Is het tijd om met waterstof door te pakken met wind en zon als bron?

waterstof door te pakken met wind en zon als bron?

Hugo Matthijssen

Hugo Matthijssen.

Onlangs las ik in het Dagblad van het Noorden een artikel van Marcel Galjee (directeur Energie van AkzoNobel) met de volgende kop: “Het is tijd om door te pakken met waterstof.”

Zie hier.

De eerste regels riepen bij mij al grote vraagtekens op:

Eigenlijk is er energie genoeg. Zon en wind bevatten meer dan genoeg energie om aan de behoefte van de moderne maatschappij te voldoen. We maken die groene energie steeds beter beschikbaar met windmolens op zee en zonnepanelen op onze daken. Maar de volledige omslag naar een duurzame energievoorziening ontbreekt dat onmisbare element: de opslag van elektriciteit. Het antwoord is dichtbij en gebruikt het meest voorkomende element in het universum H2 of te wel waterstof.

Zijn plan is niet meer of minder dan het opslaan van stroom uit windmolens en zonnestroom in de vorm van waterstof.

En vervolgens komt er een prima verhaal over wat allemaal mogelijk is met waterstof. Met de inhoud van deze tekst is niets mis. Het knelpunt zit in de inleiding. Is er ook werkelijk energie genoeg uit wind en zon om de moderne maatschappij van energie te voorzien?

De rest van het verhaal is vrij simpel: met elektriciteit kun je via elektrolyse water splitsen in waterstof en zuurstof. Vervolgens sla je dat op in opslagtanks met een druk van 300 tot 600 atm. Daar kun je auto’s op laten rijden met een brandstofcel. In een chemische fabriek kun je er onder toevoeging van CO2 ook methaan van maken en vele andere producten. Wel is er sprake van verlies in de keten. Maar als je over voldoende stroom beschikt, is dat niet zo’n punt. En dat is dan de kern van het probleem.

Laten we eens kijken naar de beschikbaarheid van stroom uit wind en zon.

De verhalen van ondernemers zijn wel duidelijk. Er is meer dan genoeg zonlicht. De hele wereld draait daarop. En de zon is ook de motor achter het klimaat. De energie uit wind is indirect energie uit zonlicht. Het probleem is dan ook niet de aanwezigheid, maar meer de technieken om wind en zon te benutten, die in de praktijk weinig energie-intensief zijn.

Laten we eens naar de cijfers van het CBS over hernieuwbare energie in 2016 kijken.

Het CBS geeft het volgende aan:

Het totale finale energieverbruik in Nederland is vergeleken met 2015 gestegen met bijna 4 procent naar 2119 PJ. Het verbruik van hernieuwbare energie in Nederland bedroeg in 2016 in totaal 125 petajoule (PJ). Dit is 5 procent meer dan het jaar daarvoor. Biomassa is met bijna 63 procent van het totaal verreweg de grootste bron van hernieuwbare energie.

Kijk je verder, dan blijkt dat de hoeveelheid geleverde stroom in 2016 van zonne-energie 6,75 PJ kwam. En wind leverde niet meer dan 28,95 PJ. Totaal kwamen wind en zon samen dan ook niet verder dan een productie van 35,7 PJ. Dat is niet meer dan 1,68% van ons totale energiegebruik in 2016. En bedenk daarbij dat van wat hernieuwbaar genoemd werd 63% uit biomassa kwam.

Ik ben van mening dat dit op de lange termijn geen continuïteit kan waarborgen. Hoe lang kunnen we doorgaan met het verbranden van bossen in centrales? Onze voorouders uit 17e en 18e eeuw wisten toen al dat biomassa beperkt beschikbaar was. Zowat al het bos in Nederland was opgebruikt. En dat zijn we nu mondiaal ook aan het doen.

Als je je “biomassa” van ver weg haalt en je ogen sluit voor het verdwijnen van unieke biotopen waarna daar productiebos voor in de plaats komt, dan zal duidelijk zijn dat je op deze wijze de wereld sloopt.

Maar het energieakkoord dan? Daarmee gaan we toch wel meters maken is de beeldvorming. In 2020 moeten we op 14% duurzaam uitkomen. Wat daarover echter in de media vaak niet bij wordt verteld, is dat ook in die plannen biomassa voor 60% zal moeten bijdragen. Na invoering van het energieakkoord zal maar een beperkt aandeel uit wind en zon komen. In de praktijk kom je ongeveer uit op ongeveer 5% van ons totale energiegebruik.

Dat is niet het verhaal van Marcel Galjee. Hij geeft aan dat we met wind en zon in de toekomst waterstof kunnen produceren en zo voldoende energie kunnen bufferen om de maatschappij van energie te voorzien. De praktijk is anders. We gaan windmolens bouwen op zee. Vijf grote parken komen er bij. Ook worden met name in het noorden grote zonneparken gebouwd. Om daar een antwoord op te krijgen verwijs ik naar mijn eerdere artikel hier.

Dan blijkt dat het onlangs gebouwde grootste windpark Gemini ongeveer 0,22% van onze energieproductie zal gaan leveren. Vervolgens zie je nu een aantal ontwikkelingen dat de levering van deze windmolens op papier omhoog brengt.

Dat betreft de aanpassing van de cijfers van het totale energieverbruik dat in 2015 iets meer dan 3000 pj was.

In 2016 is het CBS overgegaan naar het begrip totaal finaal energiegebruik. Wat dat betekent is hier te vinden. In grote lijnen is dat te vergelijken met het netto energiegebruik.

Door deze nieuwe benadering van het vaststellen van het Nederlandse energiegebruik zijn de cijfers van 2015 van 3000 Pj gedaald naar 2119 PJ. Ga je dan kijken naar de bijdrage van dit windpark aan ons energiegebruik, dan is dat opeens gestegen van 0,22% naar 0,31%.

Ik ben bij de berekening van de levering van dit windpark uitgegaan van een productiefactor van 38%. De claim is 50%. Zou die claim juist zijn dan nog kom je niet veel verder dan een bijdrage van dit windpark Gemini van 0,41% van ons totale energiegebruik.

En laten we ons dan eens rijk rekenen wat de levering van die 5 windparken betreft. Dan leveren de nu geplande 5 grote windparken, als ze al net zo groot zijn als het windpark Gemini, in de nabije toekomst samen iets minder dan 2,1% van het totale finale energieverbruik in Nederland.

Kijken we ook nog even naar een ander net opgeleverde windpark Fryslân bij de afsluitdijk dan kom je met dit kleinere windpark uit op een levering van 0,192% van dit totaal finale energiegebruik en dat voor 1,5 miljard subsidie. Zie hier.

Het zal duidelijk zijn dat er best wind genoeg is, maar met windmolens kun je daarvan qua kinetische energie maar heel weinig benutten. Bewegende lucht weegt ongeveer 1,3 kg per kubieke meter op zeeniveau en de windsnelheid is relatief laag vanuit energetische oogpunt gezien.

In de praktijk is de levering van windmolens afhankelijk van de windsnelheid tot de 3e macht. Daardoor beginnen molens pas echt wat te leveren bij windkracht 4 en hoger en is de beschikbaarheid van windenergie ook nog eens beperkt. De helft van de tijd zit de levering van windmolens in onze omgeving onder 20% van het opgestelde vermogen.

Daarbij moet ook nog worden opgemerkt dat de inpassingsverliezen toenemen naarmate het aandeel wind op het net groter wordt. Over de mogelijkheid van inpassing van windstroom op ons netwerk heb ik in 2010 nog een discussie met de minister gehad. Als je het volledige rapport van de nationale ombudsman daarover leest zal dit een beetje duidelijker worden.

Hoe zit het met de levering van zonnepanelen? Wat vergeten wordt is het feit dat we hier op de 52ste breedtegraad wonen, dichter bij de noordpool dan bij de evenaar. Gemiddeld leveren zonnepanelen door het jaar heen niet meer dan 10% van het piekvermogen maal het aantal uren per jaar. Er is een nieuw project opgezet in het noorden. Meer dan 400.000 zonnepanelen worden geplaatst op daken van boerenbedrijven. Zoveel panelen moeten toch wel erg veel stroom leveren is de algemene opvatting. Maar in de praktijk leveren deze 400.000 zonnepanelen door het jaar heen net zoveel stroom als de Eemshavencentrale levert in 60 uur draaien. Zie hier.

Bedenk daarbij ook dat de auteur het heeft over de zonnepanelen op onze daken. Dan moet je wel in beeld hebben dat globaal 20% van ons totale finale energiegebruik wordt weggezet als elektriciteit en dat slechts 20% daarvan gebruikt wordt door alle huishoudens samen. Dan blijkt dat slechts 4% van ons totale energiegebruik door alle huishoudens gebruikt wordt in de vorm van elektriciteit. En niet alle woningen zijn geschikt om zonnepanelen op te leggen.

Het begrip huishouden

In de energietechniek hebben we het over Kwu voor huishoudens en Mwu voor windmolens en voor fossiele centrales. Het grootste windpark levert 600MW opgesteld vermogen. De levering door het jaar heen is in de praktijk, afhankelijk van de opstelling en plaats, tussen de 20 en 45% van het opgestelde vermogen x het aantal uren per jaar. De grootste centrale levert 1560 MW continu vermogen. Omdat er ook sprake moet zijn van onderhoud kan zo’n centrale als het nodig is 0,9 x dit vermogen leveren maal het aantal uren per jaar. Een huishouden gebruikt ongeveer 3300 kWu per jaar door deze manier van presenteren waarbij de geleverde stroom wordt aangegeven in huishoudens lijkt het net alsof windmolens en zonnepanelen naar verhouding veel stroom leveren.

Het is dan ook niet vreemd dat bij al die “hernieuwbare projecten” wordt aangegeven aan hoeveel huishoudens stroom wordt geleverd. Om dat even in perspectief te plaatsen: 750.000 huishoudens is ongeveer 10% van alle huishoudens samen en die gebruiken aan stroom niet meer dan 0,4% van het totale finale energiegebruik. Zet dat eens naast de levering van ons grootste windpark Gemini waarvan wordt gesteld dat dit windmolenpark voldoende stroom zal produceren om 785.000 huishoudens of 1,5 miljoen mensen van elektriciteit te voorzien. Toch mooi hier hebben ze zelfs het begrip huishoudens verlaten en zijn overgegaan op het aantal mensen. Dat is te triest voor woorden.

Het ministerie van Economische Zaken heeft een subsidie voor duurzame energie (SDE) van 4,5 miljard euro toegezegd voor de exploitatie van het Gemini windpark in de eerste vijftien jaar. Dat betekent dat we met het grootste windpark van Nederland ongeveer 15 jaar lang 10% van alle huishoudens van stroom kan voorzien. In de praktijk komt dit erop neer dat voor 0,4% van ons totaal finale energiegebruik 4,5 miljard subsidie wordt verstrekt.

De overheid haalt voor deze, in het perspectief van ons totale energiegebruik te verwaarlozen bijdrage, over een periode van 15 jaar 4,5 miljard euro op bij de stroomgebruikers via de SDE+ regeling. Gebruikers die deze kosten niet meer kunnen dragen, worden afgesloten. Zij komen in het donker te zitten. In Duitsland dat op dit terrein al wat verder voorop loopt, noemt men dat met een nieuw woord Energiearmut.

Samenvattend: Gezien bovenstaande voorbeelden zal het duidelijk zijn dat wind en zon, door de geringe energiedichtheid, in de praktijk onvoldoende energie kunnen leveren om in de toekomst aan de behoeften van onze moderne maatschappij te voldoen. Wat daarvan de oorzaak is, kun je ook lezen in mijn open brief aan minister Kamp in 2014.

En wat zon betreft, dat is ook wel duidelijk. Kijk maar naar de berekening van de levering van die 400.000 zonnepanelen.

Nu ben ik van mening dat de media altijd de juiste informatie moeten verstrekken, zeker als het gaat over de mogelijkheden voor onze energieproductie en opslag in de toekomst. Wat ik echter hier zie is een artikel van de directeur energie van Akzo Nobel, waarin een niet realistische mogelijkheid wordt aangegeven om in de toekomst onze energie te produceren zonder dat er enig commentaar in de krant wordt gepubliceerd.

Met wind en zon bouw je geen toekomstbestendige energievoorziening op. De levering van hernieuwbare energie na uitvoering van het energieakkoord berust niet voor niets voor 60% op biomassa en maar een klein deel op wind en zon. Het effect zal zijn dat na 20 jaar zijn grote delen van de bossen zijn verbrand en molens zijn versleten. Zeker als je ziet dat ook andere Europese landen, zoals Engeland, gebruik maken van dezelfde biomassabronnen.

Het zou dan ook mooi zijn indien Marcel Galjee zijn beweringen zou kunnen verduidelijken en zou aangeven waar ik fout zit. Vaak hoop ik dat ik ongelijk heb als je kijkt naar de miljarden die zo verspild worden – geld wat met behulp van de SDE+ regeling in de nabije toekomst via de stroom rekening bij de burgers zal worden opgehaald. En deze bedragen kunnen naast de extra netwerkkosten gaan oplopen tot 700 á 1000 euro per gezin.

Ga nog eens vragen hoeveel gezinnen in Nederland nu nog zoveel vrij besteedbaar inkomen over hebben aan het eind van het jaar. In Duitsland lopen ze wat dat betreft op ons voor. En daar zie je nu dat huishoudens worden afgesloten van stroomlevering.

En wat Het Dagblad van het Noorden betreft, dat heeft een plicht om aan zijn lezers objectieve en betrouwbare informatie te verschaffen. En daarbij hoort toch minstens even de rekenmachine te pakken of, zoals ik gewend was in het verleden, de rekenliniaal. Dan kom je ook een heel eind.

Het is pas echt tijd om door te pakken met waterstof als je beschikt over een continu aanbod van voldoende betrouwbare goedkope stroom. Dan klopt het verhaal. In de huidige praktijk, uitgaande van de huidige techniek, is CO2-vrij alleen mogelijk met kernenergie.

Hugo Matthijssen.


 

Door |2017-10-26T13:24:15+00:0026 oktober 2017|45 Reacties

45 Comments

  1. Frans Galjee 27 oktober 2017 om 11:30 - Antwoorden

    Ik beperk mijn inbreng in deze discussie door aan te geven welke reactie ik het meest nuttig vind. Bij deze Michiel de Poorter!

    • Boels 27 oktober 2017 om 13:55 - Antwoorden

      Dus toch maar niet doorpakken met waterstof?
      Want dat volgt uit de bijdrage van Michiel de Poorter.

  2. hetzler 27 oktober 2017 om 19:33 - Antwoorden

    @Bart Klopt, maar ten eerste: is dit een probleem met allerlei rampen die ,maar niet komen.? ten tweede schaatsen deden ze tijdens de Middeleeuwse Opwarming ook niet, wel in de Kleine IJstijd.
    Hier is dus sprake van tunnelvisie uwerzijds.

  3. Hugo van der Molen 27 oktober 2017 om 20:08 - Antwoorden

    Tja, die Nederlandse huishoudens ! Zie ook http://www.hugovandermolen.nl/bosbouwbeleggingen.nl/huishoudens.php

  4. Chr. Braakensiek 5 oktober 2018 om 15:23 - Antwoorden

    Er is zat energie op zee,op land en van de zon. We moeten niet schrikken van wat er nodig is om het te “vangen” maar het kan. Op zee levert elke MW geinstaleerd vermogen ca.3.500.000 kWh per jaar op. De tegenwoordige windmolens neigen naar 10MW vermogen en moeten dan 1 km uit elkaar staan. Dat is dan 35 miljoen kWh per km2 Het finale gebruik is, als alles gelelektrificeerd is of op waterstof draait, ca. 1800 PJ of liever 500 miljard kWh. Met 14.000 molens op zee is dat gedekt. Ongeveer een kwart van het continentale plat en afgezien van wat er nog op land gebeurt. Dertig jaar lang elk jaar 500 molens bouwen en klaar is Kees. Zonne energie vangen in deze omvang vraagt 4000 km2 aan zonnecellen, 13% van het land oppervlak, niet realistisch. Voor biomassa hebben we ongeveer 10x de oppervlakte van Nederland nodig. Windmolens op land hebben maar het halve rendement van op zee, dus ongeveer heel het land vol zetten is dan de opdracht, ook onzin derhalve. Kort om er is energie zat en de sleutel is winning van waterstof voor opslag en reserve, scheepvaart, luchtvaart, industrie en ook voor wegtransport vermoedelijk. Investeren maar voorlopig.

    • Boels 5 oktober 2018 om 16:40 - Antwoorden

      Zat energie, het gaat om de bezorgkosten tot het stopkontakt.
      Daarom valt windenergie buiten de boot (nog afgezien van de mogelijke, niet onderzochte invloed op het lokale klimaat.
      Biomassa in de vorm van bio-afval zou nog kunnen, helaas komt het neer op het vernietigen van bossen.

Geef een reactie

Conform ons Privacybeleid maken wij gebruik van Cookies om onze website beter te laten werken. OK