Ook na 3 jaar valt nog iets te leren van het Utrechtse zonnefietspad

Utrechts zonnefietspad op koers voor 40% van beoogde opbrengst

Op 14 juli 2021 openden opdrachtgever Provincie Utrecht en bouwer Solaroad ‘het langste zonnefietspad ter wereld’, bij Maartensdijk. Sindsdien gingen een halve zomer, een hele herfst en een stukje winter voorbij.

De Solaroad-modules meten 2,8 bij 3,5 meter. Over het kaarsrechte fietspadtraject van 330 meter liggen modules in de breedte. In totaal moeten dat er dus zo’n 120 stuks zijn.

Solaroad-display Maartensdijk

Als omwonende kan ik bevestigen dat het project als fietspad vooralsnog uitstekend functioneert. Wintercondities heb ik er nog niet meegemaakt maar zonder vrieskou is het wegdek in ieder geval voldoende stroef. Op de overgang van plaat naar plaat hobbel je iets meer maar veel minder vaak dan op de 30×30-betontegels die er eerst lagen. Niet zo glad als asfalt, maar prima comfortabel.

Als omwonende én energienerd moet ik vanzelfsprekend ook weten hoe het fietspad functioneert als energieproducent. Ook daar maken de provincie en bouwer het mij als voorbijganger gelukkig niet lastig. Halverwege het zonnefietspad staat een display met daarop de actuele productie in kilowatt (kW), de totale opbrengst in megawattuur (MWh) en de CO2-besparing tot nu toe in tonnen.

Het display is wat lastig leesbaar op de foto te krijgen maar met het blote oog prima duidelijk. Ten tijde van deze foto, genomen op een zonnige 1 januari 2022 om 13.30, was de actuele opbrengst 3,24 kW, de totale opbrengst 14,46 MWh en de afgeleide CO2-besparing tot dan toe 10,12 ton.

Vrijwel zeker meer zonnestroom dan welk andere fietspad dan ook

Allereerst een poging om de productie uit de eerste 5 maanden te extrapoleren naar een (gemiddeld) vol productiejaar. De grafiek hieronder, geknipt van Energieopwek.nl, toont de benaderde opbrengst van alle zonnepanelen in Nederland in 2021.

Opwekprofiel zonnepanelen 2021 (Bron: Energieopwek.nl)

Aangenomen dat de productie niet is begonnen vóór de dag van de officiële opening (15 juli 2021), had het project in 2021 ruwweg 3x zoveel op kunnen wekken als het al op 1 januari 2021 in gebruik was genomen.

Benadering ‘gemiste’ opbrengst 2021.

Dat zou dan neerkomen op 45 MWh productie in heel 2021. Mogelijk zijn er in de data van Energieopwek.nl echter lopende het jaar extra zonnepanelen toegevoegd. Verder heb ik de indruk dat 2021 geen al te best jaar was qua zoninstraling. Daarentegen zal de prestatie van de Solaroad-modules door de jaren heen afnemen; schoner en heler dan in de eerste 5 maanden zullen ze over de rest van de gebruiksduur niet zijn. Al met al raam ik op basis van de eerste 5 maanden productie een opbrengst van hooguit 55 MWh in een gemiddeld zonnepanelenjaar.

Vergelijking Solaroad met reguliere zonnepanelen

Opmerkelijk is dat ik online niet heb kunnen vinden wat het geïnstalleerd vermogen van het fietspad is, of van de individuele Solaroad-modules. Toch een cruciale specificatie als je deze modules in de markt wil zetten.

In de F.A.Q. op Solaroad.nl lees ik wel dat de opbrengst van de zonnecellen in het fietspad volgens de ontwikkelaar 25-30% lager ligt dan voor ideaal georiënteerde regulier geïnstalleerde zonnepanelen. Dit vanwege de vlakke ligging en de ruwe coating die een deel van het invallende zonlicht absorbeert of weerkaatst. In een vraag en antwoord (PDF) van de Provincie Utrecht over het project is een jaaropbrengst van 137.000 kilowattuur geraamd, ofwel 137 MWh.

Aangenomen dat de 25-30% minderopbrengst is verwerkt in de 137 MWh zouden reguliere zonnepanelen met hetzelfde vermogen 180-200 MWh per jaar opbrengen. Op basis van jaarlijks 900 vollasturen voor reguliere panelen, kom ik op zo’n 200 kilowattpiek aan geïnstalleerd vermogen in het fietspad bij Maartensdijk. Per module van 3,5 bij 2,8 meter gaat het dan om 1,7 kilowattpiek, ofwel 170 wattpiek per vierkante meter. Dat komt aardig overeen met reguliere zonnepanelen.

Afgaande op de benadering hierboven levert het zonnefietspad in werkelijkheid hooguit 55 MWh/jaar, 60% minder dan de geraamde 137 MWh/jaar. Bij 200 kilowattpiek komt dat neer op slechts 275 vollasturen, ofwel 70% minder opbrengst dan reguliere zonnepanelen met hetzelfde vermogen.

Niet conform verwachting, toch de moeite waard?

Technisch is het hoe dan ook knap, een fietspad dat 55 MWh emissievrije elektriciteit per jaar opwekt en waar je toch veilig op kunt fietsen. Dikke kans dat geen enkel ander fietspad ter wereld dat evenaart. Natuurlijk, 55 MWh is bij lange na geen 137 MWh, maar een bekend gezegde stelt dat alle kleine beetjes helpen. Helpt dit kleine beetje genoeg? De beoogde voordelen van een zonnefietspaden op een rij:

• Ruimtebesparing. Zelfs op heel drukke fietspaden is elke vierkante meter gemiddeld bijna vrij van fietsers. Zeker rond het middaguur, als de zon op zijn felst schijnt. Duurzame stroom opwekken op vierkante meters die voor fietsers toch al verhard moeten zijn, scheelt installatie van zonnepanelen op landbouwgrond;
• Inspiratie. De combinatie van zonnecellen en fietspaden spreekt tot de verbeelding. Zeker met het display erbij zet het voorbijgangers wellicht aan het denken over andere creatieve manieren om duurzame energie op te wekken;
• Exportkans. Er zijn internationaal nauwelijks producenten van zonnefietspaden actief. Bij succes zou dit een prachtig duurzaam Nederlands exportproduct kunnen zijn, zoals onze fietscultuur dat sowieso al is;
• CO2-reductie. Gemeenten, provincies en Nederland als geheel hebben grote ambities op CO2-reductie. Opwek van zonnestroom draagt daar in de basis aan bij. Het display stelt dat in 5 maanden stroomproductie al 10,12 ton CO2-uitstoot is bespaard. Mooi als het klopt, maar dat is om meerdere redenen uiterst onwaarschijnlijk. Zie volgende kopje.
• Niet duurder dan regulier fietspad. De hoop van de fabrikant is dat kosten voor de Solaroad-modules bij volumeproductie hard dalen. Volgens Solaroad zouden de modules bij een 5x lagere prijs de meerkosten ten opzichte van fietspaden zonder zonnecellen via de stroomproductie terugverdienen. Ook vertrouwen in een dergelijke prijsreductie vraagt veel fantasie.

Onwaarschijnlijke verwachtingen over CO2-reductie zonnefietspad

De op het display naast het zonnefietspad getoonde CO2-besparing van 10,12 ton is om meerdere redenen ongeloofwaardig. Het is maar zeer de vraag of de modules überhaupt ooit een positief effect op de CO2-uitstoot hebben:

• Ruime CO2-referentie. 10,12 ton omgeslagen over 14,46 MWh komt neer op 700 gram voorkomen CO2-uitstoot per geleverde kilowattuur (kWh). Dat is bijna de uitstoot van een kolencentrale. Zonnestroom vervangt over de levensduur vooral elektriciteitsproductie uit gascentrales. Die stoten geen 700 gram CO2/kWh uit, eerder 400 gr CO2/kWh;
• CO2-footprint zonnepanelen. geen enkel zonnepaneel levert (netto) CO2-reductie in de eerste maanden na productie, transport en installatie. Produceren, vervoeren en plaatsen van zonnepanelen kost namelijk energie en energiegebruik gaat helaas nog gepaard met CO2-uitstoot. Zo’n 800 kilo per kilowattpiek, uitgaande van productie in China. Een regulier zonnepaneel geïnstalleerd in Nederland compenseert die CO2-uitstoot in ruwweg 2 jaar. De rest van de 25 tot 30 jaar gebruiksduur is de elektriciteitsproductie CO2-vrij;
• Matige opbrengst. de opbrengst van het zonnefietspad lijkt zo’n 70% kleiner te zijn dan voor reguliere zonnepanelen met eenzelfde vermogen. Aangenomen dat de uitstoot in de productie, transport en installatie van de Solaroad-modules gelijk is aan die van reguliere zonnepanelen, duurt het ±7 jaar voordat de modules ‘CO2-breakeven’ draaien*;
• CO2-footprint Solaroad-modules. Solaroad lijkt afgaande op het filmpje hierboven reguliere zonnepanelen in te pakken in zo’n 15 à 20 centimeter beton. Dat komt aan ±1,5 ton beton per module en dat voegt zo’n 250 kilo toe aan de 800 kilo CO2 per kilowattpiek die het systeem sowieso al moest goedmaken. Inclusief 5 millimeter coating aan bovenzijde en extra uitstoot in transport en installatie loopt de CO2-terugverdientijd* op naar ±10 jaar;
• Levensduur fietspad. het zonnefietspad gaat hoogstvermoedelijk niet 10 jaar mee; De pilot bij Maartensdijk duurt 3 jaar. De provincie Utrecht lijkt er vanuit te gaan de modules daarna in ieder geval nog 4 jaar als regulier fietspad te kunnen laten liggen. Eerdere pilots met zonnecellen geïntegreerd in het wegdek zijn vrijwel allemaal binnen enkele jaren afgebroken, wegens onherstelbare schade;
• Netcapaciteit. Het elektriciteitsnet in de provincie Utrecht zit vol, net zoals het net in bijna alle overige provincies. Deze Solaroad-pilot houdt mogelijk 200 kilowatt netcapaciteit bezet die het hoogstwaarschijnlijk nooit zal benutten. Daarmee zit het de uitbouw van conventionele wind- en zonneparken, die wel significante CO2-reductie leveren, in de weg;
• Recycling. De recycling van conventionele zonnepanelen vormt al een uitdaging. De verwerking van zonnepanelen ingestort in beton en afgedekt met een coating zal nog complexer en energie-intensiever zijn, als het al hoogwaardig kan;

*CO2-toerekening. Zoals gezegd, de Solaroad-modules vormen heus ook een prima fietspad. Als óók een nieuw fietspad nodig is, is het niet fair om alle uitstoot aan alleen de zonnestroom toe te rekenen. Aanleggen van een saai fietspad van asfalt of beton zonder zonnecellen levert tenslotte ook CO2-uitstoot, die sowieso nooit terugverdiend wordt. Het zit er echter dik in dat de modules, nadat de zonnecellen in zeg 10 jaar versleten zijn, in zijn geheel vervangen worden. Een regulier fietspad gemaakt uit evenveel beton zou mogelijk 60 jaar meegaan. In geval van vroege sloop is de extra uitstoot gerelateerd aan het beton wel degelijk een direct gevolg van het plan om het wegdek met zonnecellen te combineren;

Even onwaarschijnlijke verwachtingen over kostenreductie

Het zonnefietspad bij Maartensdijk heeft €1,3 mln gekost. Geen schandalig bedrag voor een pilot. Per module komt dat neer op een kleine €11.000.

Per strekkende meter gaat het om €4.000. Een conventioneel fietspad van eveneens 3,5 meter breed kost zo’n €700 per strekkende meter, ofwel €230.000 voor hetzelfde traject van 330 meter. Hoe lang het duurt om het verschil van €1,1 mln goed te maken met de verkoop van elektriciteit, hangt vooral af van de energiemarkten de komende jaren.

Het is gegeven de huidige elektriciteitsmarkt erg lastig om iets verstandigs te zeggen over de waarde van zonnestroom de komende jaren. Op basis van eigengebruik door de provincie, verkoop van de groencertificaten en de figuren in de prut onderin mijn koffiemok denk ik aan €50 tot €150/MWh. Met een productie van 55 MWh per jaar** duurt het dan 135 tot 400 jaar voor het zonnefietspad zijn meerkosten heeft terugverdiend.

Maar goed, het is een pilot. De droom is dat de Solaroad-modules bij volumeproductie 5x goedkoper worden. Als dat lukt, is het verschil dat de stroomproductie moet goedmaken nog maar €30.000 op eenzelfde traject. Dat is, bij dezelfde aanname voor de marktprijzen, binnen 4 tot 10 jaar terugverdiend. Dat klinkt opeens een stuk beter. Alleen, het zonnefietspad is in dat geval nog maar 15% duurder in aanleg dan een fietspad zonder zonnecellen. En dat klinkt toch weer vrij onwaarschijnlijk.

Het vergelijk met conventionele zonnedaken is nog treffender; de Solaroad-modules zouden, als de pilotprijs van €1,3 mln inderdaad door 5 gaat, 30% goedkoper zijn dan eenzelfde vermogen aan zonnepanelen geïnstalleerd op woningen en schuurtjes. Dat is moeilijk serieus te nemen. Als Solaroad ooit twee derde van de prijs weet af te schaven, is dat al een hele prestatie. En dan resteert helaas toch een terugverdientijd die de levensduur van het systeem ruim overstijgt: 25 tot 75 jaar.

**Mocht het aanvangsjaar bijzonder beroerd zijn en de geraamde 137 MWh/jaar gemiddeld wel haalbaar dan wordt de terugverdientijd 55 tot 160 jaar bij de kosten van de huidige pilot. Of 10 tot 30 jaar na een prijsdaling van 66%. 

Investeer in de toekomst, en laat deze droom varen

Het is echt een goed idee, zonnestroom opwekken op de tienduizenden kilometers aan fietspaden en wegen die Nederland rijk is. Maar niet elk goede idee is tot een succes te maken. Dit is zo’n goed idee. Het zonnefietspad is een steen waar al vele gemeenten en provincies zich lelijk aan gestoten hebben. Het gat tussen de matig presterende, kostbare en vermoedelijk klimaatnegatieve zonnefietspaden van nu en de gedroomde ruimtebesparende, budgetneutrale duurzame wondertjes die de fabrikanten ons voorspiegelen is in alle redelijkheid groter dan ooit te overbruggen valt.

Ondertussen doen de zonnefietspaden het klimaatbeleid meer kwaad dan goed. Niet alleen vanwege de eigen CO2-uitstoot, ook omdat ze het imago van duurzame innovaties in het algemeen schaden, en desondanks suggereren dat productie van zonnestroom vrijwel onzichtbaar kan zijn.

Het is mooi dat gemeenten, provincies en aannemers hoop houden op een doorbraak met zonnefietspaden maar het is ook tijd om te constateren dat de vooruitgang de afgelopen 10 jaar te beperkt is geweest. Misschien dat nieuwe fotovoltaïsche concepten ooit de ideale match vormen met asfalt of beton. Met de huidige zonnecellen is succes onwaarschijnlijk.

Het is tijd dat politici zich hard maken voor zonnepanelen naast de hoofdwegen. Op daken en ook in het vrije veld. Daar is met de huidige techniek betaalbaar veel CO2-reductie te boeken. En daar ligt ook de rol voor de klimaatbewuste kiezer, de komende gemeenteraadsverkiezingen. Stem op politici die zich niet laten afleiden door innovaties die al lang niet innovatief meer zijn. Op politici met lef, die uitspreken dat echte zonneparken en windturbines nodig zijn. Ook in uw gemeente.

Imagecredit: Eigen foto’s

• Over
• Laatste berichten

Thijs ten Brinck

Veelschrijvende ingenieur met een brede interesse.
Oprichter WattisDuurzaam en duurzaamheidsadviseur bij We-Boost Transitions.

Laatste berichten van Thijs ten Brinck (alles zien)

• Antiek zonnepaneel levert na 31 jaar 79,5% van origineel vermogen - 16 dec 2024
• Accupakket elektrische auto gemiddeld goedkoper dan $100/kWh - 11 dec 2024
• Stimuleert Europa de productie van benzinemotoren in China? - 09 dec 2024