Hoeveel zonnepanelen en windmolens hebben we nodig in 2030 (en daarna) en waar komen ze te staan?

Het antwoord op dit vraag hangt ervan af wat je verstaat onder ‘nodig hebben’. We hebben het Klimaatakkoord, met daarin doelen voor zonne- en windenergie (op land; wind op zee heeft een apart doel) samen voor 2030, maar er komen misschien nog verhogingen aan in het kader van de nieuwe EU-doelen van 55% emissiereductie in 2030. Daarnaast heb je de doelen van bijvoorbeeld de Stichting Urgenda, die veel verder gaan, de ambities in de concept-RES-sen (Regionale EnergieStrategieën), de ambitie van de zonne-energiesector, de TNO-ambitie, enzovoorts.

Zonne-energie in 2030 en daarna

Voor zonne-energie rekenen we in 2030 op ruwweg 30-50 gigawatt-piek, ofwel heel ruwweg 100-150 miljoen huidige zonnepanelen (150-250 km2 aan panelen) [1]. Voor 2050 gaat het om 70-200 gigawatt-piek, ofwel 300-800 km2 aan panelen. Het daarvoor benodigde totaaloppervlak is afhankelijk van de toepassingen die worden gekozen.

Afbeelding via Pexels.com

Bij zonnepanelen op daken, in wegen, etc. gebruik je oppervlakken zonder de bestaande functie te veranderen. Bovendien heb je geen extra ruimte nodig tussen de panelen in. Bij grondgebonden zonneparken is dat anders. Het gebruik (de functie) van de grond wordt deels of geheel veranderd. Men kan er bewust voor kiezen de panelen verder uit elkaar te zetten om de biodiversiteit te verbeteren of om gewassen te telen tussen de panelen. Zie ook de mooie recente potentieelstudie voor heel veel meer informatie [2].

Figuur 1: Voorbeelden van mogelijke toepassingen van zonnepanelen in de Nederlandse infrastructuur [2].

Windenergie in 2030 en daarna

In het Nederlandse deel van de Noordzee liggen zo’n 20 km uit de kust nu vijf windparken: voor de kust van Egmond aan Zee, voor de kust van IJmuiden en ten noorden van de Waddeneilanden (Ameland en Schiermonnikoog). Deze bieden samen een totaal vermogen van 2,5 GW. De Noordzee is een gunstige plek voor windenergie omdat het relatief ondiep is, een gunstig windklimaat heeft en er zijn goede havens en industriële energieverbruikers in de buurt. De afgelopen jaren zijn de kosten van windenergie op zee sterk gedaald en daarom is het de goedkoopste duurzame energiebron [3].

In de nabije toekomst worden er nog eens drie windparken bijgebouwd voor de kust van Zeeland, Hollandse Kust Zuid en Hollandse Kust Noord. Doel is dat de windparken samen in 2030 7000 (MW) elektriciteit gaan produceren, wat gelijk staat aan het jaarlijks gebruik van ongeveer 7 miljoen huishoudens [4]. Deze plannen zijn weergegeven in een overzicht op onderstaand figuur. In de toekomst is het echter nog onduidelijk of het jaarlijkse energieverbruik per huishouden gelijk blijft. Daarnaast zijn er nog een hele hoop andere energieverbruikers in Nederland, denk aan bedrijven en industrieën, die ook gebruik willen maken van deze duurzame energie.

Figuur 2: Toekomstige windenergieparken aan de Nederlandse kust [3].

Hoeveel zonnepanelen zijn er nodig om één windmolen te vervangen?

Windturbines die nu op land worden gebouwd hebben vermogen rond de 3-5 megawatt (MW) per stuk met een capaciteitsfactor van 30%, dat wil zeggen dat ze gemiddeld 30% van de tijd op vollast draaien. De stroom die dat opwekt per jaar is.

Om dezelfde hoeveelheid zonnestroom op te wekken (capaciteitsfactor is daar rond 11% voor nieuwe systemen [5]) is ongeveer 8-14 megawatt-piek aan zonnepanelen nodig, ofwel 23.000 - 40.000 moderne panelen van 350 watt-piek per stuk. Op schuine daken, waar alle panelen naast elkaar liggen is dat 40.000 - 70.000 m2. Bij plaatsing in de vorm van zonneparken (en op grote platte daken) worden de panelen in rijen geplaatst en is wat extra ruimte tussen en rond de rijen nodig; daar is het benodigde grondoppervlak minstens 20% groter. Natuur inclusieve of eco-positieve parken en parken waarin opwekking van zonnestroom wordt gecombineerd met land- of tuinbouw tussen de panelen hebben meer ruimte nodig [6]. Experimenten daarmee zijn kort geleden gestart.