De grootste uitdaging van zonne-energie? Een eend.

Tijd voor alternatieven
De snelle opmars van betaalbare en duurzame energie zoals wind- en zonne-energie herschudt de kaarten. Vroeger vond het opwekken van energie plaats op een paar plekken in het land. Kolencentrales stonden op een afgelegen locatie waar ze niemand hinderden. Vandaar brachten ze met dikke kabels de opgewekte stroom tot bij de huizen en bedrijven even verderop. Simpel, efficiënt en weinig belastend voor onze maatschappij.

Maar kolencentrales hadden één groot nadeel: ze zijn extreem vervuilend. Kolen bevatten giftige stoffen zoals kwik, stikstofdioxide en zwaveldioxide. Bij de verbranding van de kolen komen die stoffen terecht in de lucht en in ons drinkwater. En dat zorgde voor longproblemen, hart- en vaatziekten, hersenbeschadiging en soms zelfs vroegtijdige overlijdens. Sterker nog: de uitstoot van die kolencentrales hebben een enorme impact op het klimaat gehad. En bovendien zijn de arbeidsomstandigheden in steenkoolmijnen nooit echt aangenaam geweest. Soms zelfs ronduit gevaarlijk.

Het is dus tijd voor alternatieven. Zon- en windenergie zijn wereldwijd ingeburgerd. En het grote verschil met kolencentrales is natuurlijk dat de hoeveel energie afhankelijk is van de hoeveel zon of wind. En niet van hoeveel kolen u verbrandt.

Wat is dat nu met die eend?
Zonnepanelen houden van de zon. Hoe meer zonlicht er is, hoe meer energie ze opwekken. Hoe meer zonnepanelen we dus wereldwijd plaatsen, hoe meer energie we allemaal samen overdag opwekken. Tegelijk blijven we meer elektriciteit willen. Omdat we onze auto willen opladen, omdat onze warmtepomp moet draaien of omdat we meer elektrisch koken. En dát is exact de grootste uitdaging voor zonne-energie. Wetenschappers noemen het de duck-curve. En als u naar de grafiek hieronder kijkt, begrijpt u waarom ze die zo noemen.

De oranje lijn staat voor de hoeveelheid energie die kolencentrales en andere energiebronnen elke dag moeten leveren. U ziet dat de lijn ‘s middags een beetje daalt en ‘s avonds terug stijgt. Dat komt door zonnepanelen: wie overdag zijn eigen energie opwekt, moet geen elektriciteit aan het net vragen.

In de kop van de eend zien we een tweede element. Als mensen ‘s avonds thuiskomen, vragen ze veel elektriciteit. Ze laden hun auto op, ze koken het diner op hun inductiefornuis, ze verwarmen hun huis met hun elektrische warmtepomp. Kortom: hoe meer zonnepanelen, hoe dieper de dalen overdag en hoe hoger de pieken ’s avonds.

Waarom is dit een probleem?
Voor energiecentrales en netbeheerders is het belangrijk dat de hoeveelheid benodigde energie stabiel is. Maar door meer en meer zonnepanelen te leggen, kunnen ze nog maar moeilijk voorspellen hoeveel energievoorraad er moet zijn. Voorspelt weerman Frank zonnig weer? Dan gaan energiecentrales temporiseren. Is het bewolkt? Dan maken ze elektriciteit bij.

In sommige regio’s met grote zonneparken maken ze soms zoveel energie aan dat de kabels van het elektriciteitsnet die energie niet allemaal kunnen transporteren. Ook zij moeten dan de zonnepanelen even dimmen zodat ze minder energie doorsturen dan ze eigenlijk opwekken. En dat is kort gezegd weinig efficiënt. Moeten we dan gewoon het elektriciteitsnet sterker maken zodat het wél alle opgewekte energie kan doorsturen? Neen, want dat is duur en kost enorme veel tijd. Bovendien zorgt u zo voor nog een extremere duck-curve.

Hoe verslaan we dan de eend?
Wel, laten we daarvoor kijken naar de kern van het probleem. We wekken stroom op op plaatsen waar we het niet gebruiken. En vandaar gaat het dan via lange kabels naar plaatsen waar ze die stroom wel kunnen gebruiken. Daarnaast wekken we gewoon ook de minste stroom op als we het meest nodig hebben. En omgekeerd. Dat kan én moet dus anders.

Eén van de grootste voordelen van zonnepanelen is dat u ze plaatst op de plekken waar u effectief energie verbruikt. Op uw dak bijvoorbeeld. Een deel van de zonne-energie die u opwekt, gebruik u dan direct. Het deel dat u niet gebruikt, dat kunt u opslaan in batterijen. Zo heeft u altijd uw eigen opgewekte stroom ter beschikking, ook als de zon niet schijnt.

Bijkomend voordeel: met zo’n batterij kan elk gezin, bedrijf, school of ziekenhuis enkele uren onafhankelijk van het net functioneren. Dat is vooral belangrijk als energieprijzen stijgen of als u ergens woont waar het net soms plat ligt. Gelukkig gebeurt dit amper in ons land.

In een wereld waar iedereen zijn eigen energie opwekt en opslaat, kunnen we die energie ook makkelijk verdelen. Niet iedereen heeft een het geschikte dak voor zonnepanelen. Denk aan schaduw of hoge bomen. Maar als de school verderop zonnepanelen heeft, kunnen ze die stroom wel verdelen onder buurtbewoners. Zo ontstaan er zogenaamde microgrids: mini-elektriciteitsnetten. Als straks mensen zélf de energiecentrale zijn, moet u het net dus niet versterken en heeft u op termijn zelfs geen grote energiecentrales meer nodig. Dat bespaart dan weer tijd en geld dat we in het verder duurzamer maken van onze energie kunnen steken.