Terug naar de hoofdpagina

De vorige keer blogde ik over één helft van ons ministerie van IenM - Infrastructuur en Milieu. Dit keer hebben we het over de andere helft - en over duurzaamheid meer in het algemeen. Want voor de doelgroep van Tweakers is dit waarschijnlijk het grootste en meest belangrijke onderwerp waar we mee te maken (zullen) hebben.

Klimaatverandering en energie

Laten we maar even met de deur in huis vallen; we zitten nu al een tijdje met een globaal probleem. Het klimaat verandert aanzienlijk door toedoen van overtollige broeikasgasuitstoot (en ontbossing, en nog een aantal andere dingen). Deze broeikasgassen worden overweldigend uitgestoten door zaken die te maken hebben met energiewinning voor menselijke doeleinden.

Volgens de energy theory of economic growth betekent - heel erg grofweg gesteld - meer bruikbare energie = meer welvaart. Voor het grootste deel van de mensheid klopt dit ook; periodes van snelle groei gingen gepaard met nog veel snellere energiebenutting en omgekeerd. De overgrote meerderheid van de wereldbevolking leeft nog niet op het welvaartsniveau dat wij hier genieten, dus het is vrijwel zeker dat wereldwijde energieconsumptie aanzienlijk zal stijgen in de nabije toekomst.

Energie winnen we wereldwijd overweldigend uit fossiele bronnen. Dit zijn kolen, olie en gas - grondstoffen die miljoenen jaren geleden zijn gevormd uit bossen en ander biologisch materiaal dat diep onder de grond begraven is geraakt door verschillende geologische processen. Bij het winnen van energie hieruit worden schadelijke afvalproducten noodzakelijkerwijs gemaakt. Kolen produceren vlieg-as en alle fossiele brandstoffen produceren broeikasgassen, alsmede zwavel- en stikstofoxides. Dit is materiaal dat voorheen 'veilig' opgeborgen zat in diepe grondlagen, en nu in de atmosfeer geraakt. Vervolgens zorgt dit voor opwarming en andere - voor ons - negatieve effecten op het leefklimaat op aarde. Hierover later wederom meer.

Echter, het is duidelijk dat deze energiewinning tot zover bijna alleen maar positieve effecten heeft gehad op de wereldpopulatie. Niet alleen voedselproductie en gezondheid, maar algemene welvaart is voor vrijwel iedereen monotoon verbeterd sinds de vondst van gemakkelijk winbare fossiele brandstoffen en de kort daarop volgende industriële revolutie. Energie - niet persé fossiele energie - heeft een hoop goed veroorzaakt.

Deze afweging begint langzamerhand om te slaan. De negatieve effecten van het gebruik van fossiele brandstoffen voor energie zijn groter aan het worden, en de kosten voor niet of nauwelijks vervuilende alternatieven zijn aan het dalen. Daardoor is momenteel de roep sterk om over te schakelen op schonere energiebronnen.

Primaire en bruikbare energie

Een erg belangrijk concept binnen energiehuishouding is het verschil tussen primaire en bruikbare energie. Simpel gezegd: sommige energiebronnen bevatten heel veel energie, maar je kunt maar een klein beetje ervan nuttig gebruiken.

Dit is waarom elektrische auto's zoveel zuiniger zijn dan benzine-auto's. Een benzinemotor zet - inclusief alle verliezen van motor tot aandrijving tot onnodig aanstaan als je stilstaat - maar 15-20% van de chemische energie in je benzine om in daadwerkelijke beweging - en veel minder als je ook nog het delvings- en raffinageproces meerekent. Dit komt o.a. door de Carnot-efficiëntielimiet. Bovendien werken benzinemotoren niet omgekeerd: je kunt niet remmen en je remenergie omzetten in benzine. Was dat maar zo. Elektrische auto's zetten echter meer dan 90% van de energie die je uit het stopcontact haalt om in beweging. En je kunt regeneratief remmen, en dus een deel van je bewegingsenergie weer terugkrijgen in sommige verkeersomstandigheden. We zeggen ook wel dat elektriciteit hele 'hoge kwaliteit' energie is, terwijl warmte (verbranding, etc.) hele 'lage kwaliteit' energie is.

Primaire energie is dus de theoretische maximale hoeveelheid energie in een bron. Bijna iedere energiebron wordt gemeten op basis van primaire energie, zonder rekening te houden met de efficiëntie (want die verschilt tussen verbruikers). Als we het over hele landen of economieën hebben, wordt primaire energie vaak uitgedrukt in MMBTU (million British Thermal Units) of MMBOE (million barrels of oil equivalent). Dit hoeft niet persé over thermische energie of olie te gaan, maar over de hoeveelheid energie die dit vertegenwoordigt.

Duurzaamheid en externaliteiten

Duurzame grondstoffen kunnen op lange tijdsschalen - honderden generaties - nooit opraken. Fossiele brandstoffen zijn duidelijk niet hernieuwbaar, en ook het gebruik ervan is niet duurzaam, althans niet op de manier dat we het nu doen. Immers, bij het gebruik ervan op grote schaal vervuilen we de leefomgeving op een zodanige manier dat dit zeer grote effecten heeft op toekomstige generaties.

Maar zoals gezegd; fossiele brandstoffen hebben gezorgd voor een extreem succesvolle periode van onze diersoort. Er zitten voor- én nadelen aan het gebruik van potentieel niet-duurzame, vervuilende zaken. Nu is natuurlijk de vraag: hoe drukken we dit uit op een manier dat we een nuttige keuze kunnen maken?

Eén methode is om de kosten in kaart te brengen die niet direct toe te wijzen zijn aan het gebruik van dat type energie. Deze 'externe' kosten noemen we externaliteiten. Dit zijn geen fictieve kosten - het is écht geld dat écht betaald moet worden. Bijvoorbeeld: de externaliteiten van fossiele brandstoffen zijn o.a. de kosten ten gevolge van verlies van landbouwgrond en oogstderving, de kosten van het ophogen van dijken tegen zeespiegelstijging, de kosten van schade door extremer weer, enzovoorts. Dit is een complexe berekening. Deze kosten worden doorgaans uitgedrukt als 'sociale kosten van [X">', bijvoorbeeld de sociale kosten van CO2 (SoCO2 of SC-CO2). Deze sociale kosten worden vandaag de dag uitgerekend voor van alles - niet alleen broeikasgassen, maar ook andere vervuiling. Er zijn bijvoorbeeld meetbare externaliteiten voor de productie van windturbines, o.a. door staal-, en koperproductie, alsmede andere effecten.

Daarnaast zijn er ook social benefits; werkgelegenheid voor ongeschoolden in kolenmijnen is een goed voorbeeld dat van invloed was in de afgelopen Amerikaanse presidentsverkiezingen. Het ├╝berhaupt hebben van een betrouwbare energiebron is van onmeetbaar grote waarde voor de economie; beter een kolencentrale dan helemaal niks.

Efficiëntie

Er gaat aardig veel energie onnodig verloren. Vaak omdat processen worden gebruikt die productiekosten optimaliseren zonder externaliteiten mee te rekenen. Ondanks dat energie-intensiviteit gecorreleerd is met economische groei, is dit niet heilig; betere energie-efficiëntie kan betekenen dat de totale hoeveelheid energieconsumptie omlaag gaan (en kunnen externaliteiten beperkt worden) zonder dat er minder energie beschikbaar is voor nuttige economische productiviteit. Daarnaast is er een aanzienlijke hoeveelheid goedbetaalde werkgelegenheid in het optimaliseren van processen. Ik kan het weten; dit is mijn werkgebied.

Naast pure efficiëntie, is er ook nog het concept van energie-investering. Dit wordt meestal uitgedrukt als 'energy return on energy invested' of EROEI. Deze metriek vertelt je of het nut heeft een bepaalde energiebron aan te boren. Om een voorbeeld te geven: over de levensduur van een zonnepaneel, krijg je ongeveer 5-10x zoveel elektrische energie terug als dat er nodig is voor de productie. Voor makkelijke oliebronnen ligt dit aanzienlijk hoger; olie in Saoedi-Arabië heeft een EROEI van 30+. Sommige fracking-gasbronnen hebben een EROEI tussen de 3-5. Er zit dus aardig wat spreiding in deze maat, en er zijn aardig wat interpretaties van deze getallen. Over het algemeen zullen economen je vertellen dat een hogere EROEI altijd beter is, maar dat je vanaf ca. 5 een goedlopende economie kunt hebben. Anders zijn er té veel mensen nodig die bezig zijn met energie, en te weinig die die energie ook werkelijk nuttig kunnen gebruiken voor economisch productieve activiteiten.

Subsidies en belastingen

Een steeds meer in het oog vallend aspect van energiepolicy is het noemen van de vaak aanzienlijke subsidies en belastingen op bepaalde energiebronnen. Dit is echter een veel ingewikkeldere situatie dan het in eerste instantie lijkt. Met name omdat het zelden om pure subsidies en belastingen gaat - financiële regelingen zijn vaak verpakt op andere manieren en daardoor heel moeilijk los te zien van andere factoren.

Directe subsidies en belastingen zijn gemakkelijk te identificeren; als de staat een gift doet aan een energieproduct, is dat een directe subsidie. Wanneer de staat een bepaalde hoeveelheid accijnzen of BTW heft op energie, is dat een belasting. Klip en klaar.

Waar het lastiger wordt te identificeren wat wat is, is bijvoorbeeld wanneer de staat (nagenoeg) renteloze leningen, prijsgaranties, grondpachten, mineraalrechten en juridische immuniteit uitgeeft. Een heel goed voorbeeld hiervan is de recent in het nieuws gekomen nieuwe kernreactor bij Hinkley Point in het Verenigd Koninkrijk. Hierbij heeft de regering van het VK een prijsgarantie op de elektriciteit uit die centrale gegeven; wanneer de spotprijs van elektriciteit lager is dan een bepaalde hoeveelheid (ca. 120 GBP/MWh wanneer de centrale klaar is), zal de regering het verschil tussen de spotprijs en het afgesproken bedrag bijpassen. Dit is een soort subsidie, maar een heel erg variabele; het kost de staat immers niets wanneer de spotprijs altijd hoger is dan het afgesproken bedrag. Maar het zorgt wel voor zekerheid voor de investeerders.

Daarnaast zijn bepaalde rechten ook heel moeilijk uit te drukken in geld. Wanneer je als bedrijf of persoon een groot stuk land wilt ontginnen, betaal je hier meestal een wettelijk minimumbedrag per hectare voor. Echter, als je olie of gas onder de grond wilt winnen (en daarmee doorgaans ook het land erboven effectief onbewoonbaar maakt), krijg je als bedrijf vaak (nagenoeg) gratis dit recht en daarmee, effectief, een hele hoop grond. Hetzelfde geldt voor juridische immuniteit; overheden stellen grote kolen- en kerncentrales doorgaans vrij van aansprakelijkheid voor gezondheids- en milieuschade als gevolg van uitstoot of potentiële rampen. Dit neemt een hoop risico weg voor de exploitant, en verlaagt daarmee ook de kosten.

Duurzaamheid op andere gebieden

Het is voor Nederland niet heel belangrijk, maar ik moet ook nog snel even de duurzaamheid van grondstoffen die niet met energie te maken hebben noemen. Sommige grondstoffen, bijvoorbeeld ijzer, zijn praktisch oneindig op aarde; er is zoveel beschikbaar in gemakkelijk winbare vorm dat we ons nooit zorgen hoeven te maken of het opraakt. Echter, fysieke grondstoffen zoals platina en goud, alsmede minder concrete grondstoffen zoals beschikbare landbouwgrond, schoon oppervlaktewater en bepaalde diersoorten (zoals bijen) zijn een beperkte, soms nu al schaarse grondstof waar we zuinig en intelligent mee moeten omspringen. Een concrete beleidsmaatregel waar we in grondstofarme landen als Nederland mee te maken hebben, is bijvoorbeeld sourcing policy, waarbij wordt vereist van bedrijven dat bij productie van elektronica, witgoed en andere producten voor verkoop in onze markt geen onduurzaam gewonnen grondstoffen worden gebruikt. Naast grondstofwinning, is ook de duurzaamheid van arbeidspraktijken, kwaliteit van leven van vleesdieren en zo verder een punt voor sommige partijen. Gezien vrijwel alleen klimaatverandering een significant thema is in deze verkiezingen, kies ik ervoor om deze onderwerpen hier niet te bespreken.

Een aantal kerngetallen

OK, we weten dat kolen relatief vervuilend zijn, kernenergie relatief schoon is... maar hóe vervuilend? En wat kost het precies? Laten we eens met een plaatje beginnen.

Dit is geen toonaangevend figuur, maar het geeft een vrij goed beeld van de typische kostenopbouw van energie. In deze grafiek zie je voor iedere bron van elektriciteit de kosten uitgesplitst in directe kosten (LCOE - Levelized Cost Of Energy - de prijs per marginale kWh) en externe kosten. De externe kosten zijn vervolgens uitgesplitst in de SC-CO2 (hierover later meer) en de niet-broeikaseffecten. Zo zorgt vliegasproductie van kolencentrales voor extreem grote gezondheids- en omgevingseffecten, zorgen lekken in gasleidingen voor een serieuze hoeveelheid methaan in de atmosfeer (een sterk broeikasgas) en vertegenwoordigen kernrampen en afvalopslag een relatief grote kostenpost op kernenergie.

En dan hebben we het nog even over die sociale kosten van CO2 (SC-CO2). In deze grafiek is goed weergegeven wat het effect is van verschillende kosten; de grafieken laten zowel de impact van €50 per ton CO2 als €150 per ton zien. En wat zijn de werkelijke kosten?

Eh... juist ja. Dit is dus waar ik het eerder over had: in 1950 waren de sociale kosten van CO2 relatief klein, want de hoeveelheid economische groei die je veroorzaakt met het verbranden van wat kolen was zo groot dat dit de negatieve impact volledig absorbeerde. Dat is niet het geval als je naar de toekomst kijkt; afhankelijk van het rekenmodel, zijn de werkelijke sociale kosten in 2050 tussen de 50 en 800 dollar per ton CO2.

Ik wil niet teveel in detail treden, maar nu heb je hopelijk een redelijk idee van de kostenstructuur van zowel de basis (LCOE) als externe kosten van energieproductie. Alles wat ik hier heb gezegd is net zo goed toe te passen op niet-elektriciteitsproductie overigens.

Een snelcursus in duurzame vervangers

Voor de discussie van mogelijke oplossingen voor klimaatverandering en het verduurzamen van onze economie is het nuttig om eens naar de alternatieven te kijken. Op het gebied van mobiliteit kijken we naar waterstof en elektrische aandrijving. Op het gebied van elektriciteitsproductie zijn kernenergie, wind-, water- en zonne-energie de grote spelers. In halffabrikaatvervaardiging kijken we naar waterstof, plastics en methaan uit plantaardige bronnen. Op het gebied van voedselvervaardiging kijken we naar genetische modificatie en laboratoriumvlees. Hiermee is meer dan 95% van onze uitstoot gedekt.

Mobiliteit: elektrificatie

Personenvervoer en logistiek vertegenwoordigt samen 20-30% van de broeikasgasemissies op aarde. Van al deze emissies zijn wegvoertuigen veruit de grootste vervuilers - meer dan 80% van vervoersgebonden emissies wordt op de weg uitgestoten. De getallen verschillen wat tussen landen, maar personenvervoer en logistiek maakt ongeveer gelijke delen uit. Kleine voertuigen zijn veruit de belangrijkste gemakkelijk te identificeren sector om te vergroenen.

Er zijn veel manieren om dit te doen. Vervoer is zelden echt efficiënt ingedeeld. Kijk naar een typische auto; ondanks dat auto's maar 3-4x zo snel gaan als een fiets en zelden meer dan 1 persoon vervoeren, zijn ze toch al gauw 50-100x zo zwaar en verbruiken ze evenredig meer energie per passagierskilometer. Er is dus op technologisch gebied veel laaghangend fruit te identificeren.

Helaas zijn consumenten - de mensen die indirect vervuiling veroorzaken met hun aankoop - slecht te motiveren met (op bepaalde vlakken) technisch superieure producten. Zeer aerodynamische, efficiënte voertuigen zijn gauw lelijk of onpraktisch in gebruik, waardoor ze op zijn best een niche-toepassing verdienen. Een politiek en maatschappelijk gemakkelijker laaghangend stuk fruit is elektrificatie.

De reden waarom elektrische voertuigen beter zijn voor het milieu is simpelweg efficiëntie. Waar een benzinevoertuig hoogstens 20% van de chemische energie in de brandstof omzet in beweging, is dit bij een elektrisch voertuig nagenoeg 100%. Zelfs zeer luxe, grote, zware, high-performance voertuigen (zie Tesla model S) verslaan iedere niet-elektrische auto op het gebied van zuinigheid met grote marges. Zelfs als je meetelt dat de elektriciteit in de batterij ooit door een kolencentrale is opgewekt. Dit is vanuit zowel de consument als overheid gezien een win-win situatie.

Naast pure elektrificatie zijn er ook tussenvormen. Batterijen zijn niet geschikt voor iedere toepassing. In vliegtuigen, zware voertuigen en sommige stationaire infrastructuur is waterstof ook een goede optie. Hierover heb ik uitgebreid geschreven in het verleden.

Elektriciteitsproductie: Duurzame energie

Elektriciteitsproductie is de grootste bron van broeikasgassen in de wereld. Elektriciteitsproductie uit iedere fossiele bron is hiervoor verantwoordelijk, en dit moet simpelweg stoppen. Er is geen duurzame manier om fossiele brandstoffen te blijven gebruiken voor elektriciteitsproductie.

In het verleden is dit wel geprobeerd. Zo zijn er wereldwijd vele projecten - inclusief onze Maasvlakte en Eemshaven - geweest waarbij men CO2 probeerde af te vangen aan de schoorstenen van kolencentrales en dit op te slaan. Geen van deze projecten is succesvol gebleken, en de meesten zijn non-functioneel. Ondanks dat dit soort projecten theoretisch mogelijk zijn, is er geen uitzicht op een werkend, voldoende effectief CO2-opslagsysteem voor fossiele brandstoffen.

We moeten dus over naar alternatieve energiebronnen. De drie groten zijn kernenergie, windenergie en zonne-energie. Daarnaast hebben we in Nederland langs al onze stormkeringen ook getijden- en stromingsturbines, hoewel deze in absolute zin maar weinig energie opwekken.

Kernenergie

Kernenergie stoot - zelfs inclusief uraniumdelving, transport, bouw en andere activiteiten - extreem weinig broeikasgassen uit. De processen die broeikasgassen produceren zijn allemaal te elektrificeren, dus theoretisch is dit een 100% schone energiebron. De techniek voor kerncentrales is volwassen en de veiligheid is, zelfs als je de vele grote en kleine kernrampen in de wereld meeneemt, behoorlijk goed. Dus waarom zijn we niet allang over op kernenergie? Waarom is er ieder jaar juist steeds minder kernenergie?

De voornaamste reden is financieel. Kerncentrales zijn zeer riskante ondernemingen. Ze kosten véél meer dan iedere andere energiebron - zelfs duurder dan zonnepanelen en batterijen - ca. €10 000/kW. Echter, als je eenmaal een kerncentrale hebt gebouwd, kost het bijna niks om hem te opereren (typisch €0,02/kWh). Je wilt dus een kerncentrale bouwen, en dan ongeveer een halve eeuw lang de centrale de hele dag voluit elektriciteit laten produceren om zo de investering terug te verdienen. Helaas bestaan er maar heel weinig bedrijven met én genoeg geld, én genoeg toekomstvisie om zoiets te doen. De meeste bedrijven met genoeg geld bestaan maar een paar decennia op z'n langst, en zijn na 50 jaar niet meer herkenbaar als het bedrijf dat het ooit was. Bovendien wordt door meerdere oorzaken kernenergie ieder decennium alleen maar duurder - een onwenselijke eigenschap voor de economie.

En dat zijn nog niet eens alle kosten. Als je als land kerncentrales bezit, moet je voldoen aan bepaalde infrastructurele en technische eisen; wij zijn bijvoorbeeld lid van Euratom wat dit soort zaken regelt. Dat kost enkele honderden miljoenen per jaar. Recent zijn we erachter gekomen dat opslag en verwerking van kernafval een heel stuk duurder is dan eerder gedacht. Kerncentrales in o.a. Frankrijk en Duitsland hielden al rekening met deze kosten - in iedere kWh zat een kleine post voor verwerking van het afval - maar dit potje bleek heftig ondermaats. Voor het meeste afval in de wereld is zelfs helemaal nog geen permanente oplossing; het afval blijft duizenden jaren gevaarlijk, en moet dus in speciale faciliteiten veilig worden ondergebracht. Ook zijn de kosten voor kernrampen totnogtoe sterk ondergewaardeerd. De ramp in Fukushima lijkt volgens de laatste schattingen ca. €200 miljard aan schade hebben toegebracht. Zelfs als we deze kosten over alle kernreactoren in de wereld zouden verspreiden, zou dat nog steeds een éxtra kostenpost van €2 miljard per centrale betekenen. Niet mals. En dat was maar één (toegegeven, zeer groot) ongeluk. Meer over dit doorlopende probleem in The Externalities of Nuclear Power - First, Assume We Have a Can Opener.

Meer kerncentrales betekent ook dat er simpelweg meer kernrampen gaan komen. Ondanks dat het statistisch beter is dan veel andere opwekkingsmethoden, zorgt dit voor veel politieke en maatschappelijke oppositie. Dit maakt het duur en moeilijk om nieuwe kernreactoren te plaatsen. Kort gezegd; hoewel kernenergie in veel opzichten aantrekkelijk is van een afstand, is het een politiek en economisch moeilijke keuze.

Windenergie

Windturbines zetten kinetische energie in de wind direct om in elektriciteit. Gezien het doorgaans harder en vaker waait op zee, en omdat het harder en consistenter waait in hogere luchtlagen, is de trend om windturbines zoveel mogelijk op zee en zo groot mogelijk te maken. Nederland heeft een ongekend goede plek hiervoor; ons hoekje van de Noordzee ziet sterke, consistente wind en heeft een gemiddelde diepte van minder dan 50 meter, waardoor het bevestigen van windturbines zeer gemakkelijk is.

Windenergie is een zeer sterke groeimarkt, waar zowel door concurrentie als schaalvergroting ieder jaar de kosten sterk dalen. Reeds een kleine 20 jaar is windenergie in Nederland economisch haalbaar, en kort geleden is het goedkoopste (en één van de grootste) offshore windparken ter wereld - voor onze kust - aangekondigd. Met totale elektriciteitskosten van €0,057/kWh is dit zelfs goedkoper dan kolenstroom. Kan niet mooier, toch?

Helaas, je voelt 'm al aankomen: het waait niet altijd wanneer je elektriciteit nodig hebt. Ondanks dat windenergie niet zo seizoensafhankelijk is als zonne-energie, is het wél sterk afhankelijk van klimaatpatronen. Dit zorgt ervoor dat je niet goed kunt vertrouwen op windcapaciteit, en dus backups nodig hebt. Momenteel wordt dit gedaan met gasgestookte elektriciteitscentrales, maar in de toekomst is zowel batterij- als waterstofopslag in verschillende landen in onderzoek. Recent is bijvoorbeeld in het VK een 150MWh batterij geïnstalleerd voor dit doel.

Echter, gezien windenergie reeds erg goedkoop is, de kosten nog steeds blijven dalen en het energie-opslagprobleem relatief beperkt is, is de verwachting dat dit een zeer groot deel van de toekomstige opwekcapaciteit zal uitmaken.

Zonne-energie

Als laatste bespreken we kort zonne-energie. Dit is op te splitsen in zonne-warmtecentrales en fotovoltaïsche panelen. In zonnewarmtecentrales wordt door middel van heliostaten - spiegels die meebewegen met de zon - een vloeistof of zout opgewarmd in een centrale toren. Deze hitte wordt vervolgens gebruikt om water te koken en een stoomturbine aan te drijven die elektriciteit opwekt. De verwarmde vloeistof kan ook tot in de nacht worden opgeslagen om zo nog energie op te wekken als de zon reeds onder is.

Fotovoltaïsche panelen zetten zonlicht direct om in elektriciteit. Dit is wat je kent als zonnepanelen.

Het unieke aan zonnepanelen is dat ze extreem schaalbaar zijn; je kunt een mini-zonnecel in je rekenmachine stoppen of je kunt meerdere vierkante kilometers braakliggend land volzetten met zonnepanelen. En de kosten zijn aan beide kanten van het spectrum vergelijkbaar; kleine installaties zijn nauwelijks duurder per watt dan grote. Hierdoor zijn zonnepanelen ook bij kleinverbruikers erg populair (bijvoorbeeld op daken van huizen).


Het effect van het moeten toevoegen van energie-opslag drukt de EROEI van wind- en zonne-energie aanzienlijk - hoewel dit alleen maar beter wordt in de toekomst, waarschijnlijk al voordat het überhaupt nodig is om op grote schaal opslag toe te passen

Helaas zit er een groot nadeel aan zonnepanelen; ze werken alleen als de zon schijnt, en alleen als de zon hoog staat. Dit betekent dat er een grote opwekkingspiek is midden op de dag en dat er veel wordt opgewekt in hartje zomer, maar 's nachts en 's winters is de productie nagenoeg nul. Dit beperkt het nut van zonnepanelen tot een relatief klein aandeel van de totale elektriciteitsproductie - naar verwachting minder dan 30% globaal. We zijn daar nog lang niet, overigens.

Transmissie-aanpassingen

Vooral bij wind- en zonne-energie is het probleem van variabele opwekking ('intermittency') (in tegenstelling tot constante 'baseload') een lastige. Er zijn een aantal manieren om dit deels op te lossen.

Allereerst is er opslag. Batterijen zijn momenteel al financieel haalbaar voor dagopslag en frequentie-stabilisering, maar veel te duur en temperatuurgevoelig om de energie uit de zomer op te slaan tot in de winter. Ondergrondse warmte-opslag biedt hier deels uitkomst, maar is nog zeer experimenteel. Ook andere oplossingen zijn bijna het noemen niet waard - in de komende kabinetsperiode gaat dit geen issue zijn.

Echter, voor bijvoorbeeld industrieën waarbij het niet uitmaakt wanneer ze energie verbruiken (bijvoorbeeld aluminiumproductie, chemische industrie), is dit niet erg. En dit zijn vaak dé grootverbruikers. Deze fabrieken kunnen simpelweg alleen werken als de zon hard schijnt. Dit heet supply-driven consumption. Dit in tegenstelling tot het huidige consumptiemodel: demand-driven supply.

Een andere manier is om transmissielijnen tussen geografisch verschillende gebieden te leggen. Dit is al uitgebreid aan de gang; wij hebben twee gigantische HVDC-interconnects liggen naar Noorwegen en het Verenigd Koninkrijk. Wanneer zij overtollige energie hebben verkopen ze het aan ons en omgekeerd. Zo kunnen grote lokale variaties (bijvoorbeeld door het weer) worden opgelost. Meer verbindingen leggen - met name tussen continenten - zou theoretisch zelfs 100% wind of 100% zonne-energie mogelijk maken. Uiteraard is dit geen kortetermijnproject.

Nederlandse energieconsumptie

Oh, CBS, ik word zo blij van al je data. Dit zijn de energiestromen in Nederland. Het eerste dat je ziet is dat Nederland olieland is - niet alleen omdat we aardig wat olie en gas gebruiken, maar vooral omdat we een monsterlijk grote raffinage-industrie hebben. Het grootste deel van de olie die hiervoor nodig is wordt geïmporteerd - een groot deel van het verkeer rond IJmuiden en Rotterdam - en de resulterende producten (benzine, diesel, kunstmest, plastic-halffabrikaten) wordt weer uitgevoerd. Dit is waarom onze economie grootendeels op olie loopt.

Vervolgens gebruiken we - qua energie - voornamelijk aardolieproducten (diesel en benzine) met 1188PJ per jaar. Daarnaast gebruiken we nog eens 884PJ/jr voor verwarming en CO2-productie in de tuinbouw. Vrijwel alle andere energie is industriëel en huishoudelijk elektriciteitsgebruik, wat voornamelijk met aardgas wordt opgewekt.

Hm, da's een bedroevend... fossiel beeld. Waar landen als Portugal en - in mindere mate - Duitsland inmiddels een aanzienlijk aandeel duurzame energiebronnen benutten, doen wij het voornamelijk nog met fossiel. Dit is dan ook een speerpunt in meerdere verkiezingsprogramma's.

Regelgeving en instituten

In Nederland hebben we niet alleen het ministerie die zich bezighoudt met duurzaamheid; er zijn ook een aantal semi-overheids- en commerciële instituten die subsidies en projecten beheren.

Het belangrijkste instituut is de Rijksdienst Voor Ondernemend Nederland of RVO(.nl). Dit was voorheen bekend als AgentschapNL. Deze dienst is verantwoordelijk voor het beoordelen van subsidiegerechtigde projecten - niet alleen op het gebied van duurzaamheid - en het toekennen van deze subsidies.

Wat subsidieregelingen betreft zijn de grootste regelingen de SDE (belastingaftrek- en subsidieregeling voor energiebesparing bij consumenten, o.a. voor zonnepanelen en isolatie), de EnergieInvesteringsAftrek (EIA) die ongeveer hetzelfde doet voor bedrijven, en verschillende pan-Europese regelingen onder het Horizon 2020-programma. Ik ga in dit artikel niet verder in op de details hiervan, gezien eventuele verkiezingspunten vaak over details gaan die beter daar kunnen worden besproken.

Conclusie

In dit artikel wederom een kijk naar de huidige stand van politieke en macro-maatschappelijke manieren om om te gaan met klimaatverandering. Ik ben me ervan bewust dat ik vrijwel niets over andere duurzaamheidsthema's heb gezegd; dit komt waar nodig in mijn analyses van verkiezingsprogramma's terug, maar is in deze verkiezingen geen voldoende groot thema om hier uiteen te zetten.

Oproep: Schrijft u ook graag over dit soort onderwerpen en wilt u uw artikelen op deze website publiceren? Dan ontvang ik graag via het contactformulier een bericht.

Terug naar de hoofdpagina

© Emile Nijssen en genoemde gastauteurs en bronnen. Bugs? Fouten in de tekst? Neem contact met mij op. Gastauteur worden? Lees ook de stijlgids.