Klopt de bewering van Elon Musk dat zonnepanelen doorgaans meer energie opleveren dan kerncentrales als ze beide dezelfde oppervlakte hebben?

Bart, 57 jaar
22 augustus 2022

Klopt de bewering van Elon Musk in het volgende fragment: https://youtube.com/shorts/MksUZRLPbsU?feature=share

Antwoord

Dag Bart

Ik ben factchecker bij Eos. Jammer genoeg heeft geen enkele expert je (interessante) vraag beantwoord. Daarom besloot ik zelf maar een antwoord te zoeken. Je kan de factcheck hier terugvinden op de Eos-website. Ik heb hem hieronder ook even geplakt. Hopelijk is hiermee je vraag beantwoord!


Levert een zonnepark meer energie op dan een kerncentrale als ze dezelfde oppervlakte hebben? Conclusie: sterk te nuanceren

Elon Musk beweert dat als je zonnepanelen op de oppervlakte van een kerncentrale legt, ze doorgaans meer energie opleveren dan de kerncentrale zelf. Het is een sterke uitspraak, maar klopt ze ook?

Elon Musk deed zijn uitspraak in deze YouTube-video. Het bewuste filmpje werd gepubliceerd op 13 augustus 2022, maar op basis van de inhoud kunnen we niet afleiden waar en wanneer Musk deze uitspraak gedaan heeft. Wel is het duidelijk dat het geen eenmalige uitspraak was. De ondernemer zei namelijk hetzelfde in dit filmpje en nogmaals tijdens de EEI Annual Convention van 2015.

Musk lijkt dus zeker van zijn uitspraak. Toch blijkt uit de reacties op het filmpje dat veel mensen zijn stelling in twijfel trekken. Daarom factchecken we zijn uitspraak met behulp van Bart Vermang, professor energietechnologie aan de UHasselt en hoofd van een onderzoeksgroep bij imec.

Belgisch berekening

Volgens Vermang kunnen we de stelling van Musk factchecken door het vermogen per oppervlakte van een kerncentrale te vergelijken met dat van een zonnepark (een stuk land waarop zonnepanelen liggen). Als dit groter blijkt voor het zonnepark dan voor de kerncentrale, dan heeft Musk gelijk.

Het grootste zonnepark in België is Kristal Solar Park. Het park telt 303.000 zonnepanelen en produceert 99.5 megawatt (MW) op 93 hectare, ofwel 1,07 MW per hectare. Mogelijk is dit echter een onderschatting. Als we het park nameten op Google Earth, lijkt het namelijk kleiner dan 93 hectare. We kiezen er echter voor om toch met de officiële cijfers te rekenen, aangezien het niet duidelijk is waar de grenzen van het park zich bevinden.

Daarnaast telt ons land twee kerncentrales. Volgens de gegevens van Engie produceert de kernencentrale van Tihange 3008 MW op 74 hectare, wat neerkomt op 40,65 MW per hectare. De kerncentrale van Doel produceert sinds de sluiting van Doel 3 1929 MW, of 24,11 MW per hectare. Tihange en Doel produceren dus respectievelijk 38 en 22,5 keer meer dan het Kristal Solar Park per oppervlakte.

‘En daarbij werd dan nog geen rekening gehouden met de capaciteitsfactor’, zegt Vermang. ‘Dat gaat het over het feit dat kerncentrales en zonnepanelen niet de hele tijd door elektriciteit opwekken. Een kerncentrale draait 85-95% van de tijd, op momenten van onderhoud na. Bij zonnepanelen is dat een stuk minder, omdat ze vooral tijdens de dag stroom opleveren. De capaciteitsfactor van zonnepanelen verschilt ook van land tot land. In België ligt het rond de 10%, terwijl in de VS rond de 25%. Afhankelijk van de capaciteitsfactor moet een zonnepark dus 4 tot 9 keer meer megawatt produceren om hetzelfde vermogen als een kerncentrale te hebben.

Ideaal zonnepark

Musks stelling klopt dus niet als we een Belgische kerncentrale met een bestaand zonnepark vergelijken. Maar uiteraard had de ondernemer België niet in gedachte toen hij zijn uitspraak maakte. Waarschijnlijk vergeleek hij de twee energiebronnen in de meest ideale omstandigheden in het voordeel van zonne-energie. Daarom herdoen we de berekening en vergelijken we een weinig productieve Amerikaanse kerncentrale met een fictief, ideaal zonnepark.

Voor de Amerikaanse kerncentrale kozen we de Columbia Generating Station. Deze kerncentrale heeft slechts één reactor en op de website lezen we dat hij 1207 MW produceert op een oppervlakte van ongeveer 441 hectare. Dat komt neer op ongeveer 2,74 MW per hectare, beduidend minder dan Tihange en Doel, maar als rekenen met een capaciteitsfactor van 25%, nog steeds 8 tot 10 keer zoveel als het Kristal Solar Park.

Voor het ideale zonnepark kiezen we de beste zonnepanelen die we momenteel op de markt kunnen vinden: Sunpower Maxeon 6, dat 450-475 watt levert en 2,127m² groot is. We plaatsen ze in een ideale hoek van 45 graden. In 441 hectare passen er zo bijna drie miljoen zonnepanelen, die in totaal ongeveer 1387 MW produceren.

Er bestaan daarnaast nog betere zonnepanelen die nog niet op de markt te vinden zijn. Deze zonnepanelen maken gebruik van andere en duurdere materialen en kunnen tot wel 1,5 tot 2 keer zoveel vermogen opleveren als de zonnepanelen van Sunpower. Als we 1387 MW hiermee vermenigvuldigen en ook de capaciteitsfactor erbij rekenen, komen we nog steeds op minder vermogen uit dan de Columbia Generating Station, maar de nummers komen wel al vrij dicht bij elkaar in de buurt.

Clear area

De stelling van Musk blijkt dus niet te kloppen, zelfs al kiezen we voor een kerncentrale met relatief klein vermogen per oppervlakte en vergelijken we het met het ideale zonnepark. Hoe is Musk dan tot deze conclusie gekomen? We vinden het antwoord in deze opname van de EEI Annual Convention van 2015.

Vanaf minuut 17:30 doet Musk opnieuw dezelfde uitspraak als in het filmpje dat we hier aan het factchecken zijn. Maar hier voegt hij een extra voorwaarde toe: je moet niet alleen de oppervlakte van de kerncentrale met zonnepanelen bedekken, maar ook de ‘clear area’. Musk definieert dit als een gebied rond de kerncentrale waarin je niet veel kan bouwen. Het idee is dus dat we dit gebied (met straal 3-5 kilometer, ofwel 3000 tot 8000 hectare) ook kwijt zijn aan de kerncentrale en we dit dus in onze berekening bij het ideale zonnepark moeten tellen.

Indien we de oppervlakte van Tihange (74 ha) en van Doel (80 ha) uitbreiden met 8000 hectare en dit vermenigvuldigen met het vermogen per oppervlakte van het Kristal Solar Park, komen we uit op ongeveer 8639 en 8646 MW. Rekening houdend met de Belgische capaciteitsfactor is dit nog steeds minder dan de vermogens van Doel en Tihange, maar we komen al dichter in de buurt.

Dit is helemaal zo wanneer we het ideale zonnepark uitbreiden met de clear area. Columbia Generating Station had een oppervlakte van 441 hectare, waar we 3000 tot 8000 clear area bijtellen. Als we deze oppervlaktes bedekken met de zonnepanelen van Sunpower, komen we uit op een productie van ongeveer 10.824 MW en 26.553 MW. Zelfs als we dit delen door 4 om rekening te houden met de Amerikaanse capaciteitsfactor, is dit nog steeds veel meer dan de 1207 MW van de kerncentrale. En ook voor Doel en Tihange geldt dat als we hun oppervlaktes met de clear area uitbreiden, het ideale zonnepark meer vermogen produceert.

Verloren ruimte

Musks stelling klopt dus als we de clear area meetellen bij de oppervlakte die we met zonnepanelen bedekken. Toch kan je je afvragen of dit wel een eerlijke telmethode is. In België bestaat een dergelijk gebied namelijk niet. De kerncentrale van Doel bevindt zich op minder dan drie kilometer van Antwerpen en wordt omringd door velden en boerderijen. De kerncentrale van Tihange staat zelfs vlak naast een dorp. De dichtstbijzijnde huizen bevinden zich op slechts 200 meter van een kernreactor.

In de Verenigde Staten klopt het dat sommige kerncentrales, waaronder Columbia Generating Station, kilometers verwijderd zijn van de bewoonde wereld. Maar er zijn ook andere zoals Browns Ferry en Susquehanna waar er binnen een straal van drie kilometer wel bewoning en gebouwen zijn. We kunnen dus niet stellen dat de clear area echt ‘verloren ruimte’ is, zoals Musk lijkt te impliceren.

Conclusie

Elon Musks uitspraak dat zonepanelen doorgaans meer energie opleveren dan een kerncentrale als ze dezelfde oppervlakte hebben, moet sterk genuanceerd worden. De stelling klopt niet als we een Belgische kerncentrale met een bestaand zonnepark vergelijken. Het klopt ook niet als we een Amerikaanse kerncentrale met relatief laag vermogen per oppervlakte vergelijken met een fictief, ideaal zonnepark.

De stelling klopt wel als we rekening houden met de zogenaamde ‘clear area’. Dit is de zone rond de kerncentrale waarin je volgens Musk niet veel kan bouwen. De kerncentrales van Doel en Tihange produceren wel nog steeds meer dan het Kristal Solar Park als we het uitbreiden met 8000 hectare clear area. Maar als we het ideale zonnepark hiermee uitbreiden, produceert het een veelvoud van het vermogen van Columbia Generating Station en ook meer dan Doel en Tihange. Je kan je echter afvragen of deze telmethode wel gerechtvaardigd is. Tihange, Doel en zelfs enkele Amerikaanse kerncentrales tonen aan dat dit gebied geen verloren ruimte hoeft te zijn.

Musk gaf tijdens de EEI Annual Convention van 2015 ook aan dat hij niet tegen kernenergie is. Je kan volgens hem de kerncentrales altijd verbeteren, waardoor ze meer vermogen per oppervlakte produceren. Zijn stelling is dus in zijn eigen woorden: ‘geen argument tegen kernenergie, maar bedoeld om aan te tonen hoeveel zonne-energie onze aardbodem raakt’.

Ook volgens Vermang moeten we de nuance hier goed leggen: ‘Ik zou zeggen: neem Musks gedachtegang zeker met een korreltje zout, want het is vrij geïdealiseerd. Maar ik denk ook dat hij een man is met visie. Zonne-energie kende de afgelopen jaren een sterke groei en die trend zal zich in de toekomst alleen maar voortzetten.’

Reacties op dit antwoord

Er zijn nog geen reacties op deze vraag.

Enkel de vraagsteller en de wetenschapper kunnen reageren op een antwoord.

Zoek andere vragen

© 2008-2022
Ik heb een vraag wordt gecoördineerd door EOS vzw