Zonne-energie in Nederland

De totale zoninstraling in Nederland op een horizontaal vlak bedraagt circa 1000 kWh (3,6 GJ) per vierkante meter, per jaar. Voor heel Nederland (oppervlakte 41.543 km²) komt dat neer op ongeveer 40.000 TWh (144.000 PJ) per jaar. Met zonnepanelen kan een deel hiervan worden omgezet in bruikbare elektriciteit. Hoeveel precies hangt af van het rendement van de panelen (typisch 20%) en het voor zonnepanelen beschikbare oppervlak. Ook kan een deel van de zoninstraling worden aangewend als zonnewarmte.

In Nederland en België rekent men voor (goed geplaatste) zonnepanelen met gemiddeld 850 vollast-uren (kWh/kWp) per jaar (capaciteitsfactor ~10%). Een zonnepaneel van 100 W wekt per jaar dus zo’n 85 kWh op: het jaargemiddelde vermogen is ongeveer 10% van het nominale vermogen. Ter vergelijking: een windturbine van hetzelfde vermogen produceert in Nederland 2 tot 5 keer zoveel energie per jaar.

Zonnepanelen op water (in drijvende zonneparken) kunnen een iets hogere opbrengst hebben door het verkoelende effect van het water. Voor zonnepanelen die meedraaien met de zon (zonvolgsysteem, bijvoorbeeld ook in drijvende zonneparken) is het aantal vollast-uren in Nederland ongeveer 30% hoger,[5] dus ongeveer 1100 vollasturen per jaar (capaciteitsfactor ~12,5%).

Grootschalige fotovoltaïsche installaties hebben een vermogensdichtheid van ongeveer 0,7-1 MW per hectare (70-100 MW/km²). In Nederland komt dat neer op een productiedichtheid van ongeveer 0,5 tot 1 GWh per jaar per hectare (50-100 GWh/jaar/km²), in het beste geval genoeg voor ongeveer 300 huishoudens (per hectare, 30.000 huishoudens per km²).[6][7] Met typische zonnepanelen van 300 W zijn dat zo'n 2 à 3.000 zonnepanelen per hectare (200.000 tot 300.000 per km²). De vermogens-, panelen- en productiedichtheid is iets hoger bij panelen in een oost-west opstelling dan bij een traditionele zuid-opstelling. Met drijvende (en/of meedraaiende) zonnepanelen kan ook een iets hogere productiedichtheid gehaald worden.

Als heel Nederland (41.543 km²) zou worden ingericht voor de productie van zonnestroom, zou dat met bovengenoemde productiedichtheid tot wel 4.000 TWh (10% van de zoninstraling) per jaar opleveren, ruim 30 keer het Nederlandse stroomgebruik. Ongeveer de helft van het Nederlandse grondoppervlak wordt gebruikt voor landbouw, wat in potentie dus ruimte biedt aan wel 2.000 GW of 2.000 TWh/jaar aan zonneweiden. Natuurlijk zijn zonnepanelen lang niet overal mogelijk of gewenst; daarom kijkt men voor een realistisch potentieel naar het beschikbare dakoppervlak, civiele werken, infrastructuur, parkeerplaatsen, en eventuele braakliggende- of landbouwgrond.

Volgens een analyse van Deloitte[8] is er in Nederland 892 km² (~125.000 voetbalvelden) aan dakoppervlak geschikt voor plaatsing van zonnepanelen. Daar zouden 270 miljoen zonnepanelen (~8 GW) op kunnen worden geplaatst die samen 217 PJ (60 TWh) per jaar produceren, goed voor 50% van het Nederlandse stroomgebruik. Met alleen de daken van woonhuizen zou 80 PJ (22 TWh) opgewekt kunnen worden, goed voor vrijwel het gehele stroomverbruik van de Nederlandse huishoudens.[8][9] Voor de woonhuizen alleen zou dit neerkomen op ongeveer 100 miljoen zonnepanelen (3 GW) op ongeveer 330 km² dakoppervlak.

Volgens een studie van Holland Solar[10] is de potentie van zonnestroom op woningen 13 PJ (3,5 TWh) per jaar in 2020 en 92 PJ (26 TWh) in 2050. Inclusief bedrijfsdaken loopt dit op tot 16 PJ (4,5 TWh) in 2020 en 204 PJ (57 TWh) in 2050. Daarnaast kan naar schatting nog eens 200 PJ (56 TWh) op civiele werken en parkeerterreinen worden gerealiseerd.[10]

Voor zonnewarmte wordt het potentieel geschat op 5,0 PJ per jaar in 2020 en 107 PJ per jaar in 2050.[10]

* Schattingen op basis van 275 W_p per paneel en 875 kWh/kW_p (capaciteitsfactor 10%) (afgerond)

Naast zonnestroom wordt zonne-energie ook direct gebruikt voor verwarming, met 332,217 kW_th geïnstalleerd vermogen in 2011.[15]