Hoe kunnen we de energietransitie realiseren? De volledige analyse

Leeuwarden, september 2019

De energietransitie is de grootste transitie die onze generatie gaat meemaken. Van een volledige fossiele energievoorziening naar een toekomstbestendige CO2-arme energievoorziening. Dit is een enorme uitdaging.

De uitdaging betreft ieder land, zo ook Nederland. Nederland gaat deze uitdaging aan en heeft samen met 293 landen het klimaatakkoord van Parijs getekend. Het doel van het akkoord is om onder de 1,5 graden temperatuurstijging te blijven. De wetenschap stelt dat, bij gelijkblijvende mondiale emissie, de wereld binnen 9 jaar 1,5 graden is opgewarmd. Werk aan de winkel dus!

Maar wat moet er precies gebeuren om dit te voorkomen? En hoe ziet ons land er over 30 jaar uit? In dit artikel kijken we wat er precies moet gebeuren om de transitie te realiseren en welke impact dit heeft op ons land.

De Nederlandse reductie doelstelling

Verwacht wordt dat een stijging van meer dan 1,5 graden een onomkeerbare klimaatverandering teweeg brengt. Dit heeft effect op al het leven op aarde.

Om dit te voorkomen heeft Nederland haar ten doel gesteld om een 95% reductie van de CO2 uitstoot in 2050, t.o.v. de CO2 uitstoot in 2018, te realiseren. De huidige CO2-uitstoot in Nederland is 195 Mton (excl. internationaal transport 52 Mton CO2). Deze uitstoot ontstaat hoofdzakelijk door het gebruik van drie brandstoffen:

• Gas: 90 Mton CO2-emissie
• Olie: 68 Mton CO2-emissie
• Kolen: 37 Mton CO2-emissie

 

Het reduceren van 95% van de CO2-uitstoot betekent dus dat de gehele CO2 uitstoot, wat veroorzaakt wordt door het gebruik van aardgas, olie en kolen, vermeden moet worden binnen 30 jaar. Nogal een uitdaging!
 

Wat houdt de doelstelling 95% CO2-reductie nu in?

Als we aannemen dat de jaarlijkse CO2 uitstoot constant is tot aan 2050, dan betekent dit dat we een reductie van 6,5 Mton per jaar moeten realiseren. Dit kunnen we op de volgende manier bereiken:

• Uitfaseren kolen: Hiervoor is 5 jaar de tijd
• Uitfaseren olie: Hiervoor is 19 jaar de tijd
• Uitfaseren aardgas: Hiervoor is 30 jaar de tijd

Dit lijkt haalbaar, maar om dit in perspectief te plaatsen:

Om de reductiedoelstelling te halen moeten we tot 2050 ieder jaar 25 x zoveel duurzame energie opwekking realiseren dan vanaf 1990 tot 2019 in totaal is gerealiseerd. 

Gelukkig is 2050 nog ver weg, maar in tussentijd hebben we wel een doelstelling voor 2020, namelijk 14% duurzame energie. Anno 2020 zitten we op 7,3%

 

Welke stappen moeten we nu nemen?

Uit het voorgaande blijkt dat de tijd voor actie maar kort is. Daarom moet er nu veel gebeuren, want een uitstoot verlagende maatregel die vandaag wordt genomen leidt tot profijt voor de komende periode. Slimme investeringen van vandaag geven ruimte in de toekomst.

Het formuleren van een duurzame doelstelling is tamelijk eenvoudig, de realiteit is echter vrij complex. Wat moet er gebeuren om de klimaatdoelstellingen te realiseren?

Fysiek is een CO2 reductie van 95% simpel. We draaien gaskranen 95% dicht en we weren 95% van de schepen die olie en kolen komen brengen. Echter onze economie en welvaart draaien op deze fossiele bronnen. 

De industrie, huizen, kantoren, landbouw en mobiliteit maken direct of indirect gebruikt van gas, kolen of olie. Dus het dichtdraaien van de gaskraan is geen optie. Maar massaal installaties bouwen is ook lastig. Daarbij loop je tegen verschillende problemen aan:

• Langdurige trajecten
• Ongeschikte transportinfrastructuur
• Opslagproblemen
• Bronnen zijn niet stuurbaar

Kortom, er zijn veel uitdagingen die een snelle energietranstitie in de weg staan. Dus waar begin je met het reduceren van de CO2 uitstoot? 

Daarbij wordt met name gekeken naar energiebesparing. Het potentieel voor besparing is vrij groot. 
 

Besparende maatregelen en CO2 reductie

Het energiebesparingspotentieel is zo'n 100PJ, wat gelijk staat aan 8 Mton CO2-emissiereductie. Hierbij is alleen gerekend met besparingsmaatregelen met een investering die zich binnen 5 jaar terugverdient. Deze investeringen zijn dus nog steeds interessant voor bedrijven.

Energiebesparing zorgt ervoor dat er daarnaast voor dat minder duurzame energie opwekking nodig is, daardoor is de ruimtelijke impact van de energietransitie ook kleiner. Kortom, energiebesparing is een belangrijke eerste stap in de energietransitie.
 

Duurzame energie opwekking

Door middel van energiebesparing kan het energieverebruik worden teruggebracht. Vervolgens blijft er een bepaald energieverbruik over. De invulling hiervan kan op twee manieren plaatsvinden:

1.    Met gebruik van fossiele brandstoffen i.c.m. lang termijn opslag van CO2
2.    Met energie uit hernieuwbare bronnen

Met hernieuwbare bronnen kan de CO2-uitstoot van Nederland verder worden gereduceerd. Deze bronnen zijn:

• Wind-energie
• Zonnestroom
• Zonnewarmte
• Biomassa
• Aardwarmte
• Restwarmte
• Omgevingswarmte

De potentie van deze technieken in Nederland is voldoende om de gehele energievraag te verduurzamen.

Wat is de potentie en wat zijn de voor- en nadelen per techniek?

Iedere techniek heeft zijn eigen voor- en nadelen. De ene technniek heeft veel ruimte nodig en de andere is weer erg duur. In de praktijk ervaren wij de volgende voor- en nadelen bij de overweging om voor een bepaalde techniek te kiezen:
 

Windenergie Kan een belangrijke energiebron zijn in de toekomst. Met energie uit wind kan 57% van de energievraag duurzaam worden opgewekt.   Voordelen:  •    Potentie is aanzienlijk  •    Bij gebruik van een windmolen wordt geen CO2 uitgestoten  •    Minimale concurrentie met land gebonden activiteiten  •    SDE-subsidie van toepassing, investeringszekerheid   Nadelen:       •    Relatief hoge landschappelijke impact       •    Het overgrote deel van de potentie bevindt zich op zee en dit maakt windenergie duur       •    Grootschalige elektriciteitsproductie uit wind sluit niet aan bij de huidige energie transport infrastructuur. Het       hoofdzakelijk energietransport vindt nu plaats via gasinfra      •    Productie van energie is niet stuurbaar (weersafhankelijk) Voor 1% van het energiegebruik NL zijn 1.026 windturbines op zee van 3 MW nodig. Installaties vanaf 300W (mini turbine) tot 10 MW.

 

Zonnestroom Met een zonnepaneelinstallatie kan veel energie worden opgewekt. Een realistische potentie in 2050 bedraagt 8% van het huidige energiegebruik.   Voordelen: •    Bij inzet van daken is de ruimtelijke impact beperkt •    Het systeem is onderhoudsarm •    De investeringskosten zijn de afgelopen jaren flink gedaald •    SDE-subsidie kan van toepassing zijn, investeringszekerheid Nadelen: •    Bij een veldopstelling is er sprake van concurrentie met andere land gebonden activiteiten •    Relatief hoge landschappelijke impact in veldopstelling •    Productie is niet stuurbaar •    Kan lokaal leiden tot overbelasting van het elektriciteitsnet Voor 1% van het energiegebruik NL zijn 21 miljoen zonnepanelen nodig van 345 W. Installaties vanaf 345 W tot 50 MW.

 

Zonnewarmte Met een zonthermieinstallatie kan veel energie worden opgewekt. Een realistische potentie in 2050, bedraagt zonthermie 4% van het huidige energiegebruik. Voordelen: •    Bij inzet van daken is de ruimtelijke impact beperkt •    Het systeem is onderhoudsarm •    SDE++ subsidie wordt van toepassing, investeringszekerheid •    Leidt niet tot overbelasting van het elektriciteitsnet •    Het ruimtebeslag van thermische panelen per opgewekte eenheid energie is aanzienlijk lager dan bij een PV-paneel Nadelen: •    Voor optimale benutting is een warmtenet wenselijk •    Productie is niet stuurbaar •    Bij een veldopstelling is er sprake van concurrentie met andere land gebonden activiteiten •    Relatief hoge landschappelijke impact in veldopstelling Voor 1% van het energiegebruik NL zijn 7 miljoen zonnethermiepanelen nodig van 900 W. Installaties vanaf 650 W tot tientallen MW.

 

Biomassa en vergisting     Lokaal beschikbare biomassa heeft de potentie om 7% van de huidige energievraag te voorzien. De potentie is groter wanneer ook biomassa wordt geïmporteerd. De soort biomassa bepaalt in de regel of verbranding of vergisting van toepassing is.    Voordelen: •    De ruimtelijke impact van een vergistingsinstallatie of biomassketel is klein •    Draagt bij aan de afval problematiek •    De productie is stuurbaar •    In geval van vergisting kan gebruik worden gemaakt van de gasinfra •    SDE-subsidie beschikbaar  Nadelen: •    De afkomst van de biomassa bepaalt de bijdrage de mate van bijdrage aan CO2-reductie •    Bij het gebruik van houtige biomassa kan de ruimtelijke impact groot zijn •    Sprake van publieke zorg over de duurzaamheid Voor 1% van het energiegebruik NL zijn 847 biovergisters nodig van 2.900 m³/uur. Installaties van honderden kuubs/uur (swirl) tot duizenden kuubs/uur

Aardwarmte (geothermie) Op verscheidende plekken in Nederland kan warmte aan de bodem worden onttrokken. Uit het EBN masterplan aardwarmte blijkt dat 9% van het energiegebruik NL uit geothermiebronnen kan worden gehaald.   Voordelen: •    Per geothermie bron kan veel CO2-reductie worden behaald. •    SDE-subsidie van toepassing •    Productie is stuurbaar •    Lange levensduur  •    Minimale concurrentie met land gebonden activiteiten Nadelen: •    Voor stedelijke inpassing is een warmtenet noodzakelijk •    Sprake van publieke zorg over kans op aardbevingen •    Omvangrijke investering noodzakelijk •    Behelst een uitvoerig voortraject  Voor 1% van het energiegebruik NL zijn 115 bronnen van 30 MW nodig.

Restwarmte  Bij veel processen ontstaat restwarmte. Deze warmte is niet meer nuttig voor het proces. Restwarmte is energie die nog van voldoende kwaliteit is om in te zetten voor woning en utiliteitverwarming. Restwarmte ontstaat o.a. bij de opwekking van elektriciteit in kolen en gascentrales. Dit kan afkomstig zijn van elektriciteitscentrales. De potentie restwarmte is 4% van het energiegebruik NL.   Voordelen: •    Voor de generatie van deze warmte is hoe dan ook beschikbaar •    Minimale concurrentie met land gebonden activiteiten •    Kan helpen bij de positieve vorming van de publieke opinie omtrent industrie •    Voorkomt warmte verontreiniging in de lucht of oppervlaktewater Nadelen: •    Locatie van restwarmte sluit niet altijd aan bij de locatie van warmtevraag •    Door optimalisaties kan een deel van de restwarmteproductie verdwijnen •    Voor het gebruik van restwarmte in de verwarming van woningen en utiliteit is een warmtenet noodzakelijk •    De gebruikte bron hoeft niet hernieuwbaar te zijn

 

Omgevingswarmte Omgevingswarmte is er in verschillende vormen. Omgevingswarmte kan worden onttrokken aan buitenlucht, oppervlaktewater en de bodem. De potentie restwarmte is 3% van het energiegebruik NL. Deze potentie wordt veelal gebruikt in combinatie met een warmtepomp.   Voordelen: •    Omgevingswarmte lucht is overal beschikbaar •    Omgevingswarmte uit water is tevens in overvloed beschikbaar Nadelen: •    Warmtepompen maken gebruik van elektriciteit. Grootschalig gebruik van warmtepompen kan het elektriciteitsnet overbelasten. •    Beperkte ruimte

 

Conclusie

Uit de analyse blijkt dat er misschien wel teveel moet gebeuren in korte tijd. De ontwikkeling in het percentage duurzaam opgewekte energie gaat te langzaam en er wordt nog te weinig met energiebesparing gedaan. Dit is opmerkelijk, want het potentieel voor zowel duurzame energie als besparing is meer dan voldoende om de energietransitie te realiseren. 

De vraag is dus: Waarom gaat de ontwikkeling niet sneller? Alle ingredienten zijn immers aanwezig. 

In het volgende artikel gaan we hier dieper op in. We bespreken waarom de ontwikkeling nog altijd niet snel genoeg gaat en wat de overheid doet om jou te stimuleren.  Er zijn bijvoorbeeld veel verschillende soorten subsidies ontwikkeld om specifieke technieken te helpen ontwikkelen.

Als ondernemer kun je slim gebruik maken van deze subsidies. Dit kan veel voordeel opleveren. Hoe dit precies werkt en welke kansen er voor jou zijn bespreken we in het volgende artikel. Deze ontvang je morgen in de mailbox.

Leestijd: 5 minuten