donderdag 26 juni 2008

Zonnecellen

Hier komt een url met een soort denkoefening die mij wel bevalt, en over een onderwerp dat me interesseert:

http://i-r-squared.blogspot.com/2007/07/solar-thought-experiment.html

De vraag is een ruwe, zeer ruwe schatting te maken van wat het zou betekenen als we alle electriciteit die we nu opwekken met petroleum integendeel willen opwekken met zonnecellen. Natuurlijk gaat het hele onderwerp me van bij het begin ver boven mijn pet, maar toch...

Cruciaal in mijn ogen is dat hij begint met de vraag naar de totale behoefte aan op te wekken electriciteit. Het gaat om een Amerikaanse analyse, maar dat doet er niet toe: het gaat om de aanpak. Je hebt bijvoorbeeld niet veel aan krantenartikelen over biomassa of windmolens die zoveel watt opwekken, als je geen enkel idee hebt van wat dat uitmaakt in de totale behoefte. Deze analyse begint dan ook met een cijfer van 700 tot 800 duizend megawatt per jaar. Als ik me niet vergis zal "mega" over "miljoen gaan. Duizend megawatt is dan een miljard watt, en dus praten we over een behoefte aan (pakweg) 800 miljard megawatt. 800,000,000,000.-

Stel dat je nu een dergelijk getal wil opwekken met zonnecellen. Ha, dan wil je eerst weten wat één zonnecel oplevert. Het antwoord van het artikel is: 12.5 watt voor een oppervlakte van een vierkante voet. Je deelt 800 miljard door 12.5, je goochelt nog wat met voet, mijl, de regel van drie en de Stelling Van Bayes en... er is een oppervlakte nodig van 50 vierkante mijl om 800 miljard watt per jaar op te wekken.

Eerlijk gezegd valt dat me mee. Ik zou nooit hebben gedacht dat je met zonnecellen zelfs maar in de buurt zou komen van de totale Amerikaanse behoefte aan electriciteit. En nu blijkt dat je alleen maar een flinke stad moet afgraven en vervangen door zonnecellen, en je bent er! Een mens zou er optimist van worden!

Mutatis mutandis komt dat er op neer dat je voor België de stad Gent afgraaft en vervangt door zonnecellen. Vertraging kan optreden voor de twee of drie gebouwen die in aanmerking komen om ze weer op te bouwen ter verfraaiing van de voorsteden van Antwerpen: die moeten we dan eerst steen per steen nummeren, maar al bij al blijft dat extra werk beperkt. Interessanter nog is dat de auteur voorrekent dat je een heel eind komt met alle daken die op het zuiden gericht staan. Met een beetje geluk kunnen de Gentse zonnecellen als reserve dan zelfs achter de hand gehouden worden.

Maar alle gekheid op een stokje (natuurlijk weet ik ook dat er meer dan twee of drie gebouwen zijn in Gent die niet zouden misstaan in de voorsteden van Antwerpen), dit soort oefening levert wel degelijk iets op. Je vervangt je pessimistische "je komt nooit in de buurt" door het meer realistische "hoeveel gaan al die zonnecellen kosten?" en "moeten die niet nog veel efficiënter worden?" en vele soortgelijke andere vragen. OK, we zitten van geen kanten op het niveau van de mathematische analyse. Maar als het dat is, of helemaal van toeten noch blazen weten (alle hints over de etymologie van deze uitdrukking zijn welkom), geef mij dan maar dit soort verhaal.

9 opmerkingen:

Anoniem zei

Onlangs heb ik nog gelezen dat je met fotovoltaïsche zonnepanelen jaarlijks 75 kwh wint per 500 euro dat je investeerd. Jij die zo goed kunt rekenen, vergeleken met mezelf, zult dan wel rap weten wat dat grapje kost, enkel en alleen al aan de panelen.
Het artikel heb ik nog doorgestuurd naar LVB, maar ben zelf vergeten het op te slaan.

Hier in belgië blijkt dat de zonnepanelen vooral intressant zijn door de subsidies die de staat er voor geeft, niet voor de energie die men er mee wint. In het artikel was sprake dat de panelen zuiver winst opleveren na 13 jaar, dank zij de subsidies, niet door de besparing. Iemand op mijn werk beweerd dat dat zelfs het geval is na 8 jaar(?).
Waarmee ik maar wil aantonen dat het alternatieve energiegemekker in de eerste plaats een hypocriete bedoening is.
Benny

Anoniem zei

Een beetje verward met mega's en vierkante ?
800.000.000.000 watt, en je hebt dan een vierkant van 50 mijl op 50 mijl nodig, oftewel 2500 vierkante mijl ipv 50 vierkante mijl.
Maar goed, dat is inderdaad nog minder dan ik ook dacht. En laat dat hypocriete alternatieve energiegemekker dan maar beginnen zodra de olie de 200 USD overschrijdt, zeker, Benny. Of zal het tegen dan de fout van de overheid zijn dat ze niet tijdig ingegrepen hebben en alternatieve bronnen aangeboord. Wat beschouw je daarenboven eigenlijk als 'alternatief'. Kernenergie was ook erg alternatief, enige jaren terug, en was qua investering ook enkel mogelijk door gigantische overheidssteun, in de vorm van het aanbieden van monopolies...

Anoniem zei

Door op alles beestig belasting te heffen en dan rijkelijk subsidies rondstrooien; is dat de moderne manier om je gelijk te bewijzen?
Benny

Anoniem zei

2 Benny,
wat is je punt eigenlijk ?
Zelfs zonder belastingen e.a. zijn de fossiele energiebronnen (en uranium) beperkt. En de wet van vraag en aanbod leert dan dat ze - zonder subsidies door een overheid - dus duurder worden. En eenvoudige economie leert dan ook dat alternatieven in het beeld komen, zodra die economisch rendabel worden. Gelukkig maar, zou ik zo zeggen, want anders branden we zeker alles op. Of missschien eerst alle hout kappen, omdat dat goedkoper is dan de 'hypocriete' alternatieven. Hier wordt dus mijn algemeen punt bekrachtigd dat af en toe een 'slimme' interventie van de staat, die zou verder moeten kijken dan de winst op korte termijn, nuttig en noodzakelijk is...
Of wat stel jij voor ?
Tonny

Anoniem zei

Ik heb gezegt Tony, dat het alternatieve energiegemekker in de eerste plaats een hypocriete bedoening is.
Vandaar dat ik refereerde naar de povere energiewinst met zonnepanelen, maar de enorme winst dankzij SUBSIDIES. Verstaat ge Tony, heel het energiegedoe draait enkel om BELASTING en SUBSIDIES. Ik hoop dat ge het goed gelezen hebt nu.

Dat er naar alternatieve bronnen gezocht wordt vindt ik een redelijke zaak. Niemand weet hoeveel olie er onder de grond zit. Kernenergie was en is nog altijd een alternatief.

Al het gemekker over CO2 en nu is het fijn stof en morgen is het weer wat anders, het dient enkel om de belasting op te drijven.

De enige reden waarom de olieprodukten duurder worden is omdat de oliesheiks het aanbod constant houden terwijl de vraag enorm stijgt. En enkel zij en de staat worden er beter van. Voor de rest niemand. Daarom zijn al die excuses voor het promoten van alternatieve energie mekkeraars.

Enkel de wetenschap zal soelaas brengen en niet de ideologen.
Benny

Anoniem zei

Ik zou eerder denken dat belasting heffen en dan subsidies rondstrooien een manier is om je gelijk te bewijzen.
Benny

Anoniem zei

Beste Benny,

'quote' heel het energiegedoe draait enkel om BELASTING en SUBSIDIES.''unquote'

Dit is natuurlijk een ideologische stelling, waar ik niet verder op inga. In een complottheorie doet een staat niets, tenzij de mensen pesten door belastingen te heffen, hun eigen vriendjes te bevoordelen door deze belastingen uit te delen als subsidie. Indien dit zo is dan geldt jouw stelling natuurlijk evengoed voor :
- landbouw
- handel
- onderwijs
- btw
- accijnzen op drank, sigaretten e.d.

Ik ben al heel blij dat we het erover eens zijn dat er naar alternatieve bronnen kan gezocht worden. Alhoewel....
'quote' De enige reden waarom de olieprodukten duurder worden is omdat de oliesheiks het aanbod constant houden terwijl de vraag enorm stijgt. En enkel zij en de staat worden er beter van. Voor de rest niemand. Daarom zijn al die excuses voor het promoten van alternatieve energie mekkeraars''unquote'.
Wat stel je dan voor. Dat we NIET naar alternatieven zoeken, maar de oliesheiks tot de orde roepen, en verplichten meer en meer op te pompen tot het sowieso op is. (manu militari, dus het zijn geen mekkeraars, maar angsthazen ?). Hoe zit dat eigenlijk in een ultra liberale maatschappij. Als ik enige eigenaar van olie ben, heb ik dan niet het recht om mijn grondstoffen aan mijn eigen prijs te verkopen, of niet te verkopen (Koen ?).
Je stelling daarentegen dat de hype rond de CO2, fijn stof e.d. enkel dient om de belasting op te drijven, vind ik er nu weer net over. Dat sommigen dit zullen ge(mis)bruiken om de begroting op te kalefateren, dat is mogelijk, maar om heel de problematiek as such dan maar te minimaliseren, tja...
Tenslotte hebben we toch een punt van overeenkomst. Ook ik geloof ten stelligste dat de wetenschap hier soelaas zal moeten brengen op termijn (al dan niet gesubsidieerd :=), sorry ik kon het niet laten...).

Tom Bonte zei

Prachtige blog...écht.

Kwil nu niet miereneuken - ik doe het toch - maar 800 duizend megawatt is 800 miljard watt en niet 800 miljard megawatt. Wat (woorspelletje (!) ) waarschijnlijk gewoon een typfoutje van jou was.

Groeten, Tom

Koen Robeys zei

Het stoort me absoluut niet als er "miereneukerij" plaatsvindt die me terug naar mijn tekst doet ijlen en...

Verdomd, je hebt gelijk!

(Gelukkig had ik er het juiste getal in cijfers naastgezet.)

Maar het blijft een mooie waarschuwing hoe "ongecijferden" altijd tien keer moeten checken als ze proberen in verschillende eenheden te denken...