starting up our own green power production unit: 4 solar panels, March 2000
respons
links
PV-systeem
meten=weten
grafieken
graphs
huurwoningen
nieuws
index

 

SOLARENERGY

Zon-thermisch versus zon-PV?

reactie van directeur GEZEN

( laatste toevoeging: 21-04-2006)

Introductie
Reactie op de in www.polderpv.nl genoemde nadelen van CSP
Slotopmerkingen Polder PV
Nakomertje


Introductie

Het onderwerp "zon-thermisch versus zon-PV" kwam voort uit de boude bewering van Brinkhorst in de Tweede Kamer dat zonne(stroom)panelen beter in de Sahara geplaatst zouden moeten worden dan in Nederland, en de "link" die hiermee mijns inziens onterecht werd gemaakt in een recent nieuwsbericht op de Energiemanagement.net website waarin plaatsing van zon-thermische centrales in het Middellandse Zeegebied werd bepleit door de recent opgerichte Stichting GEZEN.

Aangezien ik vond dat hierbij het beeld geschapen werd dat PV maar beter niet meer ondersteund cq. bevorderd diende te worden (zowel in Nederland/Europa als in de vorm van grote centrales in zonnige, woestijnachtige gebieden), maar dat er wel massaal op zon-thermische centrales ingezet diende te worden door de Europese Commissie, heb ik een uitgebreide persoonlijke reactie geplaatst in de vorm van de vorige pagina (26 december 2004, met enkele kleine tekstuele correcties en extra links in de dagen erna). Daar ga ik in op veronderstelde nadelen van de zogenaamde CSP centrales en zaken waarop men zeer goed zal moeten letten willen de (veronderstelde) voordelen van dit soort complexe, grootschalige centrales inderdaad tot hun recht komen. Dit in samenhang met een beschouwing van alternatieven als grote PV-centrales in de woestijn en, vooral, decentrale elektriciteitsopwekking middels o.a. PV in noord Europa en de helaas nauwelijks in de DEZEN info voorkomende, zeer belangrijke en milieutechnisch zeer succesvolle kleinschalige zonthermische decentrale zonnecollector (warm water) systemen op reeds vele tienduizenden particuliere en andere noord-Europese daken.

In reactie op mijn uitgebreide pagina die ik aan het thema "Brinkhorst/PV in de Sahara" heb gewijd, en daarna n.a.v. het publiceren van bovengenoemde 2e pagina, kreeg ik enkele e-mails van de directeur van GEZEN, de heer Dr. E.H. du Marchie van Voorthuysen, die om "bijstelling" van het door mij geschapen beeld van CSP in relatie tot PV vroeg. Aangezien ik niet de beroerdste ben en goede argumenten om beide technologieën naast elkaar te plaatsen (i.p.v. tegenover elkaar) ook gaarne voor anderen beschikbaar wil stellen, plaats ik op deze pagina de integrale reactie van de heer van Voorthuysen (e-mail 28 december 2004) om zijn standpunt over deze zaken nog eens te verduidelijken, gevolgd door mijn commentaar daarop.

Ik wil hierbij wel deze gedachtenuitwisseling op mijn privé website afsluiten, omdat dit een website is die over PV gaat en inmiddels al "bedenkelijk" begint uit te dijen (waaraan ik uitsluitend zelf schuldig ben). We hebben een beperkte hoeveelheid webruimte, en die wil ik gaarne voor andere zaken gebruiken. Ik wil namelijk weer terug naar mijn "core business", en dat is in eerste instantie publicatie van praktijkervaringen met en meetgegevens van ons eigen zonnestroomsysteem, en natuurlijk de sappige nieuws-pagina's waarop ik op zeer persoonlijke wijze mijn ei kwijt kan als het gaat om zaken die mij aan het hart liggen, nl. PV en duurzame energie sensu lato. Om een en ander een goed vervolg te geven, zal ik een opzetje op het onderdeel "zonne-energie" van het forum van de Organisatie voor Duurzame Energie plaatsen om iedereen die met duurzame energie te maken heeft op dit openbaar toegankelijke forum ook zijn/haar zegje over deze belangrijke zaken te kunnen laten doen. Dáárvoor is het "web" een ideaal medium, en o.a. dáár moet, vind ik, ook meer discussie plaatsvinden over de veronderstelde voor- en nadelen van dit soort technologieën.


Reactie op de in www.polderpv.nl genoemde nadelen van CSP

(Integrale tekst van e-mail van de heer Dr. E.H. du Marchie van Voorthuysen, directeur van GEZEN, 28 december 2004)

  • In de jaren 1985-1991 werden de Californische centrales gebouwd met een totale piekcapaciteit van 354 Mwe die allemaal nog in werking zijn, zie http://www.kjcsolar.com. Daarnaast wordt er zowel in Amerika als in Spanje onderzoek gedaan aan verbeterde spiegelsystemen en verbeterde absorptiesystemen. Hierdoor is er veel ervaring opgedaan op het gebied van slijtage door stof- en zandstormen aan de spiegels en aan de bewegende onderdelen. Van stoomturbines en generatoren is de economische levensduur genoegzaam bekend. Een zonthermische krachtcentrale is veel ingewikkelder dan een veld met zonnepanelen inclusief de bijbehorende omvormers. Die complexiteit wordt echter meer dan gecompenseerd doordat spiegels nu eenmaal veel en veel goedkoper zijn dan de extreem zuivere siliciumplakken waar de zonnecellen van gemaakt zijn. De complexiteit van CSP maakt kleinschalige toepassingen onaantrekkelijk, behalve in het geval van de dish-stirling technologie, waar eenheden van 50 kWe mogelijk zijn.

  • De eerste zonthermische krachtcentrales in Noord-Afrika zullen hun stroom aan de lokale electriciteitsnetten (die er wel degelijk zijn) gaan leveren. De mensen aldaar hebben net zo goed behoefte aan electriciteit als wij. Iedere kilowattuur aan zonnestroom bespaart uitgestoten kooldioxide, of het hier gebeurt of aan de andere kant van de wereld, voor het klimaatprobleem maakt dat niets uit.

  • De meeste zonthermische krachtcentrales zullen overigens aan de kusten komen te staan, want dan kan de afvalwarmte mooi gebruikt worden om zeewater te ontzilten d.m.v. aan elkaar gekoppelde destillatieketels die op verschillende temperaturen en verschillende drukken werken, de zg. Multiple Effect Desalination (MED). Langs de kusten lopen hoogspanningsleidingen en langs de kusten wonen ook vrij veel mensen die in de centrales kunnen werken. Als er in een zonthermische centrale veel meer arbeiders nodig zijn dan in een PV centrale, en als desondanks de zonthermische centrale goedkopere stroom kan leveren, dan is zo’n centrale toch veel gunstiger voor de lokale economie! Daarbij komt nog dat veel onderdelen van een CSP centrale niet geweldig high-tech zijn, en heel goed in lokale fabrieken en constructiewerkplaatsen geproduceerd kunnen worden. Natuurlijk moeten de plannen voor de bouw van een zonthermische krachtcentrale goed voorbereid worden bij de plaatselijke bevolking. Er zijn grote terreinen nodig, een complex van 1 gigawatt continu (24-uurs warmteopslag) heeft een oppervlak nodig van 20 km2 . Dit oppervlak is overigens niet helemaal verloren. Onder de spiegels kan nog tuinbouw worden bedreven met behulp van het geproduceerde water.

  • De geuitte vrees dat er een conflict zou kunnen ontstaan tussen de leververplichting van zoet water aan de lokale bevolking en electriciteit aan Europa is onjuist. Het is en-en en niet of-of. Het op http://www.cspower.org/ beschreven CSP Mobilisatie Fonds heeft niet alleen de taak om d.m.v. een feed-in systeem de bouw van CSP centrales door westerse investeerders te stimuleren, maar zal ook de lokale bevolking beschermen tegen mogelijk manipulatief gedrag van de westerse zonexploitatiemaatschappijen.

  • Zolang niet-continu leverende energiebronnen als zon-PV en wind een kleine minderheid vormen van het grote totaal van fossiele centrales en kerncentrales, kan het electriciteitsnet zijn bufferfunctie goed vervullen. Maar de voorstanders van een geheel duurzame economie moeten verder durven kijken, en dan is de onmogelijkheid om werkelijk grote hoeveelheden electriciteit op te slaan een groot bezwaar tegen wind en zon-PV. Dankzij de mogelijkheid van warmteopslag heeft zon-CSP dit bezwaar niet. Daarnaast kan CSP ook nog gecombineerd worden met gasverbranding, hoewel deze oplossing niet fraai is, en eigenlijk alleen in de overgangstijd acceptabel is. TREC (zie http://www.trec-eumena.org) bepleit de koppeling van alle windparken en zonthermische centrales in het gehele supercontinent Europa, Noord-Afrika, Midden Oosten. De fluctuaties in de wind en de zon zullen elkaar dan goed uitmiddelen.

  • Natuurlijk zullen er altijd gebieden zijn die van electriciteit verstoken zullen blijven, vooral in de derde wereld. Decentrale methoden zoals PV en wind maar ook kleinschalige CSP voor kookdoeleinden zullen altijd nodig blijven.

  • De uitspraak dat CSP alle andere energiebronnen zou kunnen vervangen is natuurlijk wat opschepperig, en in zijn algemeenheid niet waar. Maar CSP is en blijft wel een zeer krachtige methode, want geen enkele vorm van stromingsenergie is zo sterk als de volle zon. En juist in de gebieden waar de zon sterk schijnt is er terrein genoeg. De gewonnen electriciteit moet dan over enorme afstanden getransporteerd worden, maar de kosten hiervan vallen mee: ongeveer 1,5 cent/kWh over 5000 km. Hierbij is rekening gehouden met 15% verlies, en een reeële rente voor de noodzakelijke investeringen aan hoogspanningsleidingen. Daarnaast kunnen de CSP centrales ook waterstof gaan produceren, of een andere chemische energievorm.

  • Ik blijf wel van mening dat in zonnige gebieden een zonthermische krachtcentrale een verstandiger investering is dan een PV-centrale, vanwege het kostenverschil, zie voor dat kostenverschil http://www.cspower.org/, althans zolang er een technische doorbraak in de PV technologie uitblijft.

  • De energieterugverdientijd van een CSP centrale in de woestijn bedraagt ongeveer 5 maanden. Bij zonnepanelen is die tijd aanzienlijk langer.

  • Voor alle decentrale toepassingen is PV natuurlijk beter dan CSP.

Slotopmerkingen Polder PV

  • Er wordt gesproken van "westerse" zonexploitatiemaatschappijen. Zoals reeds aangegeven is Polder PV niet gerust op het feit dat oplossingen voor de problemen van het rijke Noord Europa weer eens voor het gemak buiten het eigen gebied worden gezocht, dat men blijkbaar verwacht dat commerciële ondernemingen die CSP centrales gaan bouwen, en dat die natuurlijk zo spoedig mogelijk winst "moeten" gaan draaien. Het lijkt mij een minimale vereiste dat vertegenwoordigers van de lokale bevolking volwaardige aandeelhouders van de op te zetten bedrijven dienen te worden om de belangen van die bevolking veilig te stellen. En dan heb ik het niet over nationale politici en reeds goed bij kas zittende vertegenwoordigers van de lokale of regionale elites. Het lijkt mij bijvoorbeeld byzonder verfrissend voor het management van zo'n modern bedrijf als er regelmatig overleg gevoerd moet worden met de Amazigh (Berbers) en andere lokale stammen in de regio. Het is de vraag of het genoemde "Mobilisatie Fonds" genoeg tegenwicht zal kunnen bieden tegen de winstverwachting van de westerse investeerders en aandeelhouders.

  • Daarbij blijft het de vraag hoe de financiering van de voor de grootschalige CSP-technlogie noodzakelijke, zelfs "essentiële" hoogspanningsleidingen naar (noord-) Europa geregeld gaat worden. Het zou mij een uitermate slechte zaak lijken als dit soort basis infrastructuur via private initiatieven gefinancierd zou worden. Afgezien van het feit of dat al mogelijk en betaalbaar is, als regeringen (de opbouw van) energie infrastructuur uit handen gaan geven is het hek van de dam en verliest ze elke controlemogelijkheid om een nationale of Europese energiepolitiek te voeren. Want wie garandeert vervolgens of er niet alsnog andere vormen van elektriciteit die minder gewenst zijn op die netten ingevoed gaan worden, en dus ook op het eraan gekoppelde Europese elektriciteitsnet? Bijvoorbeeld in tijden van crisis als de duurzaam opgewekte stroom rond de Middellandse Zee mogelijk toch (veel) duurder zal blijken te zijn dan goedkope atoomstroom uit Frankrijk? Het zou me dan niets verbazen als die atoomstroom uit Frankrijk dan juist naar de Middellandse Zee landen geëxporteerd zal gaan worden over die netten die voor de CSP centrales zijn opgebouwd.

  • Dat voorstanders van een duurzame economie niet verder zouden "durven" kijken m.b.t. opslag van overtollige energie lijkt mij, gezien de nog relatief jonge cq. zéér recente in de markt gezette technologieën nogal voorbarig. De (commerciële) duurzame energie markt is nog volop in ontwikkeling, extreem dynamisch en onvoorspelbaar qua werkelijke potentie (misschien nog wel veel groter dan nu wordt vermoed, zoals bij de stormachtige ontwikkeling van windenergie is gebleken). Er is momenteel geen enkel probleem met energieopslag van de D.E. technologieën zoals die nu en in de komende jaren beschikbaar zijn. Dit werd op het recente overzicht van de actuele situatie van windenergie in Europa nog eens duidelijk gemaakt door de Windkoepel op de website van de Organisatie voor Duurzame Energie (http://www.duurzameenergie.org/discwind.html). Als we de situatie in Duitsland bekijken, is er slechts in een paar jaar tijd een bijna revolutionaire ontwikkeling geweest van technologieën, geïntegreerde D.E. strategieën, bedrijfsinnovaties, diverse nieuwe vormen van burgerparticipatie en wat al niet meer; het is zelfs voor specialisten nauwelijks bij te houden wat daar in korte tijd allemaal uit de grond gestampt op het vlak van duurzame energie. Er wordt door sommigen zelfs van een tweede "Wirtschaftswunder" gesproken. En dan heb ik het niet alleen over zon-PV.

    Wie durfde er tien jaar geleden te beweren dat er commerciële 4,5 MW windturbines geplaatst zouden worden? Dat was nog niet zo lang geleden vrijwel ondenkbaar en is o.a. door zeer actieve politieke durf en ondersteuning gefaciliteerd en middels ondernemingslust (en risico) gerealiseerd. Geen enkel persoon of instituut is capabel om zelfs maar een paar jaar in de nabije toekomst te kijken, laat staan om daar harde conclusies aan te verbinden. Cijfermatige prognoses zijn weliswaar een leuk handvat en een intellectuele uitdaging, maar ze komen vrijwel nooit uit. De ontwikkelingen kunnen onverwachts heel hard gaan, ook wat eventuele opslagproblemen van (tijdelijke) energieoverschotten betreft. Alleen al als je kijkt naar bijv. de huidige koeling behoefte in Nederland, is er al een enorm potentieel "basisreservoir" aan energievraag wat, door slimme koppeling van systemen probleemloos direct uit bestaande decentrale D.E. installaties mede aangeleverd kan worden. We hebben verder ook nog zoiets als energie opslag via de productie van bijvoorbeeld raapzaad olie in periodes van overschot, wat later lokaal of elders CO2-neutraal ingezet kan worden (voorbeeld: zonnecel fabriek in Freiburg
    ). Het oude plan om de Markerwaard als energieopslag bassin te gebruiken, ligt vast ook nog ergens in de nodige bureaulades. Waterstoftechnologie moet zich in de praktijk op commerciële basis nog bewijzen, maar dat zal gezien de enorme investeringen ook een rol gaan spelen (zeker niet een exclusieve rol en natuurlijk niet als energiebron, maar als energiedrager). Zo ver zijn we nog lang niet, want we zitten pas in het beginstadium van de mogelijkheden. En om dan vroegtijdig sommige veelbelovende technieken af te schieten is wel het domste wat je kunt doen, zeker gezien de extreem onzekere situatie m.b.t. de beschikbaarheid van genoeg energie voor iedereen op deze planeet. Er werd al gerept van een "en-en" scenario, en dat is wat mij betreft een schot in de roos, omdat we er rijk genoeg voor zijn. En daar horen rationeel energiegebruik (= besparing), PV en CSP technologie allemaal bij.

  • Grootschalig denken lijkt onvermijdelijk verbonden met de CSP-technologie; het wordt door GEZEN ook volmondig toegegeven. Het is, in de geliberaliseerde (Europese) energiemarkt weer een stap terug naar centralisatie (met de erbij behorende gevaren van machtsconcentratie, marktdominantie, ondoorzichtigheid en verlies aan keuzevrijheid). In de reactie van de heer Voorthuysen wordt bijvoorbeeld al bepleit dat "alle (voor het overgrote deel nog te bouwen!) zon-thermische centrales en windparken in het gehele supercontinent Europa, Noord-Afrika, Midden Oosten" (mijn cursivering) gekoppeld zouden moeten worden". Ik vind "groot denken" op zich geen probleem, maar omdat men pretendeert dat PV "te duur" is (waar je over van mening kunt verschillen), vind ik dit soort uitspraken ook van weinig realiteitszin getuigen. Ik weet niet of de voorstanders van de CSP technologie de situatie in Noord Afrika en het Midden Oosten een beetje kennen, maar het lijkt me nogal naief om te denken dat de geopolitieke situatie in die regio binnen korte tijd fundamenteel ten goede zal veranderen; het is een explosieve regio. Hoe wenselijk velen met mij positieve veranderingen in, met name, het Midden Oosten ook zullen vinden. Resumerend: ik denk dat een burger (in Noord Europa en daarbuiten) meer "binding" met een PV-systeem op zijn eigen dak zal hebben (die direct een redelijk deel van zijn/haar eigen energiebehoefte dekt, doch niet autonoom is), dan met een "anonieme" grote CSP-centrale ergens in het Middellandse Zeegebied waar hij/zij slechts een fractie van de productie van afneemt (exclusief de transportverliezen). Basisproductie van energie voor efficiënt werkende, weinig energie verspillende bedrijven in Noord Europa, prima, maar eerst duurzame energieproductie voor de landen waar die grote installaties gebouwd gaan worden. En daarbij wens ik de Stichting GEZEN heel erg veel succes, want dat zal niet van de ene op de andere dag gaan.

  • Wat betreft het feit of een CSP centrale in sommige gebieden "een verstandiger investering is dan een PV-centrale" lijkt mij alleen al vanwege het bestaan van de op de vorige pagina genoemde Springerville PV-centrale die op commerciële basis draait en succesvol is (hij wordt fors uitgebreid) enigzins gelogenstraft. Blijkbaar verdient de investering zichzelf zelfs in Amerika terug, waar energie bespottelijk laag geprijsd is. Geen probleem dus, lijkt me, als een bedrijf dat veronderstelde hoge financiële risico durft te nemen. In de praktijk lijkt dat geen onoverkomelijke problemen op te leveren.

  • Om een "technische doorbraak" van PV te verwachten lijkt mij niet opportuun. PV is, zoals alle technologieën (inclusief CSP) continu in ontwikkeling (zie ook uitspraak van Wim Sinke op de citatenpagina). Soms gaat het wat sneller (zie bericht 30 december 2004 op de PV-nieuwspagina), soms duurt het iets langer voordat er weer een stapje in de goede richting is gezet. Maar de ontwikkelingen gaan nog steeds door. En PV wordt NU al massaal succesvol van kleinschalig tot grootschalig ingezet in gebieden waarvan CSP voorstanders zeggen dat die niet geschikt zijn voor zon-thermische krachtcentrales "omdat er te weinig zon zou zijn". Deze website laat zien dat er meer dan genoeg zonlicht is in Noord Europa, maar dat je wel een duurzame huishouding moet voeren om daar maximaal profijt van te hebben. Het milieumes snijdt dan feitelijk aan drie kanten: (1) minder energieverspilling; (2) wat er geconsumeerd wordt zo duurzaam mogelijk opwekken (PV op eigen dak); (3) en als er overschot is dit voor de medeburgers ter beschikking stellen door het terug te leveren aan het reeds bestaande lokale net waar het weer direct van afgenomen kan worden.

  • Tenslotte: de energieverdientijd van zonnestroompanelen wordt steeds korter, zeker met de nieuwe fabricagetechnieken van zonnecellen en de panelen, en ook gaat het met de milieubelasting van de zonnecel fabricage de goede kant op (al kan het nog steeds beter). Zie het tweede nieuwsbericht van 30 december 2004 op de PV-nieuwspagina.

    PJS/Polder PV, 31 december 2004

Nakomertje (21 april 2006)

Er is sinds publicatie van voornoemde pagina's veel gebeurd op het vlak van zowel CSP als PV. Er is zeer veel publiciteit gegenereerd door GEZEN, tot vermelding in een rapport van de Energieraad aan toe, en dat is volgens een kritisch commentaar van Jan Paul van Soest in Nieuwsblad Stromen (7 april 2006; "Een iets te zonnig beeld") een prestatie van formaat.

In het vaktijdschrift Energie+ van april 2006 mocht GEZEN nogmaals hun plannen toelichten, maar was ik o.a. ook uitgenodigd voor een commentaar op het artikel. De tekst van mijn commentaar vindt u op deze pagina.

1 2 3
>>>
 

© 2005 Peter J. Segaar, Leiden (NL)