Sommige talen op deze site kunnen automatisch zijn vertaald en fouten bevatten. Help het te verbeteren Lees het origineel in het Engels
NASA's Mod-1 windturbine op een heuveltop in Boone, North Carolina, in 1979.
Het groene initiatief

Energiebronnen vergeleken

Elk kilowattuur heeft een verborgen geschiedenis: een mijn, een fabriek, een schoorsteen of een mes, vergelijk ze eerlijk en het beeld is duidelijker dan het debat.

NASA Glenn Research Center

In 1979 schakelde NASA de Mod-1 in, een tweebladige windturbine met een rotor van 61 meter doorsnede, op een berg in North Carolina. Het was een van de grootste turbines uit die tijd en een van de eerste pogingen om windenergie serieus op het elektriciteitsnet te zetten. Vier decennia later zijn wind en zonne-energie de snelst groeiende bronnen van elektriciteit op de planeet. Om te begrijpen waarom, en wat ze nog niet kunnen doen, helpt het om elke bron op dezelfde voorwaarden te vergelijken.

Het hele leven, niet alleen de schoorsteen

De emissies van een energiecentrale stoppen niet bij de schoorsteen. Staal en beton moeten worden gemaakt, brandstof moet worden gewonnen en vervoerd en alles moet uiteindelijk worden ontmanteld. Levenscyclusanalyses rekenen dit allemaal op per kilowattuur. De IPCC-beoordeling van honderden dergelijke studies geeft een duidelijke rangschikking: kolen stoten ongeveer 820 gram CO2-equivalent per kilowattuur uit, gas ongeveer 490, terwijl wind, kernenergie en waterkracht ongeveer 10 tot 25 zijn, en zonne-energie ongeveer 40 tot 50.

Veiligheid vertelt een soortgelijk verhaal. Als we het aantal doden door ongevallen en luchtvervuiling per eenheid elektriciteit tellen, zijn kolen en olie veruit de gevaarlijkste bronnen, omdat ze bij verbranding de lucht vullen met deeltjes. Wind, kernenergie en zonne-energie zijn honderden malen veiliger.

820 gCO2-equivalent per kWh uit steenkool, mediaan levenscyclus (IPCC AR5)
11 gCO2-equivalent per kWh uit onshore wind (IPCC AR5)
24.6sterfgevallen per TWh van kolen, tegenover 0,04 voor wind (Onze wereld in data)

Waar elke bron goed in is

  • Kolen en gas kunnen worden ingeschakeld wanneer dat nodig is, maar dragen de hoogste emissies en vervuiling. Gas stoot ongeveer de helft minder CO2 uit dan kolen wanneer het wordt verbrand, hoewel methaanlekken het verschil verkleinen.
  • Nucleair Een zonne-energiecentrale draait stabiel met zeer lage emissies en een kleine landvoetafdruk; het is duur en langzaam te bouwen, en afval moet voor een zeer lange tijd worden beheerd.
  • Waterkracht De wereld is flexibel en koolstofarm, maar dammen overstromen valleien en veranderen rivieren.
  • Wind Windenergie is een van de goedkoopste nieuwe elektriciteit; het varieert met het weer en heeft ruimte, netten en steeds meer opslag nodig.
  • Zonne-energie is goedkoop, modulair en past op daken van een dorp tot een wolkenkrabber; het produceert niets ‘s nachts en minder in de winter.
Twee gigantische graafmachines met bakwiel in een uitgestrekte zandmijn, met groene velden en een rij windturbines aan de horizon.
Graafmachines met bakwiel in de dagbouwbruinkoolmijn Garzweiler in West-Duitsland, 2019, met windturbines aan de horizon. Voor kolen begint de verborgen geschiedenis van een kilowattuur in een mijn als deze. Photo: Arne Müseler, CC BY-SA 3.0 DE

Er is geen perfecte bron. Er zijn alleen betere en slechtere mixen, en de mix is aan ons om te kiezen.

Het ontbrekende stukje: flexibiliteit

De uitdaging van een schoon energiesysteem is niet om gemiddeld genoeg energie op te wekken, maar om elke seconde vraag en aanbod op elkaar af te stemmen. Batterijen, gepompt waterkracht, sterkere netwerken die energie delen tussen regio’s, vraag die de zon en wind volgt, en solide koolstofarme bronnen vullen allemaal dat gat. Daarom onderzoeken we ook modulaire generatie die kan zitten waar stroom wordt gebruikt, zoals de Fan Wall.

Bewezen oplossingen: netwerken die al veranderd zijn

Schone elektriciteit is niet alleen een prognose. Verschillende landen hebben binnen een generatie het grootste deel van hun energievoorziening opnieuw opgebouwd, elk met de middelen die ze hadden: wind, water, de warmte van de aarde of de zon. Alle cijfers hieronder zijn aandelen van elk land in de elektriciteitsproductie, afkomstig van Ember en het Energy Institute zoals samengesteld door Our World in Data, tenzij een andere bron wordt vermeld.

  • Denemarken: wind als ruggengraat. Fossiele brandstoffen maakten 84 procent van de Deense elektriciteit in 2000 en 11 procent in 2024. Windturbines alleen al maakten 58 procent uit, bio-energie ongeveer een vijfde en zonne-energie is gegroeid van bijna niets tot 11 procent sinds 2012.
  • Uruguay: een transitie in minder dan tien jaar. Uruguay vertrouwde vroeger op zijn dammen en verbrandde olie en gas in droge jaren; in 2008 maakten fossiele brandstoffen 39 procent van de elektriciteit. Wind groeide van ongeveer 1 procent in 2013 naar 32 procent in 2018. Zelfs in 2023, een jaar met zeer lage waterkrachtproductie, maken fossiele brandstoffen minder dan 8 procent uit en in 2024 ongeveer 1 procent.
  • Kenia: warmte uit de Riftvallei. Geothermische energie, uit stoomputten in de Riftvallei, maakte 10 procent van Kenia’s elektriciteit in 2000 en 45 procent in 2024, meer dan welke andere bron dan ook. Met waterkracht, wind en zonne-energie is meer dan negen tienden van de Keniaanse elektriciteit nu hernieuwbaar, tegenover 40 procent in 2000.
  • Schotland: meer dan het nodig heeft. Schotland produceerde een record van 38,4 TWh aan hernieuwbare elektriciteit in 2024, waarvan 30,1 TWh uit wind, en exporteerde 19,7 TWh meer elektriciteit naar de rest van het Verenigd Koninkrijk dan het importeerde (De Schotse regering, 2025).
  • Het Verenigd Koninkrijk: het einde van kolen. In 2000 kwam driekwart van de Britse elektriciteit uit fossiele brandstoffen; in 2024 ongeveer een derde, en wind maakte 29 procent. In het najaar van 2024 zal de laatste kolencentrale in Engeland, Ratcliffe-on-Soar, na 50 jaar worden gesloten. Hiermee wordt Groot-Brittannië de eerste grote economie die stopt met het verbranden van kolen voor elektriciteit (UK Government, 2024).
  • Brazilië: water, dan wind en zon. Waterkracht levert al tientallen jaren het grootste deel van de elektriciteit in Brazilië. Sinds 2010 heeft het land snel wind- en zonne-energie toegevoegd: samen maken ze in 2024 24 procent van zijn elektriciteit, tegenover minder dan een half procent in 2010.
  • Costa Rica: bijna allemaal hernieuwbaar. Waterkracht, geothermie en wind leveren meer dan 98 procent van de elektriciteit in Costa Rica elk jaar sinds 2015.
  • Bangladesh: licht zonder net. Veel dorpen in Bangladesh stonden ver van een elektriciteitsleiding. Vanaf januari 2003 financierde het Bangladeshi financiële bedrijf IDCOL, eerst gesteund door de Wereldbank, kleine zonne-energiesystemen voor huishoudens op het platteland. In januari 2019 waren er ongeveer 4,1 miljoen geïnstalleerd, waardoor ongeveer 18 miljoen mensen, 12 procent van de bevolking, die hun huizen met kerosinelampen hadden verlicht (IDCOL), op zonne-energie konden rekenen.
Witte stoom stijgen van een lange lage geothermische krachtcentrale op een droge heuvel onder een bewolkte hemel.
De Olkaria III geothermische krachtcentrale in de buurt van Naivasha, in Kenia's Rift Valley. Stoom uit putten als deze maakt nu meer van de Keniaanse elektriciteit dan welke andere bron dan ook. Photo: Bbossoxx, CC BY-SA 4.0

Waarom het goedkoop werd: de leercurve

De reden waarom deze overgangen versneld zijn, is de prijs. Een zonnepaneel kostte in 1975 ongeveer 132 dollar per watt en in 2024 27 cent, in het geld van nu: 99,8 procent goedkoper (Our World in Data). Economen noemen het patroon een De leercurve: elke keer dat de totale geïnstalleerde capaciteit ter wereld is verdubbeld, is de prijs van een module met ongeveer een vijfde tot een kwart gedaald, omdat fabrieken zijn gegroeid, ontwerpen zijn verbeterd en toeleveringsketens zijn volwassen geworden. Batterijen volgden hetzelfde pad. Lithium-ion cellen kosten ongeveer 9.200 dollar per kilowattuur in 1991 en 78 dollar in 2024, meer dan 99 procent minder (Ritchie, Our World in Data), en de gemiddelde prijs van een batterijpakket daalt met 20 procent alleen al in 2024, naar 115 dollar per kilowattuur (BloombergNEF, 2024).

De goedkoopste energie van de toekomst is de energie die we bouwen. Elk paneel dat wordt geïnstalleerd, maakt het volgende goedkoper.

Versla de benchmark: een oproep tot ideeën

De vergelijking hierboven heeft een duidelijke les: elke nieuwe manier van energie maken of besparen moet concurreren met bronnen die al goedkoop en schoon zijn. Op een gebouw is de benchmark een zonnepaneel op het dak. Dat is een hoge lat, en dat is precies waarom we willen dat meer mensen erover nadenken. Onze eigen Fan Wall is een idee dat we openlijk testen, inclusief waar het faalt. Het is slechts één idee. De echte taak is het vinden van oplossingen voor de problemen die nog blijven bestaan: stroom ‘s nachts en in de winter, verwarming voor woningen en industrie, overvolle daken en netten die flexibiliteit nodig hebben.

Een luchtfoto van een buitenwijk met rode en grijze daken tussen tuinen en bomen, waarvan veel bedekt zijn met donkere zonnepanelen.
Voorstedelijke daken met zonnepanelen in Canberra, Australië. Op een gebouw is dit de maatstaf waaraan elk nieuw idee moet voldoen. Photo: Benlisquare, CC BY-SA 4.0

We horen graag uw ideeën, en er zijn twee manieren waarop een idee hier kan gaan.

  • Een pitch heeft een werkend model nodig. Sommige leden van de Stichting hebben misschien contacten die een pitch voor een sterk idee zouden kunnen horen. Om een idee te pitchen, moet er een werkend, echt model zijn dat daadwerkelijk stroom produceert, met de output gemeten op een instrument, niet geclaimd. Een prototype ter grootte van een ketel met een geregistreerde meter zegt meer dan elke tekening.
  • Papier ideeën zijn ook welkom. Een goed onderbouwd idee zonder hardware kan hier op de website nog steeds gepubliceerd worden als het solide is: de natuurkunde checkt uit, de cijfers zijn eerlijk en de goedkoopste test is duidelijk. Zo vinden goede ideeën de mensen die ze kunnen bouwen.

Wees realistisch over het verschil: kapitaal werven zonder een werkend model is erg moeilijk, en niets hiervan is een belofte van financiering, rendementen of introducties. Wat we wel kunnen beloven is een serieuze, publieke lezing van de cijfers.

Elk alternatief, uitgelegd

Elk artikel behandelt de fysica, de harde grenzen, echte projecten met gemeten resultaten, de kosten ten opzichte van zonnepanelen op het dak en wat een werkend prototype nodig zou hebben.

Routes die het verkennen waard zijn

Dit zijn uitgangspunten met echte fysica erachter, elk met de limiet die een idee moet respecteren. Elk idee op de radar heeft zijn eigen diepgaande artikel, hieronder gekoppeld, geschreven met dezelfde eerlijkheid als ons Fan Wall onderzoek.

  • Zonnepanelen die twee dingen doen. Gevels, geluidsschermen, carportoverkappingen en kanaalafdekkingen die elektriciteit opwekken terwijl ze iets anders beschermen of schaduw geven. Hybride PV-thermische panelen voegen warmte toe: ongeveer 100 tot 700 kWh warmte per vierkante meter per jaar bovenop de elektriciteit (IEA SHC Task 60, 2020). De grens is het zonlicht zelf: hooguit ongeveer 1 kW per vierkante meter. Lees: zonnedaken die ook warmte maken.
  • Boerderijen en reservoirs die ook zonlicht oogsten. Agrovoltaïsche systemen zijn gemodelleerd om 35 tot 73 procent meer uit hetzelfde land te halen dan afzonderlijke gewassen en panelen (Dupraz et al., 2011). Drijvende zonne-energie op 30 procent van de geschikte reservoirs zou ongeveer 9.400 TWh per jaar kunnen produceren, ongeveer een derde van de huidige wereldwijde elektriciteit, en verdamping verminderen (Jin et al., 2023). Lees: agrivoltaics en drijvende zonne-energie.
  • Warmte, niet alleen elektriciteit. Warmte is goed voor ongeveer de helft van het wereldwijde eindgebruik van energie (IEA, Renewables 2019). Zand- en steenwarmtebatterijen slaan goedkope wind- en zonnestroom wekenlang op; een unit van 100 MWh verwarmt de Finse stad Pornainen in 2025 (Polar Night Energy). Geothermische warmtepompen leveren ongeveer vier eenheden warmte voor elke eenheid elektriciteit (IEA, 2022). Restwarmte uit fabrieken, riolen en datacenters wordt nog steeds grotendeels weggegooid (Forman et al., 2016). Lees: zand- en warmtebatterijen, geothermische warmtepompen en afvalwarmte.
  • Water dat al beweegt. Getijdenstromen zijn voorspelbaar voor decennia; de MeyGen-array in Schotland zal 50 GWh passeren in 2023. Golven, rivieren, irrigatiekanalen en drukreductiekleppen in waterleidingen dragen allemaal energie, meestal slechts kilowatt per locatie, daarom zijn goedkope standaardontwerpen belangrijker dan recordbrekende. Lees: getijdenstroom, golfenergie en kleine en in-pijp hydro.
  • Hogere windsnelheden. Windkracht groeit met de kubus van de windsnelheid, en winden een paar honderd meter hoger zijn sterker en stabieler. Energievliegers zijn de poging om ze te bereiken; Google’s Makani sloot in 2020 na dertien jaar, terwijl kleinere bedrijven blijven testen. Een goed idee moet hier betrouwbaarheid uitleggen, niet alleen vermogen. Lees: energie vliegers.
  • Energie op het juiste moment gebruiken. Verschuiven wanneer we water verwarmen, auto’s opladen en gebouwen koelen is de goedkoopste “krachtcentrale” van allemaal: alleen al in de Verenigde Staten is er tegen 2030 ongeveer 200 GW kostenefficiënte flexibele vraag (Brattle, 2019). Ook ideeën in software, tarieven en eenvoudige huishoudelijke apparaten tellen als energie-ideeën. Lees: vraag flexibiliteit.
Een luchtfoto van een parkeergarage met meerdere verdiepingen waarvan de bovenste verdieping is bedekt met lange rijen zonnepanelen op stalen luifels, tussen bomen.
Zonneluifels over de bovenste verdieping van een parkeergarage in Natick, Massachusetts: hetzelfde oppervlak geeft schaduw aan de auto’s en maakt elektriciteit. Photo: Stephen Coffrin, US Department of Energy (public domain)

Wat een sterke ideeënbrief inhoudt

  1. Het probleem dat het oplost, en voor wie: een stadsdak, een boerderij, een fabriek, een dorp zonder raster.
  2. De fysica check. Hoeveel watt per vierkante meter, of per ton, of per liter water? Hoeveel kWh per jaar? Een snelle vergelijking met de bovenstaande benchmark bespaart iedereen tijd; David MacKay’s Duurzame energie zonder hete lucht is een gratis gids om dit eerlijk te doen.
  3. De kosten per kWh, zelfs als een ruwe range, en wat zou moeten goedkoper worden om het te winnen.
  4. Wat waar zou moeten zijn, en het goedkoopste experiment dat het zou kunnen aantonen is niet.
  5. Wie het zou kunnen schaden, van wilde dieren tot buren, en hoe je het zou weten.

Een goed idee hoeft niet altijd juist te zijn. Het moet testenbaar zijn en eerlijk over wat het verkeerd zou bewijzen.

Organisaties die dit werk doen

Deze non-profitorganisaties helpen mensen schone, betaalbare energie te krijgen en publiceren wat ze bereiken. Bekijk hun werk en, als het je overtuigt, overweeg dan om rechtstreeks aan hen te doneren. De Local Solar System Foundation heeft geen enkele band met een van hen en ontvangt niets van hen. Lees voordat je geeft eerst de eigen rapporten en rekeningen van elke organisatie en kijk hoe ze hun resultaten meten. De onderstaande cijfers zijn van de organisaties zelf.

  • SolarAid (in het Verenigd Koninkrijk geregistreerde liefdadigheidsinstelling 1115960) brengt via haar eigen sociale onderneming zonnelampen naar landelijke gezinnen in Afrika ten zuiden van de Sahara die anders kerosine, kaarsen of zaklampen zouden gebruiken. Het rapporteert 2,5 miljoen verlichting verspreid en 13,3 miljoen mensen bereikt.
  • Solar Sister (US non-profit) werft, traint en ondersteunt vrouwelijke ondernemers in afgelegen delen van Afrika ten zuiden van de Sahara om bedrijven op te bouwen die verlichting op zonne-energie en schone kookfornuizen verkopen aan huishoudens buiten het elektriciteitsnet.
  • Practical Action (in het Verenigd Koninkrijk geregistreerde liefdadigheidsinstelling 247257) werkt met gemeenschappen in Afrika, Azië en Latijns-Amerika aan praktische technologie tegen armoede, inclusief toegang tot schone energie, bijvoorbeeld hernieuwbare energie voor vluchtelingenkampen.
  • RMI (opgericht in 1982 als Rocky Mountain Institute, Amerikaanse non-profit) is een onafhankelijke onderzoeksorganisatie die samenwerkt met overheden, energiebedrijven en bedrijven in meer dan 50 landen om energiesystemen te verplaatsen naar schone, goedkope energie.
  • Ember (onafhankelijke non-profit denktank, opgericht in 2020) publiceert gratis, open data over de elektriciteit van bijna elk land, inclusief veel van de gegevens in bovenstaande grafiek, zodat iedereen kan controleren hoe snel netten veranderen.
Een jong meisje in een school pinafore kijkt naar beneden op een kleine gele zonnebloem-vormige zonnelamp gloeiend in haar handen.
In Addis Abeba, Ethiopië, houdt een schoolmeisje haar eerste lamp op zonne-energie vast. Voor gezinnen zonder netverbinding kan een klein zonnelampje kerosine en kaarsen vervangen. Photo: USAID in Africa (public domain)

Hoe u kunt helpen

  • Schakel uw aanvoer over aan een hernieuwbaar tarief of gemeenschapsenergieregeling, indien beschikbaar.
  • Gebruik stroom wanneer het schoon is. Laat wasmachines draaien en laad voertuigen op wanneer wind- en zonne-energie in overvloed beschikbaar zijn; veel netten publiceren realtime koolstofintensiteit.
  • Plaats panelen op daken. Huizen, scholen, supermarkten en parkeergarages zijn kant-en-klare zonneparken; vraag het aan uw gemeente en uw werkgever.
  • Bespaar voordat je genereert. Isolatie en efficiënte apparaten verlagen tegelijkertijd de rekeningen en emissies.
  • Vraag naar de nummers. Vraag bij uw elektriciteitsleverancier en de overheid naar de levenscyclus-emissies van de stroom die u koopt.
  • Steun de mensen die het werk doen. De organisaties hierboven brengen zonne-energie en schone energie naar gezinnen die er geen hebben, en publiceren open data en onderzoek; bekijk hun rapporten en geef direct als hun werk je overtuigt.
  • Stuur ons een energie-idee. Gebruik het bijdrageformulier, kies het Groene Initiatief en beschrijf je idee met de vijf bovenstaande punten. Als je een werkend model hebt, vermeld dan de gemeten output en hoe je deze hebt gemeten. Ingenieurs, studenten en makers zijn ook van harte welkom om de ideeën van andere mensen te bekijken op het bijdragebord.

Bronnen en verdere lezing