8 redenen waarom thermische zonne-energie de transitie naar een toekomst zonder fossiele brandstoffen versnelt
Consumenten over de hele wereld worden geconfronteerd met fluctuerende energiekosten. Deze onzekerheid, in combinatie met de publicatie van het tweede deel van het IPCC-rapport, Climate Change 2022: Impacts, Adaptation and Vulnerability – "een ernstige waarschuwing over de gevolgen van niets doen [op het gebied van klimaatverandering]"[i] – bevestigt nogmaals dat we voor onze energiebehoeften niet langer kunnen vertrouwen op fossiele brandstoffen. Met meer dan 50% van de wereldwijde energievraag[ii] is onze vraag naar warmte-energie, zoals warm water en proceswarmte voor commerciële en industriële gebouwen, bijzonder belangrijk om in overweging te nemen.
De behoefte aan alternatieven voor fossiele brandstoffen, met name gas, olie en steenkool, voor verwarming in commerciële en industriële gebouwen, bereikt een kritiek punt. Bedrijven worden geconfronteerd met stijgende energierekeningen, zonder dat ze zeker weten hoe lang de volatiliteit zal aanhouden, en daar komt nog eens de druk van belanghebbenden bij om te decarboniseren.
Zonnewarmte is een haalbare en betaalbare technologie die wereldwijd al zorgt voor een vermindering van de CO2-uitstoot en lagere energierekeningen. De cumulatieve wereldwijde capaciteit in 2019 bedroeg 479 GW[iii], wat overeenkomt met een CO2-besparing die 3,5 keer zo groot is als de jaarlijkse CO2-uitstoot van Zwitserland[iv]. Deze technologie wordt steeds meer erkend als een manier om energieonafhankelijk te worden, in harmonie met andere hernieuwbare oplossingen en ter vervanging van onze afhankelijkheid van fossiele brandstoffen.
Hoe kunnen bedrijven en industrieën over de hele wereld thermische zonne-energie gebruiken om de overgang van fossiele brandstoffen te versnellen?
1 - Met thermische zonne-energie kunnen we aanzienlijk meer warmte-energie opwekken dan met fotovoltaïsche zonne-energie voor hetzelfde oppervlak.
Zonthermische technologie verwarmt water met behulp van energie van de zon. Volgens Lightsource BP kan "zonthermische energie ongeveer 90% van de straling omzetten in warmte, terwijl zonne-energie een rendement heeft tussen 15% en 20%.[v]" Zonthermische energie vangt dus de potentiële warmte-energie op die zonne-energie verspilt en gebruikt deze om water direct te verwarmen, waardoor het verbruik van fossiele brandstoffen wordt verminderd.
Hybride fotovoltaïsche-thermische (PVT) technologie omvat de opwekking van warmte (warm water) en elektriciteit vanuit hetzelfde gebied. Wanneer een bedrijf voornamelijk elektriciteit nodig heeft (bijvoorbeeld een kantoor), kan zonne-energie in de behoeften voorzien. Als er echter een aanzienlijke vraag is naar warm water of naar zowel warm water als elektriciteit (bijvoorbeeld een hotel), kan een klant meer CO2-uitstoot en financiële besparingen realiseren door thermische zonne-energie of PVT-technologie te installeren.
2 - Zonne-energie vereist minimale elektriciteit en exploitatie en onderhoud (O&M) om te functioneren.
Zonnewarmte vereist minder elektriciteit om te werken dan de meeste verwarmingstechnologieën en heeft doorgaans lagere onderhoudskosten[vi]. Het IEA schat dat de jaarlijkse vaste O&M-kosten voor zonnewarmte $ 135 lager zijn dan die van een lucht-luchtwarmtepomp en $ 170 lager dan die van een grondwarmtepomp[vii].
3 - Thermische zonne-energie maakt energieonafhankelijkheid mogelijk, d.w.z. een verminderde afhankelijkheid van bredere energiemarkten, ten gunste van zelfopwekking.
Voor bedrijven die het hele jaar door een constante vraag naar warm water hebben, betekent de installatie van een thermisch zonne-energiesysteem dat in 50% of meer van hun behoefte voorziet, een cruciale stap in de richting van energieonafhankelijkheid. Dit vermindert hun bestaande afhankelijkheid van volatiele groothandelsmarkten voor energie: zelfs als slechts 50% van de vraag van een bedrijf wordt gedekt door thermische zonne-energie, komt dat neer op 50% minder aangekocht en verbruikt gas, 50% meer koolstofvrije energie en 50% minder stookkosten na terugverdientijd. Hoewel zonne-energie doorgaans beter presteert in de zomer dan in de winter, levert het toch het hele jaar door een deel van de energievoorziening, waardoor de totale afhankelijkheid van een bedrijf van de energiemarkten wordt verminderd. Bovendien kan seizoensgebonden opslag worden geïntegreerd met thermische zonne-energie om de jaarlijkse schommelingen in de opwekking te compenseren.
4 - Zonnewarmte genereert koolstofvrije warmte.
Zonnewarmte levert koolstofvrije warmte en speelt een belangrijke rol in de diverse, schone energiemix van de toekomst. De impact is tastbaar: de 10 miljoen zonnewarmtesystemen die in 2019 in Europa zijn geïnstalleerd, genereerden jaarlijks 26 TWhth, wat neerkomt op een besparing van 7 MtCO2 per jaar.[viii] Hoewel warmtepompen de verwarming aanzienlijk koolstofarm maken, is deze technologie, totdat het elektriciteitsnet voor 100 % uit hernieuwbare energie bestaat, nog steeds afhankelijk van gas, steenkool en andere fossiele brandstoffen om te kunnen functioneren, en is ze dus eerder 'koolstofarm' dan 'koolstofneutraal'.
5 - De markt voor thermische zonne-energie creëert banen.
De groei van de markt voor thermische zonne-energie leidt tot een toename van het aantal banen in de transitie naar hernieuwbare energie. Naarmate de vraag naar thermische zonne-energie toeneemt, ontstaan er lokale banen voor installateurs, fabrikanten, consultants, ingenieurs, projectmanagers, marketeers en ontwerpers. Volgens Solar Heat Europe waren er in 2019 meer dan 10 miljoen thermische zonne-energiesystemen geïnstalleerd in Europa en waren er tot 20.000 banen.[ix] Wereldwijd waren er in 2018 naar schatting 650.000 banen in de productie, installatie en het onderhoud van thermische zonne-energiesystemen[x]. In het Verenigd Koninkrijk zijn er al 7.100 banen in de thermische zonne-energiesector en 7.500 banen in de fotovoltaïsche zonne-energiesector[xi]. Bovendien is de Britse regering van plan om tegen 2030 2 miljoen groene banen te creëren[xii], waarvan naar schatting 46% in de sector van schone elektriciteits- en warmteopwekking[xiii]. Het is duidelijk dat naarmate meer bedrijven zich richten op CO2-reductie en kostenbesparing, er meer banen zullen worden gecreëerd in de zonne-energiesector.
6 - Voorstanders van thermische zonne-energie pleiten voor een gevarieerde oplossing, in plaats van de ene bestaande warmtebron te vervangen door een andere (bijvoorbeeld gas door elektriciteit).
Zonnewarmte werkt goed in combinatie met andere oplossingen. Bedrijven met een grote warmtebehoefte kunnen bijvoorbeeld een warmtepomp installeren om in hun ruimteverwarmingsbehoefte te voorzien, naast een zonnecollector om in hun warmwater- of proceswarmtebehoefte te voorzien. Door te kiezen voor een veelzijdige oplossing voor schone energie kunnen bedrijven hun totale afhankelijkheid van elektriciteit verminderen en het risico van prijsschommelingen minimaliseren.
7 - Veel industrieën kunnen profiteren van de kosten- en CO2-besparingen van een thermisch zonne-energiesysteem.
Hotels, ziekenhuizen, verzorgingstehuizen, sociale woningbouwverenigingen, meergezinswoningen (bijv. appartementen), zwembaden en recreatiecentra, fabrikanten (die laagwaardige proceswarmte nodig hebben, bijv. voedingsmiddelen en dranken, papier en pulp) en stadsverwarmingsnetwerken hebben het hele jaar door een constante vraag naar warm water en kunnen daarom profiteren van thermische zonne-energie om in hun behoefte aan warm water en proceswarmte te voorzien.
Gebouwen zoals kantoren en scholen profiteren minder van thermische zonne-energie, omdat ze doorgaans weinig warm water nodig hebben (meestal alleen in badkamers en kitchenettes) en hun behoefte in de zomer, wanneer de opbrengst van thermische zonne-energie het hoogst is, nog lager is. Een hotel daarentegen heeft het hele jaar door een constante behoefte aan warm water en profiteert dus het hele jaar door van thermische zonne-energie.
8 - Zonne-energie is de partner voor groene waterstof om warmte koolstofarm te maken.
Als een bedrijf een constante vraag heeft naar warm water op lage temperatuur (onder 120 °C) en op zoek is naar een betaalbare investering, dan is thermische zonne-energie een haalbare en betaalbare investering, die waar nodig een aanvulling kan vormen op waterstof. Als u meer wilt weten over de voordelen van waterstof op weg naar een netto-nul-economie, lees dan onze blogpost waarin wordt uitgelegd waar waterstof het meest nuttig is. (Link)
Referenties
[i] https://www.ipcc.ch/report/ar6/wg2/resources/press/press-release/#:~:text=%E2%80%9CDit%20rapport%20is%20een%20ernstige%20reactie%20op%20de%20toenemende%20klimaatrisico's.%E2%80%9D
[ii] https://www.iea.org/fuels-and-technologies/heating
[iii] https://www.iea-shc.org/Data/Sites/1/publications/Solar-Heat-Worldwide-2021.pdf
[iv] https://www.iea-shc.org/Data/Sites/1/publications/Solar-Heat-Worldwide-2020.pdf
[v] https://www.lightsourcebp.com/2014/09/should-i-use-a-solar-pv-or-solar-thermal-system/#:~:text=Het%20principe%20achter%20beide%20types,voor%20het%20verwarmen%20van%20water%20of%20lucht.
[vi] Calculator voor de economische aspecten van verwarming in woningen – Analyse – IEA
[vii] Calculator voor de economische aspecten van verwarming in woningen – Analyse – IEA
[viii] http://solarheateurope.eu/2020/12/21/press-release-solar-heat-european-market-2019-report-continuous-growth-for-over-4-decades/#:~:text=De%20sector%20is%20gegroeid,systemen%20die%20vandaag%20in%20Europa%20zijn%20geïnstalleerd.&text=Eind%202019%20bedroeg%20de%20totale%20oppervlakte%2052,9%20miljoen%20vierkante%20meter.
[ix] http://solarheateurope.eu/2020/12/21/press-release-solar-heat-european-market-2019-report-continuous-growth-for-over-4-decades/#:~:text=De%20sector%20is%20gegroeid,systemen%20die%20vandaag%20in%20Europa%20zijn%20geïnstalleerd.&text=Eind%202019%20bedroeg%20de%20totale%20oppervlakte%2052,9%20miljoen%20vierkante%20meter.
[x] https://www.iea-shc.org/Data/Sites/1/publications/Solar-Heat-Worldwide-2020.pdf
[xi] https://www.irena.org/publications/2021/Oct/Renewable-Energy-and-Jobs-Annual-Review-2021
[xii] https://www.gov.uk/government/news/uk-government-launches-taskforce-to-support-drive-for-2-million-green-jobs-by-2030
[xiii] https://www.local.gov.uk/publications/creating-local-green-jobs
