Bijdrage van zonnecellen aan de wereldwijde elektriciteitsvoorziening

In de afgelopen decennia is kristallijn silicium steeds de dominante zonneceltechnologie geweest met in 2005 een marktaandeel van ongeveer 93%, zie figuur 4. Dunne films op basis van silicium waren samen goed voor 4%, de overige dunne films 3% (CIGSS en CdTe). Japan is al vele jaren koploper op het gebied van productie, gevolgd door Europa, de VS en de laatste jaren, China. Welke bijdrage zonnecellen over 25 jaar leveren is moeilijk te voorspellen, maar volgens het European PV Technology Platform (zie www.eupvplatform.org) kan de bijdrage in 2030 aan de mondiale elektriciteitsproductie ongeveer 4% bedragen (80 keer meer dan vandaag), maar daarmee is pas de eerste stap gezet op weg naar een grote bijdrage van zonne-energie in de tweede helft van deze eeuw. De Adviesraad voor de de Duitse Overheid inzake Klimaatverandering WBGU laat in een van zijn scenario’s een totale bijdrage van zonne-energie (PV en CSP) aan de energievoorziening (NB: niet alleen elektriciteit!) zien van ruim 20% in 2020 en ruim 60% in 2100. Om zover te komen is het nodig om gedurende vele decennia een sterke marktgroei vast te houden van meer dan 25% per jaar. Dat zal niet eenvoudig zijn, maar het is zeker mogelijk omdat de markt voorlopig geen natuurlijk verzadigingspunt bereikt. Omdat zonnestroom op dit moment nog niet direct kan concurreren met andere vormen van elektriciteitsopwekking (behalve in autonome toepassingen) maakt men gebruik van ‘opstapjes’. Zo kan zonnestroom nu al concurreren met piektarieven, over 5-15 jaar (afhankelijk van de locatie) met consumententarieven en over 15 tot 25 jaar met groothandelsprijzen, zie ook figuur 5. De noodzakelijke prijsdaling betreft overigens niet alleen de zonnepanelen zelf, maar ook de zogenaamde Balance-of-System (BoS), met elektronica om de zonnepanelen aan het elektriciteitsnet te koppelen, bekabeling en installatiematerialen en -arbeid (momenteel 40% van de turn-key prijs van PV-systemen, op langere termijn naar schatting 50%). Op hele lange termijn verwacht men te kunnen concurreren met vermeden brandstofkosten. Wanneer de maatschappelijke kosten van CO₂-emissie zouden worden meegerekend wordt de positie zonnestroom uiteraard sterker, zeker op langere termijn. Wanneer zonnestroom kan concurreren met consumententarieven is een terugdraaiende meter voldoende om een zelfdragende markt te creëren, tot die tijd is een vorm van directe steun nodig, meestal een kostendekkende terugleververgoeding zoals in Duitsland en andere EU-landen. Een werkelijk grote bijdrage van zonnestroom aan de elektriciteits- of energievoorziening vraagt in eerste instantie een intelligent en flexibel elektriciteitsnet en uiteindelijk opslag. Daarmee kunnen de variaties in het aanbod worden opgevangen en kan de waarde van zonnestroom worden geoptimaliseerd. Dit is echte voorlopig niet aan de orde en het is waarschijnlijk dat die situatie zich eerder voordoet voor windenergie.