Op de langste dag van dit jaar, 21-06-2017, werd er het meeste zonne-energie ooit opgewekt in Nederland. Het was een zonnige dag, het was de langste dag en er stond een recordaantal zonnepanelen in Nederland. Het aantal steeg met 30% gedurende 2016. Die omstandigheden tezamen zorgde voor de recordhoeveelheid opgewekte zonne-energie, zo meldt Eneco. Het gaat om een hoeveelheid van ongeveer 2400 megawatt per uur.
Aan de ene kant wijst het bovenstaande gegeven op een grote trend van het goedkoper opwekken van steeds grotere hoeveelheden groene energie. Onderzoeksinstelling Bloomberg New Energy Finance, hierna afgekort als BNEF, onderzocht met een groot team van onderzoekers de ontwikkeling van de kosten van duurzame energie tot en met het jaar 2040 en presenteerde de bevindingen in een rapport genaamd de ‘Bloomberg New Energy Outlook 2017′. Volgens het rapport dalen de kosten van zonne-energie met 66%, de kosten van windenergie met molens op het land met 47% en de kosten van windenergie met molens op zee met 71% gedurende de jaren tot en met 2040. In dezelfde tijdsspanne wordt er wereldwijd $10000 miljard geïnvesteerd in energieopwekking in het algemeen, dus inclusief fossiele brandstoffen. Driekwart daarvan zal naar verwachting geïnvesteerd worden in duurzame energie. Het jaar 2030 vormt het snijpunt; als dat jaar voorbij is, zal duurzaam opgewekte energie goedkoper zijn dan fossiele.
Verder zal in 2040 14 keer zoveel zonne-energie worden opgewekt dan nu het geval is. Dat komt overeen met 34% van de totale wereldwijde energie opgewekt middels elektriciteit, tegenover 5% vandaag. De BNEF concludeert dat de vergroening van elektriciteitsopwekking onvermijdelijk en onomkeerbaar is door de dalende kosten ervan.
Aan de andere kant is het nog moeilijk de steeds groter wordende hoeveelheid groene energie te gebruiken. De periodes van de dag waarop het meeste energie gebruikt wordt, namelijk ’s ochtends en ’s avonds, zijn net de periodes waarop er doorgaans het minste groene energie beschikbaar is. In de middag is er juist een overschot aan groene energie. Ook in de winter is er relatief weinig zonne-energie beschikbaar terwijl het gebruik van energie gemiddeld veel hoger ligt dan in de zomer. In de zomer is er veel zonne-energie, die maar deels aangewend kan worden voor het draaiende houden van koelapparatuur.
De Volkskrant publiceerde op 26-06-2017 een artikel met daarin vier mogelijke oplossingen om zo goed mogelijk gebruik te kunnen maken van het wisselende aanbod van groene energie. De eerste optie zou het stopzetten van de groene energieproductie kunnen zijn. Het stopzetten van fossiele energieproductie is namelijk veel duurder. Zolang de techniek en infrastructuur nog niet toereikend zijn om de extra geproduceerde energie op te slaan of te gebruiken, is het zinloos het op te wekken.
De tweede optie zou juist het verbeteren van de infrastructuur zijn. Middels het aanleggen van meer en grotere elektriciteitsmasten zou overvloedige zonne-energie van Zuid-Europa naar Noord-Europa kunnen worden getransporteerd. Het voordeel is dat deze methode relatief betaalbaar is. Het nadeel is dat er veel extra kabels aangelegd moeten worden die onder andere door natuurgebieden en bewoonde gebieden zouden lopen. Dit is niet altijd wenselijk of mogelijk. De kabels ondergronds leggen kan, maar is veel duurder.
De derde optie zou het anders organiseren van de balans tussen vraag en aanbod op de energiemarkt kunnen zijn. Sinds de opkomst van de elektriciteit zorgen energiebedrijven voor een perfecte balans tussen vraag en aanbod van energie, die, zoals genoemd, nogal varieert gedurende de dag en het jaar. Bij duurzame energie is die afstemming lastig omdat de energieproductie niet direct te beheersen is. Het zou handig zijn als bedrijven veel energie gebruiken wanneer er veel groene stroom geproduceerd wordt. Dit geldt ook voor huishoudens, maar de hoeveelheid energie die hierin omgaat is relatief klein. Als de stroomprijs relatief laag is bij overvloed, loont het voor bedrijven op die momenten veel energie te gebruiken. Het vereist het klaar hebben staan van techniek die flexibel gebruik kan maken van groene stroom.
De vierde optie is opslag van de overvloedige energie in accu’s. Eneco is al een proef gestart met het plaatsen van accu’s in huishoudens. Huishoudens met een thuisaccu krijgen elk jaar een paar honderd euro als ze 1/3e van de capaciteit aanbieden aan het energiebedrijf. Een netwerk van zulke gekoppelde accu’s kan helpen bij het afstemmen van energievraag en aanbod. Andere vormen van energieopslag in accu’s worden gevonden in de vloeistoffen mierenzuur, ijzervijlsel en ammoniak. Het is relatief goedkoop en makkelijk op te slaan in wat lijkt op olietankers.
Opslaan in accu’s heeft echter ook nadelen; accu’s slijten. Stroom opslaan kost momenteel €0.30 per kWh en dat is meer dan de huidige stroomprijs. Accu’s verbeteren wel maar zijn nog lang niet rendabel. Een tweede nadeel is dat bij het opslaan en er weer uithalen van energie ongeveer de helft ervan verloren gaat. Dat slaat een deuk in de efficiëntie. Accu’s worden pas rendabel bij grote overschotten groene energie en zo ver is het nog lang niet.
De battolyser is een accu die erg lang meegaat en die waterstof produceert zodra hij bijna vol is. Waterstof kan gebruikt worden als brandstof. Bij de productie en opslag ervan is het rendement net als bij andere accu’s ongeveer 50%.
Nog een opslagoptie wordt gevonden in de accu’s van elektrische auto’s. Een Tesla Model S kan een gezin maar liefst 10 dagen van stroom voorzien. Weer duikt het probleem van slijtage op; het opladen en ontladen van de accu’s doet ze sneller slijten. Verder zal er op dagen van weinig productie van groene stroom, evenveel auto worden gereden waardoor de regulatieve functie van de accu’s op die dagen in het gedrang komt.