek, Vladislav (15 juli 2023). Reduced real lifetime of PV panels – Economic consequences. Solar Energy 259: 229–234. ISSN:0038-092X. DOI:10.1016/j.solener.2023.04.063.
  17. ↑ Ferroni, F. e.a. (2016) Energy Return on Energy Invested (ERoEI) for photovoltaic solar systems in regions of moderate insolation in Energy Policy Volume 94, juli 2016, p. 336–344
  18. ↑ Peter van der Wilt, Terugverdientijd zonnepanelen, Consumentenbond, 9 april 2021. Geraadpleegd 1 juli 2021.
  19. ↑ a b c 80 miljoen zonnepanelen in 2024 zijn een 'tikkende milieutijdbom'. nos.nl (6 december 2021). Geraadpleegd op 16 november 2022.
  20. ↑ a b (en) End-Of-Life Management Solar Photovoltaic Panels. Internationaal Energieagentschap (juni-2016). Geraadpleegd op 16-11-2022.
  21. ↑ Verslag over de eerste tien maanden van Stichting OPEN. Stichting Open Nederland (15 april 2022). Geraadpleegd op 16 november 2022.
  22. ↑ a b (en) Emerging waste streams – Challenges and opportunities. Öko-Institut e.V. (feb-2021). Geraadpleegd op 16-11-2022.
  23. ↑ a b c d e Bakker, Maartje, Zonnepanelen op alle daken, maar wat doen we ermee als ze op zijn?. de Volkskrant (22 mei 2022). Geraadpleegd op 16 november 2022.
  24. ↑ (en) Raw materials demand for wind and solar PV technologies in the transition towards a decarbonised energy system. Europese Commissie, Gemeenschappelijk Centrum voor Onderzoek (14-04-2020). Geraadpleegd op 16-11-2022.
  25. ↑ (en) Electronic Marvels Turn Into Dangerous Trash in East Africa. New York Times (12-5-2019). Geraadpleegd op 16-11-2022.
  26. ↑ a b c d Frank Straver, Afgedankte zonnepanelen: Als zonnepanelen worden afgedankt veroorzaken ze nu nog een nieuwe afvalstroom, tot de recycling verbetert, Trouw, 21 juni 2021. Geraadpleegd 1 juli 2021.
  27. ↑ Waarom we massaal elektronische apparaten weggooien (en hoe je dat voorkomt). NU.nl (11 november 2022). Geraadpleegd op 16 november 2022.
  28. ↑ Roos van Tongeren, Hoe circulair is een zonnepaneel?, TU Delft, april 2018. Geraadpleegd 6 augustus 2020.
  29. ↑ Olaf van Miltenburg, 'Zonnepanelen leiden tot afvalberg door slechte recycleerbaarheid', Tweakers, 19 april 2019. Geraadpleegd 6 augustus 2020.
  30. ↑ Recycling van zonnepanelen moeizaam NRC, 4 december 2021
  31. ↑ Zonne-energiesector laat doos van Pandora gesloten: ‘Producent van morgen betaalt recyclingkosten voor producent van gisteren’. solarmagazine.nl. Geraadpleegd op 16 november 2022.
  32. ↑ Zonnepark kan zorgen voor meer of minder biodiversiteit - Nieuws - Universiteit Utrecht. www.uu.nl. Geraadpleegd op 20 maart 2023.
  33. ↑ Zonneparken en biodiversiteit: ruimte voor verbetering. WUR (18 februari 2021). Geraadpleegd op 20 maart 2023.
  34. ↑ Landschap en milieu. TenneT. Geraadpleegd op 20 maart 2023.
  35. ↑ Wijziging van de Wet houdende wijziging van de Elektriciteitswet 1998 en de Gaswet ter verbetering van de werking van de elektriciteits- en gasmarkt – ADVIES Raad van State en nader rapport. Tweede Kamer, vergaderjaar 2009–2010, 32 374, nr. 4 (kst-32374-4)
  36. ↑ Mag ik een slimme meter weigeren? Rijksoverheid (aug 2024 bekeken). Gearchiveerd
  37. ↑ [https://lumiworld.luminus.be/slimme-investeringen/effect-slimme-meters-op-zonnepanelen/ effect slimme meters
  38. ↑ Btw op zonnepanelen afgeschaft. Gearchiveerd op 13 februari 2023. Geraadpleegd op 13 februari 2023.
  39. ↑ Salderingsregeling zonnepanelen verlengd. milieucentraal.nl (26 april 2019). Gearchiveerd op 24 september 2019. Geraadpleegd op 28 mei 2019.
  40. ↑ Ministerie van Economische Zaken en Klimaat, Kabinet neemt extra maatregelen voor CO2-reductie. Rijksoverheid (9 december 2020). Gearchiveerd op 8 maart 2021. Geraadpleegd op 18 februari 2021.
  41. ↑ (en) State of the State report: Solar panels could provide half of Dutch electricity demand, Deloitte, maart 2018
  42. ↑ Derde van de Nederlanders wil graag zonnepanelen. Algemeen Dagblad (9 juli 2018 2018). Gearchiveerd op 22 maart 2019. Geraadpleegd op 22 maart 2019.
  43. ↑ 400.000 huizen met zonnepanelen: hoe kom je er bij?. Milieucentraal.nl (juli 2016). Gearchiveerd op 3 mei 2019. Geraadpleegd op 22 maart 2019.
  44. ↑ 25% meer woningen met zonnepanelen. energieplus.nl (9 oktober 2017). Gearchiveerd op 22 maart 2019. Geraadpleegd op 22 maart 2019.
  45. ↑ Juli recordopbrengst zonnepanelen. Milieucentraal.nl (1 augustus 2018). Gearchiveerd op 24 september 2019. Geraadpleegd op 22 maart 2019.
  46. ↑ 2019 topzomer voor zonnepanelen. Milieucentraal.nl (25 september 2019). Gearchiveerd op 26 september 2019. Geraadpleegd op 26 september 2019.
  47. ↑ Snelle groei zonnepanelen zet door: 'Als je ze niet hebt ben je dief van je eigen portemonnee’. Algemeen Dagblad (8 mei 2020). Gearchiveerd op 23 augustus 2021. Geraadpleegd op 7 september 2021.
  48. ↑ Aantal huishoudens met zonnepanelen blijft groeien. NU.nl (30 augustus 2021). Gearchiveerd op 30 augustus 2021. Geraadpleegd op 7 september 2021.
  49. ↑ Twee miljoen huizen hebben nu zonnepanelen op het dak: ‘We komen in de buurt van de wereldkampioen’. Parool (15 december 2022). Geraadpleegd op 22 december 2022.
  50. ↑ Netbeheerders zien aantal huishoudens met zonnepanelen verder groeien in 2023. netbeheernederland.nl (25 januari 2024). Geraadpleegd op 13 april 2024.
bewerken
Zie de categorie Solar cell panels van Wikimedia Commons voor mediabestanden over dit onderwerp.
Overgenomen van "https://nl.wikipedia.org/w/index.php?title=Zonnepaneel&oldid=68153851"