Zonnepanelen of Windmolens: Wat is Beter?

Welke van de twee is nu ‘beter’? Dit is afhankelijk van verschillende factoren en naar welke toepassing er gekeken wordt. In dit artikel krijg je antwoord op de vraag wanneer windmolens beter zijn, en wanneer zonnepanelen beter zijn om aan te schaffen.

Werking van Zonnepanelen

Zonnepanelen wekken energie op uit zonlicht. Dit doen ze door lichtdeeltjes vanuit de zonnestraling te absorberen. In de meeste zonnecellen gebeurt dit met behulp van het mineraal silicium. Zonnestraling zorgt ervoor dat negatief geladen electronen vanuit het silicium vrij kunnen komen, waardoor er een elektrische spanning ontstaat.

Deze stroom wordt echter opgewekt als gelijkstroom. Voordat de opgewekte stroom in huis gebruikt kan worden, wordt de gelijkstroom van de zonnepanelen omgezet naar wisselstroom met behulp van een omvormer. Dit is het kastje dat je vaak bij mensen met zonnepanelen thuis in de garage of meterkast ziet hangen.

Werking van Windmolens

Windmolens wekken in tegenstelling tot zonnepanelen energie op uit (de naam zegt het al): de wind. De wieken van de windmolen (ook wel windturbine genoemd) gaan draaien wanneer er voldoende wind waait. Om een windmolen te laten draaien is ongeveer windkracht 2 of hoger nodig. In de windmolen zit een dynamo die wordt aangedreven door de draaiende wieken, waardoor er energie opgewekt wordt.

Het principe lijkt vergeleken met zonnepanelen misschien eenvoudig, maar toch is de techniek achter het opwekken van de windenergie ook complex. Er zit bijvoorbeeld een gondel gekoppeld aan de wieken, die ervoor zorgt dat de wieken voortdurend optimaal gepositioneerd worden om zoveel mogelijk wind te vangen.

Er zit een windvaan boven op de windmolen, die voortdurend de windrichting meet om zo de optimale stand van de wieken te bepalen. Zo zitten er allerlei technische onderdelen op de windmolen die ervoor zorgen dat de energie zo efficiënt mogelijk wordt opgewekt. Zouden deze er niet op zitten, gaat de efficiëntie een stuk omlaag.

Welke Optie is Beter voor het Milieu?

Welke van de twee energiebronnen is het best wanneer we alleen naar het milieu kijken? Om deze vraag te beantwoorden moet vooral gekeken worden naar de materiaalkosten, levensduur en recycling van beide technieken. De bron voor het energie opwekken zelf is namelijk in beide gevallen CO₂-neutraal (zon & wind).

Een windmolen wekt volgens het CBS gemiddeld 6,6 miljoen kWh/jaar op. Één windmolen levert daarnaast een besparing op van 2400 tot 3800 ton CO₂ per jaar, afhankelijk van de energieleverancier waarmee wordt vergeleken.

Om een windmolen te vervangen door zonnepanelen en daarmee evenveel energie op te wekken zijn er 23.000 tot 40.000 moderne zonnepanelen nodig met een vermogen van 350 watt-piek per stuk. Dit komt neer op een totale oppervlakte van 40.000 tot 70.000 m². Dit laatste geld voor schuine daken waarbij de panelen naast elkaar liggen. In grote zonneparken dient er extra ruimte tussen de rijen vrijgehouden te worden waardoor het totale benodigde oppervlak zelfs 20% hoger ligt.

We gaan uit van van 30.000 zonnepanelen en vergelijken dit met 1 windmolen. In onze vergelijking is de windmolen veruit de winnaar als het gaat om landgebruik. Hoe zit het qua productie uitstoot?

Totale CO₂– Uitstoot bij Volledige Levensduur Zonnepanelen en Windmolen

Zoals eerder gezegd levert een windmolen een besparing op van 2400 tot 3800 ton CO₂ per jaar, we zullen in deze berekening uitgaan van het gemiddelde: 3100 ton CO₂ per jaar. Aangezien een windmolen 20 jaar mee gaat, is de totale besparing 62 miljoen kilo CO₂ per windmolen, hiervan moet nog ongeveer 2 miljoen kilo CO₂ worden afgetrokken voor alle productie, onderhoud en afbraak CO₂, er blijft netto 60 miljoen kilo CO₂ besparing over per windmolen.

Volgens data van Milieucentraal komt er tijdens de productie van een zonnepaneel verdeeld over 25 jaar (totale levensduur) per zonnepaneel ongeveer 20 kilo CO₂ vrij. In deze berekening rekenen we met 30.000 zonnepanelen, dit komt neer op 600 ton CO₂ als vervuiling tijdens de productie. Één zonnepaneel levert een besparing op van 120 kilo CO₂ per jaar. 30.000 zonnepanelen leveren dus een netto besparing op van 3000 ton CO₂ per jaar, dit is netto 75 miljoen kilo CO₂ over de gehele levensduur van 25 jaar.

Op basis van deze berekening zijn zonnepanelen uiteindelijk beter voor het milieu. Echter, hierbij is geen rekening gehouden met het feit dat een zonnepark met 30.000 zonnepanelen een flinke hoeveelheid hectare land gebruikt en een windmolen relatief weinig. Wanneer landgebruik kritisch is, kan het zomaar zijn dat het gunstiger is om voor een windmolen te kiezen.

Zonnepanelen en Windmolens (Praktisch)

Een belangrijk aspect om te benoemen wanneer je zonnepanelen en windmolens met elkaar gaat vergelijken, is het praktische aspect. Het is namelijk zo dat er geen “perfecte” oplossing bestaat. In werkelijkheid zal altijd de combinatie van beide, en mogelijk ook andere energiebronnen, de ultieme oplossing zijn.

Wanneer de zon namelijk niet schijnt, wekken zonnepanelen een stuk minder stroom op en zal de stroom ergens anders vandaan moeten komen. Aan de andere kant wekt een windmolen geen stroom op zonder de wind. Hierdoor zal er altijd een mix van beide nodig zijn.

Over het algemeen kan wel gezegd worden dat een windmolen in vele gevallen ongeschikt is voor kleine of middelgrote partijen. Dit komt omdat een windmolen zóveel energie opwekt dat veel bedrijven zelfs deze capaciteit niet nodig hebben. Vandaar dat er door particulieren en bedrijven toch vaker gekozen wordt voor zonnepanelen. Grote instanties of energie leveranciers kiezen daarentegen vaak ook voor windenergie.

Voor- en Nadelen Windmolens

Windmolens hebben zowel voor- als nadelen. Om een goede vergelijking te maken met zonnepanelen kunnen alle voor en nadelen met elkaar worden vergeleken.

Voordelen:

• Geen CO₂ uitstoot bij opwekken energie.
• Een windmolen neemt relatief weinig ruimte in. Dieren hebben er nauwelijks last van, en boeren kunnen rondom windmolens blijven telen.
• Meer consistente energiestroom. Zonnepanelen leveren vooral in de zomer en overdag, windmolens leveren het hele jaar door ongeveer constant, dag en nacht.

Nadelen:

• Minder breed inzetbaar.
• Plaatsing is vaak een tijdrovend traject (vergunningen, bezwaar van omwonenden, verstoring vogels).
• Capaciteit is voor de meeste bedrijven te groot, waardoor ze eerder kiezen voor een paar duizend zonnepanelen.
• Windmolens kunnen een oorzaak zijn voor geluidsoverlast.

Voor- en Nadelen Zonnepanelen

Zonnepanelen hebben zowel voor- als nadelen. Om een goede vergelijking te maken met windmolens kunnen alle voor en nadelen met elkaar worden vergeleken.

Voordelen:

• Geen CO₂ uitstoot bij energie opwekken.
• Veilig gebruik, geen kans op ongelukken bij gebruik van zonnepanelen.
• Flexibel en relatief snel inzetbaar.
• Stabiele prijzen. Wanneer de elektriciteitsprijzen instabiel zijn zul je hier met zonnepanelen minder van merken omdat je je eigen energie opwekt.

Nadelen:

• Om grote hoeveelheden energie op te wekken is veel ruimte nodig.
• Zonnepanelen moeten zo nu en dan worden schoongemaakt om niet in te leveren op rendement.
• Totale rendement neemt af in de loop van de jaren. Dit wordt wel steeds minder met modernere panelen.
• Sommige mensen vinden zonnepanelen het dak ontsieren, echter wanneer deze strak gemonteerd worden wordt een rommelige indruk al snel vermeden.

Samenvatting

Er is geen eenduidig antwoord op de vraag “welke is beter” aangezien dit afhankelijk is van de specifieke situatie. Zonnepanelen zijn meer geschikt voor particulieren en kleine tot middelgrote bedrijven omdat deze breder inzetbaar zijn en beter overeenkomen met de energiebehoeften. Windmolens hebben een sterke voorkeur wanneer het gaat om landgebruik voor de grote energie opwekkers. Echter zitten daar ook limitaties omdat windmolens niet overal ingezet kunnen- en mogen worden.

Qua kosten zijn beide praktisch even duur, omdat er een SDE-subsidie zit op gebruik van zonnepanelen. Zonder deze subsidies zouden windmolens rendabeler zijn. Uiteindelijk is de beste oplossing een combinatie van beide, samen met andere (duurzame) energiebronnen zoals kernenergie, biomassa, waterkracht en fossiele energie.

Disclaimer: Deze blogpost bevat algemene informatie en is niet bedoeld als professioneel advies. Raadpleeg altijd een deskundige voor specifiek advies over energiebronnen en duurzame oplossingen.