Europees gezien is Nederland relatief traag met de overstap van fossiele brandstoffen naar energieopwekking uit hernieuwbare bronnen zoals zon en wind, weet directeur Richard Bosgraaf van ValueA uit Utrecht. „Een versnelling van de energietransitie is noodzakelijk om de Europese klimaatdoelstellingen en die van Parijs te halen” (zie ook ”Ambitieuze plannen”).

In de praktijk blijken vooral de Groningse aardbevingen een stok achter de deur voor de Nederlandse regering om werk te maken van de energietransitie.

Nederland krijgt in ieder geval te maken met nog meer stroom uit windmolens en zonnepanelen. Het aanbod van wind- en zonne-energie is echter niet constant. En door onder meer de komst van elektrische auto’s, isolatiemaatregelen, de installatie van aircosystemen en warmtepompen als vervanger voor cv-ketels zal ook de vraag naar elektrische stroom sterker fluctueren.

„Vraag en aanbod op het elektriciteitsnet worden daardoor minder voorspelbaar. Het is een hele uitdaging om het energienet veilig, betrouwbaar en betaalbaar te houden. Een slim energiedistributienet, een zogeheten smartgrid, kan daarbij helpen”, legt Bosgraaf uit (zie ook ”Kwetsbaar smartgrid”).

Grofvuil

Deze energietransitie gaat niet zonder slag of stoot. Vooral voor netbedrijven heeft overstap op hernieuwbare energiebronnen grote gevolgen waar ze graag vroegtijdig de vinger achter krijgen. Hoe massaal stappen mensen over op zonnepanelen, warmtepompen en elektrische auto’s? Waarin moeten netbedrijven investeren? Moeten oude gasleidingen nog vervangen worden als een woonwijk massaal zijn cv-ketels bij het grofvuil zet?

ValueA werkt aan een zogeheten dashboard: slimme software die inzichtelijk maakt waarin netbeheerders binnen een bepaalde termijn moeten investeren.

De Utrechtse start-up heeft uiteraard geen glazen bol waarmee het bedrijf in de toekomst kan kijken. Waar baseert ValueA zijn prognoses dan op? Bosgraaf: „Onze software maakt gebruik van gegevens die aanwezig zijn bij netbeheerders en combineert die met tal van externe databronnen. Denk hierbij aan informatie over de kabels en aansluitingen, storingeninformatie, meetdata, openbare databronnen van het CBS, de basisadministratie van adressen en gebouwen en de geologische gegevens over de ondergrond waarin het energienetwerk zich bevindt.”

Ook moet bekend zijn hoeveel stroom een wijk gebruikt en hoeveel zo’n wijk zelf opwekt. Door al deze informatie te combineren weet de Utrechtse start-up inzichtelijk te maken welke wijken en buurten als eerste in aanmerking komen voor de aanleg van een intelligent distributienet. Zo’n distributienet is een basisvoorwaarde voor het versnellen van de overstap op duurzame energie. Het gaat in de toekomst een belangrijke rol spelen bij het in balans houden van vraag, aanbod en opslag van energie, legt Bosgraaf uit.

„We leren ook veel van het buitenland. Sommige landen zijn verder in het opwekken van duurzame energie. Naarmate er meer duurzame energie beschikbaar komt, neemt de complexiteit van het balanceren van vraag en aanbod toe. Het is dan pure noodzaak om met slimme software de distributienetten intelligenter en flexibeler te maken.”

Overschot

Zover is het echter in Nederland nog niet. Bij een overschot aan zon- en windenergie worden vandaag de dag windmolens afgekoppeld van het net, waardoor duurzame energie verloren gaat. Ook moeten gas- en kolencentrales voortdurend bijspringen om de stabiliteit van het elektriciteitsnet te waarborgen. Nederland is daardoor nog steeds afhankelijk van fossiele energiebronnen.

Bosgraaf beaamt dat. „Voorlopig maken fossiele energiebronnen een belangrijk deel uit van de energiemix. Maar die afhankelijkheid zal in de toekomst gaan afnemen door het beschikbaar komen van intelligente distributienetten, het groeiende aanbod van duurzame energie, het actief aan- en uitzetten van stroomgebruikers en de mogelijkheid om duurzame energie tijdelijk op te slaan in bijvoorbeeld de accu’s van elektrische auto’s.”

De energietransitie komt er niet gratis, zo blijkt uit de prognoses van minister Wiebes. Hij verwacht dat de overstap op duurzame energie Nederland elk jaar grofweg 16 miljard euro zal gaan kosten, oplopend tot 39 miljard euro in 2050. Tegelijkertijd ontstaat er door de energietransitie werkgelegenheid in tal van sectoren, waaronder windparken op zee, duurzame vormen van transport en een overvloed aan werk voor installateurs.

Ook de burger zal de beurs moeten trekken. Het Planbureau voor de Leefomgeving (PBL) becijferde vorig jaar op verzoek van de NOS dat een huishouden in 2030 elke maand tussen de 50 en de 60 euro meer kwijt aan energie dan nu; jaarlijks gaat het dan om 600 tot 720 euro (Zie ook ”Is de warmtepomp wel zo’n goed idee?”).

Ontmoedigen

Bosgraaf. „Bovendien zal hij zijn huis moeten isoleren en voorzien van zonnepanelen of een zonnedak. Omdat de overheid het gebruik van aardgas zal gaan ontmoedigen, zal hij zijn cv-ketel moeten vervangen door een warmtepomp en moeten investeren in zuiniger apparaten en in de opslag van elektrische stroom.”

Deze noodzakelijke investeringen zullen vooral voor rekening komen van de huiseigenaar, die daarvan volgens de directeur van ValueA op termijn ook de baten zal terugzien. „Bijvoorbeeld in de vorm van inflatie, een lagere huur, lagere kosten van producten en lagere energiebelastingen. Op de lange termijn krijgt hij de belofte van ruim beschikbare en betaalbare duurzaam opgewekte energie, een gezonder leefklimaat en betere vooruitzichten voor onze planeet.”

Is de warmtepomp een goed idee?

De gaswinning in Groningen moet in 2022 naar 12 miljard kuub per jaar. Vervolgens wordt deze afgebouwd naar nul in 2030. Dat maakt minister Wiebes van Economische Zaken onlangs bekend. Vijftien partijen uit de energiewereld bepleitten daarop een verbod op nieuwe cv-ketels op aardgas vanaf 2021. Als alternatief wordt de warmtepomp genoemd. Is dat een goed plan?

Een gemiddeld huishouden gebruikt jaarlijks 1500 kuub aardgas. Volgens Milieu Centraal is dat vergelijkbaar met 13.500 kWh aan elektrische energie.

Het is echter niet zo dat een huishouden met een warmtepomp 13.500 kWh extra gaat verbruiken aan elektriciteit. Een warmtepomp kent namelijk een COP – van ”coefficient of performance”. Dit rendement beloopt voor een lucht-waterwarmtepomp gemiddeld 300 procent, dus een COP van 3. Een warmtepomp die gebruik maakt van bodemwarmte kent een gemiddelde COP van 4. Dat betekent dat een huishouden geen 13.500 kWh extra gaat gebruiken, maar slechts 4500 kWh (lucht-waterwarmtepomp) tot 3400 kWh (bij gebruik van bodemwarmte). Bij de huidige energieprijzen besparen huishoudens elk jaar zo’n 200 tot 500 euro op de energiekosten.

De COP is afhankelijk van de temperatuur van de buitenlucht en is lager naarmate het buiten kouder is. Tijdens koude winterdagen ligt het verbruik van de warmtepomp daardoor wat hoger dan de COP zou doen vermoeden.

Enkele punten van zorg zijn er wel. Met alleen de cv-ketel inruilen voor een warmtepomp zijn huishoudens niet klaar. Sowieso is een warmtepomp behoorlijk aan de prijs: tot zo’n drie keer duurder dan een cv-ketel en heeft een verwachte levensduur van 10 tot 15 jaar. Hoewel het is te verwachten dat ze steeds goedkoper worden, moeten huishoudens serieus rekening houden met een onverwachte kostenpost ter grootte van een jonge tweedehands auto. Verder voldoen de bestaande cv-radiatoren niet meer; die moeten worden vervangen door lagetemperatuurradiatoren of vloerverwarming. De warmteopbrengst is bovendien zo laag dat huizen ook nog eens extra moeten worden geïsoleerd. Ook de meterkast moet mogelijk worden aangepast.

Een ander punt van zorg is waar de extra elektriciteit –met name ’s winters– vandaan moet komen. Het elektriciteitsnet is daar momenteel onvoldoende op berekend. Sowieso lijkt het voor huishoudens het overwegen waard om zonnepanelen aan te schaffen.

Een alternatief voor een warmtepomp kan zijn een airconditioningsysteem om ’s winters de vertrekken te verwarmen en deze ’s zomers te koelen. Er bestaan aircosystemen die met afgevoerd koelwater een boiler verwarmen. Ook elektrische verwarmingspanelen of infraroodverwarming worden genoemd als vervanger van de klassieke cv-ketel.

Kwetsbaar smartgrid

De wens om aardgas uit te bannen zal leiden tot een steeds verdergaande elektrificatie van de energievoorziening in Nederland. De aansturing van het elektriciteitsnet en de energieopwekking wordt daardoor steeds complexer. Niet alleen verwarmingssystemen, maar ook vervoer en industrie zullen afhankelijk zijn van elektrische energie.

Slimme stroomnetten, zogeheten smartgrids, zullen de levering van elektrische energie door zonnepanelen en windmolen moeten gaan afstemmen op de afname door huishoudelijke en industriële apparaten. Opslagsystemen maken onvermijdelijk deel uit van het nieuwe energiesysteem.

Om dat allemaal in goede banen te leiden, is vergaande digitalisering onontkoombaar. Maar daardoor neemt ook de kwetsbaarheid van de energievoorziening toe, waarschuwde de Raad voor de leefomgeving en infrastructuur (Rli) onlangs in het rapport ”Stroomvoorziening onder digitale spanning”. Niet alleen door cybercrime, maar ook doordat computergestuurde systemen zich anders kunnen gedragen dan de bedoeling is – bijvoorbeeld door fouten in de software.

Ambitieuze plannen

De EU streeft ernaar om in 2020 20 procent van haar energie duurzaam op te wekken; in 2030 moet dat 27 procent zijn. Nederland heeft in 2013 het nationaal energieakkoord gesloten met het bedrijfsleven en milieuorganisaties. Daarin staat dat in 2020 14 procent van de energie met hernieuwbare bronnen moet worden opgewekt; dat was vorig jaar 13,3 procent, zo blijkt uit cijfers van webapplicatie energieopwek.nl. In 2023 moet dat zijn opgelopen tot 16 procent, en in 2050 moet het aandeel zo’n 80 procent zijn.

Komende zomer presenteert minister Wiebes (Economische Zaken en Klimaat) een nieuw klimaat- en energieakkoord. De doelstelling hiervan is mogelijk nog ambitieuzer.