Volgens Energie-Nederland zal de energetransitie in chaos eindigen biomassa inzetten met fijnstof en een CO2-uitstoot die 40% hoger ligtEen bijdrage van Hugo Matthijssen.

Energie-Nederland is de branchevereniging van energiebedrijven. Samen vertegenwoordigen ze bijna 90% van de markt voor producenten, leveranciers en handelaren van elektriciteit, gas en warmte.

Zij geven een artikel uit over de feiten en cijfers van de energietransitie met een visie naar de toekomst. En gezien de achtergrond mag je daarin een stuk deskundigheid verwachten.

Er wordt een toekomstbeeld geschetst wat voor de gemiddelde lezer erg aantrekkelijk lijkt. Zie hier.

Hier een voorbeeld:

75% van de elektriciteitsvraag geproduceerd uit hernieuwbare bronnen in 2030

De elektriciteitsmix zal de komende tien jaar sterk gaan veranderen. Met de opkomst van windenergie en zonne-energie zal 75% van de elektriciteitsvraag in 2030 uit hernieuwbare bronnen komen. Op dit moment zijn duurzame bronnen goed voor circa 15% van alle geproduceerde elektriciteit.

Het aandeel van kolen in de mix daalt. Na een piek in 2015 neemt het belang van kolen af. De eerste daling is ingezet door de sluiting van vijf kolencentrales; in 2016 (3 stuks) en juni 2017 (2 centrales). Daarbovenop is eind 2019 de Hemwegcentrale van Vattenfall gesloten. Als gevolg van het kabinetsbeleid zal het gebruik van kolen in 2030 geheel zijn uitgefaseerd.

Een stukje technische informatie:

Kijken we naar de huidige energieproductie dan vervullen kolen daarin een belangrijke bron het geeft basislast en zonder goede vervanging gaat het licht uit.

In 2019 was het totale finale energiegebruik van Nederland 2100 PJ daarvan was 381 PJ-elektriciteit en van die elektriciteit kwam van zonnepanelen 19 PJ en van windmolens 38,4 PJ. (een PJ = 277.778 MWh). De productie van wind en zon was 2,73% van het totale finale energiegebruik.

In de energieproductie zie je een vraaggestuurde levering, als het ochtend wordt en mensen worden wakker dan begint zie je een stijging van de vraag die direct gevolgd moet worden door de productie. Het stroomnet is geen buffer wat er in gaat moet er ook direct weer uit. Is de productie groter of kleiner dan de vraag dan loopt het netwerk vast.

Wind en zon zijn aanbod gestuurd (weerafhankelijk) dat betekent dat een grotere productie weerafhankelijke stroom en om de vraag te kunnen volgen moeten de centrales tegengesteld reageren. Meer wind- en zonnestroom dan minder centralestroom en andersom. Hier een filmpje waarin goed te zien is wat het effect is als windstroom het laat afweten.

In 2011 gaf “de minister” tijdens onze discussie aan dat de maximale grens van wind op het net 12000 MW opgesteld windvermogen is.

In bijlage 4 van het rapport ‘Klimaatstrategie – tussen ambitie en realisme’ van de Wetenschappelijke Raad voor het Regeringsbeleid worden kritische kanttekeningen geplaatst bij een eventuele keuze voor grootschalige toepassing van windenergie. Hierbij wordt gedacht aan 6500 megawatt (MW) of meer. Deze bevindingen worden tegengesproken door andere studies, waaronder die van Frontier Economics, uitgevoerd in opdracht van EnergieNed. Hierin wordt gesteld dat bij 12000 MW windvermogen in Nederland de grens van de mogelijkheden van het huidige energiesysteem wordt bereikt.”

Bron hier.

Levering van windenergie

Wind levert in de praktijk stroom als er wind genoeg is. De levering start bij windkracht 4 en dat loopt op naar het maximum (het opgestelde vermogen) bij windkracht 6. Daarboven wordt door wiekverstelling de levering gelijk gehouden. Waait het te hard dan stopt ook de levering. Er wordt wel eens aangegeven dat de molen gaat leveren bij lagere windsnelheden, maar dat is nauwelijks een bijdrage te noemen.

Omdat het niet altijd waait en de windsnelheid sterk kan wisselt de productie van windmolens. De gemiddelde levering van wind op het land is ongeveer 21% van het windvermogen x het aantal uren per jaar en op zee is dat nu in de buurt van ongeveer 40%.

Ook wordt er van uitgegaan dat het klimaat wat wind betreft vrij stabiel is maar de praktijk is anders er wordt niet ver genoeg gekeken in de tijd. Wij zijn wat ons klimaat betreft afhankelijk van de oceaan en de stromingen daarin. Dit schrijft het KNMI daarover in het artikel “de kwetsbaarheid van groene stroom”

De inleiding: “Het opwekken van zonne- en windenergie is sterk afhankelijk van het weer. Deze afhankelijkheid brengt met zich mee dat de energievoorziening van de samenleving kwetsbaar kan worden voor variaties in het weer en klimaat. Binnen het KNMI wordt onderzoek gedaan naar de invloed van klimaatverandering en variaties in het weer op de productie van groene stroom.”

En dan hebben we het hier over de lokale klimaatverandering die afhankelijk is van de oceaan oscillatie de NAO.

Dit geven ze aan over de wisseling in windsnelheid:

Onderzoekers van het KNMI hebben gekeken naar lange koude perioden met windstil weer over een groot deel van noordwest Europa, inclusief de Noordzee waar een groot deel van de capaciteit voor windenergie staat. Dit weertype hangt samen met de zogenoemde Noord Atlantische Oscillatie (NAO). Deze NAO kent een positieve en een negatieve fase. In het algemeen zal voor noordwest Europa een positieve NAO zachte en natte winters met veel wind geven, terwijl een negatieve NAO minder onstuimig zal zijn en vooral koud en droog weer geeft. De weersystemen die samen hangen met de NAO zijn groot: vrijwel geheel Europa ‘voelt’ de effecten van de NAO. Figuur 1 illustreert de twee verschillende fasen van de NAO.

De ruimtelijke uitgebreidheid van de NAO heeft als consequentie dat tegenvallende windenergieopbrengsten in het Nederlandse deel van de Noordzee niet gecompenseerd kunnen worden met opbrengsten uit buurlanden: met een negatieve NAO hebben zij immers ook te kampen met een gebrek aan wind.”

Bron hier.

Dat betekent dat investeren in wind erg riskant is en je geen toekomstige energievoorziening met wind kunt opbouwen. Maar waarschuwingen die niet gewenst zijn worden niet opgepakt.

Hier een voorbeeld van de levering in de praktijk van van het windpark Gemini in mei 2020

Volgens Energie-Nederland zal de energetransitie in chaos eindigen biomassa inzetten met fijnstof en een CO2-uitstoot die 40% hoger ligt

Het zal duidelijk zijn dat we daarmee geen landelijke energieproductie kunnen realiseren.

Samengevat

  • Wind is geen betrouwbare energiebron, zeker op de lange termijn niet dan krijg je langere perioden met af en toe wat stroom. Vrijwel geen productie.
  • Wind is weerafhankelijke en dat betekent dat de beschikbare centralecapaciteit, die de windpieken en dalen moet balanceren, bepalend is voor de hoeveelheid weerafhankelijke stroom op het net
  • De windafhankelijke levering van wind betekent dat op het land de gemiddelde levering uit komt op ongeveer 21% van het opgestelde vermogen x het aantal uren per jaar en op zee is dat in de buurt van 40%. Dat betekent dat je nu samen op ongeveer 28 tot 35% van het opgestelde vermogen x het aantal uren per jaar uitkomt, maar dat zal bij een negatieve NAO een stuk minder zijn.
  • Omdat wind en zon op het vraaggestuurde netwerk gebalanceerd moet worden, betekent dat in de praktijk veel extra CO2 uitstoot aan de centrale kant, zie daarvoor het eerder genoemde rapport van de ombudsman.
  • En dan het volgende de netwerkcapaciteit. Het netwerk moet de maximale pieken kunnen verwerken dat betekent dat door de wisselingen in de levering van wind de capaciteit ongeveer 4 x zo groot moet zijn dan bij een gemiddelde levering van dezelfde hoeveelheid stroom per jaar.

Opslag van windstroom

En als laatste, zou je wind maar ook zonnestroom kunnen bufferen dan zou je meer weerafhankelijke stroom kunnen inpassen en dat is juist, maar dan ook rekening houden met de enorme vermogens die dat vraagt. In Engeland en Schotland kunnen ze beschikken over opslag in hooggelegen reservoirs. Je maakt een opslagmeer in de bergen en pompt het water naar boven bij teveel stroom en als je stroom nodig hebt laat je het water naar beneden stromen om generatoren aan te drijven.

Deze pumped storage heeft een totale capaciteit van > 33.000 MWh. Er zitten ook daar wel nadelen aan. Je kunt niet altijd over de volle capaciteit beschikken. Naarmate er minder water is opgeslagen neemt ook de levering per uur af.

Een 2e probleem is dat als de totale windcapaciteit wegvalt dan is deze pumped storage na een dag leeg is. Dat betekent dat de juichkreten in de pers over accuopslag van een paar honderd MWh capaciteit onterecht zijn. Je kunt er de afname van de wind enigszins mee compenseren zodat de molens net iets langer online zijn.

Maar dan hebben we toch waterstof? Daar gaan miljarden subsidie naar toe, maar dat moet nog uitontwikkeld worden.

Kijken we naar Ad van Wijk met zijn waterstofplannen dan ziet dat er geweldig uit. Maar als je je er verder in verdiept, dan zie je dat hij uitkomt op maximaal 40 PJ per jaar. Dat is 2% van ons totale finale energiegebruik. En als buffer op het net.

Bij het omzetten van stroom in waterstof is het verlies ongeveer 20%. En dan moet je het water nog zuiveren. Opslag in tanks onder hoge druk (800 bar) betekent compressieverlies en koeling 30% verlies. Gebruik om er stroom van te maken en te transporteren dan kom je aan > 50% verlies.

Uiteindelijk zit er in de keten stroom, waterstofproductie, opslag en weer stroom > 70% verlies. De waterstofeconomie is dan ook een grote zeepbel die uiteenspat als je er mee aan de slag gaat.

Dit filmpje geeft een goed beeld van de verliezen.

Dat betekent dat we in Nederland niet over voldoende buffering kunnen beschikken om weerafhankelijke bronnen in grotere hoeveelheden op ons net te brengen En houden we rekening met een negatieve NAO dan staat alles stil.

Door tegenstanders van windenergie wordt ook vaak gewezen op het nadeel van de intermitterende opwekking van stroom door windturbines vanwege het feit dat de wind fluctueert. De voorstanders wijze er dan op dat het altijd wel ergens waait. Maar dat blijkt niet zo te zijn.

In 2019 leverde wind weerafhankelijk 1,83% van het totale finale energiegebruik.

Volgens Energie-Nederland zal de energetransitie in chaos eindigen biomassa inzetten met fijnstof en een CO2-uitstoot die 40% hoger ligt

Zonnestroom

Daar kunnen we kort over zijn. We wonen veel dichter bij de noordpool dan bij de evenaar en uiteraard de grootste piek in de levering is in de zomer overdag. In de winter is de levering een stuk minder en het gevolg daarvan is dat zonnestroom in Nederland per jaar niet meer levert dan 11% van het opgelegde piekvermogen x het aantal uren per jaar. Dat vraagt voor de piekopvang een netwerkcapaciteit die 9 x de gemiddelde levering per jaar is.

Dan nog de echte problemen, het netwerk is vraaggestuurd en kan nooit meer stroom opnemen dan de vraag van het moment. De pieken van zon in de zomer zijn gelijk aan het opgestelde piekvermogen. Het gevolg is dat er een beperking is aan de hoeveelheid panelen op het net.

Die grens is in Duitsland al lang bereikt en bij ons tijdens warme dagen en een lage stroomvraag door corona zitten we daar dicht tegen aan. Zonnestroom heeft maar een beperkte toekomst, de levering is marginaal niet meer dan 0,9% van het totale finale energiegebruik in 2019 met grote pieken in de zomer overdag.

Het zal duidelijk zijn dat wind en zon het laten afweten als we daarmee onze stroomproductie willen opbouwen.

Huidige ontwikkelingen

Wat we zien is dat het beleid de afgelopen periode is dat we de stroomvraag enorm opvoeren door elektrische auto’s te promoten en de overgang van gasverwarming naar warmtepompen.

Aan de andere kant denkt de regering de stroomproductie aan te passen. Er moet meer duurzaam geproduceerd worden en de keuze is de kolencentrales te sluiten.

Het is onbegrijpelijk daarmee gaan we in Nederland compleet vastlopen, het aanbod sterk verminderen en de vraag laten toenemen en daarbij ook nog zeer weinig energie intensieve bronnen als wind en zon overmatig subsidiëren.

Wat gaat daar mis vraag je je af. Kijk eens naar deze grafiek.

Volgens Energie-Nederland zal de energetransitie in chaos eindigen biomassa inzetten met fijnstof en een CO2-uitstoot die 40% hoger ligt

Bron PBL hier.

Gaan we nu eens bekijken wat dat oplevert in termen van centrale capaciteit ( basislast), dan zie je dat dat niet gaat werken.

Wind op het land in 2020- 4606 MW en in 2030- 5651 MW productiefactor 21%.

Omgerekend in centrale capaciteit 2020 967 MW en in 2030 1187 MW

Wind op zee in 2020- 1698 MW en in 2030- 11471 MW. Productiefactor 40%

Omgerekend naar centrale capaciteit 2020 679 MW en 4588 MW

Het totale opgestelde windvermogen zou in 2030 uitkomen op 17122 MW daarmee zit je al ruim boven het technisch mogelijke inpasbare opgestelde windvermogen van 12000 MW op het net zoals in 2011 door de overheid is berekend.

Daarmee gaat het vraaggestuurde netwerk vastlopen.

Zonder echt bruikbare grootschalige opslag is dit een sprookjesbeleid en dat ga je zeker niet redden met accu’s en waterstof.

Maar dan komt er vervolgens ook nog eens zonnestroom bij. Opgesteld piekvermogen dat vanaf 2020 van 8680 MW zou moeten uitgroeien naar 26041 MW. De productiefactor van zon in Nederland is 11% dat betekent dat dit uitkomt op 754 MW in 2020 en 2865 MW in 2030.

Zoals is aangegeven, moet de stroomlevering aansluiten op de vraag en daarvoor is balancering nodig wat veel extra CO2 uitstoot betekent. Ook is er maar een beperkte hoeveelheid weerafhankelijke stroom inpasbaar op het netwerk.

Voor 2030 is het net zo allang vastgelopen omdat wind en zonnestroom pieken met het opgestelde vermogen.

Dat betekent dat de piek van zon in 2030 uitkomt op 26041 MW en samen met de windpieken gaat het net vastlopen niet alleen qua netwerkcapaciteit, maar wat geleverd wordt moet in evenwicht zijn met de vraag en dat betekent dat we de vraag op het netwerk bepaalt hoeveel MW er kan worden opgenomen en daarmee het netwerk voor 2030 dan allang onderuit ligt.

Maar nog niet overtuigd van de misser die zon heet dan nu het ruimtebeslag.

De universiteit van Wageningen heeft een onderzoekje gedaan naar de levering van zon per ha. Zie hier.

De opbrengst per ha per jaar

“3.1 Potentiële stroomopbrengst Op basis van de ervaringen op de Zonneweide uit voorgaand hoofdstuk kunnen we concluderen dat op efficiënt ingedeelde zonneparken een PV vermogen van 0,5 MWp per ha te realiseren is, waarmee onder onbeschaduwde omstandigheden 1.000 kWh per KWp per jaar aan stroom is op te wekken in de IJsselmeerpolders. Dat is een stroomopbrengst van 500 MWh per ha, ongeveer het verbruik van 150 huishoudens”

Dat betekent dat 10 ha zonneakker 5000 MWh levert per jaar dat is net zoveel als 3 uur en 20 minuten draaien van de Eemshavencentrale kan leveren.

Op 10 ha kun je per jaar 400.000 kg aardappelen telen.

2030 Is in die prognose helemaal geen optie. Dan is het net allang vastgelopen maar toch om het beeld scherp te stellen voor 2030 hebben we, 26041 MW opgesteld piekvermogen : 0,5 MW per ha = 52082 ha nodig.

Het zal duidelijk zijn dat het beleid wat hernieuwbaar betreft een sprookje genoemd kan worden. Enorm veel subsidie voor energiearme bronnen, die niet leveren als het niet waait en de zon niet schijnt.

Bij de keizer ging het om nieuwe kleren. Hier wordt Nederland energietechnisch onderuit gehaald.

Conclusie

Er is sprake van een failliet beleid op technische gronden En ga je vervolgens ook nog biomassa inzetten met veel fijnstof en een CO2-uitstoot die 40% hoger ligt per kWh dan bij kolenstook en we ook nog eens de bossen slopen, dan loop je vast.

De enige redding is nog kernenergie.