Terugverdientijd Co2 productie zonnepanelen

Daar sta je dan met je goede bedoelingen. Je wilt zelf elektra gaan produceren met zonnepanelen. Je hebt je al weken verdiept in de diverse systemen, kosten en opbrengsten en dan kom je erachter dat het wel goed is voor je portemonnee maar misschien toch niet zo goed voor het milieu

Goed voor je portemonnee

• De terugverdientijd is zo’n 7 jaar met een rendement van boven de 6%. Kom daar maar eens om met een belegging of laat staan de spaarrente van tegen de nul procent.

Maar misschien toch niet zo goed voor het milieu

• De productie van een paneel kost ook veel energie. Hoeveel CO2 is dat wel niet? En weegt dat wel op tegen de besparing tijdens de tijd dat je zelf energie opwekt met je paneel?
• Net als bij alle elektronica zitten er toxische stoffen in zonnepanelen die ook nog eens uit mijnen in conflictgebieden kunnen komen.
• En hoe zit het met de recycling?

Je komt online veel broodje aap verhalen tegen van mensen die tegen alles zijn dus ook zonne-energie. De recente Docudrama van Michel Moore ‘Planet of Humans‘ bevat zoveel onjuistheden over zonnepanelen dat ik de feiten er maar eens bij heb gezocht. Het is zeker goed om kritisch te kijken naar wat er bij de productie komt kijken. In dit artikel richt ik me alleen op de Co2 productie. In dit andere artikel schreef ik al over alle andere milieu-aspecten van zonnepanelen.

Hoe worden zonnepanelen geproduceerd?

Silicium dat voor het grootse deel uit zand wordt gewonnen is het belangrijkste materiaal van een paneel. Er gaat tot wel een paar kilo in een zonnepaneel. Dit terwijl er bv in je telefoon maar een paar gram silicium zit!

Vanuit het zand wordt Silicium gewonnen hetgeen veel energie kost. Daarvan worden grote blokken gemaakt die weer tot wafels gesneden worden. Van die wafels worden zonnecellen gefabriceerd die samen met een aluminium frame en een glasplaat tot de bekenden zonnepanelen samengesteld worden.

Gelukkig worden zonnepanelen ook weer gerecycled en kan zo een deel van het basismateriaal silicium weer hergebruikt worden. Dit scheelt open mijnbouw en de energie om het silicium uit het zand te winnen.

Terugverdientijd Co2 berekenen

Online staan er her en der wat rekenvoorbeelden om de terugverdientijd van Co2 uit te rekenen. Dit is de tijd die het kost om de Co2 uitstoot tijdens productie te compenseren doordat je zelf ‘Co2-loos’ elektra opwekt.

Zo kwam ik dit rekenvoorbeeld tegen van zonconcept dat uitgaat van 314 kg Co2 per paneel zonder transport, zonder bronvermelding. Ik heb ze gevraagd wat de bron is maar kreeg tot heden nog geen reactie.

Zonnecoöperatie Zon op Alphen berekent de co2 uitstoot van de productie van zonnepanelen. Ze gebruiken een getal van 320 kg Co2 per paneel zonder transport. Ook nagevraagd; de bron is Nuon, nu Fattenvall. Maar op die site niets meer over te vinden.

Journaliste Erzsó Alföldy schreef op Oneworld het artikel ‘Hoe duurzaam zijn zonnepanelen nu eigenlijk?‘. Daarin quote ze duurzame energie onderzoeker Atse Louwen die een onderzoek in Nature publiceerde naar de netto energie productie van zonnepanelen over de afgelopen 40 jaar. Ik mailde hem met vragen.

Onderzoek

In het begin -40 jaar geleden dus- was de productie van met name silicium erg energie intensief. Silicium is de voornaamste grondstof waaruit de photovoltaische cellen in de panelen gemaakt worden.

Aan de andere kant neemt het rendement van zonnepanelen al jaren toe waardoor het ‘break even’ punt tussen aan de ene kant Co2 uitstoot van de productie en aan de andere kant de opwek van gratis zonne-energie verbeterde. Atse Louwen rekenden uit dat sinds 2011 dit break even point voor alle productie van de afgelopen 40 jaar wereldwijd gehaald werd.

Voor een paneel anno 2020 is de energie-terugverdientijd intussen een kleine twee jaar, wat betekent dat ze met een gemiddelde levensduur van dertig jaar – afhankelijk van waar ze zijn geïnstalleerd – gemiddeld vijftien keer zoveel energie opwekken dan het kost om ze te maken.

Atse Louwen

Uit diverse onderzoeken blijkt dat je voor een paneel uitkomt op de 20-25 gCO2/kWh uit. De hoeveelheid CO2 per PV module zal ongeveer hetzelfde zijn, maar een moderne module levert een hoger vermogen (300W of meer, t.o.v. de ongeveer 240W uit de genoemde studie), en dus ook fors meer elektriciteit gedurende de levendsduur.

CO2 emissiefactor elektra

De Nederlandse overheid heeft een methode bedacht om de CO2 emissiefactor voor de NL energiemix te berekenen. Je elektrische auto of de productie van een zonnepaneel als die volledige elektrisch zou zijn draait op deze mix van kolen, gas, biomassa, waterkracht, wind en zonne-energie. Hoe meer hernieuwbare energie in die mix, hoe lager de uitstoot.

Lees ook

Zijn zonnepanelen zelf duurzaam?

Voor het jongste berekende jaar 2018 is de emissie factor volgens de referentieparkmethode 0,56 kg per kWu. In het jaar 2000 was dit nog hoger, nml 0,64 kg per kWu.

China PV productieland

Je kan je voorstellen dat in een land als China waar veel kolenstook plaatsvindt, de productie van een PV module veel meer C02 uitstoot. En laat nu net de meeste PV panelen uit china komen. Wel is er o.a. door Corona en de enorme uitval van energievraag de kolenmarkt volledig ingestort. En er wordt al langer meer waterkracht ingezet in de stroomproductie waardoor ook voor daar geproduceerde PV panelen minder CO2 wordt uitgestoten dan vroeger. maar het blijft een feit dat een PV paneel dat in de EU geproduceerd wordt minder Co2 heeft uitgestoten voordat het bij jou op je dak ligt.

Vermogen zonne-paneel en Co2 uitstoot.

Of je nu een paneel met 10 of 22% rendement produceert. Het aantal uitgestoren briekasgassen per m2 paneel is gelijk. De CO2 ’terugverdientijd’ van een PV panel is dan ook korten voor een hoog renedement paneel.

Uitgelicht: Sunpowr Maxeon 3

Omdat ikzelf maar een klein dak heb waarop ik zonnepanelen mag leggen (gemeentemonument met groot schuin dak op zuiden maar aan straatzijde waarop ik niks mag leggen) en maar klein deel plat op het dak, zocht ik naar een hoog rendement paneel. Toen kwam ik dit paneel tegen van het gerenomeerde merk Sunpower.

De Sunpower Maxeon heeft een aantal voordelen:

• Hoog rendement van 400 watt per paneel
• Geproduceerd in Frankrijk, dus lage Co2 uitstoot bij de productie
• de degeneratie, achteruitgang per jaar is maar 0,2 ipv gemiddeld 0,75%

Ideaal voor mijn kleine dak dus. En een lage Co2 uitstoot per geleverde Kw.

Papagreen Tip: zonnepanelen CO2 uitstoot

1. Kies panelen met hoge capaciteit. De Co2 uitstoot van een paneel met laag vermogen is even hoog als de productie vaneen paneel met hoog vermogen
2. Kies panelen die in de in West-Europa zijn geproduceerd. Dit scheelt gesleep en de energiemix is meestal groener. (let op dat bv Polen veel kolenenergie heeft en Frankrijk relatief weinig maar wel weer kernenergie (iets met door de hond of kat gebeten worden)
3. Kies panelen die een lage degeneratie hebben en dus langer stroom produceren.
4. En last but not least, kies een merk dat hoog scoort op de PV solar scorecard.