Alleen kiezen voor zon-PV maakt energietransitie moeilijker

Andreas Gücklhorn, via Unsplash Public Domain

De focus voor nieuwe opwek in RES’sen lijkt vooral op zonnestroom te liggen. Maar gebouwen proberen te verwarmen met voornamelijk zonnestroom kan leiden tot lastige nieuwe uitdagingen. Het is belangrijk dat betrokken partijen zich daar goed bewust van zijn. ‘Denk goed na over de keuze tussen zon en wind’, adviseert Maarten Staats.

De trajecten om tot Regionale Energie Strategieën (RES’en) te komen, zijn ingewikkelde processen met veel stakeholders, belangen en afwegingen om te maken. Maar er is voortgang. In vrijwel alle regio’s is op dit moment al een concept-RES beschikbaar. De Nederlandse Vereniging Duurzame Energie (NVDE) heeft een analyse gemaakt van deze concepten. Hieruit komt naar voren dat het gezamenlijke conceptaanbod voor de opwek van duurzame energie flink hoger ligt dan de gevraagde 35 TWh. Dit onderstreept de positieve intenties van alle aangesloten partijen.

Dit ingezonden stuk is een update van een stuk dat Maarten Staats in augustus 2020 publiceerde op de website van Over Morgen.


Zonnepanelen halen windmolens in

Figuur 1: Onderverdeling van wind en zon binnen de concept-RES’en. Bron: NVDE analyse concept Regionale Energiestrategieën

En er is nog een interessante ontwikkeling: de huidige gerealiseerde opwek van windmolens is hoger dan die van zonnepanelen. Ook zit er meer duurzame stroom van wind in de pijplijn (te zien aan de reeds toegekende SDE+ subsidie) dan bij zon. Maar het ‘extra aanbod’ van de regio’s om boven de 35 TWh te komen, bestaat juist voor bijna 90 procent uit zonnepanelen (zie figuur 1).

Deze ontwikkeling zien we niet alleen in de plannen van de RES’en, maar ook in de huidige aanvragen voor SDE++ subsidie. In de kamerbrief van het Ministerie van Economische Zaken en Klimaat van 14 januari is te lezen dat het aangevraagde vermogen voor windenergie 107 MW bedraagt. Voor zon-PV is dit 4.195 MW, bijna 40 keer zoveel. Uiteraard worden deze aanvragen niet perse ook allemaal toegekend maar met een totaal aan aanvragen van 6,4 miljard en een SDE++ budget van 5 miljard is het vrijwel zeker dat het aantal gesubsidieerde projecten van Zon-PV in deze ronde minimaal een ordegrootte hoger zal zijn dan voor windenergie.

Dit is een keerpunt ten opzichte van de huidige duurzame opwek en de al toegekende projecten. Als al deze trajecten tot uitvoer komen, halen zonnepanelen in binnen tien jaar wind op land in als het gaat om jaarlijkse opwek van duurzame stroom.


Draagvlak is een issue

Dit keerpunt is geen verrassing. In het verleden is wind op land op verschillende plekken een hoofdpijndossier geworden door weerstand van omwonenden. Waarschijnlijk is de enorme focus op zon in plaats van wind gedeeltelijk ingegeven uit (al dan niet terechte) overwegingen van publieke opinie en draagvlak richting wind op land. Onlangs nog was er voor de RES voor deelregio Amsterdam een inspraakavond waar uitgesproken voorstanders van duurzame energie zich toch zeer fel hebben verzet tegen de komst van windmolens in de buurt van hun woningen. Deelregio Amsterdam is helaas geen uitzondering, maar de regel. In vrijwel alle RES trajecten kunnen plannen voor windenergie op soms zeer venijnige weerstand rekenen.

Zolang de discussie eerlijk wordt gevoerd (wat helaas lang niet altijd het geval is) en afwegingen zorgvuldig worden gemaakt staat het uiteindelijk elke regio vrij zelf te kiezen tussen zon en wind of een combinatie daarvan. Uiteindelijk is het ook gewoon onderdeel van het keuzeproces. Maar de huidige trend van keuze voor Zon-PV in plaats van wind is nu al duidelijk zichtbaar. En als deze trend doorzet richting 2030 en daarna, heeft dat ook implicaties voor andere ontwikkelingen binnen de energietransitie. Het is belangrijk om daar goed bij stil te staan.


Mismatch tussen opwek zon en aardgasvrije gebouwen als afnemers

Figuur 2: Relatieve aardgasvraag woningen en productie van stroom uit zonnepanelen en windmolens. Bronnen: Energietransitiemodel en Energieopwek.nl

De duurzame opwek die wordt besproken in de RES’en dient namelijk om de energievraag te kunnen verduurzamen. Het aardgasvrij maken van de gebouwde omgeving vraagt veel duurzame warmte en duurzame stroom. Als onderdeel van de RES zijn partijen hier ook mee bezig in de Regionale Structuur Warmte (RSW).

De gebouwde omgeving kan een interessante afnemer zijn van de duurzame stroom uit wind en zon. Want warmteoplossingen vragen een toename aan stroom, zowel all-electric oplossingen met warmtepompen als collectieve oplossingen met bijvoorbeeld aquathermie. Maar voor stroom van zon is dit problematischer dan voor wind op land. Want zonnestroom levert relatief weinig op in de winter als er juist veel warmtevraag is en relatief veel in de zomer wanneer er weinig warmtevraag is (zie figuur 2). Deze mismatch tussen vraag en aanbod speelt in veel mindere mate voor windstroom, die juist in de winter meer oplevert dan in de zomer.


Tekort in de winter, overschot in de zomer

Er bestaat dus een kans dat we straks een grote productie van duurzame stroom in de zomer hebben, die maar beperkt gebruikt kan worden in de gebouwde omgeving. Deze mismatch tussen opwek en gebruik speelt overigens niet alleen bij de warmtevraag, maar ook bij bijvoorbeeld mobiliteit en industrie. De vraag in deze sectoren is relatief stabiel gedurende het jaar. Het één-op-één matchen van de jaarlijkse vraag uit deze sectoren en het aanbod van zonnestroom zal dus leiden tot een tekort in de winter en overschot in de zomer.

Ondervang de koudevraag

Wat wél goed matcht met de opwek van zonnestroom is koudevraag van gebouwen. De koudevraag is immers voornamelijk aanwezig in de zomer, wanneer de zonnepanelen ook veel opwekken.

Maar het is belangrijk om nieuwe koudevraag zoveel mogelijk te ondervangen met energiebesparing of oplossingen die weinig energie gebruiken, zoals met zonwering, meer groen in de buurt of witte daken. Want als we veel koudevraag gaan invullen met bijvoorbeeld airco’s zorgt dat er vooral voor dat er ook meer duurzame energie nodig is.

Zon vraagt meer investeringen

De mismatch tussen opwek van zonnestroom en energievraag heeft een belangrijke implicatie: er zullen meer investeringen in het energiesysteem gedaan moeten worden. Om deze mismatch op te lossen is veel opslag nodig om de zonnestroom overdag op te slaan voor gebruik s ’nachts, maar ook seizoensopslag voor gebruik van zomerse energie in de winter.
Ook zijn er vergeleken met windenergie meer investeringen in geld, personeel en tijd nodig om al die zonne-energie goed aan te kunnen sluiten. Zon vraagt vergeleken met wind ongeveer drie keer zoveel aansluitvermogen van het elektriciteitsnet voor één eenheid duurzame stroom. En dat kan nog best wel eens een knelpunt worden, want ook de gebouwde omgeving, mobiliteit en industrie zullen enorme investeringen nodig hebben in energie-infrastructuur. Zo voorziet bijvoorbeeld Liander in hun Ontwerp Investeringsplannen Elektriciteit 2020 een flinke groei van elektriciteitsvraag voor deze sectoren, zeker in Noord- en Zuid-Holland.

Toepassing in de praktijk: RES-regio Noord-Veluwe

Met deze overwegingen in het achterhoofd is het niet eenvoudig om tot een goede afweging te komen tussen zon en wind. In de RES-regio Noord-Veluwe werken we met drie varianten, waarin de zoekgebieden en de verhoudingen tussen zon en wind in het gebied per variant verschillen. Bij het analyseren van deze varianten hebben we een doorberekening met het Energie Transitie Model  (ETM) gemaakt van aanbod en vraag van energie in het hele gebied, inclusief gebouwen, transport en industrie. Hierbij zijn bewust ook inzichten en uitgangspunten uit bijvoorbeeld de Regionale Structuur Warmte van de regio opgenomen om de relatie te kunnen leggen tussen de RES en de warmtetransitie. Ook is netbeheerder Liander nauw betrokken geweest bij het doorrekenen van de varianten. Ten slotte probeert deze regio zoveel mogelijk zon en wind proberen te combineren op dezelfde locaties, zodat ze van dezelfde energie-infrastructuur gebruik kunnen maken.

Vier vervolgstappen om dit dilemma te slechten in de RES 1.0

De trend dat vooral extra ingezet gaat worden op zonnestroom vraagt dus om extra aandacht en bewustwording van procesbegeleiders, stakeholders en bestuurders. Met een aantal stappen, zoals bijvoorbeeld in RES-regio Noord-Veluwe is gedaan, kan dit goed meegenomen worden in het proces en tijdig worden bijgestuurd. Een aantal concrete acties die betrokken partijen nu kunnen zetten zijn:

  • Zorg ervoor dat gemeenten en andere stakeholders zich bewust zijn van de verschillende impact die zon en wind hebben op de kosten, het net en de balancering van aanbod en vraag. Betrokken partijen moeten zich realiseren dat zon en wind niet zomaar uitwisselbaar zijn.
  • Denk goed na over een geschikte mix tussen zonnestroom en windmolens in de regio. Bepaal bijvoorbeeld het gezamenlijke jaarlijkse opwekprofiel (zoals in figuur 2). Een vervolgstap is om opwek en vraag in zijn geheel door te rekenen om te kijken hoe deze zich tot elkaar verhouden. Dit kan bijvoorbeeld met het Energie Transitie Model.
  • Combineer waar mogelijk zonnestroom en windstroom in hetzelfde gebied. Zon en wind vullen elkaar redelijk goed aan en kunnen van dezelfde infrastructuur gebruik maken. Zonnestroom en windstroom altijd in aparte gebieden ontwikkelen is geen goed idee.
  • De Regionale Structuur Warmte biedt als onderdeel van de RES inzicht in de toekomstige vraag naar warmte, afgestemd op de Transitievisies Warmte. Blijf structureel het gesprek voeren tussen het RSW traject en het grootschalige energie-opwek traject. Zorg dat iedereen begrijpt dat opwek en vraag communicerende vaten zijn en dat daar rekening mee gehouden moet worden.
  • Participatie wordt richting RES 1.0 een belangrijk thema in de RES-regio’s. Als daarbij een keuze wordt voorgelegd tussen scenario’s met meer of minder zon of wind, zoals we in enkele regio’s zien, zorg er dan voor dat de betrokken partijen deze keuze goed onderbouwd kunnen maken. Geef bijvoorbeeld een visuele impressie van het aantal zonnepanelen dat nodig is in plaats van één windmolen, het aantal zonnepanelen dat nodig is om ook in de winter voldoende op te wekken of de ruimte en investeringen die extra nodig zijn in bijv. energieopslag en netaansluiting.
  • Wordt er toch gekozen voor voornamelijk extra zonnepanelen binnen de RES? Kijk dan goed op welke manier met investeringen in infrastructuur en opslag om kan worden gegaan. Mogelijke opties zijn bijvoorbeeld het slim afstemmen van vraag en aanbod, het lokaal opslaan of omzetten van stroom of het aftoppen van stroomproductie op de zonnigste zomerdagen.

Imagecredit: Andreas Gücklhorn, via Unsplash Public Domain

Dit vind je misschien ook leuk...