Stopt Denemarken met windenergie?

Sommige media (waaronder Z24) berichtten dat de bouw van offshore windparken in Denemarken is afgeblazen omdat de Deense stroomprijs zo hoog is door de kosten van windenergie. Is dat waar? Zijn de kosten van duurzame energie opgelopen tot 66% van de stroomprijs in Denemarken (zoals her en der op twitter werd gesuggereerd) en stoppen de Denen met de uitbouw van windenergie? Laten we de stand van zaken eens op een rij zetten. Het korte antwoord is 2 keer ‘nee’.

Heffing voor duurzame energie ongeveer 10% van Deense stroomprijs

Eerst maar eens naar de stroomprijs kijken. Het klopt dat de Deense stroomprijs voor huishoudens relatief hoog is vergeleken met andere landen. Dit komt echter niet doordat 66% van de stroomprijs nodig is voor de financiering van duurzame energie zoals sommigen suggereren. De meerkosten van duurzame energie worden in Denemarken op dit moment gefinancierd via de zogenaamde PSO heffing. Die heffing (blauw in de grafiek hieronder) is verantwoordelijk voor ongeveer 10% van de stroomprijs voor huishoudens. Er wordt veel meer belasting geheven op elektriciteit, maar de opbrengst daarvan gaat niet naar duurzame energie, maar in de schatkist (in de grafiek hieronder ‘electricity and supplement charge’ en ‘VAT’). Zie voor details dit rapport over de Deense energietransitie van Agora Energiewende en de Deense technische universiteit DTU (p.61).

opbouw stroomprijs huishoudens Denemarken

In 2010 stopte Denemarken ook niet met windenergie

Het bericht dat Denemarken zou gaan stoppen met windenergie is niet nieuw. Een paar jaar geleden deed dat verhaal ook al eens ten onrechte de ronde op basis van een Brits krantenartikel uit 2010. Windenergie was toen goed voor 22% van het totale elektriciteitsgebruik in Denemarken. Windenergie werd de afgelopen jaren verder uitgebouwd en in 2015 was het goed voor 42% van het totale Deense elektriciteitsverbruik, zoals de grafiek hieronder van Energienet.dk laat zien.

Denemarken aandeel windenergie in stroomproductie 2000-2015

‘Near shore’ windparken (350 MW) staan ter discussie

Er is op dit moment in Denemarken discussie over 5 zogenaamde ‘near shore’ windparken met een totaal vermogen van 350 MW die gepland zijn op een afstand van 4 tot 20 km van de kust (zie het kaartje hieronder). De nieuwe Deense regering heeft voorgesteld deze windparken te schrappen en daarbij waren de kosten inderdaad een belangrijk argument. De discussie over de ‘near shore’ windparken is in Denemarken nog volop gaande. Deze week stelde de overheid voor de ‘near shore’ windparken te vervangen door een windpark ‘Horns Rev 4’. De Deense brancheorganisatie is daar geen voorstander van.

Denmark Nearshore-Wind-Tender-Sites

Windpark op zee ‘Horns Rev 3’ (400 MW) is in aanbouw

Als de ‘near shore’ windparken zouden worden geschrapt, zou dat betekenen dat Denemarken stopt met de bouw van windparken op zee? Nee, dat is niet het geval. Afgelopen jaar werd de tender afgerond voor het volgende windpark op zee: ‘Horns Rev 3’ van 400 MW. Vattenfall kondigde recent aan ruim €1 miljard te gaan investeren in de bouw van het windpark en dat het in 2018 operationeel moet zijn. De uitkomst van de tender voor Horns Rev 3 was met 10,3 cent per kWh de laagste ter wereld tot nu toe. Het transformatorplatform voor dit windpark is gebouwd in Nederland door HSM en Hollandia offshore en staat al op zijn plaats.

Tender voor daaropvolgende windpark op zee ‘Kriegers Flak’ (600 MW) loopt

De tender voor het daaropvolgende Deense windpark op zee loopt al en wordt naar verwachting eind dit jaar afgerond. Het offshore windpark ‘Kriegers Flak’ krijgt een capaciteit van 600 MW en komt vlakbij het drielandenpunt van Denemarken, Duitsland en Zweden te liggen. Bijzonder aan dit windpark is dat het zowel op het Deense als het Duitse elektriciteitsnetwerk wordt aangesloten, zoals de illustratie hieronder laat zien. Daarmee gaat Kriegers Flak niet alleen duurzame energie leveren, maar vergroot het ook de mogelijkheid van elektriciteitstransport tussen Denemarken en Duitsland. De 2 transformatorplatforms voor Kriegers Flak worden opnieuw gebouwd in Nederland door Hollandia Offshore.

kriegers flak offshore grid

Hoger aandeel windenergie dan enig ander land

De Deense capaciteit voor windenergie op zee zal de komende jaren dus met zeker 1000 MW groeien. Het aandeel windenergie in het nationale elektriciteitsverbruik komt daarmee boven de 50%. Meer dan enig ander land ter wereld voor zover ik weet.

 

 

 

 

Over windmolens voor ‘opwarmings-ietsist’ Martin Sommer

Martin Sommer schreef zaterdag in de Volkskrant een kritische column (€0,25 via Blendle) over windenergie. Sommer schrijft dat hij geen klimaatscepticus is maar noemt zichzelf een ‘opwarmings-ietsist’ wat betekent “bij twijfel geen risico’s nemen”. Hij vraagt zich af waarom we het land volbouwen met ‘die idiote windmolens’.

“Windenergie is krankzinnig duur en levert heel weinig op”, schrijft Sommer. Het leek me daarom de moeite waard te kijken naar de kosten van verschillende opties voor CO2-reductie en hoe windenergie dan scoort. Zijn er voor een ‘opwarmings-ietsist’ goedkopere opties om klimaatverandering binnen de perken te houden?

In april werd het Interdepartementale Beleidsonderzoek (IBO) naar de kostenefficiëntie van CO2-reductiemaatregelen gepubliceerd. Het rapport is opgesteld onder leiding van het ministerie van Financiën en onderbouwd met een uitvoerige studie van ECN en PBL. In het IBO onderzoek zijn alle opties voor CO2-reductie in Nederland op een rij gezet. Een interessant rapport dat er – als ik me niet vergis- kwam op verzoek van de VVD en D66 in de Tweede Kamer. Met klimaatverandering is veel geld gemoeid (zowel wat betreft de schade door klimaatverandering als de kosten voor het beperken van de CO2-uitstoot). Daarom is het verstandig om regelmatig op een rij te zetten wat verschillende maatregelen kosten.

Dit schrijft het IBO over windenergie op land: “Wind op land is een van de goedkoopste technieken voor hernieuwbare energie (€ 73 per ton [CO2-reductie, JV] in 2020, € 20 in 2030). Tot 2030 wordt een verdere kostendaling verondersteld door dalende investeringskosten, hogere draaiuren en een stijgende elektriciteitsprijs. Tegen die tijd is wind op land bijna kostenneutraal. Bij de kostenbenadering is rekening gehouden met systeemkosten voor balanceren en op- en afschakelen van centrales.”

Alle opties voor CO2-reducties zijn in het IBO in een grafiek uitgezet (zie hieronder) met de goedkoopste optie links en de duurste optie helemaal rechts. De grafiek hieronder voor 2020 laat zien dat windenergie op land van alle opties bijna helemaal links staat. Er zijn maar een paar opties die goedkoper zijn (een aantal energiebesparende maatregelen en reductie van andere broeikasgassen). Alle andere opties zijn duurdere dan windenergie op land.

IBO kostencurve 2020 aanvullend.PNG

In 2020 is windenergie op zee volgens het IBO nog relatief duur, maar in 2030 (zie grafiek hieronder) zijn de kosten aanzienlijk gedaald en lijkt wind op zee in Nederland een van de centrale opties voor CO2-reductie (de breedte van het blok geeft aan hoeveel CO2-reductie er met een maatregel mogelijk is).

IBO kostencurve 2030 aanvullend.png

Het antwoord op de vraag van Sommer is dus: omdat windenergie op land een van de goedkoopste opties is om de uitstoot van CO2 te beperken.

Dat windenergie in Nederland 50 miljard euro zou kosten zoals de ‘twaalf apostelen’ van Martin Sommer stellen en dat u daar €500 per jaar voor moet betalen is dan ook onzin. Misschien schrijf ik daar ook nog wel eens een blog over. Voor nu zult u zelf moeten bepalen welke informatie u serieuzer neemt: het IBO-rapport onder leiding van het ministerie van financiën waarin alle opties voor CO2-reductie op een rij worden gezet of ‘een groepje gepensioneerde kerngeleerden die zich tegen de grootschalige bouw van windmolens hebben gekeerd’ (in de woorden van Martin Sommer).

Niet alleen Nederland zet in op windenergie

Sommer doet het voorkomen alsof windenergie in Nederland alleen ontwikkeld wordt door het Energieakkoord waarmee ‘tegenspraak de nek is omgedraaid’. Als dat waar zou zijn, dan zou er in landen zonder Energieakkoord geen windmolens neergezet worden. De internationale statistieken van windenergie (bron: GWEC) laten echter zien dat windenergie wereldwijd snel groeit.

windenergie vermogen wereldwijd tm 2015

En dat het grootste windenergie vermogen staat opgesteld in totaal verschillende landen als China, de VS, Duitsland, India en Spanje.

Top10 windenergie wereld 2015

Kortom: windenergie is een wereldwijde trend en geen Nederlandse frats uit het Energieakkoord.

Belooft EenVandaag luchtkastelen?

EenVandaag had vandaag een item over windenergie naar aanleiding van het nieuwe windpark in de Wieringermeer. Dat windpark kreeg deze week groen licht van de Raad van State en wordt een van de grootste windparken van Nederland met een vermogen van 300 tot 400 MW. Dat lijkt me een goede aanleiding voor een item over windenergie. Dat daarin omwonenden aan het woord komen die zich tot de Raad van State verzet hebben tegen het windpark lijkt me ook logisch.

EenVandaag gaat in het item ook in op nut en noodzaak van windenergie en andere energiebronnen. En slaat daarbij de plank nogal mis. Laten we een aantal uitspraken uit de uitzending eens nader bekijken.

Voice-over: “Want hoeveel windmolens je ook bouwt, je zult nooit voldoende elektriciteit opwekken om de 14% duurzame energie te halen die het Energieakkoord beoogd.”

EenVandaag doet alsof er in het Energieakkoord alleen op windenergie wordt ingezet. Het tegendeel is waar. Alle in Nederland beschikbare duurzame energiebronnen zullen de komende jaren sterk groeien volgens de afspraken in het Energieakkoord: zoals zonne-energie (x8 in periode 2013-2020), aardwarmte en warmte/koude-opslag (x6) en de bijstook van biomassa (x3). Zie de onderstaande tabel uit een publicatie van het Planbureau voor de Leefomgeving.

toename duurzame energie volgens het energieakkoord 2020 2023

Dat de doelstelling van 14% duurzame energie in 2020 niet met alleen windmolens gehaald zal worden is dan ook een waarheid als een koe. Niemand heeft ook beweert dat dat het plan zou zijn.

Jeroen Hetzler (‘Groene Rekenkamer’): “Windmolens gaan 10 tot 15 jaar mee, op land soms langer. Op zee is de slijtage dermate groot dat ze eigenlijk na 12 jaar al niks meer doen.”

Windturbines worden tegenwoordig gecertificeerd voor een levensduur van 25 jaar. De windturbines van het eerste windpark op zee ter wereld bij Vindeby in Denemarken hebben inmiddels 25 jaar elektriciteit geproduceerd.

In het item ligt de nadruk op de subsidie die windmolens krijgen. In dat verband is het de moeite waard om te melden dat een eigenaar van een windpark alleen subsidie krijgt als de windmolens stroom produceren. Als de windmolens het niet meer zouden doen, dan krijgt de eigenaar dus ook geen subsidie.

Voice-over: “8 miljard euro is de jaarlijkse subsidie die het Rijk beschikbaar stelt voor de bouw van windmolens”

Er wordt geen subsidie gegeven voor de bouw van windmolens, maar voor de duurzame energie die windmolens produceren. Voor windenergie op land kan SDE+ subsidie aangevraagd worden. Daarbij concurreert windenergie op land met andere vormen van duurzame energie. De projecten die tegen de laagste kosten duurzame energie leveren krijgen subsidie toegekend. Als een andere technologie goedkoper is, dan zou windenergie op land geen subsidie krijgen.

In 2016 is het totale budget voor de SDE+ tender eenmalig 8 miljard euro voor alle vormen van duurzame energie. Dat is geen jaarlijkse subsidie, maar het maximale bedrag dat over de looptijd van de projecten (voor wind- en zonne-energie 15 jaar) wordt uitbetaald.

Voice-over: “De harde feiten zijn dat zonnepanelen voorlopig te weinig rendement opleveren en windenergie simpelweg geen toekomst heeft”

Wat betreft zonnepanelen is de vraag welk rendement er bedoeld wordt. Als het gaat om de energieopbrengst: in Duitsland leverde zonnepanelen in 2015 met 37 miljard kWh meer elektriciteit dan gascentrales (30 miljard kWh). Als het gaat om het financiële rendement: in Dubai leverde een tender afgelopen maand een groot zonne-energie project op tegen een prijs van 2,6 eurocent per kWh. Tegen die prijs kan vrijwel geen andere energiebron stroom produceren. Natuurlijk is er in Dubai aanzienlijk meer zonlicht dan hier in Nederland en is de kostprijs van zonne-energie daardoor hier hoger (12,8 ct/kWh volgens ECN). Het laat wel zien hoe spectaculair de kosten van zonne-energie zijn gedaald en dat er met het rendement van zonnepanelen weinig mis is. Zonne-energie is de afgelopen jaren wereldwijd dan ook jaarlijks met dubbele cijfers gegroeid.

Ook het vermogen van windenergie is afgelopen jaren wereldwijd sterk gegroeid, zie de grafiek hieronder van GWEC. De stelling dat windenergie geen toekomst heeft roept de vraag op waarom nogal verschillende landen als China, de VS, Duitsland en Brazilië (om er maar een paar ten noemen) op grote schaal investeren in windenergie. Kennelijk zien zij wel een toekomst voor windenergie.

windenergie vermogen wereldwijd tm 2015

In Nederland is windenergie op land de goedkoopste bron van duurzame elektriciteit volgens het overzicht dat ECN jaarlijks maakt, zie de grafiek hieronder.

Duurzame elektriciteitsopties NL 2016 eindadvies

Afgelopen maand werd het Interdepartementale Beleidsonderzoek (IBO) naar de kostenefficiëntie van CO2-reductiemaatregelen gepubliceerd.  Hierin wordt voor CO2-reductie in Nederland naar alle mogelijk opties gekeken. Daarbij blijkt windenergie op land in Nederland een van de goedkoopste opties voor CO2-reductie is (de kostenberekening in het IBO is inclusief de systeemkosten voor balancering en op- en afschakelen van centrales).

Voice-over: “Volgens de Groene Rekenkamer moet Nederland direct investeren in alternatieven die wel perspectief bieden.” Jeroen Hetzler (‘Groene Rekenkamer’): “Een goed alternatief is het bouwen van thoriumcentrales.”

Op de website van EenVandaag zegt Jeroen Hetzler: “Het zou veel beter, veel efficiënter en veel goedkoper zijn te investeren in een thoriumcentrale. Een dergelijke centrale zorgt er voor dat energie altijd voorradig is. Als we afhankelijk zijn van alleen maar wind- en zonne-energie is het maar de vraag of mijn toiletlampje het doet op elk gewenst moment.”

Dit is wat mij betreft de meest opmerkelijke uitspraak in de uitzending. Nederland zou direct moeten investeren in de bouw van thoriumcentrales. De techniek van thoriumcentrales met gesmolten zout is echter nog in ontwikkeling en we kunnen op dit moment helemaal geen thoriumcentrales bouwen. Er is eerst nog veel onderzoek nodig. Volgens pleitbezorger van thoriumcentrales prof. Kloosterman van de TU Delft zijn er nog technologische hordes te nemen en kan het nog wel enkele decennia duren voor er een werkende thoriumreactor bestaat. Over de kosten van een dergelijke reactor is voor zover ik weet nog weinig bekend.

Als we moeten wachten op een thoriumcentrale, dan blijft het licht op het toilet naar verwachting dus nog enige decennia uit.

 

 

Wordt komende 7 jaar meer zon&wind capaciteit gerealiseerd dan fossiel in periode 2000-2023?

BNR radio vroeg mij de volgende uitspraak te checken: “De komende zeven jaar zal in Nederland meer zon- en windcapaciteit worden gerealiseerd dan in de gehele periode van 2000 tot 2023 aan fossiele capaciteit.” De uitspraak komt uit een interessant artikel van Maarten van der Kloot Meijburg en Ruut Schalij op FTM over de ‘onstuitbare opmars van zonne-energie’. Hieronder de onderbouwing bij de factcheck op de radio die hier terug te luisteren is.

Veel fossiele capaciteit bijgebouwd tussen 2000 en 2015

Laten we eerst eens kijken hoeveel fossiele capaciteit voor elektriciteitsproductie er naar verwachting gebouwd wordt in de periode 2000-2023. Netbeheerder TenneT publiceert elk jaar een rapport over de leveringszekerheid van de elektriciteitsvoorziening. In dat rapport staat een mooi overzicht van de leeftijd van de Nederlandse elektriciteitscentrales op 1 januari 2015, zie hieronder. Als we het vermogen jonger dan 15 jaar optellen, dan zien we dat er tussen 2000 en 2015 in het totaal ca.13.300 MW fossiel vermogen (gas en kolen) bijgebouwd is.

leeftijdsopbouw elektriciteitsproductie NL op 1-1-2015

Komende jaren nauwelijkse nieuwe fossiele capaciteit

Er is op dit moment een forse overcapaciteit voor fossiele centrales in Nederland. Er zal daarom de komende jaren weinig vermogen bijgebouwd worden. Volgens het TenneT rapport zijn er in de periode tot 2022 zijn enkele nieuwbouwplannen bevestigd met een vermogen van  300 MW (excl. afval). Daarmee schatten we het nieuwe fossiele vermogen in de periode 2015-2022 op 13.600 MW.

Windenergie op land

De andere helft van het antwoord is de nieuwe zon- en windvermogen dat de komende zeven jaar gebouwd gaat worden. We beginnen met het makkelijkste deel, namelijk windenergie. Daarvoor zijn namelijk in het Energieakkoord concrete afspraken gemaakt over de doelstelling voor 2020/23. In 2020 moet er 6000 MW windenergie op land staan, terwijl er in 2015 volgens het CBS ruim 3000 MW stond. Dat betekent dat er de komende jaren 3000 MW windenergie op land bij komt.

Windenergie op zee

In het Energieakkoord is afgesproken dat er in 2023 een totaalvermogen van 4450 MW windenergie op zee zal staan. In 2015 stond er volgens het CBS nog maar 357 MW. Dat betekent dat er tot 2023 een vermogen van 4100 MW bijgeplaatst zal worden. De eerste stap is het windpark Gemini ten noorden van de Waddeneilanden dat naar verwachting dit jaar opgeleverd zal worden. De plannen voor de parken daarna zijn al uitgewerkt inclusief een compleet nieuw wettelijk kader.

Zonne-energie

Het inschatten van de hoeveelheid zonne-energie die er bij zal komen is lastiger. Er is geen officiële doelstelling en het is lastig te voorspellen waar en wanneer zonneprojecten gerealiseerd gaan worden (en het zijn er heel veel…). Sterker nog, er zijn zelfs nog geen CBS-cijfers voor het opgesteld vermogen aan zonnepanelen in 2015. Volgens het zogenaamde PIR-register stond er eind 2015 een totaal vermogen van 1322 MW. Niet alle zonne-energiesysteem staan echter in het PIR-register. Ik gebruik  daarom de schatting van de onvolprezen Peter Segaar die zijn levenswerk maakt van het verbeteren van de statistiek van zonnepanelen in Nederland: 1500 MW eind 2015.

Van der Kloot Meijburg en Schalij rekenen erop dat er in 2023 in Nederland 10.000 MW aan zonnepanelen kan staan. Dat lijkt me veel, dus laten we eens kijken wat de Nationale Energieverkenning (NEV) erover zegt.

NEV-2015 opgesteld vermogen tm 2030

Dat verschilt verrassend weinig: de Nationale Energieverkenning 2015 rekent op circa 9000 MW zonnepanelen in Nederland in 2023. Dat betekent 7500 MW meer dan in 2015.

Zon- en windcapaciteit tot 2023

In de tabel hieronder een samenvatting van de gegevens over wind- en zonne-energie. Naar verwachting komt er in de komende 7 jaar ruim 14.500 MW aan nieuw wind- en zonne-energievermogen bij.

Capaciteit in 2015 Capaciteit 2023 Nieuwe capaciteit 2016-2023
Wind op land 3.019 6.000 2.981
Wind op zee 357 4.450 4.093
Zonnepanelen 1.500 9.000 7.500
Totaal wind&zon 4.876 19.450 14.574

Dat is meer dan dan de 13.600 MW fossiel vermogen die er naar verwachting bijgebouwd wordt in de periode 2000-2023. Hoe de capaciteit zich in de toekomst gaat ontwikkelen is natuurlijk per definitie onzeker. Als in 2023 het wind- en zonne-energievermogen 1000 MW lager uitvalt, dan is de uitspraak Van der Kloot Meijburg en Schalij toch niet waar.

Samenvattend is daarom mijn oordeel over de uitspraak: grotendeels waar.

 

Toegift

Het opgestelde vermogen is één ding, maar de daadwerkelijke elektriciteitsproductie is natuurlijk minstens zo belangrijk. Daarom als toegift de elektriciteitsproductie in de komende jaren volgens de NEV-2015. In 2023 komt naar verwachting 1/3e van de totale Nederlandse stroomproductie uit windenergie (27%) en  zonne-energie (6%).

NEV-2015 elektriciteitsproductie naar bron 2015-2030

Alle auto’s op duurzame elektriciteit?

In mijn achterhoofd knaagde nog een getalletje uit de Volkskrant van zaterdag. Om alle auto’s in Nederland op stroom te laten rijden zou volgens Jaap van Driel 60 miljard kilowattuur (kWh) per jaar nodig zijn. Dat leek me veel, want dat is ongeveer de helft van het totale stroomverbruik in Nederland. Dat wilde ik nog wel eens narekenen. Dat hoeft nu niet meer, want natuurkundige en energietwitteraar Henri Bontenbal deed op twitter al een sommetje op de achterkant van een bierviltje.

Alle Nederlandse auto’s samen rijden 114 miljard kilometer per jaar

Het sommetje van Henri Bontenbal ging als volgt: alle Nederlandse personenauto’s samen reden in 2014 volgens het CBS 114 miljard kilometer. Met het verbruik van een elektrische BMW i3 van 0,15 kWh per kilometer zou er 17,1 miljard kWh nodig zijn om al die kilometers elektrisch af te leggen. Hij koos het verbruik van de BMW i3 als gemiddelde van grote en kleine elektrische auto’s op basis van dit overzicht.

Ondertussen wordt elders in Nederland zelfde sommetje gemaakt

Tegelijkertijd zat Maarten Steinbuch (hoogleraar automotive technology) elders in Nederland een blog te schrijven met dezelfde vraag: hoeveel stroom is er nodig als alle auto’s elektrisch zouden rijden? Steinbuch besluit ‘heel streng’ te zijn en te rekenen met een verbruik van 0,25 kWh per kilometer om zeker te zijn dat alle transport- en laadverliezen meegenomen zijn. Steinbuch komt daarmee op 28,5 miljard kWh per jaar. De helft van de hoeveelheid waar Jaap van Driel in de Volkskrant op uit kwam.

Op twitter volgde een interessante uitwisseling van verbruiksgegevens van mensen die nu al in een elektrische auto rijden. Die cijfers lijken het beeld te bevestigen van flinke spreiding tussen kleine elektrische auto’s en de zwaardere Tesla S. Die cijfers (geen representatieve steekproef natuurlijk) lijken te bevestigen dat 0,25 kWh per kilometer een redelijke aanname is (en twee keer zo hoog onwaarschijnlijk).

Hoeveel windmolens zijn daarvoor nodig?

Van Driel maakte in de Volkskrant ook interessante sommetjes over het opwekken van de stroom die nodig zou zijn als alle auto’s elektrische zouden rijden, bijvoorbeeld met windmolens. Laten we daar nog eens naar kijken met de uitkomst van het sommetje van Steinbuch (28,5 miljard kWh per jaar).

Eén windmolen op land van 3 MW produceert per jaar in de orde van 6,6 miljoen kWh elektriciteit. Dat betekent dat er ruim 4300 windmolens nodig zouden zijn om in een jaar net zoveel stroom te produceren als alle auto’s zouden gebruiken. Een stuk minder dan de 10.000 van Van Driel. Toch blijft wat mij betreft zijn conclusie overeind dat de benodigde windmolens in Nederland op land op dit moment waarschijnlijk niet in te passen zijn. Het zou bijna 13.000 MW windenergie op land vragen. Meer dan het dubbele van wat er in het Energieakkoord is afgesproken en de inpassing daarvan gaat zoals u weet moeizaam.

Op zee dan maar?

Voor productie van zoveel duurzame elektriciteit ligt het in Nederland voor de hand om naar windenergie op zee te kijken. Laten we rekenen met een windmolen op zee van 6 MW en 4000 vollasturen per jaar (windmolens op zee zijn groter en draaien meer uur per jaar omdat het op zee vaker en harder waait). Eén windturbine op zee produceert per jaar  24 miljoen kWh. Dan zijn er ongeveer 1200 windturbines op zee nodig met een gezamenlijk vermogen van ruim 7000 MW. Dat is veel, maar de ruimte ervoor is op de Nederlandse zee beschikbaar. Sterker nog, het gebied “IJmuiden-Ver” dat al aangewezen is voor windenergie (zie het kaartje hieronder) is ruwweg voldoende voor een dergelijk vermogen.

aangewezen windgebieden op zee

Of zou het ook kunnen met zonnepanelen?

DNV-GL (voorheen KEMA) en het Planbureau voor de Leefomgeving (PBL) publiceerden een interessant rapport over het potentieel van zonne-energie in de gebouwde omgeving van Nederland. Als alle bruikbare daken van woningen en utiliteitsgebouwen (400 km2) worden bedekt met zonnepanelen, dan past er 66.000 MWp (=MWpiek) aan vermogen op. Dat zou volgens DNV-GL en PBL per jaar 50 miljard kWh elektriciteit op kunnen leveren. Dus zonnepanelen op iets meer dan helft van alle bruikbare daken in Nederland zouden jaarlijks net zoveel stroom leveren als al die elektrische auto’s zouden verbruiken.

zonnepanelen met uitzicht op de Rabotoren

In het rapport concluderen DNV-GL en PBL dat er bij meer dan 16.000 MWp aan zonnepanelen maatregelen nodig zijn om overbelasting van het laagspanningsnetwerk te voorkomen. Door tijdelijk productiebeperkingen op momenten met hoge productie zou tot 27.000 MWp opgesteld kunnen worden zonder extra investeringen in netverzwaring (als het zonne-energie vermogen gelijkmatig verdeeld is over het laagspanningsnet). Elektrische auto’s kunnen een rol gaan spelen in het bufferen van zonnestroom als er een overschot is.

Wind- en zonne-energie inpassen in flexibel energiesysteem

En het moge duidelijk zijn: dit sommetje gaat over de hoeveelheid windmolens of zonnepanelen die in een jaar dezelfde hoeveelheid stroom produceert als alle auto’s aan elektriciteit zouden gebruiken. Dat wil niet zeggen dat die auto’s met alleen wind- of zonne-energie opgeladen kunnen worden. Want zoals u wellicht al eens gehoord heeft, waait het in Nederland wel vaak, maar niet altijd. Fluctuerende (maar voorspelbare) duurzame bronnen als wind- en zonne-energie moet je daarom inpassen in een slim en flexibel energiesysteem.

Mogelijke verbeteringen

De sommetjes hierboven zijn gemaakt op basis van de technologie die vandaag beschikbaar is. Als elektrische auto’s zuiniger worden (bijvoorbeeld omdat de accu’s lichter worden), windmolens meer productie halen of zonnepanelen efficiënter worden, dan valt het resultaat positiever uit. Dan zijn minder windmolens of zonnepanelen nodig.

 

Wat kosten kern en wind?

FD kern of wind“Bartjens” vroeg zich gisteren in het Financieele Dagblad (€) af wat beter is: kernenergie of windenergie. En of windenergie goedkoper is. Bartjens kijkt daarbij vooral naar de investeringen die komende jaren nodig zijn. Enerzijds voor de renovatie, bouw en ontmanteling van kerncentrales en anderzijds naar de investeringen in windturbines. Aanleiding lijkt de recente publicatie van de Europese Commissie over investeringen in kernenergie in Europa. Bartjens sluit het stuk over kosten af met de opmerking dat het nog onduidelijk is wat de renovatie en vervanging van windturbines gaat kosten. En dat het onduidelijk is of wind op termijn ook goedkoper is dan ‘kern’.

Er is echter wel degelijk een vergelijk te maken van de kostprijs per geproduceerde kilowattuur (kWh). Laten  we daarbij eens kijken naar de plannen voor een nieuwe Britse kerncentrale en de kostprijs van windenergie in ons eigen land.

Wat kost stroom uit een nieuwe kerncentrale?

Kernenergie heeft een zeer lage CO2-uitstoot en zou in die zin een rol kunnen spelen in het verlagen van de CO2-uitstoot van stroomproductie (de vraag blijft dan natuurlijk hoe we om moeten gaan met het kernafval). Op dit moment is een nieuwe kerncentrale in Europa echter geen goedkope optie. Voor de nieuwe kerncentrale die gepland is bij Hinkley Point, heeft de Britse overheid een garantieprijs gegeven van 11 ct per kWh. Dat betekent dat de stroom uit de kerncentrale een forse subsidie krijgt vergeleken met de marktprijs voor elektriciteit. De subsidie is gegarandeerd voor 35 jaar inclusief inflatiecorrectie. De garantieprijs wordt dus elk jaar aangepast aan de inflatie, zoals de grafiek hieronder laat zien. Gemiddeld over de looptijd van de garantieprijs is het nominale bedrag ca. 13-14 ct/kWh afhankelijk van de inflatie.

kerncentrale Hinkley kostprijs

De Europese Commissie becijferde in een eerder stadium dat  de totale subsidie -afhankelijk van de toekomstige stroomprijs- kan oplopen tot 17,6 miljard Britse pond. Na enkele aanpassingen in de regeling gaf de Europese Commissie in oktober 2014 goedkeuring voor de subsidie.

Ook in Nederland is een nieuwe kerncentrale niet mogelijk zonder flinke subsidie. Zoals premier Rutte bij de Algemene Politieke Beschouwingen in 2014 uitlegde, kan iedereen die dat wil een vergunning voor een nieuwe kerncentrale aanvragen. Er zijn echter geen aanvragen. Zoals de premier met gevoel voor understatement zei: ‘een businesscase voor een kerncentrale is op dit moment heel lastig rond te krijgen’.

Wat kost windenergie in Nederland?

Windenergie op land is in Nederland de goedkoopste bron van duurzame elektriciteit. Volgens het overzicht van de kostprijs van duurzame energie-opties in Nederland dat ECN jaarlijks maakt kost windenergie op land afhankelijk van de locatie 7,0 tot 9,3 ct per kWh. Deze kostprijs is bij de subsidieverlening voor duurzame energie (SDE+) de maximale bedragen. Daar moet de eigenaar van een duurzaam energiesysteem alle kosten uit dekken, inclusief het opruimen van de turbines aan het eind van de levensduur. De  SDE+ subsidie voor windenergie loopt 15 jaar en wordt niet gecorrigeerd voor inflatie.

Windenergie op zee

Voor de nieuwe windparken op de Nederlandse Noordzee worden komende jaren tenders gehouden. De partij met het laagste bod mag het windpark bouwen. Voor elke tender is vooraf een maximumprijs vastgesteld door Minister Kamp in lijn met de afspraak in het Energieakkoord dat de kosten met 40% gereduceerd worden. Zie de tabel hieronder.

maximum tenderbedragen NL wind op zee offshore 2016-2019

Daar komen de kosten van het netwerk op zee van TenneT van ca 1,5 ct/kWh nog bij. De totale maximale kostprijs van windenergie op zee inclusief daalt dus komende jaren van 13,9 naar 11,5 ct/kWh.

Bij de windparken op zee is de eigenaar verplicht de installaties aan het einde van de levensduur op te ruimen en daarvoor moet al bij de bouw van het windpark een financiële garantie voor geleverd worden.

Deze vergelijking lijkt te laten zien dat windenergie op land per kWh in Nederland aanzienlijk goedkoper is dan stroom uit een nieuwe kerncentrale in Europa. En dat de kostprijs van windenergie op zee er komende jaren ook onder zal duiken.

Vergelijking kostprijs over de hele levensduur

Om de kosten van elektriciteit uit verschillende bronnen echt goed te vergelijken moet je kijken naar de kosten en de elektriciteitsproductie over de hele levensduur van een project. De zogenaamde ‘Levelised Costs of Electricity‘ of LCOE. Het Amerikaanse bureau Lazard maakt elk jaar een overzicht van de LCOE van elektriciteitsproductie uit verschillende bronnen in de VS. In de meest recente studie van Lazard zijn de kosten van windenergie op land 3,2 tot 7,7 dollarcent per kWh en van kernenergie  9,7 tot 13,6 dollarcent per kWh.

Lazard 2015 LCOE energy sources US

De omstandigheden en cijfers voor de VS zijn anders, maar de conclusie vergelijkbaar. Windenergie is per geproduceerde kilowattuur goedkoper dan stroom uit een nieuwe kerncentrale.

Kosten CO2-reductie in Nederland

Op 9 april 2016 werd het Interdepartementale Beleidsonderzoek (IBO) naar de kostenefficiëntie van CO2-reductiemaatregelen gepubliceerd.  Hierin wordt voor CO2-reductie in Nederland naar alle mogelijk opties gekeken. Voor 2030 wordt daarbij ook kernenergie meegenomen. De resultaten voor CO2-reductie in 2030 voor windenergie en kernenergie zijn als volgt:

  • windenergie op land: €20 per ton CO2-reductie
  • windenergie op zee: €65 per ton CO2-reductie
  • kernenergie: €65 per ton CO2-reductie

De kostenberekening voor windenergie is daarbij inclusief de systeemkosten voor balancering en op- en afschakelen van centrales. Bij kernenergie is €0,6 miljard meegerekend voor de eindberging van radioactief afval. De kosten voor de ontmanteling van de kerncentrale is niet meegenomen omdat deze buiten de zichtperiode van de berekening vallen (door de lange levensduur van kerncentrales). In een gevoeligheidsanalyse schatten ECN en PBL dat meerekenen van een reserve voor de ontmantelingskosten  bij aanvang zou kunnen neerkomen op meerkosten van €17 per ton CO2-reductie. 

Ook deze studie bevestigt dat windenergie op land aanzienlijk goedkoper is dan een nieuwe kerncentrale. En dat de kostprijs van windenergie op zee ongeveer gelijk is aan die van kernenergie als je voor windenergie de kosten van back-up (voor als het niet waait) meeneemt.

Het einde van Broodje Bruinkool

In Duitsland was in 2015 de stroomproductie uit windenergie maar liefst 50% hoger dan in 2014, zie onderstaande grafiek van Agora Energiewende. Ter vergelijking: het totale stroomgebruik in Nederland was in 2014 volgens CBS 116 miljard kWh.

Windstroomproductie duitsland 2000-2015

Volgens de aanhangers van de ‘Broodje bruinkool‘ theorie moet de hoeveelheid verstookte bruinkool dus ook spectaculair zijn gestegen. Zij menen immers dat er door windenergie meer bruinkool verstookt moet worden. Kort gezegd komt de redenering hierop neer: als het niet waait is er een back-up nodig voor windenergie (correct) en daarom is er meer brandstof/bruinkool nodig dan zonder windenergie (nogal bizar).

De cijfers van Fraunhofer-ISE hieronder laten echter zien dat in 2015 de stroomproductie uit bruinkool 1% lager was dan in 2014. Volgens mij kan de ‘broodje bruinkool’ theorie nu definitief in de prullenbak.

Duitsland stroomproductiemix 2015 vs 2014

De ontwikkeling van jaar-op-jaar zegt natuurlijk lang niet alles, daarom hieronder een blik op de Duitse stroommix over de afgelopen 25 jaar. De belangrijkste ontwikkeling in die periode is enerzijds de afname van kernenergie (grijs) en anderzijds de groei van duurzame energie (groen). De laatste paar jaar is daarnaast de stroomproductie uit aardgas flink afgenomen.

Duitse stroommix 2000-2015.PNG

De Duitse stroomproductie uit bruinkool is de afgelopen 10 jaar niet of nauwelijks gedaald en domineert daarmee nog steeds de CO2-uitstoot van de Duitse stroomproductie zoals de grafiek hieronder van Agora Energiewende laat zien. [Zie deze eerdere blog over een gedachte-experiment over de CO2-uitstoot als bruinkool in Duitsland was afgebouwd in plaats van kernenergie]

CO2 duitse stroomproductie 1990-2015

Om de CO2-uitstoot van de Duitse stroomproductie verder te verlagen zal het gebruik van bruinkool omlaag moeten. Over bruinkool zijn we daarmee nog lang niet uitgepraat, maar het ‘broodje bruinkool’ verhaal is inmiddels ver over de datum, dus ik stel voor dat we dat in de prullenbak laten liggen.