ZONNESTROOM 2008 EEN TECHNISCH EN ECONOMISCH OVERZICHT

Transcriptie

1 Ecofys Netherlands BV P.O. Box 8408 NL-3503 RK Utrecht Kanaalweg 16-G NL-3526 KL Utrecht The Netherlands W: T: +31 (0) F: +31 (0) E: ZONNESTROOM 2008 EEN TECHNISCH EN ECONOMISCH OVERZICHT Auteurs: J.C. Jol, M.M. Mandoc, E.C. Molenbroek Oktober 2008 PDCSNL Copyright Ecofys 2008 In opdracht van: SenterNovem

2

3 Samenvatting De eerste moderne zonnecel werd in 1954 in een laboratorium gemaakt. Sindsdien heeft de zonnestroommarkt zich ontwikkeld tot een zeer snel groeiende miljardenmarkt met veel verschillende producten en toepassingen. Dit rapport geeft inzicht in de status van de zonnestroommarkt anno Het geeft een overzicht van zowel de wereldwijde markt als de Nederlandse markt in een internationaal perspectief. Internationale markt De zonnestroommarkt is booming. Ze is de laatste tien jaar met gemiddeld meer dan 35% per jaar gegroeid, zorgde in 2007 voor een omzet van 13 miljard Euro en er werken wereldwijd zo n mensen in de zonnestroombusiness. De kosten van zonnestroom dalen gestaag. Sinds de beginjaren dat zonnepanelen op de markt kwamen geldt dat de kosten met 20% omlaag gaan voor elke verdubbeling in de cumulatieve productie. Toonaangevende landen in de zonnepanelenproductie zijn momenteel Duitsland, Japan, de Verenigde Staten en landen in het verre Oosten waaronder voornamelijk China. Met een omzet van 150 miljard dollar is de duurzame energiemarkt bepaald geen nichemarkt meer te noemen. 60% van deze omzet komt van projecten waarin duurzame energiecentrales zijn gerealiseerd. Dit is 23% van de totale hoeveelheid geld die in nieuw elektriciteitsproductievermogen is geïnvesteerd in Investeringen in zonne-energie maakten in 2007 een enorme groei door. In dat jaar werd 28,6 miljard dollar geïnvesteerd in zonne-energie, waarvan 18 miljard dollar (circa 13 miljard Euro) omzet in opgesteld productievermogen was. Daarmee bedraagt de jaarlijkse groei gemiddeld 254% sinds Het wordt door financiële instellingen dan ook als serieuze business gezien. Het marktaandeel van het bekendste en meest toegepaste type zonnepaneel (op basis van kristallijn silicium) is 90%. Echter, dunnelaag zonnepanelen beginnen marktaandeel te winnen. Er zal de komende jaren een groot aantal fabrieken voor dit type in gebruik worden genomen. Nederland In 2007 was het aandeel zonnestroom in de Nederlandse elektriciteitsmix 0,03%. Ter vergelijking, het aandeel windenergie bedroeg dat jaar 3% en de totale duurzame elektriciteitsproductie 6%. Nederland is al sinds de beginjaren actief in de zon- ZONNESTROOM OKTOBER

4 nestroom, zowel in R&D als demonstratieprojecten. Na enige jaren van gebrek aan financiële ondersteuning voor zonnestroomsystemen is in 2008 met de nieuwe SDE-regeling (Stimulering Duurzame Energie) weer een impuls gegeven aan de interne markt, en daarmee aan de industrie. Er wordt in Nederland onderzoek gedaan naar vele typen zonnecellen, door universiteiten (Utrecht, Groningen, Eindhoven, Nijmegen, Delft) en onderzoeksinstituten (ECN, Holst Centrum) en vaak in samenwerking met de industrie. Dit varieert van onderzoek naar kristallijn silicium zonnecellen, die al geruime tijd op de markt zijn, tot onderzoek naar derde generatie (organische) zonnecellen. Vooral van marktrijpere technologieën zoals kristallijn silicium en amorf silicium vindt regelmatig spin-off naar de industrie plaats. Daarnaast doet de industrie eigen onderzoek, zoals Solland, Scheuten Solar, Nuon. Conclusies In een international perspectief wordt verwacht dat de hoge groei van de zonnestroommarkt (~30-40% per jaar) de komende jaren zal doorzetten. Er zal sterke uitbreiding plaatsvinden van het aantal fabrieken dat dunnelaag zonnepanelen produceert. Voorlopig zal de productie van kristallijn silicium panelen echter leidend blijven, aangezien op dit front ook flink uitgebreid wordt. Productie in landen als China, Taiwan en de Filippijnen zal enorm toenemen, hoewel ook in Europa nog steeds productiecapaciteit bijgebouwd wordt. Door het extra productievermogen dat nu gebouwd wordt, kan er de komende jaren een situatie van meer aanbod dan vraag ontstaan, wat de prijzen flink zal doen dalen. Op de langere termijn zal de eveneens groeiende vraag dit aanbod echter op kunnen vangen. Vanuit de financiële instellingen wordt de zonnestroommarkt gezien als een serieuze markt met goede perspectieven. Internationale en Nederlandse investeerders en durfkapitalisten investeren steeds grotere bedragen in projecten en in nieuwe bedrijven. Deze investeringen zijn ook nodig om het groeitempo van de steeds groter wordende sector te kunnen realiseren. In Nederland pleiten groepen als de branchevereniging Holland Solar en de werkgroep PV van het Platform Duurzame Elektriciteitsvoorziening voor een balans tussen kostenreductie door marktstimulering en technologieontwikkeling. Wat technologieontwikkeling betreft doet Nederland het goed, zowel bij onderzoeksinstituten als bij bedrijven. Voor afname van producten zijn Nederlandse productiebedrijven de laatste jaren echter vrijwel geheel afhankelijk geweest van markten in andere landen, met name Duitsland. In een internationale context zijn duidelijke voorbeelden waaruit het belang blijkt van een goede thuismarkt. In Japan zakte bijvoorbeeld de markt voor zonnestroom OKTOBER 2008 ZONNESTROOM 2008

5 systemen in nadat subsidies waren afgeschaft. In de daarop volgende jaren verloren Japanse bedrijven hun toppositie in de wereld. Een ander voorbeeld is het grote aantal startende bedrijven die van plan zijn om dunnelaag zonnepanelen te produceren in Duitsland, het land waar momenteel de meeste zonnepanelen worden verkocht. Een sterke thuismarkt zorgt ook voor banen in de installatiesector. Wat dat betreft zou Nederland het een stuk beter kunnen doen: in Nederland geeft de zonnestroomsector banen aan zo n 1200 mensen, terwijl in Duitsland mensen hun brood verdienen met zonnestoom. Naar verwachting zal zonnestroom medio 2015 ongeveer evenveel kosten als stroom uit het net voor consumenten (zogeheten grid-parity, ofwel netpariteit). Dit zal echter alleen gebeuren als het huidige groeitempo volgehouden wordt, en niet als alle kopers gaan wachten tot het zover is. Stimulering van de markt zal tot die tijd in ieder geval nodig zijn. Ook als de kosten gelijk zijn zal de markt voor consumenten waarschijnlijk niet meteen van start gaan. Netpariteit is in feite nu al bereikt in Zuid-Italië, maar de markt is daar ook nog klein. Er zal aan een aantal voorwaarden voldaan moeten worden voordat consumenten grootschalig zonnepanelen gaan kopen. Er moet een aantrekkelijke terugverdientijd zijn voor een investering die toch nog fors zal zijn (enkele duizenden Euro s). Bovendien zullen consumenten bewust moeten zijn van de mogelijkheden en er zal een goede infrastructuur voor de verkoop van kosteneffectieve zonne-energie systemen op daken aanwezig moeten zijn. Niet in de laatste plaats zal het sterk afhangen van de stijging van de elektriciteitsprijzen de komende jaren. ZONNESTROOM OKTOBER

6 Inhoud 1 Inleiding 5 2 Internationaal Marktontwikkeling Zonnecelproductie Investeringen De toekomst Toekomstige elektriciteitsopwekking Netpariteit Toekomstige productie Ontwikkelingen en knelpunten in productie Werkgelegenheid 16 3 Nationaal Marktontwikkeling Research & Development Bedrijven Toekomst 20 4 Conclusies OKTOBER 2008 ZONNESTROOM 2008

7 1 Inleiding De eerste moderne zonnecel werd in 1954 in een laboratorium gemaakt. Sindsdien heeft de zonnestroomtechnologie- en markt zich enorm ontwikkeld, van een primitieve cel met een rendement van 6% tot zeer snel groeiende miljardenmarkt met veel verschillende producten en toepassingen. In de zestiger jaren werden zonnecellen voor het eerst toegepast in de ruimtevaart. Toepassingen op aarde volgden in de zeventiger jaren. Vanwege de nog zeer hoge kostprijs bleven toepassingen beperkt tot kleinschalige toepassingen op plekken waar het elektriciteitsnet niet beschikbaar was (telecom, boeien, horloges). Echter, twee oliecrises en een toenemende verontrusting over milieuproblemen stimuleerden veel overheden om onderzoek te doen naar zonnestroom voor grootschalige elektriciteitsproductie. De energie die de zon per dag op aarde straalt is keer zoveel als de energie die we met zijn allen in een jaar verbruiken. Omdat zonneenergie overal is, heeft het de mogelijkheid een grote rol te spelen in de globale energievoorziening. Het heeft de belofte van onuitputtelijke, schone en stille elektriciteit. Er zijn echter efficiënte en schone technologieën nodig om deze energie te benutten. Sinds de eerste zonnecel gemaakt is, zijn alle inspanningen er dan ook gericht om ze efficiënter en goedkoper te maken. Sindsdien heeft gestage technologische ontwikkeling van zonnecellen en zonnestroomsystemen plaats gevonden, gecombineerd met overheidsstimulering om zonnestroom op steeds grotere schaal toe te passen. Zonnestroom is nu op weg een serieuze kandidaat te worden voor grootschalige elektriciteitsopwekking, waarmee het de belofte die in 1954 al herkend was nakomt. Dit rapport geeft een overzicht van de status van zonnestroommarkt anno 2008, zowel internationaal als nationaal. Het geeft inzicht in de globale zonnestroommarkt en de Nederlandse markt in een internationaal perspectief. ZONNESTROOM OKTOBER

8 2 Internationaal 2.1 Marktontwikkeling De zonnestroommarkt is booming en met gemiddeld meer dan 35% gegroeid in de afgelopen tien jaar. De zonnepanelenmarkt wordt doorgaans uitgedrukt in termen van MegaWatt (MW) of inmiddels GigaWatt (GW) geïnstalleerd zonnepaneelvermogen. In figuur 2.1 is te zien dat het cumulatief geïnstalleerd zonnepaneelvermogen eind ,2 GW was, tegenover 6,8 GW in De omzet in deze markt in 2007 bedroeg ongeveer 13 miljard Euro en meer dan mensen werken wereldwijd in deze branche. De kosten van zonnestroom dalen gestaag. Sinds de introductie van zonnepanelen op de markt gaan de kosten met 20% omlaag voor elke verdubbeling in de cumulatieve productie. De laatste jaren echter is de prijs niet gedaald, vanwege een krapte van het aanbod van zonnepanelen. Deze prijsontwikkeling van zonnepanelen is weergegeven in figuur 2.2. Uit deze grafiek valt af te leiden dat de kosten gemiddeld met 20% omlaag gaan voor elke verdubbeling in de cumulatieve productie. Figuur 2.1 Cumulatief geïnstalleerd paneelvermogen wereldwijd (Bron: Greenpeace/EPIA 2008) De markt voor zonnestroomsystemen werd in 2007 gedomineerd door Duitsland (46% in 2007), Spanje (21%), Japan (10%) en de VS (8%). Sterke groei vindt inmiddels ook plaats in landen als Italië en Frankrijk. In Duitsland en Spanje wordt de markt gestimuleerd met behulp van een teruglevertarief voor netgekoppelde 6 10 OKTOBER 2008 ZONNESTROOM 2008

9 zonnestroomsystemen. Deze tarieven zijn een stuk hoger dan kleinverbruikertarieven. In Spanje is in september 2008 een wet aangenomen voor verlenging van dit systeem; in Duitsland is dit eerder dit jaar gebeurd. In beide landen hebben investeerders grote investeringen gedaan in grootschalige zonnestroomcentrales. Deze investeringen worden doorgaans aangevuld met leningen van banken die dit soort projecten doorgaans als investeringen zonder veel risico inschatten. Figuur 2.2 De leercurve van de prijsontwikkeling van zonnepanelen. Japan was jarenlang marktleider in zowel productie van zonnepanelen als met de verkoop van zonnepanelen op de thuismarkt, met een subsidieprogramma voor aanschaf voor zonnepanelen en een hoog kleinverbruikertarief voor conventionele elektriciteit. In 2007 werd deze subsidie afgeschaft. Kort daarna zakte de thuismarkt in en verloor Japan zijn internationale toppositie in de panelenproductie. In de VS geeft aanschaf van zonnepanelen een belastingvoordeel (op federaal niveau). In Californië is daarbovenop het California Solar Initiative een stimulator voor de markt. Dit programma, met stimuleringsmaatregelen die er op gericht zijn om in MW aan geïnstalleerd vermogen te hebben, is een succesvolle aanjager van de markt gebleken. Verder hebben veel staten in de VS de zogeheten Renewable Energy Portfolio Standards. Hiermee wordt aan elektriciteitsbedrijven verplichtingen opgelegd voor quota aan duurzame energie, te halen in een bepaald jaartal, bijvoorbeeld 2015 of In een aantal zonnige staten, zoals Arizona, New Mexico, Colorado, Nevada gelden deze verplichtingen. Daarnaast bieden sommige staten een belastingvoordeel en wordt er geen BTW geheven[21]. Zonnepanelen gebaseerd op kristallijn silicium zonnecellen, het werkpaard van de zonnepanelenindustrie, zijn momenteel met afstand de meest verkochte technologie. Echter, dunnelaag zonnepanelen zijn begonnen met een inhaalslag. Deze panelen hebben een lager rendement maar gebruiken veel minder materiaal waardoor de ZONNESTROOM OKTOBER

10 kostprijs lager is. Op dit moment hebben dunnelaag zonnepanelen een marktaandeel van 10%. Figuur 2.3 Van daken met zonnepanelen in Californië tot hectares gevuld met vrijstaande zonnestroomsystemen, oftewel Zonneparken (Spanje) (bronnen: PVNEWs , Ecostream) Zonnecelproductie De afgelopen jaren domineerde Japan de zonnepanelenproductie. De VS waren een goede tweede. In de laatste paar jaar is ook de productie in Europa flink gegroeid en zijn productiebedrijven in China opgestart. Met name in China is een productieexplosie aan de gang. In 2007 was China zelfs al marktleider, zoals in figuur 2.4 te zien is. Deze zonnepanelen worden voornamelijk naar Europa geëxporteerd, waar zich de meest lucratieve markten bevinden. Taiwan en Korea zijn ook snelle groeiers in termen van productie. Wereldwijd zijn er meer dan 300 producenten van zonnepanelen. Er zijn ruim 80 producenten van dunnelaag zonnepanelen, waarvan de meesten pas zijn opgestart. Het tekort aan silicium basismateriaal een beperkende factor voor de productie in de afgelopen twee jaar heeft tientallen partijen er toe bewogen om te investeren in nieuwe siliciumfabrieken. Ook dunnelaag zonnepaneelfabrikanten breiden sterk uit. In de VS is nu tweederde van de totale productie afkomstig van dunnelaag zonnepanelen en dit zal de komende jaren waarschijnlijk nog groeien. Figuur 2.4 Regio naal aandeel v an de wereld zonnecelprod uctie i n 2007 (bron: EPIA/ Greenpeace 2008, Photon, ma art 2008) OKTOBER 2008 ZONNESTROOM 2008

11 Producenten In Europa groeiden veel producenten in 2007 sneller dan gemiddeld. De top tien producenten, die samen 53% van de markt voor hun rekening nemen, zijn weergegeven in figuur 2.5. De grootste producent in 2007 was Q-cells uit Duitsland, met MW productie aan cellen, die elders tot zonnepanelen worden verwerkt. Hiermee heeft Q-cells de koppositie overgenomen van Sharp, die nu tweede staat met 363 MW. Snelle groeiers zijn relatief nieuwe producenten uit Noorwegen, België en Nederland, met respectievelijk Scancell, Solland en Photovoltech, die vroegtijdig hun handen hebben weten te leggen op het basismateriaal silicium dat in beperkte mate voorradig is. In Japan groeide de productie niet, voornamelijk omdat producenten Figuur Top tien zonnec elproducenten (bron: EPIA /Greenpeace, Pho- silicium. In de VS werd de markt geen toegang hadden tot betaalbaar aangevoerd door producenten van dunnelaag zonnepanelen, met bedrijven als First Solar (cadmium telluride, CdTe) en United Solar (amorf silicium, a-si), die beiden sterk uitbreidden. Sommige zonnepaneelfabrikanten zijn welbekend omdat zij van oudsher andere producten produceerden (en nog steeds produceren), zoals Sharp, Kyocera, Sanyo en BP Solar. Shell verkocht enkele jaren geleden haar zonnepaneelfabrieken in Nederland en Duitsland, maar is nu wel op beperkte schaal actief in enkele joint ventures voor dunnelaag zonnepaneelfabrieken. 2.2 Investeringen De duurzame energiemarkt is al lang geen nichemarkt meer. In 2007 werd er een omzet van 150 miljard dollar gemaakt. Bijna 60% hiervan werd besteed aan projecten voor nieuw opgesteld elektriciteitproductievermogen en 23% van alle investeringen in nieuw opgesteld vermogen werd aan duurzame elektriciteitsopwekking besteed. Ook investeringen in zonne-energie zijn in een stroomversnelling geraakt de afgelopen jaren. Met een gemiddelde jaarlijkse groei van 254% sinds 2004 is er in ,6 miljard dollar geïnvesteerd in zonnestroom. Hoe dit geld besteed werd is te zien in figuur 2.6. ZONNESTROOM OKTOBER

12 10% 27% 63% asset finance public market private equity/venture capital Figuur 2.6 Nieuwe investeringen in 2007, wereldwijd, verdeeld in (1) asset finance (projecten voor nieuw opgesteld vermogen), (2) aandelenkapitaal, en (3) private equity/durfkapitaal. Het totaal bedroeg $28,6 miljard. Bron: Global Trends in Sustainable Energy Investment In 2007 was zonne-energie het meest succesvol in het aantrekken van private equity en durfkapitaal, voor zowel nieuwe technologieën als voor de uitbreiding van bestaande productie (~$3 miljard). De VS investeerden zoals voorheen het meest in private equity/durfkaptiaal, maar groeiden in absolute termen weinig. Europese investeringen groeiden sterk; hun bereidheid in start-ups te investeren is ook sterk gegroeid. Voorbeelden hiervan in Europa zijn Good Energies, Low Carbon Accelerator, Virgin Green fund en Tendris. Een voorbeeld van een internationaal investeringsfonds dat begonnen is met investeren in zonne-energie (o.a. in First Solar) is Babcock & Brown. Investeerders zoals Ecoventures (onderdeel van de Econcern groep [23]) zien ook een gevaar in deze explosie van investeringen. Hoewel de toekomst er zonnig uitziet, begint het investeringsklimaat trekken van een hype te krijgen, met zeer hoge aandelenkoersen voor sommige bedrijven en gigantische investeringen in nieuwe bedrijven met nieuwe technologieën die zichzelf nog moeten bewijzen. Er is dus ook enige angst voor een bubble. De kennis van veel traditionele banken en investeringsfondsen van deze technologie is doorgaans beperkt, wat het inschatten van risico s lastig maakt. Sommige in duurzame energie gespecialiseerde investeringsmaatschappijen hebben wel specialisten tot hun beschikking. Ondanks deze mogelijke hype zijn er ook voldoende mogelijkheden voor handen om te investeren in projecten met een veel lager risico. De contractueel overeengekomen terugleververgoedingen, die twintig jaar of langer geldig zijn, bieden een solide basis voor investeringen. De effecten van de kredietcrisis beginnen ook in de duurzame energie door te dringen: het wordt lastiger en duurder om projecten te financieren [24]. 2.3 De toekomst Eén ding kan met zekerheid gezegd worden over de toekomst van zonnestroom: het zal sterk blijven groeien. Deze paragraaf beschrijft de verwachtingen van het aan OKTOBER 2008 ZONNESTROOM 2008

13 deel van zonnestroom in de totale elektriciteitsproductie. Gebaseerd op groeiscenario s zijn ook uitspraken te doen over de verwachte kostprijsverlaging en het moment waarop zonnestroom evenveel zal kosten als gewone stroom uit het net. Dit wordt in paragraaf besproken. Het lastigst te beantwoorden zijn vragen als: welke technologieën zullen in de toekomst dominant worden? Welke producenten, welke landen zullen de grootste rol spelen? Op dit gebied is de dynamiek, en daarmee de onzekerheid, groot. Ontwikkelingen die nu gaande zijn worden in paragraaf besproken Toekomstige elektriciteitsopwekking Ondanks een groei van zo n 50% in 2007 stelt zonnestroom als onderdeel van de elektriciteitsopwekking nog weinig voor: minder dan 1% van het wereldwijd opgesteld vermogen is afkomstig van zonnestroom. Ongeveer 0.05% van het huidige elektriciteitsverbruik is afkomstig van zonnestroom. Echter, met de huidige groeipercentages zal dit in 2030 opgelopen zijn tot 4 á 14%. Het potentieel is in ruime mate aanwezig: slechts 4% van het oppervlak van alle woestijnen is voldoende om in de totale wereldenergiebehoefte te voorzien. De Europese branche organisatie voor zonnestroom, EPIA (European Photovoltaic Industry Association), schat het totaal opgesteld zonnestroomvermogen in 2030 op 900 tot 1900 GW. Figuur 2.7 Wereldenergievraag. Bron: WBGU (Wissenschaftlicher Beirat der Bundesregerung Globale Umweltveränderungen), Duitse adviesraad voor klimaatveranderingvraagstukken (2006). Tegen 2050 is de verwachting dat zonne-energie meer dan 20% van de wereldwijde energievraag voor zijn rekening zal nemen, zie figuur 2.7. Dit is inclusief geconcentreerde zonthermische energie (Concentrating Solar Power, CSP) en geconcentreerde fotovoltaïsche zonne-energie (Concentrating Photovoltaics, CPV), beide alleen toepasbaar in zeer zonnige gebieden. ZONNESTROOM OKTOBER

14 2.3.2 Netpariteit Met de continu dalende kosten van zonnestroom zal er een moment bereikt worden waarop deze kosten gelijk zullen zijn aan de kosten van elektriciteit uit het net, de zogeheten netpariteit (Eng. grid-parity ). Dit zou wel eens eerder kunnen gebeuren dan voorheen werd aangenomen. Een stijgende prijs voor fossiele energie en dalende kosten voor zonnestroom zorgen ervoor dat het gat tussen deze twee zeer snel zal afnemen. De marktsegmenten waarvoor de hoogste elektriciteitsprijs betaald wordt, zoals piekelektriciteit en kleinverbruikers, zullen dit moment het eerst bereiken. Dit is in figuur 2.8 te zien. In figuur 2.8 zijn de historische kosten van zonnestroom en de verwachte toekomstige kosten weergegeven en vergeleken met historische en verwachte elektriciteitsprijzen. De bandbreedte in de kosten van zonnestroom wordt veroorzaakt door het verschil in de kosten in zonnige (Zuid-Europa) en minder zonnige (Noord-Europa) gebieden. Figuur 2.8 Ontwikkeling van elektriciteitsprijzen en zonnestroomkosten (Greenpeace/EPIA, 2008) OKTOBER 2008 ZONNESTROOM 2008

15 De verwachting is dat de elektriciteitskosten van standaard systemen voor zonnepanelen op daken, die in de piek leveren, tegen 2015 evenveel zullen bedragen als piekelektriciteit in grote delen van de VS, Japan en Zuid-Europa. In Noord-Europa zal netpariteit tegen 2020 bereikt worden. Sommige analisten voorspellen al netpariteit voor Duitsland in , vanwege de lage zonnestroomkosten en hoge elektriciteitsprijzen (bron: EPIA, Valencia 2008). Tegen 2030 zal hier pas netpariteit met basislast bereikt worden Toekomstige productie In de nabije toekomst is de verwachting dat het aandeel dunnelaag zonnepanelen in de markt zal toenemen. De drie typen technologieën nu op de markt zijn: amorf silicium (a-si), Cadmium Telluride (CdTe) en Koper Indium(/Gallium) diselenide (ook wel afgekort als CIS of CIGS). Deze technologieën maken nu eindelijk de belofte waar goedkoper geproduceerd te kunnen worden dan kristallijn silicium, ondanks het lagere rendement. Het marktaandeel van deze technologieën is weergegeven in figuur 2.9. De belangrijkste dunnelaag paneelproducent die er momenteel in slaagt om significant lagere prijzen aan te bieden dan kristallijn silicium is First Solar. Zij zijn momenteel dan ook bezig in alle delen van de wereld productielijnen neer te zetten. De verwachting is dat in de toekomst meer fabrikanten hierin zullen slagen en dat daarom het marktaandeel dunnelaag panelen zal toenemen. In Duitsland zijn zo n twintig start-up bedrijven in dunnelaag zonnepanelen actief. Voorbeelden hiervan zijn Schott Solar met 33 MW in Jena (investering: 75 miljoen), Q-Cells, met 30 MW CIGS (investering: 60 miljoen). Wereldwijd zijn naar schatting meer dan 80 start-ups actief. 4.7% 2.2% 0.5% 5.2% 87.4% c-si thin film Si CdTe CI(G)S Ribbon c-si Figuur 2.9 Aandeel van de verschillende zonneceltechnologieën in Bron: Solar Generation 2008, EPIA/Greenpeace report. ZONNESTROOM OKTOBER

16 De wereld van kristallijn silicium staat ook niet stil in de tussentijd. Over de hele wereld worden siliciumfabrieken neergezet om het siliciumtekort terug te dringen. Deze producenten zijn in drie categorieën op te delen. De eerste groep is die van bestaande producenten van silicium grondstof (bijvoorbeeld Elkem, DC Chemical, and Degussa). De tweede groep bestaat uit producenten uit de zonnepaneelindustrie die actief zijn geworden over de gehele bedrijfskolom (waaronder GiraSolar, SolarWorld, SilPro and ARISE). De derde groep zijn nieuwe producenten zoals Hoku. In 2009/2010 zullen veel van deze fabrieken gaan produceren en zal het huidige tekort aan silicium snel weggewerkt worden en niet langer een beperking voor de groei zijn. Dit zal naar verwachting een flinke prijsdaling in de modules geven (~30%, schatting Ecofys). Op de kortere termijn kan er zelfs een overschot ontstaan. De goede vooruitzichten van zonnestroom trekt nu ook in hoog tempo bestaande bedrijven aan die zich op dit voor hun nieuwe marktsegment willen storten. De joint venture Heliatek van BASF en Bosch is van plan organische zonnecellen te ontwikkelen en hoopt te profiteren van de gecombineerde kennis van materialen en procestechnologie van beide bedrijven. Spectaculair is ook de intrede van computertechnologiegiganten IBM en Intel in de zonnestroommarkt. Intel heeft dit jaar in een Duitse zonnepaneelfabrikant geïnvesteerd. IBM heeft zijn eigen joint venture aangekondigd om zonnecellen te ontwikkelen. Apparatenbouwers hebben deze trend al een paar jaar eerder ingezet, met Oerlikon en Applied Materials als belangrijkste voorbeelden. Ook Tokyo Electron Ltd. heeft eerder dit jaar besloten om in een joint venture met Sharp apparatuur voor zonnecelfabricage te ontwikkelen. Dit jaar heeft ook IKEA aangekondigd zich in het strijdgewoel te gaan begeven. IKEA is van plan zonnepanelen te gaan verkopen, als onderdeel van haar investering van $50 miljoen in duurzame technologieproducten. Een andere interessante ontwikkeling is dat ook olieproducerende landen de zonneenergie beginnen te ontdekken. Abu Dhabi, onderdeel van de Verenigde Arabische Emiraten, heeft aangekondigd te investeren in twee a-si zonnepaneelfabrieken in Erfurt (Duitsland) en in Abu Dhabi City. Deze zullen respectievelijk in 2009 en 2010 opstarten. Deze investering wordt gedaan door het Masdar Cleantech Fonds, een $250 miljoen durfkapitaalfonds. Hieraan dragen de volgende instellingen bij: (i) Abu Dhabi Future Energy Company ("ADFEC"), (ii) Consensus Business Group ("CBG"), (iii) Credit Suisse ("CS") en (iv) Siemens AG. Het fonds is onderdeel van een groter plan, dat het Masdar Initiative genoemd wordt. Dit initiatief is een antwoord op de wereldwijde behoefte aan energiebesparing en alternatieve energie en dient er voor zorg te dragen dat Abu Dhabi zijn positie in de wereldwijde energiemarkt behoudt en verder uitbreidt [22] OKTOBER 2008 ZONNESTROOM 2008

17 2.3.4 Ontwikkelingen en knelpunten in productie In de zonnepaneelindustrie is het een continue strijd om te komen tot prijsverlaging, om uiteindelijk te bereiken dat de industrie zonder subsidies kan. Er wordt daarom de volgende strategie gevolgd: Inzetten op dunnelaag zonnepanelen. Ook bedrijven als Q-cells, producent van kristallijn silicium panelen, richten dochterbedrijven op voor de productie van dunnelaag zonnepanelen. Verbeteren van stabiliteit en betrouwbaarheid van potentieel zeer goedkope zonnecellen, zoals organische zonnecellen. Bestaande bedrijven werken aan schaalvergroting, bijvoorbeeld First Solar. Het tekort aan silicium heeft geleid tot enorme investeringen in silicium fabrieken. Een innovatieve variant hierop is de productie van metallurgisch silicium, een goedkoper basismateriaal met lagere zuiverheid. ribbon-si, waarmee kapitaalkosten en hoeveelheden verbruikt silicium gedrukt kunnen worden. Dunnere silicium wafers ( plakken ) Groei van de markt voor gebouwgeïntegreerde producten en flexibele zonnepanelen CPV (Concentrating Photovoltaics) is een technologie waarmee in zeer zonnige landen zonnestroom goedkoper zou kunnen worden (Afrika, VS, Midden Oosten, India, China, Mexico en Australië). Ontwikkelingen van nieuwe zonneceltechnologieën. Met het steeds groter worden van de schaal waarop processen plaats vinden zal steeds meer aandacht moeten gaan naar: Het veilig stellen van beschikbaarheid aan grondstoffen voor de verschillende technologieën (goedkoop solarkwaliteit glas, telluur, indium). Het reduceren van afvalstromen Het kunnen aantrekken van voldoende en gekwalificeerd personeel ZONNESTROOM OKTOBER

18 Figuur 2.10 Drie zonneceltechnologieën: kristallijn silicium, een voorbeeld van dunnelaag zonnepanelen en van panelen die het licht concentreren (CPV) Werkgelegenheid De zonnestroommarkt zorgt uiteraard voor werkgelegenheid. Veel van de werkgelegenheid bevindt zich aan het einde van de keten: installateurs, distributeurs, technici voor ontwerp en onderhoud. Dit kan een impuls aan de lokale economie geven. In Duitsland alleen al werkten in 2007 zo n mensen in de zonneenergiebranche (bron: Bundesverband Solarwirtschaft). Per MW geproduceerde vermogen wordt het aantal arbeidsplaatsen geschat op 47 á 50. De komende decennia zal de automatisering in de fabricage van zonnepanelen toenemen, waardoor dit aantal zal dalen. In het meest optimistische scenario zullen in 2020 zo n 2 miljoen mensen in de zonne-energie werken. In 2030 kunnen dit er 10 miljoen zijn [8] OKTOBER 2008 ZONNESTROOM 2008

19 3 Nationaal 3.1 Marktontwikkeling In Nederland werd het eerste huis met zonnepanelen op het dak in 1989 in Castricum gebouwd. In de negentiger jaren volgden meer demonstratieprojecten. Het grootste project was het 1 MW PV project in Nieuwland, Amersfoort, met in totaal 1,3 MW geïnstalleerd vermogen ( m 2 ) op 500 huizen en een aantal openbare gebouwen. In 1998 werden consumenten voor het eerst in staat gesteld om zonnepanelen te komen in het Greenpeace Solaris project. Al deze projecten werden mede gefinancierd door SenterNovem, agentschap van EZ. In de jaren na 2000 werd zonne-energie gestimuleerd via de EPR (EnergiePremieRegeling). Dit werd eind 2003 beëindigd. In de periode waren er geen noemenswaardige stimuleringsmaatregelen van kracht. De regelingen die er waren, waren voornamelijk van gemeente en provincies. Sinds april 2008 is er weer een nieuwe regeling van kracht. Deze SDE regeling ( Stimulering Duurzame Energieproductie ) houdt in grote lijnen in dat consumenten een terugleververgoeding ontvangen van 0,56/kWh, bestaande uit 0,33/kWh vergoeding van de overheid bovenop het kleinverbruikertarief, dat voor dit doel vastgesteld is op 0,23/kWh voor Er is in totaal voor 18 MW aangevraagd. Dat is iets meer dan de 15 MW die in het budget van 83 miljoen voorzien is. Of dit allemaal in 2008 geïnstalleerd gaat worden is uiterst onzeker, (1) vanwege de veelheid aan bureaucratie die consumenten verwacht worden te trotseren, (2) vanwege de doorlooptijd in het aanvraagproces en (3) vanwege het feit dat men voor een gehonoreerde aanvraag uiterlijk vier jaar de tijd mag nemen om tot installatie te komen. Tot hoeveel geïnstalleerd vermogen de hierboven beschreven ontwikkelingen hebben geleid is weergegeven in figuur 3.1. Een schatting voor 2008 is gebaseerd op de autonome groei in de periode plus de maximaal te verwachten hoeveelheid van de SDE-regeling (15 MW, donkerblauwe balk bovenaan). In dat geval zou het cumulatief geïnstalleerd vermogen uitkomen op 71 MW, goed voor de elektriciteitsopwekking van huishoudens gedurende 20 á 30 jaar. In het onwaarschijnlijke geval dat alle 15 MW in 2008 wordt geïnstalleerd zou dit een groeipercentage van 36% betekenen. Hiermee zou Nederland qua groei alweer goed mee kunnen doen in een internationale context. De kans is echter groot dat de groei lager zal uitvallen. ZONNESTROOM OKTOBER

20 In 2007 kwam 0,03% van de totale Nederlandse elektriciteitsconsumptie uit zonnestroom. Voor wind is dit percentage 3%. Het totaal aan duurzame elektriciteitsproductie was 6% (bron: CBS [13,14]). totaal geinstalleerd (MW) Figuur 3.1 Cumulatief geïnstalleerd vermogen in Nederland, inclusief een schatting voor 2008 met maximum realisatie uit SDE. 3.2 Research & Development Zonnecelonderzoek en onderzoek naar systemen in Nederland vindt op veel locaties plaats en vertoont een grote diversiteit, van verbeteringen op het gebied van de traditionele kristallijn silicium technologie tot ontwikkeling van derde generatie (organische) zonnecellen. Onderzoek wordt uitgevoerd bij universiteiten (Utrecht, Groningen, Eindhoven, Nijmegen, Delft) en instituten (ECN, TNO, Holst Centrum), maar ook in bedrijven die zonneceltechnologie commercialiseren, zoals Solland en Scheuten Solar. ECN heeft verreweg de grootste onderzoeksgroep, met 85 mensen die aan zonne-energie werken met een budget van 15 miljoen (2008). Ter vergelijking, overheidsgeld besteed aan zonne-energie R&D was in miljoen in Duitsland en 101 miljoen voor de VS (bron: IEA PVPS 2007 [25]). Internationale erkenning van niet alleen ECN, maar ook de andere onderzoeksinstituten uit zich onder andere in deelname aan grote Europese onderzoeksprojecten als Crystal Clear (geleid door ECN), Full Spectrum, ATHLET en PV Performance. Enkele voorbeelden van succesvolle samenwerking tussen onderzoeksinstituten en bedrijfsleven en spin-off van technologie naar de Nederlandse industrie zijn: Solland Solar, met de back contact celtechnologie ontwikkeld bij het ECN, dit najaar te implementeren bij Solland. Helianthos, met flexibele amorf silicium technologie ontwikkeld voorheen door Akzo Nobel in samenwerking met de universiteiten van Utrecht en Delft. Helianthos is nu in handen van Nuon OKTOBER 2008 ZONNESTROOM 2008