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.

Betrouwbare stroomvoorziening vraagt geen kerncentrales maar flexibiliteit

Het Financieel Dagblad publiceerde afgelopen week op de voorpagina een artikel met als kop ‘Internetsector pleit voor kernenergie’, gebaseerd op een interview met branchevoorzitter Michiel Steltman (Stichting Digitale Infrastructuur Nederland). Laat ik eens op een rij zetten wat er in mijn ogen niet klopte aan het artikel. (Waarschuwing vooraf: voor wie hoopt dat dit een Pavlov-reactie is op het woord ‘kernenergie’ wordt deze blog een teleurstelling)

“De Nederlandse internetbedrijven eisen meer energiezekerheid.”, zo opent het artikel.

Laten we om te beginnen vaststellen dat de elektriciteitsvoorziening in Nederland tot de meest betrouwbare in de wereld behoort.  Volgens een vergelijking door de Europese toezichthouders in de energiesector scoort het Nederlandse netwerk uitstekend. Nederland staat Europees op de 4e plaats als het gaat om de betrouwbaarheid van het elektriciteitsnetwerk, zie de grafiek hieronder.  De grafiek laat het aantal minuten zien dat een klant met aansluiting op het distributienetwerk gemiddeld per jaar stroomstoring had in de periode 2008-2012. Voor Nederland gemiddeld 30 minuten per jaar. Volgens TenneT was de leveringsbetrouwbaarheid in Nederland 99,9999%  in 2014  en 99,9975% in 2015 (iets lager in 2015 door een grote storing in Diemen. En nee, die had niks met duurzame energie te maken). stroomstoring in minuten voor europese landen

Ik dacht begrepen te hebben dat de betrouwbare stroomvoorziening naast de goede internetinfrastructuur juist een belangrijke reden is voor datacenters om zich in Nederland te vestigen. Maar ik heb natuurlijk meer verstand van energie.

Michiel Steltman zegt in het artikel: ‘Alle aandacht voor vergroening en lokale opwekking is prima, maar het is buitengewoon onverstandig de optie voor centrale opwekking, bijvoorbeeld door middel van kernenergie, bij voorbaat uit te sluiten. Digitale economie betekent niet minder, maar meer energieverbruik. Dus we zullen alle vormen van opwekking hard nodig hebben.’

Ik ben het eens met Steltman dat we verschillende energiebronnen nodig zullen hebben en dat een volledig decentrale elektriciteitsvoorziening in Nederland een illusie is. Ik begrijp echter niet waar de gedachte vandaan komt dat er in Nederland alleen ingezet zou worden lokale opwekking. Er is inderdaad veel aandacht voor duurzame energie. Dat is ook hoog tijd, want Nederland heeft nu 5,5% duurzame energie en dat moet in 2020 14% zijn. Het is echter een misverstand dat duurzame energie per definitie lokaal zou zijn. Windenergie op zee is bijvoorbeeld een grootschalige vorm van stroomproductie en werkt alleen met een sterk centraal elektriciteitsnetwerk. Het is niet voor niks dat de beheerder van het nationale hoogspanningsnetwerk TenneT de netwerkverbinding van de nieuwe windparken op zee gaat aanleggen. Ook windenergie op land en zonne-energie hebben een sterk netwerk nodig omdat ze soms (veel) meer stroom leveren dan er lokaal gebruikt wordt.

Steltman lijkt te suggereren dat er in Nederland een tekort aan elektriciteitscentrales dreigt en er daarom kerncentrales nodig zijn. Het tegenovergesteld is echter het geval. Nederland heeft en groot overschot aan elektriciteitscentrales en er worden om die reden op dit moment zelfs centrales in de mottenballen gezet. Een pleidooi voor nieuwe centrales omwille van leveringszekerheid slaat dus de plank mis (daarbij maakt het niet uit of het een pleidooi is voor nieuwe kolen-, gas- of kerncentrales).

Dat duurzame energie per definitie zou leiden tot een minder betrouwbare elektriciteitsvoorziening is een misverstand, kijk maar naar Duitsland of Denemarken. Daar is het aandeel duurzame energie veel hoger dan in Nederland terwijl de betrouwbaarheid van de elektriciteitsvoorziening er nog net iets hoger is dan hier.

Verderop in het artikel staat: “Het waait niet altijd, de zon is wel eens onzichtbaar. De internetsector is waarschijnlijk een van de eerste die geconfronteerd worden met een meer wispelturige stroomlevering. Maar ook voor bijvoorbeeld de zorg speelt het een rol: willen we in een ziekenhuis liggen dat afhankelijk is van zonnepanelen?”

Het voorbeeld van ziekenhuis dat afhankelijk zou worden van zonnepanelen is wat mij betreft het dieptepunt van het artikel. Alsof iemand zou suggereren een ziekenhuis (of ICT datacenter) alleen van zonnepanelen te voorzien én de aansluiting op het netwerk te laten vervallen. In Nederland is het op dit moment voor vrijwel geen enkele gebruiker zinnig om de aansluiting met het stroomnet te laten vervallen. Tegen de hoge betrouwbaarheid van de Nederlandse elektriciteitsvoorziening van meer dan 99,99% kan vrijwel geen enkel systeem op.  De betrouwbaarheid van de stroomvoorziening in een ziekenhuis met zonnepanelen hangt af van de betrouwbaarheid van het netwerk en niet van de vraag of de zon schijnt.

Daarnaast hebben ziekenhuizen natuurlijk al jaren (ook toen onze stroomvoorziening nog volledig fossiel was) een noodstroomvoorziening. Een ziekenhuis dat afhankelijk zou van zonnepanelen is dus een misplaatst angstbeeld. (met dank aan Keimpe Bleeker die me erop was dat ik in een eerdere versie van de tekst de noodstroomvoorziening een te grote rol gaf).

Via twitter begreep ik van Leonard Fintelman dat datacenters tot wel 3 dagen onafhankelijk van het stroomnet en zonder aanvoer van brandstof kunnen draaien. Wat illustreert hoe belangrijk de continuïteit van de stroomvoorziening in deze sector is.

Niet basislast, maar flexibiliteit is de sleutel

Dat het niet altijd waait en de zon niet altijd schijnt is natuurlijk waar. Steltman heeft gelijk dat een elektriciteitsvoorziening met meer variabele duurzame bronnen als wind en zon aanpassingen vergt. Die  aanpassingen bestaan echter niet uit meer centrales die zogenaamde basislast leveren, maar juist uit een meer flexibel energiesysteem dat kan reageren op de variatie in de aanbod van elektriciteit uit wind en zon. Het linkerplaatje onderstaande voorbeeld illustreert dat voor een hypothetische week in mei in 2020 in Duitsland met nog veel meer wind- en zonne-energie dan nu. Daarin is geen plaats voor basislast die 24 uur per dag doordraait, maar juist behoefte aan flexibiliteit: een mix van een sterk netwerk, goede verbindingen met omliggende landen, flexibele stroomproductie (zoals bijvoorbeeld gascentrales) en energie-opslag (bijvoorbeeld stuwmeren of batterijen).

renewables need flexibility not baseload.PNG

 

Steltman zegt ook in het interview: “Bovendien sluit ik ook niet uit dat alle groene en decentrale projecten veel geld gaan kosten en de stroomprijs opdrijven. Ook dat zou nadelig zijn voor onze sector.”

Duurzame energie is voorlopig nog duurder dan conventionele stroomopwekking (al wordt het verschil snel kleiner). Door de manier waarop duurzame energie gefinancierd wordt, zal de stroomprijs op de groothandelsmarkt echter juist omlaag gaan. Wind- en zonne-energie hebben namelijk geen brandstofkosten. Daardoor hebben ze zeer lage marginale kosten wat zorgt voor een lagere prijs op de stroommarkt. Kijk maar naar Duitsland waar stroomprijs voor grootverbruikers afgelopen jaren daalde.  En zoals een aantal mensen op twitter opmerkte is de prijs voor Duitse kleinverbruikers in dezelfde periode gestegen.

Toegift over kernenergie

Om u niet helemaal teleur te stellen ook nog een paar opmerkingen over kernenergie. 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. Stroom uit nieuwe Britse kerncentrale kost 11 ct/kWh (gegarandeerde stroomprijs voor 35 jaar inclusief inflatiecorrectie). Ter vergelijking: de  stroomprijs op de Nederlandse markt ligt nu voor de komende jaren rond de 3 ct/kWh.

kerncentrale Hinkley kostprijs

20 tot 30 jaar wachten op thoriumreactor voor betere voorzieningszekerheid?

Het gaat in het artikel ook over de gesmolten zoutreactor met thorium als splijtstof.  Een optie waar op het moment veel aandacht voor is. Daarbij lijkt niet iedereen zich te realiseren dat het een optie is voor de langere termijn. Volgens pleitbezorger van de technologie prof. Kloosterman zouden zulke centrales over 20 tot 30 jaar kunnen draaien. Mijn oude hoogleraar Wim Turkenburg toonde zich recent voorstander van onderzoek naar nieuwe kerntechnologie, maar is daarbij niet erg enthousiast over de gesmolten zoutreactor met thorium.

Harde eisen aan de betrouwbaarheid van de stroomvoorziening

Als ik in de ICT-sector zat en me zorgen maakte over de betrouwbaarheid van de elektriciteitsvoorziening, zou ik eerlijk gezegd niet inzetten op een energietechnologie die nog in de kinderschoenen staat en op zijn vroegst over 20 tot 30 jaar op grotere schaal toepasbaar is. Ik zou gewoon keiharde eisen stellen aan de betrouwbaarheid van de elektriciteitsvoorziening: wij hebben betrouwbaarheid nodig van 99,xxx%. Hoe dat geleverd wordt is ons om het even. Of eigenlijk, de sector wil graag meer duurzame energie en investeert daar ook zelf in (zie bijvoorbeeld Google, Facebook, Microsoft Apple, en KPN, dank aan Henri Bontenbal voor een aantal van de voorbeelden). Dus graag een betrouwbare energievoorziening die ook duurzaam en betaalbaar is.

Windenergie op land goedkoopste bron duurzame elektriciteit

Vandaag (6 februari 2016) schreef Martin Sommer in de Volkskrant een kritisch stuk over windenergie (Blendle €0,25). Hij stelt daarin onder andere dat de kosten van windmolens buitensporig hoog zijn en klaagt tegelijk dat windmolens alleen maar groter worden. Dat is een misvatting en een paradox in één. Windenergie op land is in Nederland de goedkoopste bron van duurzame elektriciteit en de kosten dalen juist doordat de windturbines groter worden.

Sommer stelt: “Klimaatopwarming, tot uw dienst, ik denk ook dat er wat moet gebeuren. Maar windmolens blijven een slecht idee. De kosten zijn nog altijd buitensporig.” 

Windenergie op land is in Nederland verreweg de goedkoopste bron van duurzame elektriciteit. De onderstaande grafiek laat dat zien op basis van het jaarlijks overzicht van de kostprijs van duurzame energie-opties in Nederland. Nieuwe technieken voor duurzame elektriciteit zoals getijde-energie en ‘blauwe energie’ -die af en toe gepresenteerd worden als alternatief voor windenergie- zijn nog een aantal keer zo duur. Dat is logisch voor nieuwe technologieën en het verschil zal komende jaren ongetwijfeld kleiner worden.

kostprijs duurzame elektriciteit NL 2016 alle opties

Als we in de grafiek hieronder inzoomen op de 4 belangrijkste opties voor duurzame elektriciteitsproductie in Nederland, dan blijkt dat windenergie op land ook aanzienlijk goedkoper is dan biomassa bijstoken in kolencentrales, windenergie op zee en zonne-energie.

kosten duurzame elektriciteitsproductie NL 2015-16 ECN beter leesbaar

De kosten van zonne-energie zijn de afgelopen jaren meer dan spectaculair gedaald. Toch is windenergie op land in Nederland nog aanzienlijk goedkoper dan zonnestroom. Wie zegt dat windenergie op land te duur is, schrijft daarmee feitelijk alle duurzame elektriciteitsbronnen in Nederland af.

Bij realistischer CO2-prijs kan wind op land als een van de eerste zonder subsidie

Maar waarom is er dan subsidie nodig voor windenergie op land, zult uw wellicht vragen. Dat komt omdat de milieuschade van conventionele energieproductie (kolen, olie, gas) niet of nauwelijks in rekening wordt gebracht. De CO2-prijs is de afgelopen jaren ruim onder de €10 per ton CO2, terwijl de schattingen van de schade door klimaatverandering op lange termijn een veelvoud daarvan zijn. De noodzaak van een realistischer CO2-prijs wordt steeds breder gedeeld, van Greenpeace tot de VVD en van GroenLinks tot Shell. Als er een meer realistische CO2-prijs komt en de vervuiler dus gaat betalen, dan is windenergie op land een van de eerste opties die zonder subsidie kan.

Over de technologische ontwikkeling van windenergie schrijft Sommer:  “Met de techniek gaat het niet de goede, maar de verkeerde kant op. Technische ontwikkeling leidt meestal tot kleinere, subtielere apparaten; nee hoor, windmolens worden alleen maar groter.”

Zeker bij windenergie op land begrijp ik de behoefte aan kleine -liefst onzichtbare- apparaten. Het plaatsen van windmolens is hoe je het wendt of keert een grote ingreep in het landschap. Als je een minuscule windmolen zou kunnen bouwen, dan was die ingreep in het landschap niet meer nodig. Helaas zal een minuscule windmolen ook een minuscule hoeveelheid energie opleveren. De hoeveelheid stroom die je kunt produceren hangt namelijk af van de hoeveelheid wind die je weet te ‘vangen’. Hoe groter het oppervlakte van het apparaat waarmee je de wind vangt, hoe groter de energieopbrengst. Daarom krijgen windturbines steeds grotere wieken (dat dat kan is een enorme technische prestatie, daarover een andere keer meer).

Hoge molens vangen veel wind

Hoger in de lucht waait het meestal ook harder. Dicht bij de grond wordt de wind afgeremd door begroeiing, gebouwen en andere obstakels. Grotere windturbines profiteren dus niet alleen van een groter oppervlakte waarmee ze meer wind vangen, maar ook van de hogere windsnelheid op grotere hoogte. Vandaar het oud-Hollandse spreekwoord ‘hoge bomen vangen veel wind’.

De foto hieronder laat de windmolens langs de dijk van de Noordoostpolder zien. De grote windturbines van 7,5 MW die er net geplaatst zijn produceren elk net zoveel elektriciteit als de 50 ‘kleine’ waarvan er op de voorgrond een aantal te zien zijn. Het nieuwe windpark zal dus vele malen meer duurzame energie produceren dan het oude.

Windpark-Noord-Oost-polder-Enercon

De grafiek hieronder laat zien hoe spectaculair de kosten van windenergie op land sinds de jaren ’80 gedaald zijn (de oranje lijn, de grafiek komt uit een Amerikaanse studie).

kostendaling wind op land VS 1980-2010 en verder

De absolute kostendaling is in de begintijd het grootst, maar gaat -na een korte stijging tussen 2004 en 2009- ook in de afgelopen jaren verder door.

Ook een recente Duitse studie is te zien dat de kostendaling van windenergie op land doorzet. Onderstaande grafiek laat de kosten van stroom uit windenergie zien in 2012/113 (de grijze lijn) en in 2016/2017 (de blauwe lijn). De kosten per kilowattuur dalen in die periode met ongeveer 15%. De grafiek laat ook zien dat de kosten lager zijn naarmate de gemiddelde windsnelheid ter plaatse hoger is (hier op de x-as uitgezet als ‘Standortqualität’).

kosten windenergie op land Duitsland 2012-2016

Windenergie op land zal hier voorlopig de goedkoopste duurzame stroombron blijven

De kostendaling van windenergie op land werd juist mede bereikt door de technische ontwikkeling die steeds grotere windturbines mogelijk maakte. Windenergie op land is daardoor nu verreweg de goedkoopste duurzame elektriciteitsbron in Nederland en dat zal voorlopig nog wel even zo blijven.

 

Hoe nu verder met wind op zee?

Eind december verwierp de Eerste Kamer het wetsvoorstel ‘STROOM’ voor een nieuw gestroomlijnde gas- en elektriciteitswet met 38 tegen 37 stemmen. Een belangrijk onderdeel van het wetsvoorstel was de aanwijzing van TenneT als de ontwikkelaar van een netwerk op zee voor het aansluiten van windparken op zee. De Eerste Kamer wilde de splitsing van de energiebedrijven Eneco en Delta tegenhouden en tegelijk het netwerk op zee mogelijk maken. De paradoxale uitkomst van de stemming is dat het wetsvoorstel met daarin het netwerk op zee is verworpen en tegelijk de splitsing van kracht blijft. Die lag namelijk al vast in de bestaande gas- en elektriciteitswetten die nu van kracht blijven. Over hoe dat kon gebeuren zal nog wel enige tijd worden nagepraat.

Ik wil me hier echter richten op de vraag hoe het nu verder moet met de plannen voor windenergie op zee. Het antwoord wat mij betreft: een ‘Wet netwerk op zee’.

Minister leverde enorme prestatie met nieuw kader voor wind op zee

Eerst een blik op het bouwwerk dat er al staat. Het Kabinet met minister Kamp voorop heeft in relatief korte tijd een enorme prestatie geleverd met het opbouwen van een compleet nieuw wettelijk kader voor windenergie op zee.juridisch kader wind op zee

Het systeem is gebaseerd op een nieuwe aanpak waarbij de overheid de locaties kiest en het voorbereidende onderzoek doet op die locatie. Daarna wordt een tender georganiseerd en het bedrijf dat op die locatie tegen de laagste prijs stroom kan produceren mag het windpark bouwen. Netbeheerder TenneT gaat zorgen voor het netwerk op zee. De Wet windenergie op zee die het nieuwe systeem mogelijk maakt en ook nog eens flexibele vergunningen introduceerde trad 1 juli 2015 in werking. De locaties voor windparken zijn vastgelegd in het Nationaal Waterplan. De ministers Kamp en Schultz hebben een routekaart gemaakt voor de uitrol van windenergie op zee.

uitrol wind op zee NL

Voor de eerste 2 windparken in het gebied ‘Borssele’ voor de Zeeuwse kust zijn al voorbereidende studies naar windsnelheid, bodem etc. afgerond. De milieueffectrapportages zijn klaar en positief ontvangen door zowel de commissie MER als natuurorganisaties. De tender voor de windparken Borssele 1 en 2 is gepubliceerd, de ontwerpvergunningen hebben ter inzage gelegen en TenneT treft de voorbereidingen voor het netwerk op zee voor het gebied Borssele.

Ik was vooraf sceptisch over de ambitieuze planning van de Minister en zijn ambtenaren. Nu neem ik mijn pet af voor het tempo en de kwaliteit die ze geleverd hebben.

Netwerk op zee

Er ontbreekt nog maar 1 bouwsteen. Een wet waarmee TenneT wordt aangewezen als ontwikkelaar en beheerder van het netwerk op zee. Een omvangrijke taak waar een wettelijk basis voor moet zijn. Zoals gezegd was de bedoeling dat vast te leggen in de wet ‘STROOM’. Nu dat niet gelukt is, moet de tender voor de windparken Borssele 1 en 2 uitgesteld worden. Want zonder zekerheid over de aansluiting op het net kan er niet geboden worden op windparken op zee. Want aan een windpark zonder aansluiting op het net heb je natuurlijk niets.

Windparken ‘Borssele’ nodig voor 14% duurzame energie

De planning was dat de eerste tender (voor Borssele 1 en 2) op 31 maart 2016 gesloten zou worden en de tweede tender (voor Borssele 3 en 4 in oktober 2016. Deze windparken zouden in 2020 klaar moeten zijn en daarmee een belangrijke bijdrage leveren aan 14% duurzame energie. Die planning was al krap: binnen 4 jaar na de tender zouden de windparken allemaal moeten draaien. In de tenders voor de volgende Deense offshore windparken is gerekend met 5 jaar.

‘Wet netwerk op zee’

Het is dus nu zaak om te zorgen dat er zo snel mogelijk een wettelijk basis komt voor het netwerk op zee. Zowel de Eerste als Tweede Kamer hebben zich in overgrote meerderheid uitgesproken als voorstander voor aanleg van het netwerk op zee door TenneT. Het ligt daarom voor de hand een sobere ‘Wet netwerk op zee’ te maken op basis van de wetsteksten die er al lagen. In die wet wordt maar één ding geregeld: het netwerk op zee. Dat voorkomt discussies over andere onderwerpen die weer tot vertraging kunnen leiden. Voorzitter van de borgingscommissie van het Energieakkoord Ed Nijpels zei de dag na het debat in de Eerste Kamer op radio 1 al dat er zo snel mogelijk zo’n wetsvoorstel naar de Kamer moet worden gestuurd.

Een specifieke wet voor het netwerk op zee is de snelste manier om dit te regelen en de vertraging bij windenergie op zee zo klein mogelijk te houden.