Epiloog

Nederland blijkt nog niet zo ver te zijn met schone energieopwekking. Het aandeel CO₂-vrije productie is klein. Het grootste deel van wat er nu schoon wordt opgewekt, is gebaseerd op een brandstof die nauwelijks schaalbaar is: bos en gewas.

Daar verandering in brengen zal niet gemakkelijk zijn. Nederland is een klein land met een grote energiebehoefte. De ruimte om de energiebehoefte te verkleinen lijkt beperkt. Efficiëntieverbeteringen zijn eindig, zeker als waterstof in de toekomst een rol gaat spelen. Bezuiningingen anders dan efficiëntieverbeteringen leiden in feite tot welvaartsverlies, en dat zal niet voor iedereen welkom zijn.

De energiebronnen die werden overwogen om CO₂-vrij energie te produceren waren windenergie, zonne-energie en kernenergie. Welke oplossingen voor een energiemix zijn er voorstelbaar op basis van deze energiebronnen? Tijd voor een rondje langs de velden.

Een optie is om de toekomstige energiemix enkel te baseren op kernenergie. Dat is een continue energiebron, waardoor een investering in capaciteit die gelijk is aan het Nederlands verbruik volstaat (100%). Als Nederland in de toekomst naast elektriciteit ook waterstof nodig heeft, hetgeen waarschijnlijk is, zal er ook geïnvesteerd moeten worden in waterstoffabrieken. De investering daarin is proportioneel met het verbruik. Verbruikt Nederland in de toekomst bijvoorbeeld voor 25% van haar energiebehoefte waterstof, dan is daar een evenredige capaciteit in waterstoffabrieken voor nodig. Dat zou in dit scenario een totaalinvestering in capaciteit vragen van 125%.

Een energiemix gebaseerd op zon of wind heeft een aanzienlijk lagere energiedichtheid dan een gebaseerd op fossiele brandstoffen of kernenergie. Vooral windenergie op land kost ruimte: de helft van onze energie opwekken met behulp van de wind vergt de helft van het Nederlandse landoppervlak. Zonne-energie is wat dat betreft gunstiger, maar ook daar zal het vereiste landgebruik offers vragen. Zonnepanelen laten weinig ruimte voor ander gebruik. De behoefte aan ruimte van deze energievormen maakt het realiseren van overcapaciteit er niet makkelijker op.

Daarnaast leveren wind en zon slechts met tussenpozen energie. Om de continuïteit van de energievoorziening te waarborgen, is een alternatieve energiebron noodzakelijk.

Het alternatief kan bestaan uit een hulpbron (kernenergie of, zolang de transitie duurt, energiecentrales gebaseerd op fossiele brandstoffen). Een andere mogelijkheid is de periodieke energieoverschotten uit zon of wind op te slaan en in te zetten bij tekorten.

Het curieuze bij het gebruik van een hulpbron als achtervang van variabele bronnen, is dat een beperkte bezetting onhaalbaar blijkt. Een hulpbron is volgens het model altijd nodig op volle capaciteit. Dat wil zeggen: een capaciteit die gelijk is aan het totale verbruik (100%). Dat verdubbelt op zijn minst de investering in capaciteit: er staat dan 100% of meer aan zon en wind, plus 100% voor de hulpbron. Gebruikt men als hulpbron kernenergie, dan zijn zon en wind in feite overbodig. Fossiele brandstoffen zouden alleen een plaats hebben tijdens de transitie zelf, maar daar kleeft een nadeel aan. Naarmate wind en zon meer van onze energieproductie gaan overnemen, zullen er op een gegeven moment fossiele brandstofcentrales moeten worden bijgebouwd. Dat lijkt een beetje het paard achter de wagen spannen.

De combinatie van zonne- en windenergie met een hulpbron lijkt dus niet zo’n logische keuze. De andere optie die resteert is energieopslag. Opslag in accu’s en spaarbekkens is gelimiteerd in capaciteit. Gebrek aan grondstoffen beperkt het gebruik van accu’s, waar geografie de beperkende factor is voor spaarbekkens.

Dat capaciteitsprobleem kent waterstofopslag niet, althans niet in de Nederlandse context. Er zijn wel andere problemen.

Een energiemix gebaseerd op zonne- en windenergie en waterstofopslag liep volgens het model behoorlijk in de papieren. Dat kwam allereerst doordat er overcapaciteit in wind en zon nodig was. Daarnaast is er veel infrastructuur nodig om afdoende waterstofopslag te realiseren. Omdat waterstof gebruikt wordt als elektriciteitsbuffer, zijn er tevens energiecentrales nodig die waterstof in elektriciteit kunnen omzetten. Het model kwam in dit scenario op een investering in capaciteit van bijna 700%. Het lijkt aannemelijk dat dit niet zonder gevolgen voor de energieprijs zal blijven. Men zal in dat geval bereid moeten zijn deze grotere complexiteit en kosten voor lief te nemen.

Er is nog een ander voorbehoud dat in dit scenario geaccepteerd zal moeten worden. Anders dan windmolens, zonnecellen, lithiumaccu’s en kerncentrales is massa-opslag op basis van waterstof deels nog toekomstmuziek. Hoewel er geen fundamentele beperkingen lijken te zijn, moet de techniek nog op schaal worden ontwikkeld. Uieindelijk is er een grote hoeveelheid infrastructuur nodig. De vraag is daarmee hoe lang het gaat duren voordat een eventuele oplossing realiteit is. Daarmee blijft dit scenario risicovol.