academie lezing 17 9-2014
DESCRIPTION
Revolutie van de zonnecelTRANSCRIPT
Karel Spee Expertisecentrum Duurzame Innovatie
17 September 2014
REVOLUTIE VAN DE ZONNECEL
Solar als onderdeel van de derde industriële revolutie
Lector Solar Productietechnologie en Equipmentontwikkeling
17 September 2014
Klimaatverandering
17 September 2014
Toename in CO2
17 September 2014
Opwarming van de aarde
17 September 2014
Stoppen of op zijn minst drastisch
verminderen
van het stoken van
Olie, Kolen en Gas
17 September 2014
Olie en gas steeds moeilijker te
winnen
17 September 2014
Energie Transitie Noodzakelijk
Jeremy Rifkin Jeremy Leggett
17 September 2014
Transitie & Zonne-energie
• De wereld is/moet in transitie van olie, kolen en gas naar
100% herwinbare energie bronnen zoals wind, water,
biomassa en zonnecellen
• De wereld moet duurzaam worden en volledig circulair
• Zonnecellen zullen naar schatting ca. 1/3 deel van de
energie leveren
• Zonnecel markt zal enorm groeien in de komende
decennia
17 September 2014
Zonne-energie enorm potentieel
• 600 km2 genoeg voor hele wereldbehoefte aan energie
• 0,07% van wereldoppervlak
• Oppervlak van Duitsland
• 4% van de Sahara
1Twy = 8760 TWhr
17 September 2014
Voorbeelden Zonnepanelen
Vandaag
17 September 2014
Zonnecellen en panelen
klein beetje techniek
17 September 2014
Mono- & polycrystallijne Si zonnecellen
Dunner dan 0.03 mm
0.2 mm
17 September 2014
c-Si Modules
36 cellen in serie verbonden
Panelen met 250-300 Watt zijn geen uitzondering meer. ca 30 V en 8 Amp
17 September 2014
c-Si Modules
17 September 2014
Balance of Systems
17 September 2014
Zonnecellen en panelen
statistiek
17 September 2014
Exponentiële toename geïnstalleerde PV in de wereld (2000-2013)
Bron: EPIA Global market Outlook for photovoltaics 2014-2018
> 140 GWatt Bijna 300 ‘Borsele’ kerncentrales
17 September 2014
PV vermogen in Nederland
Sept 2014: Mijlpaal 1 GigaWatt bereikt
Bron: Rapport SMZ-2014-3 (Stichting Monitoring Zonnestroom), Sept. 2014
17 September 2014
PV module efficiënties blijven stijgen
17 September 2014
Kosten modules blijven zakken
Bron: Paul Maycock, First Solar, Bloomberg New Energy Finance
17 September 2014
Kosten modules+BOS
Kosten PV electriciteit 2013: ca. 13 €ct/kWh in Duitsland < 6-8 €ct/kWh in zon rijke landen
17 September 2014
Zonne installatie goede investering
type zonnepanelen
Phono Solar 250 Wp Black
Geïnstalleerd vermogen
4,5 kWp
Verwachte initiële jaaropbrengst
3.890 kWh/jaar
Totale kostprijs installatie in 2014
6.210 euro (exclusief. BTW)
http://www.lineatrovata.com/nl/energieoplossingen/oplossing/zonnepanelen
17 September 2014
Postcode roos deelname goede investering
• Berekeningen bij Lectoraat Finance & Sustainability van Avans Hogeschool
• Postcoderoos coöperatie • Panelen liggen op dak schuur van agrarier • Deelname huishouden 3.500 kWh (< jaargebruik) • Saldering gedurende hele looptijd • Ruim 16 panelen (250 Wp paneel opbrengst per paneel 214 kWh/jaar • Geen subsidie • 25 jaar levensduur • Onderhoudskosten, schoonmaakkosten en 25 jaar inverter kosten
meegenomen • Opbrengstafname meegenomen • Geld voor aanschaf wordt geleend
Efectieve rente voor huishouden > 10%
Disclaimer: iedere situatie kan anders zijn met iets gewijzigde uitkomst
17 September 2014
PV vandaag
• Starre inflexibele panelen
• Twee kleuren blauw of zwart
• Architectonisch vaak lelijk toegepast
17 September 2014
Zo kan het ook
• Flexibele maatvoering modules (driehoekige panelen)
• Mooie architectuur
• Volledig geïntegreerd in daken en panelen
• Verwerkt in dakpannen
17 September 2014
Maar wat als we ook kleur kunnen toevoegen
• Daken in allerlei kleuren
• Architectonische gevelpanelen in allerlei kleuren
17 September 2014
Maar wat als we het volledig flexibel kunnen maken
• Ultieme flexibele maatvoering
• Verwerking in niet vlakke ondergronden
• Op flexibele substraten zoals textiel
• Ontelbare toepassingen, maar nog weinig concrete producten
17 September 2014
2e generatie Dunne-film zonnecellen
17 September 2014
17 September 2014
‘Rising stars’
CIGS
OPV
c-Si
17 September 2014
Solliance onderzoeksconsortium dunne film zonnecellen
Alle dunne film PV research in Nederland, België en een deel van Duitsland samengebracht.
Creatie van synergie tussen > 250 onderzoekers
17 September 2014
CIGS dunne film zonnecellen
Dunner dan 0.03 mm
Transparante geleider
Cu-In-Ga-Se actief zonnecel materiaal
Metaal achter-contact
17 September 2014
NL Machine bouwers
17 September 2014
CIGS panelen
• Mooie zwarte panelen
• CIS panelen leveren 10% meer stroom op dan silicium
zonnepanelen
– Meer opbrengst uit diffuus licht
– Meer tolerant tegen schaduw
– Lagere temperatuur coëfficiënt
Bron: http://www.e2energie.nl/cis-zonnepanelen.html
17 September 2014
D
-
metaal electrode
transparante electrode
substraat
Light
Organische zonnecellen
17 September 2014
OPV volledig te maken met druktechnieken
• Drukken ‘als een krant’
• Volvlaks of individueel vormgegeven via inkjetprinten Courtesy of
VDL FLOW
Inkjet printen van Zilver lijntjes State of the art R2R drukmachine voor OPV
17 September 2014
OPV
• Kan in potentie allergoedkoopste zonnecellen opleveren
• Flexibel en in allerlei vormen mogelijk
• Diverse kleuren mogelijk
• Transparantie mogelijk
17 September 2014
Scala van in te bouwen eigenschappen: • Dun en • Flexibel en vormbaar • Draagbaar • Rekbaar • Transparant • Onbreekbaar • Vouwbaar • Oprolbaar • In iedere vorm te maken
Met: • Lage milieu impact • Grootschalige druktechnieken leiden tot lage kosten
Organische en geprinte
elektronica
17 September 2014
Toekomst
Luxaflex Zonnebomen
enz. Enz.
17 September 2014
OPV op luxaflex Toepassing in huis
Prototype version 1
Prototype version 2
Artist impression
Lowlands
Weg van de Toekomst in Oss
17 September 2014
Zonneboom met flexibele OPV in geprinte blaadjes
• Idee + 1e demo Solliance
• Avans studieobject
• Levensgrote levensechte boom met
duizenden blaadjes
• Partners gezocht
Artist impression
17 September 2014
Kleinschalig steeds meer producten met PV te koop
Samsung NC215s
17 September 2014
Solar Deurbel
• Twee ex-Avans studenten
• Tegengaan van verspilling van energie
• Als alle deurbellen in Europa op solar zouden werken kunnen
twee kolencentrales gesloten worden
17 September 2014
(Flexibele) laders
17 September 2014
Solar in textiel
Pauline van dongen
17 September 2014
Dank aan google en de diverse
fotografen van de gebruikte foto’s