Vijf obstakels voor hernieuwbare energie

Vijf obstakels voor hernieuwbare energie

Frank De Lannoit
geschreven door Frank De Lannoitlaatst aangepast op 12/12/2018
Print Friendly and PDF
De investeringen in en subsidies voor windturbines en zonnepanelen hebben ertoe geleid dat ze nauwelijks meer dan 1.4 procent van alle energie leveren in een wereld die steeds meer energie is gaan verbruiken en dat ook de komende jaren zal blijven doen.
Het stroomnet is vraag gestuurd en voldoende seizoensopslag capaciteit voor wind en zonnestroom is technisch gezien onmogelijk. Dat betekent dat de actuele stroommarkt bepaald wat de groene stroom waard is. Is het aanbod van wind en zon groot dan is de stroomprijs laag.
Gezien de groei van het wereldwijde energieverbruik, die neerkomt op 2000 Terawatt -uur per jaar, komt dat neer op ongeveer 233.00 driemegawatt-windturbines.

Ik volg de discussie over de energietransitie al jaren. En hoe langer ik me met onderwerp bezighoud, hoe meer ik me realiseer dat ik een transitie naar duurzame bronnen weliswaar nog altijd toejuich, maar dat ik meer en meer twijfels heb over de huidige invulling van de overgang. Ik ben nog steeds voor energie uit zon en wind maar ik ben ook niet naïef.

De uitdagingen waarmee de energiesystemen van de wereld worden geconfronteerd, zijn waarschijnlijk veel groter dan die van de energiecrisis in de jaren zeventig, en de meeste beschikbare gegevens duiden erop dat ze op het punt staan nog ontmoedigend te worden.

Obstakel 1: de toepassing

Er zijn vijf belangrijke obstakels voor de energietransitie. Ze zijn niet onoverkomelijk, maar vereisen wel speciale aandacht. De eerste limiet voor hernieuwbare energie is de toepassing. Hernieuwbare elektriciteit kan niet alle toepassingen van vloeibare brandstoffen vervangen. Batterijen kunnen simpelweg niet voldoen aan de energiebehoeften van zware machines, vliegtuigen en koopvaardijschepen.

Bepaalde industriële processen vereisen vloeibare brandstoffen als grondstof zoals de productie van staal, kunststoffen en kunstmest. Voor anderen, zoals de productie van aluminium en cement, is het productieproces een ernstig struikelblok. Sommige van deze obstakels, zoals een beperkte batterijcapaciteit, zijn in wezen onoverkomelijk. De uitdagingen is het vinden van een oplossing, maar op dit moment is het helemaal niet duidelijk hoe. In dit geval is de technische belemmering groter dan algemeen wordt erkend.

Obstakel 2: middelen

Fossiele brandstoffen produceren een grote hoeveelheid energie met relatief kleine voorzieningen. Maar de verschillende soorten hernieuwbare energie vereisen uitgebreide installaties die tien keer zoveel metaal nodig hebben als fossiele brandstoffen om dezelfde hoeveelheid energie te produceren.
Afhankelijkheid van een enorme hoeveelheid materiële middelen (staal, beton, zeldzame aardmetalen) leidt dit vaak tot dwangarbeid van kwetsbare mensen, zoals de Congolezen die kobalt produceren in vreselijke omstandigheden. En het is ook lastig om de productie van bepaalde metalen te verhogen om aan de groeiende vraag te voldoen. Bijvoorbeeld gallium daarvoor moet je de aluminiumproductie verhogen, waarvan gallium een bijproduct is. Hetzelfde probleem bestaat voor kobalt en koper dat schaarser wordt.

Maar het verkrijgen van (mindere) kwaliteit erts vereist meer en meer energie-intensieve methoden. Het resultaat is een vicieuze cirkel: om meer energie te produceren, zijn meer metalen nodig en om meer metalen uit laagwaardige erts te produceren, is meer energie nodig.
Schaarste aan hulpbronnen is op korte termijn nog geen obstakel, maar kan het uiteindelijk wel worden. Er is ook een sociale beperking, omdat een duurzame toekomst niet kan worden gebouwd op de onteigening van kwetsbare bevolkingsgroepen.

Obstakel 3: stroomonevenwicht

Het stroomnet is vraag gestuurd en voldoende seizoensopslag capaciteit voor wind en zonnestroom is technisch gezien onmogelijk. Dat betekent dat de actuele stroommarkt bepaald wat de groene stroom waard is. Is het aanbod van wind en zon groot dan is de stroomprijs laag.
We zijn verslaafd aan elektriciteit. En aangezien het niet wordt opgeslagen, moet het ook worden geconsumeerd wanneer het wordt geproduceerd.
Er is een groot tekort aan “smart grid” en “micro grid” Dat houdt eenvoudig gezegd in dat we ervoor moeten zorgen dat de producenten op elk moment evenveel elektriciteit in het net injecteren als de verbruikers van het net afnemen. Een te groot onevenwicht tussen vraag en aanbod kan leiden tot allerlei incidenten.  Denk maar aan storingen of, op grotere schaal, een volledige ineenstorting van het net of black-out.
Een idee dat vaak naar voren wordt gebracht, is het opslaan van overtollige energie in batterijen. Er is veel inkt gemorst over de gigantische lithium-ion batterij die Tesla in 2017 in Australië heeft geactiveerd. Maar het is erg duur en heeft een beperkte capaciteit.
In de praktijk worden batterijen nog niet veel gebruikt om fluctuaties te vermijden. Het wordt meestal opgelost door inschakelen van elektriciteitscentrales op basis van gas of houtpellets, met alle bijbehorende broeikasgasemissies. We zouden onze gewoonten kunnen veranderen door het elektriciteitsverbruik te temperen als de zon bijvoorbeeld niet schijnt - maar dat is een langzaam proces met forse weerstand van handel en industrie.

Obstakel 4: ruimte

Neem bijvoorbeeld zonneparken of windparken die ontwikkeld zijn op landbouwgrond of in bossen.  Het probleem is eigenlijk ernstiger dan mensen willen toegeven. Voor een megawatt aan vermogen hebben zonnepanelen ongeveer 2,5 hectare grond nodig, als we alle ondersteunende infrastructuur opnemen, windturbines vereisen bijna 50 hectare per megawatt. De directe footprint is ongeveer 1,5 hectare, maar de turbines moeten worden gespreid om maximum aan wind te oosten, waardoor de totale behoefte aan landgebruik aanzienlijk wordt verhoogd.
Gezien de groei van het wereldwijde energieverbruik, die neerkomt op 2000 Terawatt -uur per jaar, komt dat neer op ongeveer 233.00 driemegawatt-windturbines.

Om de jaarlijks 2000 Terawatt met windenergie te produceren, hebben we jaarlijks 9.500.000km² grond nodig “de oppervlakte van CHINA” ieder jaar 50jaar lang. Ruimte is bijgevolg een onvermijdelijk fysiek obstakel. Het is geen onoverkomelijk technisch probleem, maar het vormt een belangrijke sociale beperking (onteigening en het NIMBY-syndroom niet-mijn-achtertuin-syndroom)

Obstakel 5: financiering

Openbare aanbestedingen heeft recentelijk tot moordende concurrentie geleid tussen producenten, en ontwikkelaars zoals in 2018 subsidieloze windpark. Gezien het beperkte financiële rendement en de grote risico's die verbonden zijn aan hernieuwbare energie, blijft de energiesector voorzichtig. Voor een geslaagde overgang zou tegen 2030 ongeveer 14 biljoen euro aan investeringen in zonne- en windenergie nodig zijn.

Zonder opslag is de transitie niet mogelijk. Maar de uitgaven in de batterijsector zullen niet meer bedragen dan 10 miljard euro, inclusief onderzoek en implementatie. Alle financiële ondersteuning en subsidiegeld voor hernieuwbare energie is m.i te beperkt. Met andere woorden, er is een schromelijk ontoereikende toewijzing van middelen.

Wat nu?

Vanwege de verschillende hierboven geschetste beperkingen en het gebruik van duurzame energie radicaal wordt uitgebreid, kunnen deze bronnen niet op eigen houtje binnen een paar decennia de fossiele brandstoffen vervangen. Gezien het feit dat in tussentijd de hoeveelheid beschikbare fossiele brandstoffen zal minderen, zullen we minder op fossiele energie vertrouwen. Dit kan de economische groei zoals wij die kennen beperken.

Wat ook duidelijk lijkt, is dat de energietransitie eenvoudiger zou zijn als we zouden afspreken om ons niveau van materiële consumptie te verlagen. Het idee is niet zo vergezocht als het lijkt. Met een daling van het BBP van 30 procent zouden we terugkeren naar een levensstandaard die gelijkwaardig is aan die van 1993, terwijl een daling van 50 procent een levensstandaard zou betekenen die gelijkwaardig is aan 1977. Een 50 procent per jaar vermindering van het energieverbruik zou ons terugbrengen naar het niveau dat in 1975 heerste, terwijl een vermindering van 80 procent vergelijkbaar zou zijn met de jaren vijftig.

Om succesvol te zijn, moet de energietransitie ook gebaseerd zijn op een verandering in behoeften en gewoonten. Om dat te laten gebeuren, hebben we een kritische afstand nodig van het dominante discours rond de energietransitie, duurzame groei en circulaire economie. Deze concepten zijn niet het pad naar redding. Integendeel, ze dienen om het geloof in industrieel kapitalisme opnieuw te bevestigen als het systeem met alle oplossingen.
De obstakels voor de overgang naar hernieuwbare energie onthullen de grenzen van het reguliere denken en de onmogelijkheid van oneindige groei. Technologische verandering is niet voldoende. We moeten het consumentisme en de groei heroverwegen, wat allesbehalve onmogelijk is binnen het huidige consumptie kader.

Een volledig hernieuwbare economie kan heel anders zijn dan de economie die we tegenwoordig kennen. Wat nodig is, is niets minder dan een bijna volledig herontwerp van industriële systemen en een aanzienlijke inkrimping van het energieverbruik in geïndustrialiseerde landen.

Grassroots
Print Friendly and PDF