Fotovoltaïsche conversie (zonnestroom): van niche naar impact

Vergelijkbare documenten
Zonnestroom: mondiale ontwikkelingen en nieuwe mogelijkheden voor gebouwen in Nederland

Zonnestroom Van one size fits all naar aantrekkelijke oplossingen voor elk gebruik

Innoveren in en met zonnestroom

One size fits all? Ontwikkeling zonnestroomtechnologie. Wim Sinke ECN Zonne-energie, TKI Solar Energy & European Photovoltaic Technology Platform

Luxe die we ons kunnen en moeten veroorloven: zonne-energie van laagste kosten naar hoogste waarde

Zonne-energie van niche naar impact

Zonnestroom: prepare(d) for impact

MINISYMPOSIUM ZON Kennissessie Provinciale Staten grootschalige zonneparken in het landelijk gebied

Zonne-energie ontwikkelingen in Nederland

MONO-, POLY-, OF DUNNE FILM PANELEN?

energie fictie en feiten Wim C. Sinke ECN Zonne-energie, Universiteit Utrecht & EU PV Technology Platform

Concept R&D-plan ECN 2018 ZONNE-ENERGIE. ecn.nl

Het TKI SOLAR ENERGY in het Nederlandse Energie- / Topsectorenbeleid

R&D plan 2016 ECN Zonne-energie

Glas-Glas panelen, de nieuwe standaard voor PV. Paul de Jong 16 april 2015

PV toegepast in de gebouwschil

NEKOVRI 22 SEPTEMBER 2015 Jan-Jaap van Os MSc.

Zonne-energie natuurlijk De visie van Holland Solar op. Duits Nederlands zonne-energie forum KvK Midden Nederland, Utrecht

Zonnestroom. 1. Hoe werkt zonnestroom? ECN-facts. Soorten zonne-energie. Zonnecellen en -panelen. Nieuwe grondstoffen

Position Paper Zonnestroom. Een toekomst zonder zonne-energie is ondenkbaar


HERNIEUWBARE WATERSTOF GENERATIE WATERSTOFNET CONGRES, HELMOND RUBEN LIETEN, IMEC

Visionair Scenario PV

Openbaar eindrapport Dutchness

GESCHIEDENIS VAN DE ZONNECEL de vroege dagen

De snelste route naar aardgasvrije wijken

OPTIMALE PRESTATIES DOOR EEN WEERGALOOS CONCEPT

FHI dag 3 april 2013 Wiep Folkerts, directeur SEAC

WEG MET DE METALEN LOOK

Workshop energielandschappen ontwerpen, WTSE 29 nov 2017

ideego programma 2015

Meer over zonnepanelen

Energiemanagement Zonnepanelen

Zonnecellen 2.0. Oktober 2013 Beurs Elektrotechniek 2013

Inventarisatie innovatieve PV-technologieën

Nefit Zonnestroom. N e f i t h o u d t N e d e r l a n d w a r m. CentroSolar PV-systemen

Lucas Reijnders. Hoogleraar Milieukunde Universiteit van Amsterdam

Hernieuwbaar energie-aandeel in Vlaamse nieuwbouwprojecten Ontdek de zonnestroomoplossingen van SMA

Inzichten in energiesystemen en hernieuwbare energietechnieken

Waterstof. Hoe het kleinste element in het periodiek systeem een grote drijvende kracht vormt voor de energie- en chemische industrie transitie

KANSEN VOOR ENERGIE COÖPERATIES, VASTGOED ONDERNEMERS EN PARTICULIEREN

Zon op Infra. Een overzicht van de mogelijkheden Hans de Neve Mattijs Erberveld. Partner in solar energy solutions

Recept voor efficiëntere zonnecellen: een laagje perovskiet

Duurzame Energie in Utrecht

Zonnepanelen (PV-installatie)

FREYA VAN DEN BOSSCHE VLAAMS MINISTER VAN ENERGIE, WONEN, STEDEN EN SOCIALE ECONOMIE

De Groene Belangenbehartiger

Prijsontwikkelingen ZonPV

Bijeenkomst Leercirkel

Het voor de gepatenteerde SOLYNDRA Solar module gebruikte materiaal bestaat uit koper-indium-galium-diselenide (CIGS).

Fotovoltaïsche energie

Nefit Zonnestroom. Nefit houdt Nederland warm. CentroSolar PV-systemen

ZonneEnergie voor Thuis

Betrouwbaarheid van PV installaties in Nederland

Nu ook zonnepanelen mogelijk op west, oost en noord georiënteerde daken!!!!

Hoogrendement Zonnecellen Concepten voor de volgende generatie cellen

Concept R&D-plan 2017 ECN Solar Energy. Impact met zonnestroom

All-electric voorbij, op weg naar 0 CO 2

Themaochtend zonne-energie

LG SOLAR Seminar ProfiNRG Harmelen,

BIPV. Waar praten we over?

IS ENERGIEOPSLAG HET ANTWOORD?

Prijsontwikkeling hernieuwbare bronnen: zon-pv en off-shore wind

Informatiebron Thema 2b. Zonnepanelen

Visie op Windenergie en solar Update 2014

Nefit Zonnestroom. Nefit houdt Nederland warm. CentroSolar PV-systemen

FOTOVOLTAISCHE ZONNE-ENERGIE BIJ BEDRIJVEN INFOBROCHURE

Studiegroep Zonnestroom voor VvE s

1 Inleiding. 2 Celtypes. 2.1 Monokristallijn silicum cellen

Wim Sinke De stille revolutie: zonne-energie op weg naar grootschalig gebruik

Solar Frontier productinformatie

Grootschalige PV, stimulansen voor, en vanuit het bedrijfsleven. Marc Kok, directeur Energie Service Noord West

Verschillen tussen panelen

Studiegroep Zonnestroom voor VvE s

ZONNE ENERGIE. Woensdag 4 maart 2015 Oude Leije GERKE DRAAISTRA

Bosch Solar Optimaal profiteren van zonne-energie

Jij en energie: zonne-energie

LG MonoX NeON VOOR UW SUCCES.

Introductie in Energie- & Industriesystemen

Fotovoltaïsche zonne-energie. De kracht van het zonlicht is onbeperkt, permanent en grijpbaar. energizing your future

3 Elektrische teller. Verhoog uw inkomsten met zonne-energie

Halffabrikaat PV als sleutel naar succes voor BIPV

De wissel. Maarten

Haalt Vlaanderen de doelstellingen? Stefan Dewallef PV-platform ODE-Vlaanderen December 2016

BERYL. Eviax. Meer glas in het gebouw meer zonne-energie! Innovatie in glas: zonne-energie en daglicht tegelijk. Zonnepanneel in Glas.

Bosch Solar Optimaal profiteren van zonne-energie

PV systemen. PV systemen. Oskomera Solar Power Solutions (OSPS) Wegens de toenemende vraag naar groene energie en CO 2 besparende

Leuvens Onderzoekscentrum Duurzame Aarde Thema: Zonnig Vlaanderen Het gebruik van zonne-energie in Vlaanderen

Nationale Energieverkenning 2014

19.45 uur Welkom, dhr. F. Witjes, wethouder Milieuzorg gemeente Overbetuwe

Zonnestroom in Enspijk

sirius solar solutions Transparante zonnepanelen Building Integrated PhotoVoltaics

The Reliable and Ultimate Solar cell and module Test

Nuon Helianthos. Een doorbraak in zonne-energie.

Van toekomstdroom naar terawatts

Elektriciteit uit zonne-energie. In opdracht van het Ministerie van Economische Zaken en Klimaat

Klimaatbeleid na Kyoto

Van toekomstdroom naar terawatts

De SolarWorld sportverenigingsactie van RID Solar

Transcriptie:

Fotovoltaïsche conversie (zonnestroom): van niche naar impact Wim Sinke ECN Solar Energy, UvA, AMOLF, TKI Urban Energy en European Technology and Innovation Platform for Photovoltaics NNV Symposium Energie en Klimaat Uithof, Utrecht 9 juni 2017 www.ecn.nl

Inhoud Zonnestroom: uitdaging en kans Technologieën Kosten en markt One size (no longer) fits all Een blik in de toekomst 2

Inhoud Zonnestroom: uitdaging en kans Technologieën Kosten en markt One size (no longer) fits all Een blik in de toekomst 3

Zonnestroom: van alle markten thuis Volume met en door diversiteit Waka Waka Bolivia Mayersloot (Langedijk) Ameland Lisse 4

Zonnestroom in Nederland: Trendzettende toepassingen Artist impression A37 (Studio Marco Vermeulen) Floatovoltaics (Sunfloat, Tempress en ECN) Op zoek naar nieuw mogelijkheden 5

Mondiale ontwikkeling zonnestroom Wat is bereikt? 1980 vandaag: Rendement zonlicht elektriciteit: Systeemprijzen: Jaarlijkse markt & totaal geïnstalleerd vermogen: 2x 50x 10.000x Bijdrage aan elektriciteitsverbruik: 0% 2% Bewijs van betrouwbaarheid en levensduur Keuze aan technologieën en producten 6

Bold thinking is nodig 7

Mondiale ontwikkeling zonnestroom Wat staat ons nog te doen? vandaag z.s.m.: Rendement zonlicht elektriciteit: Systeemprijzen: Totaal geïnstalleerd vermogen: 2x 3x > 100x Bijdrage aan electriciteits energieverbruik > 20% (50%?) Betrouwbaarheid, levensduur en duurzaamheid bij zeer lage kosten Technologieën en oplossingen voor ieder gebruik 8

Inhoud Zonnestroom: uitdaging en kans Technologieën Kosten en markt One size (no longer) fits all Een blik in de toekomst 9

Wat is er te koop? Stad van de Zon Standaardgebruik: kristallijn silicium (mondiaal marktaandeel >90%) Ridder Solar Modulerendementen 16 22% FhG-ISE Abengoa/Concentrix Standaardgebruik: dunne films (mondiaal marktaandeel <10%) Modulerendementen 8 17% Concentratorgebruik (zonvolgend) (mondiaal marktaandeel <1%) Modulerendementen 25 35% 10

Zonnestroomtechnologieën in de markt 11

Zonnestroomtechnologie in de markt: silicium al ruim 50 jaar marktleider 12

Silicium zonnecel: eenvoud en volume zijn moeilijk te verslaan 180 m 13

2000 2002 2004 2006 2008 2010 2012 2014 2016 2018 2020 Efficiency (%) Rendement commerciële panelen: geleidelijke maar robuuste toename 25 20 15 10 5 silicon thin films Wafer silicon - high end mono Wafer silicon - mainstream mono Wafer silicon - mainstream multi Thin-film CIGS Thin-film CdTe Thin-film asi/µcsi 0 Thin-film asi Year 14

Best research-cell efficiencies: the foundation of module efficiency improvement www.nrel.gov/ncpv/images/efficiency_chart.jpg Nu een interactieve versie op: http://spectrum.ieee.org/static/interactive-record-breaking-pv-cells

Recordcellen: complexe architecturen om verliezen te minimaliseren kristallijnsilicium cellen dunnefilm cellen Albert Polman, Mark Knight, Erik C. Garnett, Bruno Ehrler, Wim C. Sinke, Science 15 Apr 2016: Vol. 352, Issue 6283, DOI: 10.1126/science.aad4424

Streven naar perfectie: recordcellen Albert Polman, Mark Knight, Erik C. Garnett, Bruno Ehrler, Wim C. Sinke Science 15 Apr 2016: Vol. 352, Issue 6283, DOI: 10.1126/science.aad4424 http://subsites.amolf.nl/lmpv/shockley-queisser/

Streven naar perfectie: commerciële modules in perspectief Albert Polman, Mark Knight, Erik C. Garnett, Bruno Ehrler, Wim C. Sinke Science 15 Apr 2016: Vol. 352, Issue 6283, DOI: 10.1126/science.aad4424 http://subsites.amolf.nl/lmpv/shockley-queisser/

2000 2002 2004 2006 2008 2010 2012 2014 2016 2018 2020 Efficiency (%) Naar hogere rendementen Eerste stap: versmallen van de lab/fab kloof 25 20 15 10 5 siliciu silicon m silicon thin thin films films Wafer silicon - high end mono Wafer silicon - mainstream mono Wafer silicon - mainstream multi Thin-film CIGS Thin-film CdTe Thin-film asi/µcsi 0 Thin-film asi Year 19

2000 2002 2004 2006 2008 2010 2012 2014 2016 2018 2020 Efficiency (%) Naar hogere rendementen Eerste stap: versmallen van de lab/fab kloof 25 20 15 10 5 siliciu silicon m silicon thin thin films films Wafer silicon - high end mono Wafer silicon - mainstream mono Wafer silicon - mainstream multi Thin-film CIGS Thin-film CdTe Thin-film asi/µcsi Praktische grens voor modules van één materiaal 0 Thin-film asi Year 20

Waar wordt aan gewerkt? Hoog-rendementconcepten Lage-kostenconcepten & technologieën voor nieuwe toepassingen UCLA (VS) UCLA

2000 2002 2004 2006 2008 2010 2012 2014 2016 2018 2020 Efficiency (%) Naar hogere rendementen Volgende stap: tandems? 25 20 15 10 5 siliciu silicon m silicon thin thin films films Wafer silicon - high end mono Wafer silicon - mainstream mono Wafer silicon - mainstream multi Thin-film CIGS Thin-film CdTe Thin-film asi/µcsi hybride tandems? (silicium met speciale dunne film) 0 Thin-film asi Year 22

Inhoud Zonnestroom: uitdaging en kans Technologieën Kosten en markt One size (no longer) fits all Een blik in de toekomst 23

Leercurve zonnepanelen: effecten van volume en innovatie 24

Game-changing kostenverlaging 25

Game-changing kostenverlaging www.bloomberg.com/news (29 oktober 2014)

Prijsontwikkeling zonnestroomdaksystemen (Duitsland) -75% (Bron: Fraunhofer ISE) 28

Opwekkosten ( /kwh) Indicatieve ontwikkeling opwekkosten zonnestroom (Nederland) Diverse systeemgroottes en typen en financieringsmodellen 5,00 4,50 4,00 3,50 3,00 2,50 2,00 1,50 1,00 0,50 0,00 1985 1995 2005 2016 2025 2035 2045 Jaar Hoog Laag 29

Opwekkosten ( /kwh) Indicatieve ontwikkeling opwekkosten zonnestroom (Nederland) Diverse systeemgroottes en typen en financieringsmodellen 0,50 0,45 0,40 0,35 0,30 0,25 0,20 0,15 0,10 0,05 0,00 1985 1995 2005 2016 2025 2035 2045 Jaar Hoog Laag 30

Verleden of toekomst omarmen? 31

Banen in hernieuwbare energie

Zonnepanelen wereldwijd: Dutch technology inside Tempress Nederlandse productietechnologie voor de mondiale PV-sector (voorbeelden) Levitech 33

Nieuwe technologie voor de wereldmarkt: NL industrie samen met ECN Metal Wrap-Through (MWT) cel Tweezijdig werkende cel voorzijde Interdigitated Back-Contact (IBC) cel 34

Solliance: perovskietcellen en -modules: voor enkel en tandemgebruik Bijvoorbeeld CH 3 NH 3 PbX 3 (X = Br, I en/of Cl) Printbaar 36 Perovskiet minimodule

Wereldwijd jaarlijks bijgeplaatst vermogen (in gigawatt-piek; GWp) 300 37

Wereldwijd geïnstalleerd vermogen (GWp)

Geinstalleerd vermogen NL (in MWp)

Bijdrage PV aan elektriciteitsvraag Bron: IEA PVPS (2017) 40

Meer dan daken

Groeiscenarios PV in NL

PV-bijdragen aan NL energiesysteem (indicatief) NL 2016: 2 GWp 2% van elektriciteitsgebruik EU gemiddelde 2015 3% (DE, IT, GR: 7-8%) NL 2020: 6 GWp (40 km 2 panelen) 5% NL 2023: 10-12 GWp (60 km 2 ) 8-10% NL 2030: 20-30 GWp (100 km 2 ) Langere termijn: >150 GWp (>500 km 2 ) Voor elektriciteit (incl. opslag), en warmte en brandstoffen (P2X)

Inhoud Zonnestroom: uitdaging en kans Technologieën Kosten en markt One size (no longer) fits all Een blik in de toekomst 45

Lage opwekkosten maken nieuwe toepassingen mogelijk Van laagste kosten naar hoogste waarde Producten in soorten en maten Zonnestroom voor elektriciteit én warmte én brandstoffen (ook via import) 46

Vormvrijheid http://energieanders.nl/trienergia- driehoek-paneel- 100wp-detail Julianadorp Foto Paul Pex 47

Esthetische kwaliteit ZEP BV Exasun Heijmans/AERspire

Flexibiliteit HyET Solar (NL) / BrummenEnergie

Meer kleuren

Stroom uit ramen Physee PowerWindow (NL)

Oplossingen voor plaatsen met een vlekje Prototype van schaduwlineaire module (ECN)

Van opwekkosten naar waarde van elektriciteit Eneco CrowdNett 53

Inhoud Zonnestroom: uitdaging en kans Technologieën Kosten en markt One size (no longer) fits all Een blik in de toekomst 54

COP21, Paris z.s.m.

Gebruik van fossiele brandstoffen Van zon naar zon Terug naar normaal wij, nu tijdperk van de zon tijdperk van de zon -2000 0 2000 4000 6000 Jaar

http://www.fototavling.nu/externaskript/bidrag/kontraster/large/large_catch-the-sun-4311.jpg