Volgende revolutie in zonne-energie komt uit Nederland

‘We willen zonnestroom maken die goedkoper is dan kolen en gas. Zonder subsidie. Onze zonnepanelen kunnen een disruptive technology worden.’

Het zijn grote woorden, maar met reden. Michiel Mensink heeft met zijn bedrijf Linesolar een revolutionair nieuw zonnepaneel ontwikkeld. Hij is er nog geheimzinnig over, want de potentie is groot en daarmee liggen kapers op de kust.

Dit zijn de feiten: een zonnepaneel met een 32 procent hogere efficiëntie tegen 40 procent lagere productiekosten. Een paneel dat met relatief goedkope aanpassingen in 95 procent van ‘s werelds productielijnen ingepast kan worden.

Als je alles doorrekent ontstaat er een aantrekkelijk rekensommetje. Linesolar-zonnepanelen kunnen stroom produceren voor een prijs van 4 tot 6 eurocent per kilowattuur in zonnige gebieden als Zuid-Europa. Dat is inderdaad concurrerend met de productieprijs van kolen.

Voordat het gesprek begint wordt een non-disclosure agreement getekend. Zo worden revoluties ontketend in de 21^e eeuw.

Mensink heeft een bewezen track record als ondernemer: na een carrière bij McKinsey startte hij het succesvolle bedrijf i-Optics dat meetinstrumenten maakt voor de diagnose van oogaandoeningen. Voordat het gesprek begint wordt een non-disclosure agreement getekend. Zo worden revoluties ontketend in de 21^e eeuw.

30 kolencentrales

Om te weten waarom Linesolars zonnepaneel zo’n disruptive technology kan zijn is het belangrijk eerst een blik te werpen op de wereldwijde zonnesector. Mensink heeft de cijfers op een rijtje. ‘Van 2007 tot 2012 is de hoeveelheid nieuw geïnstalleerd vermogen aan zonnepanelen elk jaar met 48 procent toegenomen. In 2012 alleen al werd 30 gigawatt bijgebouwd.’ Afhankelijk van hoe je rekent zijn dat ongeveer 30 kolencentrales.

De verwachtingen voor de toekomst zijn hetzelfde. Een conservatieve schatting van consultant BCG is dat er 100 gigawatt nieuw zal worden bijgebouwd in 2020. Dat is in 2020, niet tot 2020.

Een conservatieve schatting van consultant BCG is dat er 100 gigawatt nieuw zal worden bijgebouwd in 2020. Dat is in 2020, niet tot 2020.

De markt voor zonnepanelen is inmiddels aanzienlijk. In 2011 bedroeg de omzet van de zonnesector €27 mrd. Dat zijn alleen de panelen. Aan randapparatuur en in de installatie schuilt nog eens zo’n markt. Wat Mensink maar wil zeggen: zonne-energie is geen hobbyindustrie meer.

Race-to-the-bottom

Maar de sector kampt met veel problemen. De prijzen van zonnepanelen zijn de afgelopen jaren ingestort door een enorme overproductie, voornamelijk uit China. Wereldwijd bestaat de capaciteit om 70 gigawatt aan zonnepanelen per jaar te produceren, maar daarvan wordt dus nog niet de helft daadwerkelijk geproduceerd en geïnstalleerd.

Die overcapaciteit heeft een race-to-the-bottom geïnitieerd. Mensink: ‘Zonnepanelen zijn een commodity geworden. Van 2008 naar 2012 zijn de prijzen met 80 procent afgenomen.’ Dat heeft geleid tot een aantal in het oog springende faillessementen: Q-Cells in Duitsland, ooit de grootste producent ter wereld, en Solyndra in de VS, een prestigeproject van president Obama die honderden miljoenen dollars in het bedrijf had geïnvesteerd. Bijna alle productie vindt nu plaats in China.

Chinese zonnepanelen worden gebouwd met Nederlandse en Duitse machines. Het Westen is uiteindelijk toch goed in innovatie, China in opschaling. Michiel Mensink, Linesolar

Critici zingen dan snel de zwanenzang van de Westerse kenniseconomieën. Dat is niet helemaal terecht, vindt Mensink. ‘Chinese zonnepanelen worden gebouwd met Nederlandse en Duitse machines. Het Westen is uiteindelijk toch goed in innovatie, China in opschaling.’

Ook Chinese producenten maken daarbij grote verliezen door consistent panelen onder de productieprijs te verkopen. Het Chinese Suntech, inmiddels de grootste producent van zonnepanelen ter wereld, maakte in 2012 een verlies van $100 mln per kwartaal.

Schop onder de kont

Voor  producenten van zonnepanelen begon 2013 dan ook met de vurige wens naar nieuwe verdienmodellen. ‘Linesolar gaat deze bedrijven uit de brand halen,’ zegt Mensink. ‘We maken zonnepanelen met een veel hoger rendement en tegen lagere productiekosten. Daarnaast kunnen we onze techniek snel opschalen.’

Dat zit zo. Ongeveer 95 procent van alle geproduceerde zonnepanelen ter wereld zijn volstrekt vergelijkbaar: in afmeting (1 meter bij 1 meter 60), in materiaal (kristallijn silicium; c-Si, voor de kenner), en rendement (tussen de 14 en 16 procent).

De zonnepanelen van Linesolar hebben dezelfde afmeting, zijn ongeveer van hetzelfde materiaal gemaakt, maar hebben een rendement van 20 tot 22 procent.

Het geheim van de zonnesmid zit in het gebruik van lenzen – een expertise die Mensink eerder bij i-Optics opdeed. ‘Met een lens concentreren we het invallende zonlicht op de zonnecel. Dat heeft twee voordelen,’ legt hij uit. ‘Ten eerste hoeven we minder zonnecellen te gebruiken per zonnepaneel. Daarnaast kan geconcentreerd licht elektronen naar hogere ‘excitatieniveaus’ brengen. Geconcentreerd zonlicht geeft elektronen eigenlijk een hardere schop onder de kont, waardoor ze meer stroom opleveren.’ Uiteindelijk levert dat een significant hoger rendement op.

We geven elektronen eigenlijk een hardere schop onder de kont, zodat ze meer stroom opleveren. Mensink

Het volgt bijna vanzelf dat de productiekosten 38 procent lager uitvallen dan gemiddeld. ‘We hebben veel minder zonnecellen per zonnepaneel nodig dan nu gebruikelijk is. Dat is essentieel, aangezien zonnecellen twee derde van de kosten uitmaken van een zonnepaneel.’

De claims van Linesolar zijn gebaseerd op een werkend proof-of-principle, waarvan het rendement is gecontroleerd door kennisinstellingen als ECN. De productiekosten worden onderbouwd door de Nederlandse specialist Eurotron.

Zijn er dan geen nadelen? Misschien dit. Vanwege de lenzen zijn de zonnepanelen minder geschikt voor schuine daken. ‘Maar ze zijn uitermate toepasbaar voor grootschalige zonneparken en de platte daken van de IKEA’s van deze wereld. Dat is ongeveer twee derde van de globale markt.’

Topsectorenbeleid

Inmiddels voert Mensink voorzichtige gesprekken met Chinese producenten. ‘Dat zijn rare gesprekken, waarbij we niets kunnen en willen laten zien. We vertellen alleen: als onze claim echt geverifieerd is, kopen jullie dan onze technologie?’

Voorlopig is de eerste zorg echter de financiering rondkrijgen voor de volgende stap. ‘We zitten nu in de moeilijkste fase van een bedrijf,’ vertelt Mensink. ‘We hebben twee patentaanvragen ingediend, we hebben een proof-of-principle, we hebben goede partners achter ons staan. Maar we hebben nog geen volledig functionele prototypes. Onze technische partners zien deze laatste stap als rechttoe-rechtaan, maar investeerders zijn bang voor enig technisch risico. Vanuit venture capital hoeven we dan ook geen steun te verwachten. Die nemen marktrisico, geen technisch risico.’

Het topsectorenbeleid is volkomen intransparant en werkt alleen voor grote bedrijven als ASML en Philips. Mensink

Linesolar heeft €1 mln nodig, om prototypes te bouwen en te laten testen bij Tüv of KEMA. Het grootste deel van dat kapitaal is al gecommitteerd door informal investors. Vanuit de overheid verwacht Mensink een derde van de financiering via een krediet, hoewel hij terughoudend is over verdere steun die Linesolar kan verwachten. ‘Innovatiesubsidie gaat grotendeels via fiscale maatregelen zoals aftrek van winst. Maar dat werkt niet voor jonge bedrijven omdat die in de eerste vijf jaar vaak geen winst maken, maar in groei en internationale expansie investeren. Het topsectorenbeleid is daarbij overigens volkomen intransparant en werkt alleen voor grote bedrijven als ASML en Philips.’

Maar hij kijkt vooruit. ‘In 2014 willen we een pilot productielijn hebben, in 2015 moet de commerciële productie gestart zijn.’ Dat is nog twee jaar, is er een risico dat er concurrentie zal komen van een andere zonneceltechnologie? ‘Je kan het nooit uitsluiten. Maar in de afgelopen tien jaar is niets doorgebroken. En de vraag is dan ook: is zo’n nieuwe techniek schaalbaar? Voor de panelen van Linesolar is het eigenlijk alleen aanpassen van bestaande productielijnen.’ Zo makkelijk is dat, een revolutie ontketenen.

Foto: Jake Bouma via Flickr.com