Energievoorziening in Nederland

In ons land wordt de energiebehoefte door een aantal bronnen ingevuld.
– aardgas    |
– aardolie    | fossiele brandstoffen
– steenkool |

– kernenergie    |
– windturbines   | CO2-vrije energieopwekking
– zonnepanelen |

– biomassa | “CO2 vrij” —> The great accounting trick

Energietransitie wanneer en op welke manier?
Het streven is om op de kortst mogelijke termijn te stoppen met de fossiele brandstoffen als energiebron. Iedereen is het wel eens over de noodzaak hiertoe, maar over de verwezenlijking ervan verschillen de meningen nogal.
Consensus is er wel over de rol van elektriciteit als enige krachtbron voor alle energieverbruikers. Huizen zullen worden verwarmd (en gekoeld) met elektrische warmtepompen, we koken op inductieplaten, onze auto’s zijn straks EV’s, de accu’s worden bijgeladen via het elektriciteitsnetwerk. Maar hoe moet al die benodigde elektriciteit worden opgewekt?

Onze linkse regering die voornamelijk uit alfa’s bestaat, blijft onder aanvoering van D66 maximaal inzetten op windturbines en zonnepanelen. En omdat het duidelijk is dat de bestaande parken hopeloos onvoldoende leveren moet in hun beleving het ontbrekende deel worden ingevuld door biomassacentrales.

_____ De CO2-vrije energieopwekking _____

  • Windturbines

De turbines (windmolens in de volksmond) leveren inderdaad energie op een redelijk CO2-vrije manier, maar de nadelen van deze systemen zijn evident:
Beperkte levensduur, zeer aanwezig in het landschapsbeeld, slagschaduw, geluidsoverlast, laagfrequente ziekmakende bromtonen, vogels en insectenkillers. De nadelen van de windturbines in zee worden nog geïnventariseerd.

  • Zonnepanelen

Ook zonnepanelen leveren de gewenste CO2-vrije energie maar ook hier zijn de nadelen duidelijk:
Verstoring van bodemleven, aantasting van de natuur en verarming van landschappelijk schoon, onderhoudsintensief (schoonhouden), schadegevoelig (hagel).

  • Biomassa

Het aandeel hernieuwbare energie in Nederland in 2020 was 11,1 procent van het totale elektrische-energieverbruik. De bijdrage van windenergie aan het totale eindverbruik van hernieuwbare energie in Nederland was 23 procent in 2020 en voor zonne-energie was dit 14 procent.
Wind en zon droegen dus slechts voor 4,1% bij aan het totale energieverbruik. Het resterende
deel komt uit biomassa.

Frans Timmermans probeert biomassa te verkopen als milieuoplossing. hij stelt dat hiervoor geen hele bomen mogen worden gebruikt maar alleen ’resthout’ en bedient zich daarbij van argumenten die in de Nederlandse discussie allang zijn doorgeprikt: de te verstoken biomassa bestaat niet alleen twijgjes en takjes die van de bomen vallen.

Fenna Swart van Comité Schone Lucht kritiseerde onlangs:
„Zijn het scheepsladingen vol resthout die ons uit de Baltische staten bereiken? Dat gelooft niemand meer. De houtpellets die bij ons in de verbrandingsovens worden opgestookt, zijn afkomstig van grootschalige kaalkap van bossen.

Heel Nederland heeft inmiddels wel begrepen dat het verbranden van bomen om energie op te wekken een krankzinnig idee is en onder de druk van de publieke opinie heeft Rob Jetten (energieminister) besloten om geen subsidie meer te verstrekken voor nieuw te bouwen biomassacentrales.
Dit is echter te laat want voor Vattenfall is de subsidiebuit al binnen. Aan de allergrootste centrale welke in Diemen wordt gebouwd betaalt onze minister nog comfortabel mee. Volgens Jetten zou het getuigen van ‘onbehoorlijk bestuur’ om op de toezegging terug te komen. Dat het Nederlandse volk onbehoorlijk is bestuurd met de boekhoudkundige biomassatruc geldt nu even niet.

Hoe dan ook, veel stijging van het biomassa-aandeel is niet te verwachten, daarvoor is de publieke verontwaardiging te groot. Timmermans kan roepen wat hij wil maar naar huidige inschatting is de Diemen-centrale de laatste in aanbouw.
Het is dus duidelijk dat de genoemde energiebronnen hopeloos ontoereikend zijn om te voorzien in onze totale energiebehoefte.

  • Kernenergie

Ons kabinet is zogenaamd niet meer persé tegen kernenergie. Er zou een onderzoek komen naar de wenselijkheid en de haalbaarheid ervan maar dat is de overbekende truc om voor onbepaalde tijd de boot af te houden. En hoewel zelfs Brussel kernenergie (en ook aardgas) als groen heeft bestempeld hebben Timmermans en Jetten het er nooit meer over gehad want zij weten dat hun achterban weet dat kernenergie radioactiviteit veroorzaakt en daar ga je aan dood.

CO2-vrij samenvattend

De nadelen van het inzetten van windturbines en van zonnecellen zijn al kort aangegeven en over biomassa hoeven we het niet meer te hebben. Bij kernenergie doet zich het probleem voor van de opslag van radioactief afval.
Conform de vaststelling uit de Hitchhiker’s Guide to the Galaxy: “There is no such thing as a free lunch.”

_____ Energievoorziening in de dagelijkse praktijk _____

Laten we eerst eens vaststellen hoeveel hernieuwbare energie er op dit moment kan worden opgewekt. De cijfers van 2021 dienen hierbij als uitgangspunt. Hier doet zich al meteen een moeilijkheid voor: vrijwel alle publicaties die gaan over de energietransitie worden geleverd door partijen met een commercieel of politiek belang hierbij. De tekst in zo’n publicatie/voorlichting/ aanprijzing is dan ook altijd zorgvuldig gekozen om dit belang te beschermen.

Naast het begrip hernieuwbare energie (energie uit een onuitputtelijke bron) wordt ook gesproken over duurzame energie; dit is hernieuwbare energie waarbij geen milieuschade wordt aangebracht. Hierbij kunnen de interpretaties behoorlijk uiteenlopen. Frans Timmermans vindt dat het verbranden van biomassa duurzame energie oplevert.

Het grootste probleem bij energieopwekking met windturbines en zonnepanelen is natuurlijk de problematische leveringszekerheid. Dit brengt de verplichting om op ieder gewenst moment de energie uit andere bron(nen) te leveren.

In totaal staan er op 1 januari 2021 op land en op zee 2.610 windmolens met een totaal vermogen van 6.719 megawatt (MW). Op jaarbasis is dit vollast vermogen 59.000 GWh.

Maar omdat het niet altijd hard genoeg waait om de turbines op vollast vermogen te laten werken was het aandeel windenergie in 2020 14.000 GWh.
Het bruikbare rendement was dus in 2020: 14/59 x 100 = 24 procent.

Hetzelfde verhaal zien we bij zonne-energie.
In 2020 opgewekt: 30 PJ = 8.300 GWh
Het geïnstalleerde (piek)vermogen was 96.000 GWh op jaarbasis.
Het bruikbare rendement in 2020 is dus 8,3/96 x 100 = 8,6 procent.

Het is de trouwens de gewoonte om het vermogen van een windturbine uit te drukken in het aantal huishoudens dat hiermee van energie kan worden voorzien.
Zo stelt Rijne Energie (district Utrecht): “Een moderne windmolen van 2 tot 4 MW wekt de energie op voor ongeveer 2500 tot 4500 huishoudens.”
Deze bewering is erg misleidend want een windmolen van 4 MW levert slechts de elektrische energie voor de 4500 huishoudens. En dan op basis van de huidige situatie, waarbij nog geen sprake is van grootschalig verbruik door elektrische auto’s en door warmtepompen.

Het energieaandeel van windturbines/zonnepanelen/biomassa is dan ook geen 11,1 procent van het totale energieverbruik, het is slechts 11,1 procent van het totale elektriciteitsverbruik, dat maar een klein deel is van alle door ons verbruikte energie.

Een beetje rekenwerk.
Een Nederlands huishouden verbruikt (nu) jaarlijks gemiddeld 1.200 m3 gas voor verwarming/koken en 2.500 kilowattuur (kWh) elektriciteit voor triviale apparaten (vaatwasser, wasautomaat, koelkast, verlichting, oven, kookplaat, tv, etc.) En natuurlijk nog de energie geleverd door fossiele brandstof voor de autokilometers.

1 m³ aardgas komt overeen met 10,2 kWh dus het huishouden gebruikt ongeveer 12.000 kWh in de vorm van aardgas. Maar inderdaad, de warmtepomp in een goed geïsoleerd huis doet het ongeveer een factor 4 beter dus daarmee zou een gemiddeld huishouden 12.000/4 = 3.000 kWh verbruiken voor verwarming. Overigens zou er ook op aardgas al een ruime besparing kunnen worden bereikt door het huis goed te isoleren, maar dit terzijde.

Dan het energieverbruik in de vorm van onze verplaatsingen. Jaarlijks leggen de Nederlandse personenauto’s gezamenlijk een afstand af van 122 miljard kilometer. Dat is gemiddeld 15.000 km per huishouden. Een elektrische auto consumeert ongeveer 18 kWh per 100 kilometer. Dus als alle personenauto’s in Nederland zijn omgewisseld voor elektrische auto’s dan betekent dit een extra verbruik aan elektrische energie van 22 miljard kWh.
Dit voegt nog eens 2.750 kWh toe aan het verbruik van het gemiddelde huishouden. Inmiddels verbruikt ons huishouden jaarlijks dus: 2.500 kWh (triviaal intern gebruik) + 3.000 kWh (verwarming) + 2.750 kWh (‘brandstof’ auto) = 8.250 kWh.
Alle geëlektrificeerde huishoudens bij elkaar verbruiken jaarlijks 66 miljard kWh = 66.000 GWh.

Deze enorme hoeveelheid energie is drie keer de huidige opbrengst van alle onze windmolens en zonnepanelen bij elkaar. Maar ook die opbrengst wordt door de belanghebbenden weer eens te gunstig voorgesteld want de gebruikte cijfers zijn de gemeten waarden bij de installaties. Dit is voor het distribueren dus nog zonder verlies door het kabelnetwerk, transformatorstations, etc. Ook het ons voorgeschotelde gemiddelde verbruik van een BEV (battery electric vehicle) is natuurlijk te gunstig. De opgegeven fabriekswaarde (wltp) wordt in geen enkele test gehaald en in mindere weersomstandigheden en zeker in de winter presteert de batterij veel slechter. Dan moet er dus vaker worden opgeladen.
In de straks zeer goed geïsoleerde huizen dreigt het zomers veel te warm te worden. De intern opgewekte warmte (oven, vaatwasser, wasautomaat, koelkast, vriezer, tv, verlichting, warmteproductie bewoners) en het binnen gestraalde zonlicht laten de temperatuur snel oplopen en er zal dus moeten worden gekoeld. De warmtepomp, nu in de stand reversed, kan eigenlijk nooit worden uitgezet.

Het is daarom realistisch om te stellen dat de huidige aantallen windturbines en zonnevelden slechts een kwart van de toekomstig gevraagde particuliere energie kunnen leveren. En dan laten we de echt grote verbruikers, industrie, vrachtverkeer, treinen, scheepvaart nog buiten beschouwing.
Geen wonder dat biomassacentrales zo populair zijn bij de ‘groene energie’-liefhebbers. Deze gaan immers CO2 neutraal de tekorten aanvullen.

_____ Distributie en leveringszekerheid _____

Toen jaren geleden de eerste contouren zichtbaar werden van de plannen om energie uit fossiele brandstoffen in de ban te doen en om te schakelen naar ‘groen’ opgewekte elektriciteit dachten de bèta’s onder ons direct: daarvoor heeft ons elektrische energienetwerk veel te weinig capaciteit. Natuurlijk wisten de energieleveranciers, Vattenfall voorop, dit ook maar zij hielden wijselijk hun mond omdat zij dit prachtige verdienmodel niet op voorhand wilden smoren.
Recentelijk zijn de alfa’s in de politiek er ook achter gekomen dat er moet worden geïnvesteerd in de grid, want netbeheerder TenneT laat voorzichtige geluiden los over noodzakelijke aanpassingen van het net. Een eerste behoedzame raming komt uit op honderd miljard euro.

Want reeds nu, terwijl de serieuze energietransitie nog moet beginnen, bezwijkt het netwerk al. In diverse provincies kunnen particuliere eigenaren van zonnepanelen de overtollige stroom al niet meer kwijt; zij zien de hun voorgeschotelde gunstige salderingsregeling aan hun neus voorbij gaan.
En in Brabant en Limburg worden wegens capaciteitsgebrek geen nieuwe bedrijven meer toegelaten op het netwerk.

Het probleem ligt vooral in de huidige structuur van het systeem.
Ons net kent drie niveau’s: hoogspanning (220 kV en 380 kV), middenspanning (> 1kV < 25kV) en laagspanning (< 1kV).
De grote energiecentrales (aardgas, kolen, kernenergie) leveren de opgewekte elektriciteit af aan het hoogspanningsnet, dat over heel Nederland is gespannen. De verplaatsing van grote hoeveelheden elektrische energie is het meest efficiënt bij hoge spanning en dus relatief kleinere stroomsterkte want hoe groter de stroom, hoe groter het verlies door weerstand in de kabels.
De hoogspanningsgrid voorziet het middenspanningsnet van stroom. Vanuit dit netwerk worden de regio’s bediend, de energie is bestemd voor de grootverbruikers en de regionale laagspanningsnetten.

Door de energieproductie van windturbines en zonnepanelen is nu een totaal andere structuur ontstaan. De windturbines worden her en der ‘met een kroonsteentje’ aangesloten op het middenspanning-systeem en de zonnecellen op het laagspanningsnet. Omdat er opeens op allerlei locaties stroombronnen worden toegevoegd aan plaatselijke systemen die hier niet op berekend zijn komt het als snel tot overbelasting.
En dit is niet eenvoudig op te lossen. Het hoogspanningsnet is waarschijnlijk wel snel uit te breiden, een paar kabels erbij en de capaciteit stijgt gigantisch. Maar door de wildgroei aan lokale energieleveranties moeten de veel omvangrijker midden- en laagspanningsnetten worden aangepast. Dus veel meer bekabeling, transformatiestations, etc.

Leveringszekerheid is het grote nadeel van windturbines en zonnepanelen.
Deze zijn aanbod- en niet vraag-gedreven. Als het niet waait of er is geen zonlicht dan is er geen energieproductie. En dat kan natuurlijk niet in de moderne samenleving dus hier moet een oplossing voor komen.
Energieopslag ligt natuurlijk voor de hand maar dat is makkelijker gezegd dan gedaan. Opslag in accu’s is bij voorbaat kansloos door de enorme kosten en de beperkingen van de hedendaagse batterijen.
Waterstofproductie om het overschot van de energieopwekkers op te vangen is een ander idee.
Helaas is het rendement uit deze productie (nog geen 30 procent) niet om over naar huis te schrijven.

Het is duidelijk dat de groene opwekkers het niet kunnen stellen zonder stevige back-up systemen.
“Die zijn er, het zijn onze biomassacentrales,” zegt Frans Timmermans. Maar niemand neemt hem nog serieus hieromtrent.
Er moeten kerncentrales worden gebouwd zeggen nu velen. Alleen al om de verdere wildgroei van windturbines de kop in te drukken.

_____ Conclusie _____

Dat we niet kunnen doorgaan met grootschalige verbranding van fossiele brandstoffen en de navenante vervuiling is iedereen wel duidelijk.
Maar tevens wordt meer en meer zichtbaar dat er in Nederland en in de EU een hopeloos verschil aan inzicht bestaat hoe we de energietransitie moeten aanpakken.

Veelal wordt mijlenver achter de feiten aangelopen en over de belangrijkste invullingen – energie uit wind en zon, kernenergie, biomassacentrales – bestaan veel te grote meningsverschillen, waardoor een goed doordachte transitie het veld lijkt te ruimen ten faveure van opportunistische beslissingen die zijn gebaseerd op de influisteringen van de commercieel en politiek meest belanghebbenden met hun verdienmodellen.

_____ Nuttige referenties _____

https://www.platform-investico.nl/artikel/hoe-estse-bomen-worden-opgestookt-in-onzecentrales-geannoteerd-verhaal/

https://www.rtvdrenthe.nl/nieuws/165616/statenvragen-over-twijfelachtige-herkomst-biomassa

https://www.milieucentraal.nl/energie-besparen/inzicht-in-je-energierekening/gemiddeldenergieverbruik

https://www.wyniasweek.nl/een-miljard-kubieke-meter-groene-waterstof-of-een-koffer-vol-uranium/

https://www.nucleairforum.be/thema/innovatie/small-modular-reactors-xs-afmetingen-xl-voordelen

https://www.eoswetenschap.eu/technologie/hoe-turbines-elkaar-de-wind-uit-de-zeilen-nemen?

 

Eef, 27 juni 2022