Grootschalige dagopslag, waterstof als energiebuffer en een flinke back-upinstallatie moeten het mogelijk maken om de energiehuishouding vrijwel volledig op zon en wind te laten draaien. Dat is de kern van het energieplan The future Dutch full carbon-free energy system van het researchteam EnergyNL2050 van de afdeling Elektrotechniek van het Koninklijk Instituut Van Ingenieurs. Het tijdschrift De Ingenieur presenteert het plan in zijn nieuwste uitgave, samen met kritische kanttekeningen van enkele energiedeskundigen. In een nieuw KIVI Energieplan draait onze economie vrijwel volledig op zon en wind. En het laat zien hoe met het onregelmatige aanbod valt te dealen!
Het plan rust op een vijftal pijlers: forse energiebesparing, wind en zon als belangrijkste energiebronnen met een slimme mix, grootschalige dagopslag, een flink aandeel voor waterstof, ook als energiebuffer, en groot back-upvermogen.
1. Energiebesparing
De energiebesparing zit hem vooral in het voorkomen van omzettingsverliezen. Zo heeft de productie van elektriciteit met fossiele centrales een rendement van 45 tot 50 %; met windturbines en zonnepanelen is dat minstens 90 %. Een auto op benzine of diesel heeft een rendement van 20 tot 25 %, bij elektrisch rijden ligt dat rond de 80 % en bij een waterstofauto met brandstofcel is het altijd nog zo’n 45 %.
Iets soortgelijks geldt voor de industrie. Het kraken van ruwe aardolie tot benzine en diesel kost veel energie; die is straks niet meer nodig. Warmtelevering kan met warmtepompen die de warmte van de omgeving benutten. Alles bij elkaar voorzien de KIVI-ingenieurs in 2050 voor ons totale energiesysteem door elektrificatie een besparing van zo’n 50 %.
2. Zon en wind
De belangrijkste leveranciers van die elektriciteit zijn windturbines en zonnepanelen. Om seizoenswisselingen zo goed mogelijk op te vangen – de zon produceert in de winter minder dan in de zomer, bij wind is dat omgekeerd – moet wind vier keer meer gaan produceren dan zon. Er is dan geen grootschalige seizoensopslag nodig.
Voor het zonnevermogen is ruimte te vinden op daken van woningen, kantoren en bedrijfsgebouwen, langs (spoor)wegen en in zonneparken op land of water. Wind komt vooral op zee te staan. Daarvoor is dan ongeveer een zesde van het totale oppervlakte van het Nederlandse deel van de Noordzee nodig.
3. Dagopslag voor kortdurende variaties in energie-opbrengst
Om te voorkomen dat de zonnepanelen op een zonnige dag in de zomer het elektriciteitsnet overbelasten, is er dagopvang nodig met accu’s. De hoeveelheid daarvan is te vergelijken met de accucapaciteit van zo’n 3 miljoen elektrische voertuigen. Wanneer verbrandingsmotoren na 2030 niet meer zijn toegestaan, is dat voor 2050 helemaal geen irreële optie.
Dagopslag helpt ook snelle fluctuaties in het aanbod van windenergie op te vangen.
4. Grote rol voor waterstof
Van alle opgewekte elektriciteit wordt een kwart gebruikt om waterstof te produceren. Die is vooral nodig voor industriële processen en zwaar transport.
5.Back-up vermogen
Met een waterstofbuffer worden perioden overbrugd wanneer de zon nauwelijks schijnt en het windstil is. Brandstofcellen leveren dan elektriciteit. Dat back-upvermogen is vergelijkbaar met zo’n twintig grote gascentrales.
Er is veel opslag van duurzame energie nodig.
Het plan heeft zijn beperkingen: het is niet doorgerekend in energiemodellen en er is geen financiële onderbouwing. Dat klinkt ook door in het kritische commentaar van de energiedeskundigen. Daarnaast wijzen ze erop dat het plan onderschat wat er nodig is voor het elektriciteitsnetwerk, en zien ze wel degelijk een rol voor biomassa. Vooral positief wordt genoemd dat het plan laat zien wat er allemaal nodig is wanneer we onze energievoorziening grotendeels op zon en wind gaan baseren.
Het volledig verhaal over KIVI-energieplan lezen?
De kern van het energieplan is te lezen: The future Dutch full carbon-free energy system
Wil je het volledige verhaal over het KIVI-energieplan uit het maartnummer van De Ingenieur lezen? Koop dan de digitale versie voor € 7,50 of neem - met een flinke korting van 25 % - een digitaal jaarabonnement van 12 nummers voor € 69,-.
