Zonnewegen: goede investering of juist niet?

Diverse overheden in binnen- en buitenland investeren in zonnewegen: wegdek met geïntegreerde zonnepanelen. Waarom doen zij dat ondanks de kritiek van energie-experts dat deze zonnewegen een inefficiënte manier van energieopwekking zijn?

Dit artikel verscheen bij OneWorld/Powerswitch, het online platform voor de energietransitie.Het maakt deel uit van mijn toekomstverkenning naar de energietransitie.

Reken de komende tientallen jaren maar op extra files en overlast op de weg door grootschalige graafwerkzaamheden voor de vernieuwing van het wegdek. Dat is tenminste het gevolg van de ambities van SolaRoad, een consortium van Ooms Civiel, Dynniq en TNO en de provincies Noord- en Zuid-Holland. Zij willen in grote delen van de wegen en fietspaden zonnepanelen integreren in het wegdek.

Op 7 maart hebben zij daarom twee stukjes zonnewegdek van samen 150 meter in gebruik genomen om ervaring op te doen met het beheer en onderhoud van dit zogeheten zonnewegdek. Over vijf jaar zou dan een grootschalige uitrol van vele honderden kilometers autoweg moeten volgen. SolaRoad verkoopt inmiddels ook ‘bouwpakketten’ van panelen met de benodigde elektronica en voert in Californië testen uit in samenwerking met de Amerikaanse wegenbouwer Caltrans.

Nuttig ruimtegebruik

Het idee is even eenvoudig als sympathiek: het wegdek gebruiken om energie op te wekken door er zonnepanelen in te verwerken. De duizenden kilometers wegen en fietspaden vormen samen een groot oppervlak. Die ruimte kan dan dubbel worden benut. Overdag als de zon het felst schijnt, zijn veel wegen redelijk leeg. De opgewekte energie kan gebruikt worden voor verlichting en verwarming van wegen en voor nabijgelegen huishoudens en oplaadpunten. Het zonnewegdek kan bovendien een mooi alternatief vormen voor nog meer horizonvervuilende zonneweides en windmolenparken elders in het landschap. Geen wonder dus dat de zonnewegen kunnen rekenen op grote belangstelling van overheden en sympathie bij burgers.

Slechte businesscase

Toch valt er op zo’n zonnewegdek ook veel aan te merken. Kijk je met de bril van een energieproducent, dan is een zonnewegdek een uiterst inefficiënte manier van energieopwekking: een zonnepaneel wordt vlak op de grond gelegd, in plaats van onder een hoek van zo’n 20-30 graden pal op de zon gericht, en er komt ook nog eens een sterke afdeklaag overheen om de zonnecellen te beschermen tegen het denderende verkeer. Die afdeklaag moet voldoende sterk en ruw zijn om glijpartijen te voorkomen, en dat is altijd minder gunstig dan een dunne glasplaat zoals die op conventionele zonnepanelen zit.

De kritieken van energie-experts zijn niet mals: begin er niet aan en ga liever bomen knuffelen

Op basis van een eerdere proef van SolaRoad met een zonnewegdek als fietspad in Krommenie blijkt dat een zonnewegdek ongeveer een kwart van de energie oplevert van zonnepanelen op daken en dat het twee keer zo veel kost. Daar komen de hoge kosten van aanleg en onderhoud nog bij. De kritieken van energie-experts zijn dan ook niet mals: begin er niet aan en ga liever bomen knuffelen.

Het consortium schat de terugverdientijd van het zonnewegdek dan ook op zo’n vijftien jaar, tweemaal die van zonnepanelen op daken. Er wordt hard gewerkt aan manieren om de aanleg en productie van de wegpanelen eenvoudiger en goedkoper te maken, maar hierbij zijn naar verwachting geen sprongen te verwachten die de panelen bijvoorbeeld de helft goedkoper of twee keer zo efficiënt maken. Daarvoor is de gebruikte technologie al te volwassen (lees: goedkoop en efficiënt) geworden, de afgelopen jaren.

Alternatieven

Als we kijken naar energieproductie met zonnepanelen en energieproductie bij wegen dan zijn er diverse alternatieven.

Zo valt er nog veel oppervlak te winnen op de daken van huizen en gebouwen. Daarnaast zouden ook gevels, ramen en de daken van voertuigen (zie ook mijn artikel over de zonne-auto’s) voorzien kunnen worden van zonnepanelen. Het voordeel is dat het rendement van energieopwekking op gevels en daken hoger is dan op wegen. Maar de oppervlakte is wel meer versnipperd dan bij wegen, waar modules eenvoudig aan elkaar te koppelen zijn. Verder zullen technieken om zonnepanelen te integreren in dakpannen, ramen en gevels snel verder doorontwikkeld moeten worden en grootschalig worden uitgerold.

In plaats van elektriciteit uit zonlicht kan ook de warmte worden opgeslagen met ondergrondse zonneboilers. Daarnaast kunnen trillingen in het wegdek worden omgezet in energie. Ingenieursbureau Tauw doet hiervoor een proef samen met de Universiteit Twente.

Zonnepanelen kunnen ook geïntegreerd worden in de geluidsschermen langs de weg. Dat gebeurt nu onder andere langs de A50 bij Oss. In Korea worden zonnepanelen in de tussenbermen geplaatst, en toegepast als dak voor een overdekt fietspad. Hier kunnen maximale rendementen uit de zonnecellen gehaald worden en installatie is relatief goedkoop.

Behalve alleen te kijken naar alleen de energieopbrengst kan ook gekeken worden hoe het aan te leggen zonnewegdek meer functies en voordelen zou kunnen bieden die een investering kan rechtvaardigen. Het Amerikaanse Solar Roadways verwerkt verlichting, verwarming en signalering in het zonnewegdek. Verder kan er ook gedacht worden aan smart city-componenten zoals 5G-zendmasten en -sensoren. En als we de verbeelding nog wat meer laten spreken: er zou tegelijk met de zonnepanelen ook de functie van een beeldscherm geïntegreerd kunnen worden, waarmee het wegdek kan veranderen in een schilderachtig fietspad, zoals het Van Gogh-fietspad in Nuenen.

Maatschappelijke kosten en baten

Ondanks de grote kritiek van energiedeskundigen is de belangstelling van de provincies voor het zonnewegdek begrijpelijk. Provincies en gemeentes krijgen er een mogelijkheid bij om met de vele lokale en provinciale wegen binnen hun grenzen een forse bijdrage te leveren aan hun doelstellingen om meer duurzame energie op te wekken. Ze hoeven andere spelers daar niet bij te hinderen, zoals bij het aanleggen van zonneweides en windmolens. En ruimte is, zeker in de Randstad, schaars: veel ruimte voor grote zonneweides en zonnepanelen op ongebruikte wateroppervlakken is er in Nederland niet ten opzichte van landen als India en China (en de woestijnen in de Verenigde Staten).

Daarbij is het een behoorlijke uitdaging om bedrijven en burgers te stimuleren om ook op grotere schaal en sneller dan nu zonnepanelen te gaan installeren. In plaats van wachten op anderen en afhankelijkheden te creëren, kiezen de genoemde overheden ervoor om eigen verantwoordelijkheid en initiatief te nemen in een domein waar ze zelf zeggenschap over hebben: de (provinciale en lokale) wegen en fietspaden.

Bij de energietransitie gaat het niet alleen om technisch rendement en kostprijs maar om maatschappelijke kosten en baten.

En dat laat meteen de organisatorische en maatschappelijke uitdaging van de energietransitie zien, die groter is dan de technologische: hoe krijg je partijen in beweging om (gecoördineerd, zodat er sneller schaal ontstaat) actie te ondernemen? Hoe zorg je ervoor dat investeren loont, terwijl de voordelen niet altijd vanzelf naar dezelfde partijen terugvloeien, en een lange adem kunnen vragen? Welke veranderingen in het landschap betekenen het ene of het andere energiescenario? Welke grondstoffen zijn er nodig en hoe schoon, ethisch en toegankelijk zijn die? Het gaat dus niet zozeer om een keuze tussen de technologische alternatieven en het pure rendement in energieopbrengst, maar om de maatschappelijke kosten en baten.

Het consortium SolaRoad wil over vijf jaar de technologie marktrijp hebben. De proef die op 7 maart start speelt daarbij een belangrijke rol, en moet vooral antwoorden op technische vragen opleveren. Tijd om ondertussen ook verder aan de slag te gaan met de maatschappelijke en beleidsstrategische vragen hierboven.

Elders in de wereld

SolaRoad is in goed gezelschap: de Franse minister van Energie wil binnen een paar jaar starten met de aanleg van 1.000 kilometer aan zonnewegen op de snelweg. In 2016 opende ze ‘s werelds eerste zonneweg met een lengte van 1 kilometer. Hier doet ze samen met het Franse bouwbedrijf Colas een aantal proeven als opmaat voor een grootschalige uitrol. Dit bouwbedrijf verkoopt en produceert inmiddels seriematig modules voor zonnewegen onder de naam Watt-way. De provincie Utrecht test momenteel zo’n stukje zonneweg van 20 meter in de buurt van Breukelen.

In 2017 nam de Chinese overheid een kilometer zonnewegdek in gebruik voor testen, dat in China zelf ontwikkeld is. In China vindt men de relatief korte afstand tot woningen gunstig. Bovendien slaat de overheid meerdere vliegen in een klap: de wegen vormen tegelijkertijd een energieinfrastructuur in gebieden waar nu nog helemaal geen infrastructuur aanwezig is.

Het Amerikaanse Solar Roadways produceert eveneens panelen waarmee zonnewegen kunnen worden aangelegd, waarin LED-verlichting voor signalering en verwarming tegen bevriezing is verwerkt. Dit bedrijf begon als een crowdfunding-project in 2015.

Credits afbeelding zonnewegdek, fietsbad in Krommenie, copyright: SolaRoad

Geef een reactie

Vul je gegevens in of klik op een icoon om in te loggen.

WordPress.com logo

Je reageert onder je WordPress.com account. Log uit /  Bijwerken )

Google photo

Je reageert onder je Google account. Log uit /  Bijwerken )

Twitter-afbeelding

Je reageert onder je Twitter account. Log uit /  Bijwerken )

Facebook foto

Je reageert onder je Facebook account. Log uit /  Bijwerken )

Verbinden met %s

This site uses Akismet to reduce spam. Learn how your comment data is processed.