Zonnig vooruitzicht

Ray Kurzweil houdt zich al een tijdje bezig met het begrip “singularity“. Kort door de bocht is de stelling dat de technologische ontwikkeling exponentieel verloopt en dat daardoor in de nabije toekomst (<40 jaar) er een drastische verandering aan zit te komen voor de menschheid.
In een presentatie voor TED liet hij weer wat fraaie grafiekjes zien. Een van de grafiekjes sprong er voor mij uit. Die geeft de ontwikkeling aan van de productie door zonne-energie. Aangezien zijn betoog is dat veel technologische ontwikkelingen, dus ook die van de zonne-energie, gaan volgens een voorspelbaar exponentieel pad, is zijn constatering dat binnen 16 jaar alle energieproductie in de wereld komt uit zonne-energie!
De constante trend is namelijk dat de productie iedere 2 jaar verdubbelt. Dan zijn er nog maar 8 stappen nodig om het huidige niveau te halen.
zonnig_470
Bron
Let op, deze trend staat geheel en al los van of je een voor of tegenstander bent van zonne-energie. Een bijzonder zonnig vooruitzicht in ieder geval.

  1. 1

    Wishfull thinking wat betreft PV cellen. Heb ze zelf op m’n dag liggen. (Doe zelf veel qua windturbines btw) Maar het rendement van PVcellen is, zeker in vergelijking met wind oid, om te huilen. Ook de ontwikkeling gaat in mijn ogen erg langzaam. Volgens mij komt dat omdat al de subsidie opgaat aan plaatsing van deze onrendabele PV cellen op gebouwen etc. Omdat ze met subsidie verkocht kunnen worden is er geen prikkel meer voor de PV fabrikant om zijn product te verbeteren. Immers het wordt toch verkocht. Daarbij is er geen budget voor onderzoek, want dat gaat naar pure productie. Zometeen zitten alle dure grondstoffen die nodig zijn voor PV in onrendabele cellen verstopt. Mijn idee, begin pas met de grote uitrol van PV als het echt concurrent is en rendabel. Richt je voor die tijd puur op ontwikkeling en onderzoek totdat er echt een eindproduct is. Analogie: Nu lijkt het alsof er lekke thermoskannen verkocht worden puur omdat ze toch bijna gratis zijn vanwege subsidie en niet gewacht wordt tot ze niet lek zijn en gewoon goed werken en waterdicht zijn..

  2. 2

    @1 “(Doe zelf veel qua windturbines btw) Maar het rendement van PVcellen is, zeker in vergelijking met wind oid, om te huilen.”

    Als je zelf in de wind zit, dan weet je dat het rendement helemaal niks zegt. Voor energie converters waar je voor de om te zetten energiedrager moet betalen, is het zeker belangrijk, maar bij zon en wind doet het er niks toe. Tenminste: niet direct.

    Alles draait namelijk om de prijs/kWh. Dus als die dingen geen drol kosten, of als ze heel lang meegaan, dan zal het rendement an sich je aan je aars oxideren (als je niet twee aardbollen nodig hebt om tot een beetje opwekking te komen).

  3. 3

    Bereken dan ook maar eens, de ontwikkeling van de voorgaande jaren indachtig, hoeveel mesjes er over 5 jaar op een scheermesje zouden moeten zitten.

    Ik zeg niet dat het niet waar is, maar exponentiele ontwikkelingen zijn altijd gevaarlijk om over langere tijd te extrapoleren.

  4. 4

    Doe hetzelfde ook eens voor de ontwikkeling van energiedichtheid van batterijen en je krijgt een heel ander plaatje. Het feit dat er sommige ontwikkelingen zijn die exponentieel verlopen, hoeft niet te betekenen dat dat geldt voor alle trends. Volgens die redenering zou de hele aardie op kernenergie (dat immers enkele jaartjes voorsprong heeft) moeten draaien.

  5. 6

    @Elzo & Brame Fokke,

    Jullie vergelijking gaat mank, het gaat om het aantal geproduceerde scheermesjes en aantal batterijen. Het niet over de efficiëntie van zonne-cellen.

  6. 7

    @2 Financieel rendement dus, die dingen kosten dus wel iets, direct of indirect. Immers of de staat het betaald via subsidies of jijzelf, uiteindelijk moet iemand het betalen. Als je nu een PV cel bestelt en op je dak neerlegt ben je 4 tot 7 jaar bezig om de energie die het gekost heeft om dat ding te maken terug te pompen in het net. Financieel is de vergelijking nog iets ergers, daar duurt het ex rentekosten zeker 15 – 25 jaar, met rentekosten verdien je het nooit terug. (Daarbij verliest de overheid ook geld omdat je dan minder energiebelasting en btw betaald, immers je kan wel denken dat energie zeg 20 cent kost zoals je zelf uiteindelijk op de factuur ziet staan, en dat dus bespaart aan kosten, maar de echte prijs van energie is veel lager, onder of rond de 4 cent.http://www.apxgroup.com/marketdata/powernl/public/data_charts/monthly_avg_price.gif
    Windturbines (ook een schone bron (ex horizon dan) circa 4 maanden energetische terugverdientijd, financieel vaak rond de 10 jaar, en incl rentekosten.
    Gaat mij er dus om dat we in de jaren 70 80 ook niet het hele land hebben volgezet met windturbines met een matig rendement hadden maar pas beginnen aan de echte uitrol als die dingen zo ongeveer echt doorontwikkeld zijn.

    @6 en een groei gebaseerd op overheidsinvesteringen die niet oneindig zijn en niet onbeperkt kunnen groeien. Dus of de PV cel wordt veel efficiënter, of de verkoopaantallen stagneren.

  7. 8

    @seven Belangrijk bij deze ontwikkeling is dat de prijs per geproduceerde watt voor PV nog steeds daalt. Dus wat je nu zegt is over twee jaar alweer anders en over vier jaar helemaal.
    Het rendement van die dingen loopt maar langzaam op, de productiekosten dalen echter gestaag.

    Feitelijk betalen de huidige gebruikers nu voor het goedkoop maken in de toekomst.

  8. 10

    @8 Steeph
    Als je een PV cel koopt van zeg 1000 euro gaat er van die 1000 euro misschien uiteindelijk veel minder dan 10 euro naar nieuw onderzoek. (Als je daarna bedenkt dat er een zware subsidie aan hangt van de overheid kan je bedenken dat je beter direct exclusief universiteiten een budget voor onderzoek geven, en specifiek de ontwikkeling steunen. Het “dom” subsidiëren van het persen van PV platen maakt ze niet beter. (Sterker zorgt voor continue verkoop en haalt juist prikkel tot ontwikkeling weg)
    PS @ 9 http://www.solarbuzz.com/Moduleprices.htm niks exponentieel..

  9. 11

    Een harde schijf van 20 MB kostte in 1987 1000 gulden. Onbetaalbaar, maar toen had je geen maffe lobby tegen harde schijven. Nu voor 100 euro 1 terabyte mensen! 500,000 maal zoveel prijs*capaciteit, met 3% inflatie rekening gehouden.

  10. 12

    Zonne energie is een veel constantere en voorspelbaardere bron van energie, dan wind. 150 jaar geleden, draaide alles op windenergie, windmolens, zeilschepen, etc. Ondanks dat de wind gratis was, schakelde iedereen binnen een mum van tijd over op dure kolen, dat was niet voor niets. Natuurlijk zijn de huidige windmolens efficienter, maar op een mooie windstille zomerse dag levert de beste windmolen nog niet genoeg stroom om een fietslampje te laten branden, en als het te hard waait staan ze ook stil.

    Zonne cellen kunnen eenvoudig ingepast worden in de bebouwing, zonder aantasting van landschappen en fauna, het is bovendien stil en onderhoudsarm. Als we alle platte daken in Nederland voorzien van zonnecellen zijn we al en heel eind, en geen levend wezen wat er nadeel van heeft.

    In plaats van peperdure windmolenparken op zee, kunnen we het geld en de energie beter besteden aan de ontwikkeling van zonne energie. Technologie die we later goed kunnen verkopen, terwijl die windmolens op zee al lang weggeroest zullen zijn.

  11. 13

    Waarbij bij #9 en #10 wel gezegd moet worden dat de prijs volgens mij nog altijd voornamelijk bepaald wordt door grote vraag op de PV-markt en het krappe aanbod op de polysiliciummarkt (veroorzaakt doordat het erg veel tijd kost om een polysiliciumfabriekte bouwen, dacht ik). En dus niet zozeer door technologische beperkingen in het produktieproces van PV spullen.

    Als de produktiecapaciteit eenmaal een fatsoenlijk niveau heeft bereikt, staat volgens mij vrij weinig een enorme prijsdaling nog in de weg. Maar vooralsnog groeit de vraag ongeveer even hard als de produktiecapaciteit en blijft de langverwachte prijsdaling nog eventjes uit. Ik wacht rustig af:-)

    Verder is de grafiek waar seven naar linkt een gemiddelde ofzoiets; er zijn zeker wel PV-panelen voor 1.79 euro per wattpiek te vinden, zoals ook in de link van seven wordt vermeld. Een grafiek met de goedkoopste zou dus een stuk interessanter zijn.

    Hier zie ik PV-panelen voor 1.32 euro per Wp:

    http://www.ecobusinesslinks.com/solar_panels.htm

    Ik vind de prijsverschillen in de PV-markt op zijn zachtst gezegd ‘opmerkelijk’.

  12. 14

    @seven: prijsdaling hoeft niet exponentieel te zijn om wel een exponentiele stijging van de capaciteit tot gevolg te hebben. Maar het getoonde verloop is opmerkelijk. Ik had wel een meer continue daling verwacht.
    (Zie overigens geen inflatiecorrectie)

    Mbt tot de ontwikkeling. Ik denk dat de markt echt wel steeds sneller ontwikkeld als mensen hun aankopen consequent richten op de beste prijs/prestatie verhouding van PV. De huidige opbrengsten zullen echter meer een voorwaarde zijn voor het aanvragen van investeringskrediet voor de volgende generatie. En hoe meer er nu binnenkomt, hoe hoger de investeringsbereidheid (wat stom is, maar goed).

  13. 16

    Ontwikkelingen volgen over het algemeen een s-kromme. Het lijkt mij wat optimistisch om de ‘opgaande’ bocht van de ‘s’ als een exponentiële kromme te veronderstellen. Aan zon kleven nog altijd twee nadelen die ongebreidelde groei belemmeren: ongelijktijdigheid van vraag an aanbod en het lage rendement (=hoge kosten) van de huidige silicium technologie. Over de milieubelasting van de productie van PV zullen we het maar even niet hebben. Desalniettemin, zon zal een bijdrage leveren aan onze toekomstige energiehuishouding maar DE oplossing is het niet.

  14. 19

    Piramidespelen worden met dezelfde logica verkocht.. Alleen komt er altijd uiteindelijk ergens een harde grens of bottleneck.. Kijk naar auto’s, eerst reden ze 1 km per uur, toen 3, toen 9, toen 81 ja exponentiële groei mensen stap nu in.. en toen steeg het nog door tot gemiddeld 200.. en hield het verhaal snel op..

  15. 20

    Zelfs het voorbeeld van al dit soort voorbeelden voor deze logica is al 2 x aangepast , zie onderaan) om waar te blijven…..

    De Wet van Moore stelt dat het aantal transistoren op een computerchip door de technologische vooruitgang elke 2 jaar verdubbelt.

    De voorspelling werd in 1965 gedaan door Gordon Moore, één van de oprichters van chipfabrikant Intel. De wet geldt tot op vandaag (2009), maar deskundigen houden er rekening mee dat deze vooruitgang binnenkort langzamer zal gaan verlopen. De reden daarvoor is dat de steeds verder doorgevoerde miniaturisatie niet langer alleen afhankelijk is van technologische vooruitgang, maar ook gehinderd wordt door fundamentele fysische barrières.

    Toen Moore de voorspelling in 1965 deed ging hij nog uit van een verdubbeling per 12 maanden. In 1970 stelde hij de voorspelling bij en zei ervan uit te gaan dat het groeitempo zou vertragen tot een verdubbeling per 24 maanden. http://nl.wikipedia.org/wiki/Wet_van_Moore

  16. 21

    ps De oorspronkelijke voorspelling ging over de dichtheid van de transistors, maar later is zij ook op dit punt bijgesteld.

  17. 22

    @seven,

    Het gaat om productie/prijs toch? Niet om efficiëntie, of mis ik iets?

    De productie van auto’s is toch ook enorm snel gegaan en uiteindelijk betaalbaar voor bijna iedereen?

  18. 23

    @22 De TED spreker zegt en nu quote ik het artikel van Steeph “angezien zijn betoog is dat veel technologische ontwikkelingen, dus ook die van de zonne-energie, gaan volgens een voorspelbaar exponentieel pad, is zijn constatering dat binnen 16 jaar alle energieproductie in de wereld komt uit zonne-energie!” Zie ook mijn verhaal over Moore, zelfs daar ging het niet op en diende het steeds te worden bijgesteld, het begint dus trekken van een geloof te worden, ipv een wetenschappelijke wet. Hypothese, originele voorspelling, komt niet uit, fail.

    Ik wil met iedereen hier flink geld erop zetten dat dat die 16 jaar de hele wereld op zonneenergie niet gehaald gaat worden. Wel op een veilige derden rekening zetten en verklaring opmaken bij de notaris off course. Wie dit gelooft is grenzeloos naïef. Als iemand geld heeft een naïef is let’s make the bet en put real money where your mouth is.”

  19. 24

    Ja maar het gaat dus niet zozeer over toenemende efficiëntie van zonnecellen maar over het steeds goedkoper produceren van veel zonnecellen toch?

  20. 26

    Een voorpelbaar exponentieel pad van technologische vooruitgang, dat klinkt als een technofiele versie van geloven in de komst van de Messias… “The greatest shortcoming of the human race is our inability to understand the exponential function.” (Albert Bartlett)

  21. 28

    Na te lezen op mijn artikel op infonu

    Dat zonnepanelen economisch rendabel worden is te danken aan meerdere factoren

    Ondersteuningsbeleid van de overheid
    Koploper en kampioen duurzame energie is Duitsland, waar groene stroom door een feed-in regeling wordt gestimuleerd, dat wil zeggen dat stroom voor een vaste, hoge vergoeding wordt afgenomen. Deze wordt in Duitsland buiten de staatsbegroting om geregeld via een opslag van de prijs per kilowattuur(kwh) , voor alle verbruikers. Door dit geniale systeem zijn in Duitsland al duizenden banen geschapen voor productie en installatie van zonnepanelen. Andere landen zoals Spanje en Griekenland hebben dit systeem overgenomen, zij het soms ook in de staatsbegroting helaas, waardoor het kwetsbaarder is.
    Helaas heeft Nederland geen feed-in systeem maar een bureaucratische subsidie die SDE genoemd wordt. Onderzoek door Senter Novem wijst uit dat het Nederlandse systeem de markt niet stimuleert. Verschillende organisaties zetten de overheid onder druk dit systeem te vervangen door het Duitse model.

    Zonnepanelen leveren meer energie dan het kost om ze te produceren
    Het is een mythe te denken dat zonnepanelen zichzelf energetisch niet terugverdienen. Ze leveren in hun leven minstens tien maal zo veel energie dan ze kosten en vaak meer.

    Terugverdientijd
    Zonnepanelen hebben zonder subsidie een lange terugverdientijd, maar gezien de stijgende energieprijzen en dalende kostprijs wordt dat steeds korter. Feit is dat ze binnen hun levensduur de investering waard zijn.

    Kosten fossiele energie stijgen.
    Door de stijgende prijs van fossiele brandstoffen voor energie opwekking stijgt de reguliere kwh uur prijs. Hierdoor worden alternatieven als zonne-energie steeds aantrekkelijker.

    Massaproductie
    Nu zonnepanelen op steeds grote schaal worden gemaakt, dalen de productie kosten. Er gaat dit jaar al een overproductie komen, waardoor de prijs per systeem op termijn omlaag kan.

    Innovatie
    De zonnepanelen worden steeds efficienter en gebruiken minder grondstoffen zoals Silicium, waardoor de prijs op termijn kan dalen. Ook door de introductie van dunne-film zonnepanelen dalen de productiekosten en stijgt de concurrentie.

    Daling Siliciumprijs
    Zuiver Silicium, grondstof voor veel zonnepanelen, wordt geproduceerd in fabrieken, die nu massaal uit de grond gestampt worden, waardoor de grondstof goedkoper worden.

  22. 29

    @18
    Het pluspost verhaal is een grote bak flauwekul
    De auteur van dat boek telt een windmolen en een zonnecel bij elkaar op, deelt door 1 pond en hij heeft een kW.

    De logarithmische grafiek doet slechts een voorspelling over de totale omvang van de productie.
    Ik zie het wel.
    Waar wel wat over te zeggen is, is de prijs van een Wp, en die zal geleidelijk dalen. Technische doorbraken worden aanvankelijk geabsorbeerd door grotere winstmarges.

    Die daling zal er uiteindelijk toch toe leiden dat in bepaalde regio’s, de kWh prijs van de zonnestroom lager zal worden dan de stroom uit het openbare net. Als dat ergens gebeurt, zal dat leiden tot een sterke groei van de vraag. Als er dan ook aanbod is, zal dat lokaal tot groei leiden.
    Nu begint dit grid parity punt te komen in Zuid Italie en Zuid Spanje. Die grens trekt langzaam naar het noorden.

    Pas over een jaar of 10 komt dat punt in onze regionen.
    Echter, in het straatarme Afrika is Zonnestroom al jaren goedkoper dan de stoom uit het net, daar hebben ze namelijk geen net.
    Als je daar geld hebt, koop je een zonnestroom installatie voor je mobieltjes, TV en verlichting, etc.

    Overigens is het onzin dat de variatie van zon en wind, een opslag probleem met zich mee zou brengen. De sterk varierende productie van Zonnestroom en Windstroom wordt nu al perfect opgevangen door de regelaars van het het elektricteitsnet.
    De opslag zit in de voorraad fossiele brandstof.
    Die gaat er langzamer doorheen naarmate het harder waait. Zie het spaanse voorbeeld https://demanda.ree.es/demanda.html

    Alleen monopolie posities van fossiele elektricteitsbedrijven verhinderen de snelle groei van duurzame energie in Nederland.

    Wel zullen de vroege eigenaren van een EV, over een jaar of 10 de versleten accu voor opslag thuis kunnen gebruiken.

  23. 30

    @20, seven:

    Kijk dan even naar het hele verhaalvan Kurzweil, hij is zeker een optimist, maar heeft ook wel iets met wetenschap gedaan hier en daar..

    Zijn punt is juist dat de wet van Moore eigenlijk het 4e technologische paradigma is, en dat er tegen die tijd (2020) een nieuw fundament (5e, 6e) zal zijn om de exponentiele vooruitgang te onderbouwen.
    Hij keek naar technologische ontwikkeling in de afgelopen 2 eeuwen en vindt daar een zeer rechte lijn (exponentieel dan) die doorloopt ondanks oorlogen, depressies etc.

    Zodra de huidige processortechniek z’n limiet heeft bereikt, zal een andere techniek hem vervangen.
    (van electrische pulsen naar lichtpulsen, van 2d opslag naar 3d opslag etc. etc. van micro naar nano)

    Voor wat de zonnecellen betreft, het punt dat ze meer energie kosten dan opleveren is voorbij,dat was kritiek. MIts de aanname klopt dat de grondstoffen hiervoor (siicium etc.) in ruime mate voorradig zijn zie ik het wel gebeuren ja.