Energietransitie; slim en betaalbaar over op duurzame energie

De energietransitie heeft niet voor niets al heel wat tongen losgemaakt. Het gaat om een ingrijpende omschakeling: van het gebruik van gas, olie en steenkool naar elektriciteit. Van de hr-ketel naar de warmtepomp. Van een grommende diesel naar fluisterstille elektrische aandrijving.

Hierdoor moet er noodzakelijk heel veel meer elektriciteit worden opgewekt. Elektriciteit maakt momenteel nog maar 20 procent uit van het totale energieverbruik in Nederland, schrijft journalist Marco Visscher in zijn boek ”De energietransitie”. Zo’n 80 procent komt dus voor rekening van andere energiebronnen, zoals aardgas.

De meeste elektriciteit wordt bovendien niet duurzaam opgewekt. „Zon en wind zijn nu goed voor 2 procent van het primaire energieverbruik in Nederland, het totale elektriciteitsverbruik van alle Nederlandse huishoudens”, liet Jan-Leen Kloosterman, hoogleraar kernreactorkunde aan de Technische Universiteit Delft, onlangs weten in het Reformatorisch Dagblad .

Nederland staat dus voor een enorme opgave. Kloosterman: „Wij staan niet voor één transitie, maar voor drie.” Het gaat om de overgang van gas en olie naar elektriciteit, de opwekking van grote hoeveelheden CO2-vrije elektriciteit, en de afstemming van elektriciteitsvraag en -aanbod door slimme elektriciteitsnetwerken, zogeheten ”smart grids”.

In Nederland wordt vooral ingezet op meer elektriciteit uit zon en wind. Kunnen zon en wind dan samen voorzien in 100 procent van alle stroom?

Visscher somt op: In Denemarken leverden in 2015 de windmolens op één dag 116 procent van alle stroom. In Duitsland is het twee keer gelukt om alle stroom op te wekken zonder CO2-uitstoot: op nieuwjaarsdag en één keer op de Dag van de Arbeid, wanneer iedereen in Europa vrij heeft – behalve in Nederland.

Kolencentrale

Maar hij plaatst ook forse kanttekeningen. Zo zal er nog heel veel meer elektriciteit moeten worden opgewekt met zonnepanelen en windmolens.

Ook wordt de energieproductie door een grootschaliger inzet van zonnepanelen en windmolens steeds afhankelijker van het weer. Het grote nadeel van zon en wind is namelijk dat de energieproductie nogal grillig verloopt. En dat maakt dat netbeheerders voortdurend op zoek zijn naar de juiste balans waarbij ze nog steeds gas- of kolencentrales inzetten, schetst Visscher het dilemma.

„Duitsers hebben een fraai woord voor de weerssituatie die de groenestroomproductie stilgelegt: Dunkelflaute. Het is een samentrekking van Dunkelheit (duisternis) en Windflaute (windstilte).”

Het is logisch dat naarmate het aandeel zon en wind groeit, ook het probleem van de Dunkelflaute toeneemt. Dat wordt nog groter als heel Europa er op hetzelfde moment last van heeft. Visscher „Dan valt er ook geen overtollige stroom te distribueren via al die nieuw aangelegde elektriciteitskabels.”

De energietransitie gaat dus niet alleen om investeringen in zonnepanelen en windmolens, maar ook om een achtervang die altijd stand-by staat om de leveringszekerheid van 99,99 procent te garanderen. Die moet snel kunnen bijspringen als zon en wind het laten afweten – al is het maar voor even.

Batterijen

Als oplossing hiervoor wordt geopperd om overtollige stroom op te slaan in batterijen. Maar wanneer Nederland voor het gemiddelde maandverbruik ter grootte van 100 miljard kWh Tesla Powerwall-accu’s moet inzetten, gaat dit 6500 miljard euro kosten, bijna 400.000 euro per Nederlander. „Zet al die batterijen voor Nederland achter elkaar en je hebt een rij van 1 miljoen kilometer: van de aarde tot de maan en weer terug”, rekent Visscher voor.

Overtollige stroom zou ook tijdelijk een plaatsje kunnen krijgen in accu’s van elektrische auto’s. Maar zitten de eigenaren van elektrische auto’s daarop te wachten? De accu slijt bijvoorbeeld sneller. Mogelijk willen ze een vergoeding voor het beschikbaar stellen van opslagcapaciteit.

Waterstof dan? Waterstof blijkt beperkt bruikbaar, vooral om de pieken in de elektriciteitsopwekking af te vlakken, en die te gebruiken voor de goedkope productie van waterstof. De geproduceerde waterstof vervolgens weer inzetten voor de productie van elektriciteit is niet echt rendabel. Twee derde tot driekwart gaat verloren door rendementsverliezen.

Wind en zon kunnen zonder grootschalige opslag nooit de gas- en kolencentrales vervangen. Er moeten dus dubbele kosten worden gemaakt voor de energietransitie: niet alleen voor duurzame energie-opwekking, maar ook voor elektriciteitsopslag.

Dromen

„Het lijkt erop dat we toch nog even verder moeten met fossiele brandstoffen. Immers, zolang we alleen nog maar kunnen dromen van volop beschikbare opslagmethodes blijven we voor een groot deel van de tijd afhankelijk van centrales op aardgas of steenkool. Omdat die conventionele centrales wel kunnen worden bijgestuurd”, concludeert Visscher.

Al die onzekerheden maken dat er eigenlijk nog geen zinnig woord valt te zeggen over de kosten van de energietransitie. Minister Wiebes rekende in 2017 voor dat de transitie tot 2050 circa 1 tot 3 procent van de totale Nederlandse economie kost: 7 tot 21 miljard euro per jaar. Visscher: „Er zit zo veel ruimte tussen 7 en 21 miljard, dat je net zo goed geen bedrag kunt noemen.”

Wie moet dat allemaal betalen? De regel is dat de vervuiler voor de kosten opdraait. Maar wie is de vervuiler? „Is het easyJet of de vakantieganger die voor 19 euro naar Antalya wil vliegen? Is het de boer of de burger die voor 3 euro een kilo kip wil kopen?”

De rekening komt hoe dan ook bij de consument te liggen, verwacht Visscher. „Als bedrijven de vervuilers zijn, dan zullen zij hun kosten doorberekenen aan hun klanten. Of je het nu belastingen noemt of heffingen, subsidies of investeringen, uiteindelijk komen de kosten van de energietransitie bij ons terecht.”

En wat levert die transitie op? Marcel Crok, wetenschapsjournalist en auteur van het boek ”De staat van het klimaat” (2010), stelde dat met de voorgenomen reductie van de CO2-uitstoot van 49 procent naar schatting een afkoeling wordt bereikt van 0,0003 graden Celsius. Bovendien neemt Nederland toch maar 0,35 procent van de wereldwijde CO2-uitstoot voor zijn rekening.

Visscher erkent dat, maar stelt dat er een serieus probleem ontstaat als alle landen zo gaan denken. Dan gebeurt er niets. Wat hem betreft blijft „de CO2-vrije energie die windmolens en zonnepanelen leveren ontzettend nuttig.”

Kernenergie

Door de klimaatdiscussie is de definitie van ”duurzaam” langzaamaan verschoven van hernieuwbare bronnen naar energieproductie met 0 procent CO2-uitstoot. In die nieuwe opvatting passen geen biobrandstoffen meer zoals afvalhout, maar bijvoorbeeld wel kernenergie. Het viel Visscher echter op dat de positieve rol die kernenergie kan spelen in de energietransitie bijna niet bespreekbaar is. „Als we kerncentrales niet of nauwelijks gebruiken, laten we een enorme kans liggen.”

Hij heeft prof. Kloosterman aan zijn kant. „Rationeel gezien is er geen reden om kernenergie uit te sluiten. Kernenergie is een volwaardige optie die snel kan worden gerealiseerd. Die kan een sterke pijler vormen in een CO2-vrij energiesysteem. Het klimaatprobleem is te groot en te urgent om kernenergie links te laten liggen.” En kernenergie is goedkoop. Een centrale levert 80 jaar lang CO2-vrije elektriciteit voor maar 6 cent per kilo- wattuur.

De journalist kan niet anders dan concluderen dat hij aanvankelijke te optimistisch en te naïef over windmolens en zonnepanelen is geweest. „De rooskleurige uitkomst voor een groene energievoorziening blijkt vaak gebaseerd op onrealistische aannames, bijvoorbeeld over een spectaculaire afname van energieverbruik of een miraculeuze oplossing voor de opslag van groene stroom. Zo’n mirakel zou inderdaad wel eens nodig kunnen zijn om een snelle energietransitie te realiseren.”

----

Boekgegevens

De energietransitie. Naar een fossielvrije toekomst maar hoe?, Marco Visscher; uitg. Nieuw Amsterdam, Amsterdam, 2018; ISBN 9789046824733; 144 blz., € 16,99.

Energietransitie; slim en betaalbaar over op duurzame energie

Wetenschap & techniek

RD.nl in uw mailbox?