Wat als betaalbare seizoensopslag onhaalbaar blijkt?
Deze column verscheen eerder in het juninummer van technologietijdschrift De Ingenieur.
In krap 2 decennia hebben windturbines en zonnepanelen zich opgewerkt tot de werkpaarden van de energietransitie. Van schreeuwend duur tot vrijwel overal de eerste keuze voor betaalbare nieuwe elektriciteitsproductie. De rol van de hernieuwbare bronnen overstijgt inmiddels het traditionele elektriciteitsverbruik. Via elektrificatie zijn wind- en zonneparken ook bepalend voor de CO2-reductie in mobiliteit, warmte en industrie.
Ondanks de hoopgevende opmars is een belangrijk nadeel niet weg te nemen: wind- en zonnestroom blijven afhankelijk van het weer. Het weer is bovendien sterk gerelateerd aan de seizoenen. In de Nederlandse winter levert een zonnepaneel nog geen kwart van zijn zomerproductie. Hoewel windturbines in de regel juist goed draaien als het bewolkt is, is die wetmatigheid bij lange na niet sterk genoeg om op te vertrouwen. In een land dat draait op wind- en zonnestroom, is energieopslag cruciaal. En dan zijn de accu’s van Elon Musk niet genoeg. Het moet seizoensopslag zijn. En dat valt nog niet mee.
Seizoensopslag maakt betaalbare wind- en zonnestroom alsnog duur.
Grote volumes elektriciteit voor maanden opslaan is vooralsnog enkel haalbaar in waterstof. Bij het omzetten van elektriciteit naar waterstof en weer terug verlies je ruim de helft van de wind- of zonne-energie. En een installatie die zomerse overschotten opslaat voor levering in de winter, staat in de herfst en de lente werkloos geld te kosten. Seizoensopslag maakt betaalbare wind- en zonnestroom zo alsnog duur.
In deze fase van de energietransitie is het daarom goed te realiseren dat seizoensopslag slechts een middel is. Drie gangbare gedachten maken dat seizoensopslag veel belangrijker lijkt dan het is. Ten eerste het idee dat alles met wind en zon moet. Daar is geen sprake van. Ook waterkracht, aardwarmte, kernenergie, biomassa en aardgas met CO2-opslag passen in een duurzaam energiesysteem. Dat zijn bronnen waarbij opslag van nature is inbegrepen. Als we wind- en zonnestroom optimaal benutten als het waait of zonnig is, blijven de overige, schaarsere bronnen vanzelf over voor als het donker en windstil is.
Ten tweede het streven naar zelfvoorziening. Ook toen Nederland een belangrijke exporteur van aardgas was, importeerden we veel kolen en olie. Zeker in een dichtbevolkt land met jaarlijks een winter leggen we de lat met duurzame zelfvoorziening wel erg hoog. Laat de grootschalige productie van waterstof over aan landen waar het het hele jaar zonnig is, of waar waterkracht of kernenergie volop beschikbaar zijn. Import is niet vies.
Tot slot het meest Hollandse idee: dat weggooien zonde is. Als een windpark produceert tegen 4 cent per kilowattuur en elk jaar liefst 20% van zijn opbrengst wegkiept, kost zijn stroom effectief 5 cent per kilowattuur. Nog steeds prima betaalbaar. Het is tegenintuïtief maar koste wat kost voorkomen dat we windstroom verspillen, leidt vrijwel zeker tot hogere kosten en meer materiaalverbruik. Verspilling dus.
De zoektocht naar betaalbare, efficiënte en grootschalige energieopslag blijft absoluut de moeite waard. Laat de voortgang van de energietransitie daar echter niet van afhangen. Het kan ook zonder seizoensopslag. Gelukkig maar!
Imagecredit: George Kroeker, via Unsplash Public Domain
Oprichter WattisDuurzaam en duurzaamheidsadviseur bij We-Boost Transitions.
Vaak ben ik het met je eens, maar vandaag niet helemaal. Nederland moet zo veel mogelijk doen om zo min mogelijk afhankelijk te zijn van de import van energie. Op dit moment haal je een fors deel van je olie uit onstabiele landen, waar een regime zit dat je totaal niet moet willen steunen. Wanneer je energie blijft importeren blijf je afhankelijk van andere landen. Nu kan je wellicht een groot deel van je hernieuwbare energie uit landen halen waar een stabiel regime is (Bijv. Denemarken, Noorwegen, Canada), maar je zin “Laat de grootschalige productie van waterstof over aan landen waar het het hele jaar zonnig is, of waar waterkracht of kernenergie volop beschikbaar zijn.” laat me niet onberoerd. Aan welke landen waar het het hele jaar zonnig is denk je dan? Als dat landen in het Midden-Oosten zijn, dan blijf je afhankelijk van landen waar we oprecht geen zaken mee moeten doen. Tuurlijk, we zullen een deel van onze duurzame energie wel moeten importeren. Het is een sprookje dat we alles zelf kunnen opwekken, maar laat dit deel dan alsjeblief zo klein mogelijk zijn en probeer de import uit landen te laten komen die vrij dicht bij je in de buurt liggen.
Zeg dat het -20 word tijdens een dunkelflaute die heel west Europa bedekt en aardgas mag niet meer, wat dan? Waar komt al die stroom vandaan terwijl de warmtepompen dicht bij de efficientie van een straalkacheltje werken. Door de warmtepomp transitie gaat de worst case piekstroom gigantisch omhoog, honderden procenten.
Week opslag met een groot percentage zon/wind kom je niet onderuit en dan is seizoens opslag maar een klein stapje extra. Noorwegen trek geen week voor west Europa met waterkracht. Of kernenergie voor bijna 100% of seizoensopslag, dat zijn toch echt de enige opties.
Er is nog een middel dat ook gaat helpen. Het is helaas nogal bot, maar het werkt goed, dat heeft de afgelopen winter aangetoond. Het heet gedwongen bezuinigen vanwege hoge energieprijzen. Het is niet leuk, maar ik denk dat we in de (nabije) toekomst vaker rekening gaan houden met de prijs van energie, en het gebruik daarvan afstemmen op wat we kunnen betalen.
Je kunt er overigens van uitgaan dat we voorlopig nog wel wat kern-, aardgas- en zelf kolencentrales achter de hand houden om in geval van nood bij te springen. Dat is ook helemaal niet zo erg; zo’n dunkelflaute over heel West-Europa bij -20 zal gelukkig altijd een zeer zeldzame samenloop van omstandigheden zijn, waarbij we best even wat CO2 mogen uitstoten. Ongeveer net zoals we nu de Nieuwe Waterweg kunnen afsluiten, als het echt nodig is.