Fig. 1 Bron: https://ourworldindata.org/energy
Na twee verhelderende bijdragen van Wilfred van Rooijen over nucleaire energie lijkt het tijd om een en ander in een wat breder perspectief te plaatsen. Welvarende landen gebruiken grote hoeveelheden energie. Sterker: het hoge welvaartspeil is te danken aan die grote stromen energie. In fig.1 is goed te zien dat hogere welvaart (in dit geval BNP per inwoner) samen gaat met een hoger energiegebruik per inwoner.
Fig. 2 Bron: https://ourworldindata.org/energy
Dat hogere energiegebruik is voorzichtig begonnen met de opkomst van de industrie in West Europa en Noord-Amerika zo’n 200 jaar geleden. Vóór die tijd bestond de ingezette energie uit hout, menselijke en dierlijke spierkracht en wat wind- en watermolens. Deze energie-input was beperkt van omvang en bijgevolg was de omvang van de productie ook beperkt. Dat veranderde door de opkomst van de eerste fabrieken, aangedreven door stoommachines die van energie werden voorzien door steenkool. Daarmee had men in feite een quasi ‘oneindige’ input van energie ter beschikking waardoor de productie sterk toenam. Het welvaartsplafond van de agrarisch-ambachtelijke samenleving was daarmee doorbroken en de welvaart steeg. Voor de arbeiders duurde het nog meer dan een eeuw voordat ook zij konden delen in de gestegen welvaart. In fig. 2 is goed te zien dat het energiegebruik overigens pas echt fors toenam na de Tweede Wereldoorlog.
Fig. 3 Bron: https://ourworldindata.org/energy
Hoe was de situatie in Nederland? Zo’n 200 jaar geleden vormden ook de Nederlanders een agrarisch-ambachtelijke samenleving met een bloeiende handel en een voorzichtig opkomende industrie op basis van stoomkracht. Dat is mooi te zien in fig. 3.
Rond 1800 bestond de input van energie uit wind en water, brandhout, dierlijke spierkracht en menselijke spierkracht. Windkracht in die tijd bestond uit ‘ouderwetse’ windmolens. Steenkool was in opkomst ten behoeve van de voorzichtig opkomende industrie die met behulp van stoommachines produceerde. Dit was de eerste energietransitie. Die verandering was sensationeel omdat de inzet van energie ‘onbegrensd’ was geworden.
De opkomst van olie als energiebron kwam later, en de snelle opkomst van aardgas in de jaren ’60 van de 20e eeuw had uiteraard te maken met de ontdekking van het immens grote Slochterenveld in Groningen. Aardgas verdrong in Nederland de steenkool zoals duidelijk te zien is. De opkomst van aardgas in Nederland kan gezien worden als de tweede energietransitie. Die aardgastransitie die ruim een halve eeuw geleden in Nederland plaatsvond was uniek; veel landen maken die aardgastransitie pas de laatste jaren mee, min of meer gelijktijdig met de transitie naar wind- en zonne-energie.
Overigens: de energiestromen in fig.3 staan in procenten weergegeven. Dat betekent dat het totale energiegebruik rond 1800 veel kleiner was dan in het laatst weergegeven jaar, 2008.
De derde energietransitie begon in Nederland zo’n 20 jaar geleden met de opkomst van moderne windmolens en zonnepanelen (‘primary electricity’) en recentelijk het gebruik van hout (als biomassa) voor het opwekken van met name elektriciteit. Over die derde transitie gaat deze bijdrage.
Fig. 4 Bron: IEA
Fig. 4 geeft de omvang van de primaire energiebronnen weer in Nederland van 1990 tot 2018. TPES (total primary energy supply) is de som van productie en import minus export en opslagverandering, het energiegebruik dus. Dit stapeldiagram laat zien dat de totale gebruikte hoeveelheid energie in deze periode eerst licht toenam en daarna licht afnam. De verschuivingen tussen de diverse energiebronnen zijn in de aangegeven periode niet spectaculair. Het aandeel van biomassa en vuilnis nam geleidelijk wat toe en de afgelopen 15 jaar is ook de opkomst van wind- en zonne-energie te zien. Echt spectaculair zijn de ontwikkelingen niet en van een echte energietransitie lijkt vooralsnog geen sprake.
De omvang van de diverse energiebronnen is weergegeven in ktoe. 1 toe (ton olie-equivalent) is de genormaliseerde verbrandingswarmte van een ton ruwe olie. 1 ktoe is dus 1 kiloton olie-equivalent oftewel 1000 toe. In 2018 was de totale omvang van de gebruikte primaire energiebronnen 70.971 ktoe.
Fig. 5 Bron: IEA
Een deel van die 70.971 ktoe aan energie wordt gebruikt voor de productie van elektriciteit. Hoe dat verdeeld is over de diverse energiebronnen ziet u in fig.5. De eenheid van energie is hier GWh, GigaWattuur. Windmolens en zonnepanelen leveren direct elektriciteit en zijn dus aangegeven als primaire bronnen. De enige kerncentrale in ons land, in Borssele, wordt uitsluitend gebruikt voor de productie van elektriciteit.
De grafiek toont dat in 2018 aardgas en steenkool nog steeds veruit de belangrijkste energiebronnen voor de Nederlandse elektriciteitscentrales zijn. Biomassa zit momenteel in het verdomhoekje vanwege het bijstoken van enorme hoeveelheden bomen. Het is te verwachten dat de groei er uit is; het omzetten van snoeiafval en vuilnis zal wel blijven. Groei zit nog wel in windenergie en zonnepanelen.
In fig. 5 is af te lezen dat In 2018 het aandeel van de zogeheten ‘duurzame’ energiebronnen (waterkracht, zon, wind, biomassa, vuilnis) in de totale elektriciteitsproductie 18,3% was. Het CBS geeft voor het jaar 2019 voorlopige cijfers af en komt voor 2019 op een aandeel van de duurzame bronnen in de elektriciteitsproductie van ongeveer 21,5%.
Fig. 6 Bron: Bron: CBS
Er zal de komende jaren zeker nog wel groei zitten in de duurzame energiebronnen bij de opwekking van elektriciteit, maar spectaculair zal dat waarschijnlijk niet zijn. Het gebruik van hout zal waarschijnlijk in de ban gedaan worden. Vatttenfall heeft al aangekondigd dat de ombouw van de gascentrale Diemen tot biomassacentrale waarschijnlijk niet doorgaat. ,,Wij zitten er niet op te wachten iets te bouwen dat niemand wil ” zei bestuursvoorzitter Hagens in de podcast Studio Energie.
In de windmolensector is de groei er ook uit. Momenteel wordt voor de Zeeuwse kust een windmolenpark aangelegd van 171 molens. Dit eerste grote windpark wordt nog gesubsidieerd. Een tweede park voor de Zuid-Hollandse kust en een derde park voor de Noord-Hollandse kust worden zonder subsidie gebouwd. Vattenfall het Duitse ENBW zijn al afgehaakt voor de bouw van een park voor de Noord-Hollandse kust, alleen Shell/Eneco en Orsted gaan voorlopig door. De CEO van Boskalis in het FD: “Ik ben geen beleidsmaker. Dit is mijn analyse van de markt. Een kritische kanttekening bij de euforie. Rendementen wegen niet op tegen de risico’s. De afbouw van subsidies trekt een bloedspoor. Offshore wind wordt zo een afgrijselijke industrie.’” Lees dit bericht over de kwestie.
Fig. 7 Bron: www.rijksoverheid.nl/
Kortom, het zal nog heel wat inspanning (lees: subsidiegeld) vergen om de komende 10 jaar het percentage duurzame bronnen in de elektriciteitsopwekking op te krikken van die 21,5% tot laten we zeggen 30%. De lidstaten van de Europese Unie hebben met elkaar afgesproken dat In 2030 70% van alle elektriciteit en minimaal 27% van alle energie duurzaam opgewekt wordt. Die 70% in 2030 wordt in Nederland nooit gehaald. Ik durf wel te stellen dat die 70% in geen enkele EU-land gehaald gaat worden, behalve wellicht in Denemarken. In Denemarken was het aandeel duurzaam in de elektriciteitsproductie in 2018 ruim 65% dank zij grote windparken op zee. Daar betalen de Deense burgers overigens ook de hoogste prijs voor, zie fig. 11.
Kernenergie valt niet onder de EU definitie van ‘duurzaam’, anders was Frankrijk de onbetwiste winnaar (zie fig. 8). Want in Frankrijk wordt al sinds vele jaren meer dan 70% van de elektriciteit opgewekt met kerncentrales, die overigens bij de productie van elektriciteit 0% CO2 uitstoten.
Fig. 8 Bron: IEA
Tellen we kernenergie mee, dan is het totale duurzame aandeel in de Franse elektriciteitsproductie (nucleair, biomassa, vuilnis, waterkracht, getijden, zon, wind, geothermie) 92% in 2018.
Laten we nu een kijken naar die andere doelstelling van de EU, namelijk dat in 2030 minimaal 27% van alle energie duurzaam opgewekt dient te worden. Zoals ik al schreef is elektriciteitsproductie een onderdeel van de totale energieconsumptie. Eerst reken ik de eenheid van elektriciteitsproductie van GWh om in ktoe. 100 GWh = 8,6 ktoe. Daarna kan ik het totale energiegebruik van 2018 vergelijken met die van elektriciteit:
Fig. 9 laat zien dat in 2018 de elektriciteitsproductie in ons land 13,7% van de totale energieconsumptie was. Het groene deel van de elektriciteitsstaaf is het aandeel van de duurzame energiebronnen. Dat is 18,3% van de elektriciteitsproductie en slechts 2,5% van de totale energiehuishouding. Nu is er ook nog sprake van het opwekken van warmte in elektriciteitscentrales, maar dat zal niet erg veel uitmaken ben ik bang. Conclusie: die EU-doelstelling voor 2030 dat minimaal 27% van de totale energieproductie duurzaam dient te worden opgewekt is volstrekt onhaalbaar, voor Nederland en voor alle landen van de EU, Zelfs voor Denemarken is dat onhaalbaar.
Laten we ook eens kijken naar de elektriciteitsproductie van Duitsland, waar de ‘Energiewende’ op het scherpst van de snede gespeeld werd en wordt:
Fig. 10 Bron: IEA
In 2018 werd 45,3% van de totale Duitse elektriciteitsproductie verzorgd door duurzame bronnen (biomassa, vuilnis, nucleair, waterkracht, zon, wind, geothermie). Eenieder die recent in Duitsland geweest is weet welke gevolgen dat heeft gehad voor het landschap. Kolen (vnl. bruinkool) mogen nog tot 2038 gebruikt worden, maar de Duitsers doen de kerncentrales in 2023 dicht. Dat zal betekenen dat het aandeel ‘duurzaam’ in de elektriciteitsproductie over 3 jaar zal dalen van 45,3% naar 32,8% ! En dat terwijl het EU doel is 70%. De Duitsers lossen dat energetisch op door meer aardgas te gaan gebruiken. Op dit moment wordt een hoofdleiding voor hoogenergetisch aardgas aangelegd net over de grens in Nordrhein-Westfalen. Een maatregel die Duitsland overigens geen stap dichter bij het EU-doel brengt. En nog meer windmolens en zonnepanelen is praktisch onmogelijk. Het netwerk kraakt in zijn voegen en regelmatig moet Duitse stroom voor minder dan niets verkocht worden aan het buitenland.
Het is verbazingwekkend dat Duitsland tracht de EU doelen te halen door kernenergie (0% CO2 uitstoot) in te ruilen voor aardgas. Weliswaar is aardgas de schoonste onder de fossiele brandstoffen, maar er ontstaat bij verbranding wel degelijk CO2. Dat gaat betekenen dat Duitsland door het schrappen van kernenergie onvermijdelijk meer CO2 gaat uitstoten. Het lijkt er op dat Duitsland klem zit tussen twee muren. De ene is de bijna traditionele afkeer van een deel van de bevolking van kernenergie. De andere is het (late) besef dat Duitsland het niet gaat redden mét wind en zon en zónder bruinkool. Weliswaar is het aandeel van wind en zon in de elektriciteitsopwekking relatief groot, maar daar staan ook forse financiële nadelen tegenover. Een daarvan is de capaciteit van het bestaande net dat voor een decentrale opwekking van grote omvang ongeschikt is. Het tweede nadeel is dat de elektriciteitsprijs in Duitsland tot de hoogste van de EU behoort. In fig. 11 is het verband te zien tussen het opgesteld vermogen aan wind- en zonne-energie en de elektriciteitsprijs (situatie 2016). En dan is er nog het enorme nadeel dat de capaciteit van wind- en zonne-installaties voor 100% gedekt dient te zijn door conventionele centrales, wat alles extra kostbaar maakt.
De landen om ons heen omarmen het gebruik van aardgas omdat het een goed alternatief is voor steenkool, dat relatief meer CO2 in de lucht brengt dan aardgas. En zie wat Nederland doet: dat is van plan om het aardgasgebruik door met name huishoudens flink te beperken. Niet door betere isolatie van huizen te subsidiëren, maar door nieuwbouwhuizen niet op het aardgasnet aan te sluiten. Men is zelfs van plan bestaande huizen in de nabije toekomst van het aardgasnet af te sluiten.
Dat Nederland juist van het aardgas áf wil heeft te maken met de aardgastransitie in de jaren ’60 van de vorige eeuw. Wij hebben toen dankzij de vondst van het Slochterenveld al van een deel van de steelkool afscheid kunnen nemen. Andere landen doen dat nu pas, omdat gas een lagere CO2-uitstoot heeft dan steenkool.
Het aandeel elektriciteit in NL is erg laag voor een geïndustrialiseerd land. Dat heeft te maken met die beschikbaarheid van goedkoop aardgas sinds de jaren ‘60. De “duurzame” energiebronnen kunnen alléén elektriciteit produceren. Een optie om de totale fractie van duurzame energie op termijn te verhogen is door de consumptie van elektriciteit te vergroten – want alleen elektriciteit kan je “duurzaam” opwekken. Voor Nederland is de makkelijkste optie dan om de laagwaardige toepassing van aardgas (met name huishoudelijke toepassingen) te verminderen, want andere energiebronnen als kolen, benzine, diesel e.d. kun je niet op korte termijn vervangen. De weg van de minste weerstand is dan om niet langer aardgas te gebruiken voor “huishoudelijke” toepassingen en dat te vervangen door elektriciteit. Nederland kan nu alleen nog maar minder aardgas gebruiken en vooral zijn heil zoeken in de peperdure windenergie. Huishoudens zijn het makkelijkste doelwit.
Conclusies: de beoogde EU doelstellingen voor 2030 zullen zeker niet gehaald worden. Niet door Nederland en ook niet door de meeste andere lidstaten. Van een echte energietransitie is voorlopig geen sprake, daarvoor is het aandeel van duurzame bronnen in het totale energiegebruik te gering. Zelfs al zou 50% van de elektriciteitsproductie ‘duurzaam’ zijn, dan nog is het aandeel daarvan in het totale energiegebruik zeer klein. De Nederlandse overheid en de EU zouden er beter aan doen dat te erkennen en de doldwaze doelstellingen fors bij te stellen. Steenkool vervangen door aardgas doen al veel landen, en dat scheelt niet alleen CO2 maar ook luchtvervuiling. En verder is er nog een wereld te winnen in een goed isolatieprogramma. En dan heb ik het deze keer nog niet gehad over de waarschijnlijk zeer geringe invloed die een forse CO2-reductie in de EU zal hebben op de temperatuur op aarde. Maar daarover is hier al vaker geschreven.
Over dat afkoppelen van huizen van het bestaande aardgasnet verbaas ik me. Kan een overheid zomaar huizen afsluiten van het gasnet? Is er een expert onder de lezers die daar meer over weet?