Zonnecellen leveren echt wel meer energie op dan ze kosten

Zijn zonnepanelen netto-verbruikers van energie? Kost de fabricage van de panelen niet meer energie dan de panelen ooit kunnen terugleveren aan het net? Dit werd vorige week zaterdag gesuggereerd in de wetenschapsbijlage van deze krant. Want op dit punt is een half jaar geleden is vanuit wetenschappelijke hoek opeens twijfel gesticht over de positieve opbrengst van zonnecellen. Ten onrechte, blijkt nu. De discussie loopt nog, maar de uitkomst staat wel degelijk vast: de panelen besparen energie.

In een stuk over CO₂-emissies werd zaterdag geciteerd uit een artikel dat eerder dit jaar verscheen in het tijdschrift Energy Policy. De Zwitserse auteurs Ferruccio Ferroni en Robert Hopkirk rekenden daarin voor dat de gangbare zonnepanelen in Zwitserland aan het eind van hun ‘lifetime’ van 25 jaar nog maar 82 procent van de energie hebben teruggeleverd die ooit voor hun productie nodig was. Dat stelde de energetisch output/input verhouding van zonnepanelen op 0,82. Meestal worden voor onze contreien veel gunstiger waarden van 5 à 6 aangenomen.

Volwaardig peer review

Dat tijdschrift Energy Policy staat goed bekend en heeft een volwaardige ‘peer review’. Er leek dus niets op tegen om de conclusie over te nemen. De Zwitsers beschreven ook in detail hoe ze tot hun afwijkende getal waren gekomen. Ze hadden, zeiden ze, een zuiverder energiebalans opgesteld dan gangbaar was in de branche. Weloverwogen waren meer verliesposten in rekening gebracht. Met verrassende uitkomst.

Het heeft bij veel lezers ergernis gewekt dat de krant zaterdag die Zwitserse conclusie overnam. Want had de redactie dan niet gemerkt dat minister Kamp het Zwitserse artikel, in antwoord op vragen van de PVV, in juni als onbruikbaar had afgedaan? Wist de krant niet dat al maanden werd gewerkt aan weerlegging van het artikel door 23 gerenommeerde onderzoekers, onder wie Wim Sinke, manager programma-ontwikkeling zonne-energie bij ECN in Petten en Mariska de Wild-Scholten, directeur van SmartGreenScans.

Hogere output, lagere kosten

Nee, de krant wist dat niet, maar zij weet het nu. En zij weet inmiddels óók waaruit die kritiek bestaat. En dat Ferruccio Ferroni bij zijn oordeel blijft, een kleine correctie voor ‘dubbeltelling’ daargelaten. Dat heeft hij per mail laten weten. De kern van de kritiek van de 23 komt er op neer dat de werkelijke energie-opbrengst van de gangbare zonnepanelen (in kWh per m² oppervlak) over hun hele ‘lifetime’ 1,5 keer zo hoog is als de Zwitsers het voorstellen. En aan de kostenkant vereist de fabricage van de panelen maar een kwart van de energie die zij noemen. De output/input verhouding is dus véél hoger dan Ferroni en Hopkirk beweren. Negeer je de ‘exotische’ verliesposten die zij opvoeren dan kom je makkelijk op een output/input verhouding die ruim boven de 9 ligt. Het betekent dat een gangbaar zonnepaneel in zijn leven zeker 9 keer zoveel energie levert als de fabricage kostte. Anders dan de krant noteerde heeft het dus zeker zin zonnepanelen te installeren.

De exotische verliesposten van F.& H. bestaan uit de kosten van installatie, bedrijf en – uiteindelijk – ontmanteling en afvoer van de panelen, omgerekend in equivalenten energie. Het meenemen van deze posten is tegen de richtlijnen van het Internationaal Energie Agentschap en leidt ook makkelijk tot verwarrende vergelijkingen en verkeerde getallen. Een derde post, ook afgewezen door het IEA, bestaat uit de energetische tegenwaarde van - fictieve - voorzieningen voor opslag van elektriciteit (omdat de output van zonnepanelen zo varieert). De drie exotische posten samen maken bijna 50 procent uit van het berekende energie-verbruik van zonnepanelen, hun invloed is doorslaggevend. Ferroni en Hopkirk betogen dat het er hun juist om te doen is deze zware invloed zichtbaar te maken. Zij willen de richtlijnen van het IEA verbeteren.

Voor de energiebehoefte van de techniek waarmee zonnepanelen in – overwegend Chinese – fabrieken worden geproduceerd kiezen F. en H. een hoge waarde: 1300 kWh per m². Zij baseren zich daarbij op een zestal studies van de laatste tien jaar. Hierin schuilt een scherp en fundamenteel verschil van opvatting met de 23 critici die vinden dat je oog moet hebben voor de razendsnelle ontwikkelingen in de zonnecel-industrie. Als je historische gegeven gebruikt, ook al zijn ze maar tien jaar oud, dan beschrijf je artefacten uit het verleden. Volgens de critici is de energiebehoefte van de fabricage tegenwoordig maar 320 kWh per m², zegt Wim Sinke. „Ferroni had makkelijk recente studies kunnen vinden met zulke lage waarden.” Maar Ferroni laat weten dat hij een Chinese studie vond die nog hoger uitkwam.

Langer leven voor zonnepanelen

Opvallend genoeg gaan Ferroni én zijn critici ervan uit dat gangbare zonnepanelen in deze contreien een jaaropbrengst van zo’n 110 kWh per m² hebben. Maar Ferroni gebruikt voor de berekening van de totale energie-output een ‘lifetime’ van 25 jaar, de critici 30 jaar. En Ferroni denkt dat panelen door veroudering jaarlijks 1 procent van hun vermogen verliezen, de anderen menen dat het maar 0,7 procent is. Voor de totale output komen de critici uiteindelijk een factor 1,5 hoger uit dan Ferroni. Maar die wijst hun aannames als ‘onbewezen’ af. De 23 critici hebben weer geen boodschap aan de exotische posten arbeid, kapitaal en energie-opslag.

Kortom: zonnepanelen besparen energie, maar hoeveel is niet altijd duidelijk. Het kan heel veel zijn: Wim Sinke stuurde artikelen op waaruit blijkt dat de output/input van moderne zonnepanelen in zeer zonnige oorden kan oplopen tot 60. Bij ons is een 9 à 10 keer hogere energieopbrengst dan de fabricage ooit kostte aannemelijker.