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.
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.
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.
Energieblog van Jasper Vis 
Er is meer dan 28,5 miljard KWh per jaar nodig van windmolens omdat er 25 % inpassingsverliezen zijn.. Er moet dus nog een derde bij.. ongeveer 9 mijard kwh dus. Maakt 37, 5 miljard Kwh. Maar misschien heeft steinbuch die wel meegerekend.. ???
En ik heb wel eens begrepen dat een accu zich ook vanzelf ontlaadt,.. Als dat met de moderne lithium-accu’s ook zo is ?? Dan moet je rekenen met XX % per jaar verlies.. Als steinbuch die ook meegenomen heeft weet ik niet natuurlijk.
Okay. Goed te horen dat het bij nader inzien toch duidelijk is in het artikel.
Dit gaat alleen over windenergie. Tel daarbij op het bijna ontelbare aantal lokaties waar zonnestroom kan worden opgewekt (en opgeslagen) en het plaatje ziet er heel wat realistischer uit. De opbrengst van onze 32 panelen op een gewoon woonhuis (wel gunstige lokatie) is voldoende voor ruim 50k elektrische kilometers. Met één powerpack erbij van (straks) 15k euro (100 kWh) draait het helemaal op zichzelf. Kopieer dit een aantal malen en het probleem is opgelost.
De aanname van 24 miljoen kWh/jaar voor een windturbine op zee is tamelijk laag. De landmolens langs de dijken boven Urk doen al meer dan 25 miljoen kW per jaar.
Overigens is de door DNV-GL gehanteerde 760 kWh/kWp.jr “nogal” conservatief voor zonnestroom, zelfs met meerdere oriëntaties, en al helemaal komende jaren met nog verder gaande efficiëntie verbetering. En er valt sowieso steeds meer licht op ons stukske aardbol:
http://www.polderpv.nl/nieuws_PV130.htm#4jan2016_nationale_instralingsdata_KNMI_tm_2015
Een niet gebezigde veel effectievere oplossing is natuurlijk gewoon minder rijden in die (elektrische) blikken. U weet wel. Voorkomen is beter dan genezen… 😉
Als je alleen al bedenkt hoeveel meer mensen vandaag per trein reizen dan 20 jaar geleden is het niet moeilijk je voor te stellen dat alles er over 20 jaar weer heel anders uitziet. Wie had je geloofd als je in 2000 zou hebben gezegd dat in 2016 in Utrecht de grootste fietsenstalling ter wereld gebouwd wordt, voor wel 12500 fietsen!
Wat zou er allemaal kunnen veranderen als electrische auto’s ook nog automatisch kunnen rijden. Automatische deelauto’s, taxi’s, groepstaxi’s, zodat wij ook met het openbaar vervoer veel makkelijker precies kunnen komen waar we willen zijn? En misschien kunnen wij in de toekomst dan uit met veel minder auto’s. En dan gaat zo’n transitie ook veel sneller.
Wij zullen het zien gebeuren. En wij hebben invloed hoe het gebeurt. En daarvoor zijn tweedekamer moties als deze van Jan Vos zo belangrijk. Het zou toch prachtig zijn: alle nieuwe autos in 2025 zonder emissies! Mooi idee: niet meer tanken bij Esso of Shell, en de olie komt niet uit Saoedi Arabië, maar wij tanken direct bij “Ymuiden Ver”, of van ons eigen dak.
Verwacht dat een flink deel van de auto’s ook voorzien zullen worden van waterstof/brandstofcel- combinaties. Genereren van waterstof is ook nog een ideaal middel om “overproductie” van duurzame energie mee op te slaan.
Brandstofcellen hebben een rendement van ca 70%
Accu’s bijna 100%
Daarom dempnk dat accu populair zulle n worden en voorlopig blijven
Deze benaderingen gaan allemaal uit van een gedehumaniseerd bedrijfsperspectief.
Daarom hierbij een consumenten perspectief, daarmee gaat de energietransitie sneller.
Een vestas 126 windmolen wekt 10 miljoen kWh per jaar op, volgens de website van de fabrikant.
Een enkele auto verbruikt ca 4000 kWh per jaar
Dus 2500 auto gebruikers hebben samen 1 windmolen nodig. Waarom zouden die mensen hun gezamenlijke windmolen op zee zetten als hem ook in de eigen regio kunnen bouwen?
Een eigen windmolen wekt veel goedkopere stroom op dan een commercieel windpark op zee.
Eigenlijk is deze afweging vergelijkbaar als die tussen een eigen auto of altijd met de taxi, wat veel duurder is. Waarom zou de consumenten markt voor de veel duurdere offshore optie kiezen?
Mooie en leerzame artikelen!
Het hangt er vanaf welke zonnepanelen er op daken worden gelegd. Ik heb Sanyo/Panasonic op mijn dak liggen vanwege beperkt dakoppervlak. Opbrengst ligt al 6 jaar boven de 1000kWh/kWp/jaar.
Graag telkens als het woord stroom , elektriciteit gebruiken !
Stroom is een onderdeel van elektrische energie ! Zo ook spanning !