dinsdag 17 december 2013

Lekker zonnetje

Op twitter circuleerde een paar dagen geleden het volgende plaatje dat aangaf welke oppervlakte aan zonnepanelen nodig zou zijn om de wereld of delen daarvan van energie te voorzien.

Kon dat kloppen? Het is leuk om daar eens even aan te rekenen.

Wat is de minimale oppervlakte aan zonne-energiepanelen nodig om de hele wereld van energie te voorzien, onder optimale omstandigheden?

Optimale omstandigheden: Aan de evenaar, altijd mooi weer, en 100% rendement.

1m² van het aardoppervlak ontvangt 1kW aan zonnestraling als de zon op zijn hoogste punt is, ofwel 1000J/s (bron). De zon staat niet de hele dag op zijn hoogste punt. Ik heb momenteel tijd noch zin om de exacte berekening te doen (zou ook moeten uitzoeken hoe precies), maar ik schat dat gemiddeld over de dag de helft hiervan beschikbaar is, ofwel 500J/s. (Vanwege deze schatting ga ik in volgende berekeningen grof afronden, om niet teveel nauwkeurigheid te suggereren.) Dan is het natuurlijk ook nog een keer nacht, zodat over een etmaal gemeten gemiddeld 250J/s beschikbaar is; in totaal per jaar 250 x 3600 (seconden per uur) x 24 (uren per dag) x 365,25 (dagen per jaar) = 8GJ. Een vierkante kilometer is een miljoen vierkante meter, en ontvangt dus 8PJ per jaar aan zonnestraling.

De wereld gebruikt per jaar circa 500PBtu (bron) aan energie, ofwel ongeveer 530000PJ.

Onder de aanname van 100% rendement is er dus een oppervlakte van 530000/8=66000km² aan zonnepanelen of -collectoren nodig - een vierkant van grofweg 260km bij 260km, of anders geformuleerd 75% meer dan de oppervlakte van Nederland. Dit klopt akelig nauwkeurig met het plaatje, maar een realistischer rendement is momenteel 10%.

Zie ook Arjans artikel op plakkenenknippen.nl.

Geen opmerkingen:

Een reactie posten