'Energie is niet schaars en duur' versus 'Gratis energie is als gratis bier' | Technisch Weekblad
Achtergrond

Debat


'Energie is niet schaars en duur' versus 'Gratis energie is als gratis bier'

redactie | donderdag 22 oktober 2020
Energie

In 1954 voorspelde voorzitter Lewis L. Strauss van de Amerikaanse Atomic Energy Commission legendarisch, dat elektriciteit in de huizen van de generatie na hem ‘too cheap to meter’ zou worden. Anno 2020 wachten we daar nog steeds op.

Twee opiniebijdrages op deze debatpagina. Eerst beargumenteert hoogleraar Klinische Fysica Radiotherapie (UMC Utrecht) Jan Lagendijk, dat energie veel goedkoper is dan we vaak denken en nóg goedkoper zal worden. We kunnen volgens hem beter in zetten op ontwikkeling van goedkope duurzame energie dan energiebesparing. Daaronder schrijft energiedeskundige Jasper Vis dat het luilekkerland van de gratis energie helaas nog ver weg is.

Energie is niet schaars en duur 

Energie zal in de nabije toekomst overvloedig en vrijwel gratis* zijn. Daarom zet de overdreven aandacht voor energiebesparing de energietransitie op een dwaalspoor en dreigt de transitie onnodig duur te worden, schrijft hoogleraar Klinische Fysica Radiotherapie (UMC Utrecht) Jan Lagendijk.

De discussie over de energietransitie wordt gedomineerd door misvattingen en verkeerde vooronderstellingen. Een eerste misvatting is dat energie schaars en duur is en dat we dus vooral moeten focussen op bezuinigen op energie. Maar energie is helemaal niet schaars. Het ligt meer in de verwachting dat energie straks bijna gratis is. Zonnepanelen leveren nu al voor 5-7 cent per kWh, windmolens voor 5 cent, en deze prijzen dalen. Een moderne elektrische auto rijdt ongeveer 100 km op 15 tot 20 kWh en rijdt nu dus al voor 1 cent per km aan energie, indien volledig geladen vanuit zonnecellen of windmolens. Bijna gratis dus. Het probleem is dat de moderne energieopwekking nog veel te weinig capaciteit heeft en erg variabel is.

Een tweede misvatting is dat we naar nul uitstoot moeten. Bij het terugbrengen van de CO2-uitstoot kunnen we beter focussen op laaghangend fruit. De eerste 60-80% reductie is relatief goedkoop, verdere reductie wordt steeds duurder.  We moeten dus beginnen met de goedkope en snelle oplossingen. Het is niet verstandig te focussen op lastige problemen zoals de luchtvaart, laten we eerst de gemakkelijke oplossingen gebruiken. De rest komt later, met nieuwe technologie.

Vaak wordt het energiegebruik door conventionele systemen vergeleken met dat van nieuwe elektrische systemen. Maar als we elektrisch blijven, winnen we meestal een factor drie. Joules in benzine zijn dus niet zonder meer vergelijkbaar met kWhs. Een conventionele auto, bijvoorbeeld, verspilt 60-70% van zijn benzine-energie, een elektrische auto slechts 10%. Een accu kan dus drie keer zo weinig energie bevatten als een benzinetank en toch een auto even ver brengen.

Belasting en accijns

Een denkfout is dat we focussen op energiebesparing en daarbij het financiële voordeel berekenen aan de hand van de prijs die de consument betaalt voor energie. In deze prijs zit echter veel belasting en accijns die, als het energieverbruik daadwerkelijk daalt, door de overheid op een andere manier binnengehaald moeten worden. Voor een eerlijk beeld van de te bereiken besparingen moeten we uitgaan van de netto, ‘kale’ energieprijs. Dan wordt het financiële resultaat van besparen op energie een stuk minder aantrekkelijk.

Vreemd is ook dat in de discussies rond de energietransitie het idee ontstaan lijkt dat we als land alle energie zelf moeten opwekken, terwijl we nu bijna alles importeren. Waarom niet stroom importeren uit landen met ruimte, wind en zon. Waarom ons volle landje met vruchtbare grond gebruiken voor zonneweides, terwijl in omliggende landen genoeg ruimte beschikbaar is.

We moeten de oplossing vooral zoeken in goedkope energieproductie met windmolens en zonnepanelen. Die kunnen wereldwijd genoeg stroom leveren tegen minimale kosten, mits we het probleem van de grillige opwekking en opslag weten te tackelen. Dat kan door verschillende oplossingen te combineren:

  • Verspreide opwekking; koppeling van elektriciteitsnetten over grote afstanden, waardoor de grilligheid wordt uitgesmeerd.
  • Een scherper prijsmechanisme: maak de energie duur zodra er schaarste is en goedkoop zodra er genoeg is. Dit stimuleert de consument om zijn gebruik aan te passen en ontstaat er een prikkel om apparatuur zo te ontwerpen dat ze alleen energie gebruikt als de energie goedkoop is. Consumenten worden zo gestimuleerd energie te leveren uit hun accu’s op het moment dat energie duur is.
  • Opslag in accu’s De kosten van accu’s dalen snel, van € 600 per kWh in 2010 tot ongeveer € 140 nu. De verwachting is dat de komende vijf jaar deze prijs verder zakt tot ongeveer € 50 tot 70 per kWh. De recente Tesla ‘battery day’ gaf hier een duidelijke indicatie voor. Nog belangrijker is dat moderne accu’s bijna onbeperkt opnieuw geladen kunnen worden. Tesla verwacht dat zijn batterijen meer dan 5.000 keer geladen kunnen worden. Een eenvoudige rekensom geeft aan dat de opslag in 2025 dan ongeveer € 0,01 per kWh kost. Dit is veel minder dan de prijsschommelingen over de dagen. Hiermee kan de grillige opwekking van zonne- en windenergie dus afgevlakt worden. Als accu’s ook stroom kunnen terugleveren, dan kunnen batterijeigenaren, zoals de bezitters van elektrische auto’s, hiermee geld verdienen. Accuopslag werkt vooral efficiënt en goedkoop indien we vaak laden en ontladen, dit maakt accu’s minder geschikt als buffer voor langere periodes maar zeer geschikt als buffer voor de dag/nacht verschillen en als buffer over een paar dagen.
  • Gebruik gascentrales voor noodcapaciteit en als buffercapaciteit over langere periodes. Dit is goedkoop en werkt prima. Het is helemaal niet nodig om deze centrales te vervangen door duurdere oplossingen. We hoeven niet naar nul-uitstoot. Een back-up met reguliere gascentrales is standaardtechnologie met veel minder CO2-uitstoot dan kolencentrales.

Tenslotte moeten we natuurlijk veel meer investeren in onderzoek naar betere technologie. Een verdubbeling van het rendement van zonnecellen zou het mogelijk maken ook in de donkere maanden veel meer energie op te wekken. Een halvering van de prijs werkt natuurlijk ook. Het overschot in de zomer kan gebruikt worden voor productie van grondstoffen en vliegtuigbrandstoffen via waterstofproductie.

We moeten focussen op goedkope energieopwekking en ontwikkeling van nieuwe technologie en veel minder op energie besparen. Laten we Tesla volgen en grootschalig investeren in de productie van zonnepanelen, windmolens en accu’s. We moeten als maatschappij ons beleid niet laten leiden door de kunstmatige energieprijs na belastingen.

*In het artikel hieronder gaat Jasper Vis uit van een kWh-prijs van 3 cent. In mijn betoog vind ik 5 cent al bijna gratis. Als we voor 5 cent de kWh kunnen leveren dan zijn onze klimaatproblemen opgelost.

Windturbine

Gratis energie is als gratis bier

De mogelijkheid van (bijna) gratis energie wordt vaker genoemd, onlangs schreef energiedeskundige Jasper Vis daarover: VPRO zette een artikel en filmpje online waarin Ruud Koornstra stelt dat onze energievoorziening helemaal duurzaam en bijna gratis kan worden. Ik bewonder zijn enthousiasme en de gedrevenheid, maar bijna gratis energie is in mijn ogen een illusie.

De kosten van wind- en zonne-energie zijn de afgelopen jaren inderdaad spectaculair gedaald en het einde van die kostendaling lijkt nog niet in zicht. Toch zullen windturbines en zonnepanelen altijd een forse investering blijven vergen. En dat geld moet ergens vandaan komen. Als energie gratis zou zijn, dan wil niemand investeren in windturbines en zonnepanelen. Zeker, als een windturbine of zonnepaneel er eenmaal staat, dan is de ‘brandstof’ gratis. Er is echter wel onderhoud nodig. En belangrijker: aan het eind van de levensduur (ca. 25-35 jaar) moeten er weer nieuwe windturbines en zonnepanelen komen. En die zijn niet gratis. De Deense overheid en netbeheerder schatte enige tijd geleden bijvoorbeeld dat elektriciteit uit windenergie op zee in 2050 in de orde van 3 eurocent per kilowattuur kan kosten, inclusief het netwerk op zee. Lage kosten en per kilowattuur fors goedkoper dan elektriciteit uit een nieuwe gas- of kolencentrale, maar niet gratis.

Ook het transport van energie is niet gratis. Voor transport van elektriciteit is een netwerk nodig. Dat kost geld en het onderhoud ervan ook. In het filmpje van tegenlicht gaat het over het gebruik van diepe aardwarmte in het Westland. Prachtige bron van energie. Maar boringen zijn niet gratis en een netwerk voor het transport en distributie van warmte is zelfs behoorlijk duur.

En zeker, energie efficiency kan een cruciale rol spelen in verduurzaming van de energievoorziening. LED-lampen zijn spectaculair efficiënter dan gloeilampen en hetzelfde geldt voor warmtepompen en elektrische auto’s. Maar ook efficiënte apparaten en processen kosten geld en gebruiken energie. En energie efficiency maatregelen hebben er last van als energie goedkoper wordt. Dan wordt energiebesparing minder aantrekkelijk. In het extreme geval dat energie gratis zou zijn, dan wordt energieverspilling gestimuleerd. Het kost toch niks…

Er is ook energie nodig als het niet waait en de zon niet schijnt. Daarvoor is opslag en flexibele productie nodig. Ook dat is niet gratis. Sterker nog, de momenten dat er weinig wind en zon is worden waarschijnlijk de momenten dat de elektriciteitsprijs het hoogst is.

Door de spectaculaire kostendalingen hoeft een duurzame energievoorziening niet duurder te zijn dan de huidige op fossiel gebaseerde energievoorziening. Maar gratis zal het niet worden. Het is in mijn ogen absoluut mogelijk om een duurzame energievoorziening voor iedereen betaalbaar te houden. Maar gratis gaat het niet worden. Net als dat bier niet gratis wordt. Ook al bestaat het voor 95% uit water en valt er in Nederland heel veel gratis water uit de lucht.

Dit artikel verscheen eerder op het weblog van Jasper Vis jaspervis.wordpress.com/2020/09/19/gratis-energie-is-als-gratis-bier/ 

Ontvang de nieuwsbrief

Meld je nu aan!

Gratis proefabonnement TW

Bestel nu 2 gratis proefnummers TW