De economie van zonne-energie
Fossiele brandstoffen – namelijk ruwe olie, aardgas en steenkool – zijn ’s werelds grootste energiebron. Ondanks dat het een niet-hernieuwbare bron is, is er nog steeds een grote vraag naar fossiele brandstoffen vanwege hun betaalbaarheid en betrouwbaarheid. Van verwarming en verlichting van huizen tot het van brandstof voorzien van voertuigen, fossiele brandstoffen spelen een integrale rol in de energieproductie en de wereldeconomie.
Zelfs met de enorme vooruitgang die is geboekt op het gebied van technologische innovatie, is duurzame energie er niet in geslaagd traditionele fossiele brandstoffen toe te eigenen. Om de acceptatie van hernieuwbare energie te stimuleren , hebben regeringen belastingkredieten geheven voor zonne- en windenergie, die tot voor kort veel duurder waren dan de huidige situatie.
Belangrijkste leerpunten
- Fossiele brandstoffen domineren nog steeds het energieverbruik in de VS, met zonne-energie op 1,8% van het totale energieverbruik.
- Hoewel er momenteel slechts twee soorten zonnetechnologie bestaan (thermische zonne-energie en fotovoltaïsche zonne-energie), zorgen de sterk dalende kosten van zonne-energie ervoor dat de VS de komende vijf jaar een uitbarsting van fotovoltaïsche zonne-installaties zullen krijgen.
- Bedrijven investeren ook fors in zonnesystemen, wat bijdraagt aan de optimistische economie van zonne-energie.
Door de toegenomen productie, overheidssubsidies en toenemende milieuproblemen zijn de kosten van de productie van zonne- en windenergie echter gedaald. In feite wekken sommige markten hernieuwbare energie goedkoper op dan fossiele brandstoffen. Terwijl windenergie, zoals windmolenparken, voornamelijk voor commerciële doeleinden wordt gebruikt, heeft zonne-energie zowel commerciële als residentiële toepassingen.
De werkelijke kosten van fossiele brandstoffen
Hoewel een exacte datum moeilijk te bepalen is, suggereren veel schattingen dat fossiele brandstoffen binnen de komende 100 jaar uitgeput zullen zijn. Terwijl de bronnen van steenkool, aardgas en ruwe olie zijn blijven verslechteren, is het verbruik van fossiele brandstoffen dat niet.
Van alle energiebronnen overtreffen fossiele brandstoffen zowel hernieuwbare energie als kernenergie. In 2018 vertegenwoordigden fossiele brandstoffen ongeveer 85% van alle verbruikte energie – tegen 80% in 2014.2 Fossiele brandstoffen zijn niet alleen niet-hernieuwbaar, maar veroorzaken ook diverse nadelige milieueffecten. Het verbranden van fossiele brandstoffen is de belangrijkste producent van antropogene CO2, die aanzienlijk heeft bijgedragen aan klimaatverandering. Opmerkelijke effecten zijn onder meer opwarming van de aarde, smeltend ijs in het noordpoolgebied, stijgende zeespiegel en slechte oogstopbrengsten.
Accumulatie van economische kosten
Terwijl de VS jaarlijks meer dan $ 1 biljoen aan fossiele brandstoffen uitgeeft, blijven de schadelijke effecten van verbranding economische kosten oplopen. In feite gaven de VS in 2015 alleen al $ 649 miljard uit aan subsidies voor fossiele brandstoffen. Onderzoeksuggereert dat luchtvervuiling in Europa economische kosten van $ 1,6 biljoen per jaar veroorzaakt aan ziekten en sterfgevallen.
Door uitgaven aan fossiele brandstoffen, kosten voor gezondheidszorg en aantasting van het milieu te combineren, wordt geschat dat de werkelijke kosten van fossiele brandstoffen wereldwijd 5,2 biljoen dollar per jaar bedragen.
Economie van zonne-energie
Hoewel hernieuwbare energie maar een fractie uitmaakt van het totale energieverbruik, zijn de VS de grootste verbruiker van hernieuwbare energie. Maar ondanks de toename van beschikbare zonne-energie in de afgelopen 10 jaar, is zonne-energie nog steeds goed voor slechts 1,8% van het totale energieverbruik in de VS. Zonne-energie volgt ook waterkracht, biomassa en wind in termen van geprefereerde bronnen van hernieuwbare energie. 10% van het totale hernieuwbare verbruik in de VS in 2019.
Momenteel bestaan er slechts twee soorten zonnetechnologie die in staat zijn om de energie van de zon om te zetten in een energiebron: thermische zonne-energie en fotovoltaïsche zonne-energie. Thermische zonnecollectoren absorberen de straling van de zon om een huis of water te verwarmen. Fotovoltaïsche apparaten gebruiken zonlicht om de elektriciteit op het openbare stroomnet te vervangen of aan te vullen.
Aanneming van zonne-energie
Tot voor kort waren zonne-energiesystemen alleen toegankelijk voor de rijken of fanatiekelingen. Door sterk dalende kosten wordt universele toegang tot zonnepaneelsystemen echter realiteit. In de vroege jaren 2000 kostte het gemiddelde Amerikaanse zonnestelsel $ 10 per watt.
Tegenwoordig schommelt de prijs per watt tussen $ 2 en $ 3. Als gevolg hiervan is het aantal geïnstalleerde fotovoltaïsche systemen in de VS drastisch toegenomen in residentiële en commerciële ruimtes. In de afgelopen tien jaar is geschat dat de installaties van fotovoltaïsche zonne-energie met een factor 35 zijn toegenomen.
Een wereldwijde toename
Het verbruik van zonne-energie is wereldwijd gestegen naarmate meer landen de schadelijke effecten van het verbranden van fossiele brandstoffen erkennen. Door de toegenomen concurrentie binnen de zonne-energie-industrie zijn de installatiekosten sterk gedaald.
Veel van de grootste economieën, waaronder de VS, China, India en verschillende Europese landen, zijn begonnen met het implementeren van zonne-energie. In een poging om vervuiling tegen te gaan, heeft China de grootste impuls gegeven aan hernieuwbare energie eneen grote hoeveelheid fotovoltaïschezonne-energiegeïnstalleerd. India, dat ook wordt geplaagd door vervuiling, maakt een plan van $ 160 miljard voor uitbreiding van zonne-energie. Ondertussen wordt verwacht dat de capaciteit voor fotovoltaïsche zonne-installaties in de Verenigde Staten de komende vijf jaar meer dan verdubbelt.
Grote bedrijven
Grote bedrijven investeren ook in herbruikbare zonnesystemen. Walmart (WMT ), Verizon (VZ ) en Apple (AAPL ) schakelen winkels, kantoren en faciliteiten over op zonne-energie. In de grootste aankoopovereenkomst ooit voor zonne-energie kocht Google in de herfst van 2019 1.600 megawatt van 18 verschillende providers.
Hoewel zonne-energie nog steeds een klein aandeel heeft in de totale energievoorziening, omarmen de residentiële en commerciële sectoren langzaamaan hernieuwbare energie. Aangezien de prijzen blijven dalen, wordt verwacht dat zonne-energiesystemen vaker voorkomen. In Europa zal de prijs per kilowattuur naar verwachting dalen tot 4 à 6 cent in 2025 en verder dalen tot slechts 2 cent in 2050.
Fotovoltaïsche zonne-energie
Ervan uitgaande dat de voorspellingen juist zijn, zullen fotovoltaïsche zonne-energie een van de goedkoopste energiebronnen zijn. Met dalende prijzen schat het IEA conservatief dat zonnestelsels 5 procent van het wereldwijde elektriciteitsverbruik in 2030 leveren, en tegen 2050 oplopen tot 16%. Om deze visie te realiseren, zou de wereldwijde capaciteit van zonne-energie moeten worden verhoogd van 150 gigawatt in 2014 tot 4600 gigawatt. tegen 2050. Hierdoor zou de uitstoot van 6 miljard ton kooldioxide per jaar worden vermeden.
In combinatie met de toegenomen productie van hernieuwbare energie, is er een toenemende inzet voor het verminderen van de uitstoot van broeikasgassen door het verbranden van fossiele brandstoffen. Veel steden en landen over de hele wereld hebben toegezegd de uitstoot van broeikasgassen tegen 2050 met 80 procent te verminderen, inclusief New York City. Naast vermindering van de uitstoot, Californië heeft toegewijd aan het produceren 33% van de totale energie uit hernieuwbare bronnen in 2020.
Belastingkredieten
Hoewel zonne-energiesystemen tegenwoordig rendabeler zijn, ontvangen residentieel en commercieel gebruik nog steeds overheidssubsidies. In de VSverlaagt het belastingkrediet voor hernieuwbare energie de belastingplicht van gebruikers van zonne-energie. Een belastingbetaler kan aanspraak maken op een krediet van 30% van de gekwalificeerde uitgaven voor systemen die een bezette ruimte bedienen. De Amerikaanse regering past hetzelfde krediet toe op wind- en geothermische systemen.
Veel Europese landen leggen een feed-in-tariff-regeling op om de aantrekkelijkheid van duurzame energiesystemen te vergroten. Onder een feed-in-tariff-regeling kunnen eigenaren van duurzame energiesystemen geld ophalen bij de overheid. De kosten worden berekend per kilowattuur (kWh), waarbij de prijzen per land verschillen.
Het komt neer op
De toewijding aan hernieuwbare bronnen is voor het grootste deel afkomstig van individuen, grote bedrijven en landen. Naast zonne-energie hebben bedrijven zoals Google ( GOOG ) en Amazon ( AMZN ) toegezegd wind te gebruiken om de faciliteiten van bedrijven van stroom te voorzien. Nu grote bedrijven, individuen en landen blijven overschakelen op hernieuwbare energiebronnen, kunnen de nadelige milieueffecten van het verbranden van fossiele brandstoffen hopelijk worden gematigd.