Als de energietransitie vorm zou krijgen volgens de doelstelling van het IPCC dan zouden we in de praktijk het volgende moeten, zie figuur
Er zijn ruwweg 12.000 dagen tot 2050. Dan moet we het per dag en elke dag tot 2050 een ongeveer 1 Mtoe fossiele brandstoffen verminderen. Dat komt overeen met:
- 1,5 kerncentrale van 1GW
- 1500 windturbines van elk 2 MW (of 750 van 4 MW)
- 14 miljoen zonnepanelen van 295 wattpiek
Daar komt nog bij dat de gemiddelde levensduur van windturbines en zonnepanelen 20-25 jaar bedraagt. Dat betekent dat de installaties (behalve de kerncentrales), die gebouwd zijn voor 2025 allemaal al vervangen moeten worden voor het jaar 2050.
Grondstoffen voor de energietransitie (bron Trouw)
Als we van de fossiele brandstoffen af willen, ook vanwege de eindigheid van de voorraden, dient zich een ander enorm fossiel probleem aan.
Voor windmolens, elektrische auto’s en zonnepanelen zijn kritieke metalen nodig. Veel meer dan voor de exploitatie van een oliebron of een gasveld. Dat gegeven stelt de wereld de komende decennia voor een enorme uitdaging, waarschuwt het Internationaal Energie Agentschap (IEA) in een net verschenen studie. De overgang naar een heel ander energiesysteem doet een beroep op andere materialen. Er is een aantal grondstoffen dat voor allerlei schone technologie nodig is, zoals lithium, kobalt, nikkel en zeldzame aardmetalen met namen als neodymium en molybdeen.
Het IEA heeft de plannen voor het mijnen van de benodigde metalen in kaart gebracht en ziet dat die de klimaatambities bij lange na niet kunnen bijbenen. Als landen in de pas willen lopen met het beloofde doel de opwarming te beperken tot onder de 2 graden, ontstaan al binnen tien jaar grote tekorten. Zelfs als regeringen dat niet doen en het blijft bij klimaatbeleid dat ze nu in de steigers hebben gezet, lopen ze binnen tien jaar aan tegen te weinig grondstoffen voor elektrische auto’s en windmolens.
Energietransitie Nederland
Wat opvalt is:
- De afname van steenkool vanaf 2017, vooral als gevolg van het sluiten van enkele kolencentrales.
- Nucleaire energie levert maar een heel klein deel (1,5% in 2020) van het totale energiepakket,
- Wind en zon doen het niet veel beter met 3,2%.
- Het aandeel van biomassa en afvalverbranding was in 2020 7,2% ,
- Aardgas was in 2020 nog steeds de belangrijkste energiebron was, gevolgd door olie.
- Aardgas is vooral van belang voor verwarming en elektriciteitsproductie, olie is de belangrijkste grondstof voor de zware chemie en petrochemische industrie.
De energietransitie heeft als doel de inzet van fossiele energiebronnen te verminderen door die van ‘duurzame’ of ‘groene’ energiebronnen te vergroten. Daarbij speelt een toename van de elektriciteitsproductie een belangrijke rol. Daarom is het totale energie gebruik per energiebron van Nederland in 2020 vergeleken met de bronnen van de elektriciteitsopwekking. Omdat de TES uitgedrukt wordt in TJ (terajoule) en de elektriciteitsopwekking in GWh heb ik de laatste omgezet in TJ, zodat beide grafieken goed vergelijkbaar zijn.
Links in de figuur is de TES per energiebron te zien zoals die in 2020 was (zie figuur 1), rechts het aandeel per energiebron in de elektriciteitsproductie. De energie die nodig is voor het opwekken van elektriciteit komt uit de TES links. ‘Wind & solar’ is een buitenbeentje omdat beide energiebronnen direct elektriciteit leveren. In tegenstelling tot de andere primaire energiebronnen hoeft er bij wind en zon dus geen conversie plaats te vinden. Dat is belangrijk omdat bij de omzetting van primaire energiebronnen naar elektriciteit vaak sprake is van aanzienlijke verliezen.
De papieren werkelijkheid van de EU, die het stoken van hout groen en duurzaam acht, is al een poosje achterhaald door de werkelijkheid. In plaats van ‘snoeiafval’ worden er vooral boomstammen (bossen) verstookt in biomassacentrales. Die laatste zijn populair omdat de EU subsidies verleend voor het stoken van hout. Slecht voor de bossen, slecht voor het milieu en slecht voor de CO2-emissies die groter zijn dan bij een kolengestookte centrale. En om die CO2 emissies gaat het allemaal in de energietransitie, want CO2 = klimaatverandering = gevaarlijk volgens het IPCC. Het elektrisch rendement van houtgestookte installaties is laag, in de orde van grootte van 20%. Om al deze redenen is de categorie ‘Biofuels & waste’ zeker niet tot de groene energiebronnen te rekenen.
Figuur 2 laat duidelijk zien dat de energiestroom ten behoeve van de elektriciteitsproductie klein is in vergelijking tot de totale energiestroom in Nederland, namelijk 15,2% in 2020. Van de totale elektriciteitsproductie is slechts 18,9% van de energie-input afkomstig van wind en zon en 68% van fossiele energiebronnen. Het opladen in Nederland van de accu’s van een elektrische auto is dus maar voor 1/5 een ‘groene’ zaak. En zelfs die 1/5 is niet van smetten vrij, zoals het artikel over mineralengebruik in zijn algemeenheid en rare earth mineralen in het bijzonder aangetoond heeft.
Conclusies:
- In vergelijking met de totale energiestromen in Nederland nemen die van de elektriciteitsproductie slechts een bescheiden plaats in: 15,2%. Dat aandeel zal de komende jaren wel wat toenemen, maar de grenzen van wat ons elektriciteitsnet aan kan lijken bereikt. Vernieuwen van het net kost enorm veel geld, en uiteindelijk zal de burger dat betalen door een afname van de welvaart. Bovendien is het rendement bij het maken van stroom laag, gemiddeld zo’n 40%. De rest gaat in warmte op, en die warmte kan maar ten dele benut worden.
- Een groot deel van de primaire energiestromen is niet of moeilijk vervangbaar door elektriciteit. Te denken valt aan grondstoffen voor de zware chemie (olie en gas) en steenkool (staalproductie). Naast transformatieverliezen en eigen energiegebruik in de elektriciteitscentrales gaat er bij de producenten van stroom (en warmte) bovendien ook nog energie verloren tijdens het transport en de distributie naar de eindgebruikers.
- De EU heeft bedacht dat kernenergie en aardgas ‘groen’ verklaard worden: ze worden net als wind en zon opgenomen in een Europese taxonomie. Aardgas telt alleen als ‘groen’ als het in de plaats komt van een kolengestookte centrale. Nederland bevindt zich wat dat betreft in een vreemde en uitzonderlijke situatie. De Nederlandse overheid heeft besloten dat ‘we’ van het aardgas af moeten. En nu is dat aardgas door de EU plotseling ‘groen’ verklaard. Fijn voor al die landen die nu massaal inzetten op aardgas. Maar waarom moeten wij dan van het gas af?
Gevolgen van de energietransitie
Eindelijk is het nu ook officieel vastgesteld: als we in 2050 van fossiel af willen zijn, moeten we elke beschikbare kilometer land en binnenwater volbouwen met zon- en windparken. Dit blijkt uit een interview van Marcel Crok met Theo Wolters, met als onderwerp drie recent uitgekomen rapporten voor de netbeheerders:
Bijna alle beschikbare landbouwgrond (7.500 km2 van de beschikbare 8.000 km2), en alle beschikbare wateren (alle Zeeuwse wateren, IJsselmeer en Markerwaard, plus nog 2000 km2 aan wind op binnenwater waarvoor geen plaats lijkt te zijn) worden volledig volgebouwd met windmolens.
Daarnaast komt ook nog eens 2000 km2 aan zonnepanelen op land, en 2.250 km2 aan drijvende zonnepanelen, die laatste vaak in combinatie met windparken. Dat zijn samen bijna 700.000 voetbalvelden aan zonnepanelen.
Ook de Noordzee moet eraan geloven: met 19.200 km aan windparken wordt er ook daar meer oppervlakte gebruikt dan er eigenlijk beschikbaar is (18.000 km2). Dat gaat dus van andere bestemmingen af (bijvoorbeeld Natura 2000 gebieden).
De duizenden regionale politici die zich op dit moment in allerlei bochten wringen om de door de RES (regionale energiestrategie) opgelegde hoeveelheid zon- en windenergie te realiseren in hun regio, zijn dus behoorlijk bij de neus genomen: er valt niet te kiezen waar ze komen, alleen waar de eerste komen. Daarna wordt gewoon ook de rest van het gebied ermee volgebouwd.
Dit valt allemaal te lezen in recente rapporten in opdracht van de netbeheerders, in samenwerking met het ministerie van Economische Zaken en Klimaat.
Klimaateffect
Dat onze bijdrage aan het Parijs klimaatakkoord in het gunstigste geval 0,000.07C zal bijdragen aan het verminderen van de opwarming is inmiddels bevestigd door het KNMI. Helemaal fossielvrij voor 2050 zal dan iets van 0,00014 C bijdragen.
Maar als je duizenden kilometers aan landbouwgrond en wateroppervlak vol gaat leggen met zonnepanelen, dan heeft dat een effect, vergelijkbaar met het urban heat island effect. Hierdoor is het in steden 3 tot 8 graden warmer dan daarbuiten. Ook windmolens verhogen de temperatuur aan het oppervlak met iets in de orde van 1 graad Celsius.
Onze maatregelen om de opwarming van het klimaat met een tienduizendste graad te verminderen, verhogen de temperatuur dus met een tot meerdere hele graden. Een effect dat meer dan tienduizend maal sterker is, en omgekeerd aan wat beoogd wordt.
Dat effect is uiteraard vooral lokaal, maar wat is “lokaal” aan dit effect, als het optreedt op ongeveer de helft van ons land- en wateroppervlak?
Als het KNMI ons waarschuwt voor de extreme weergebeurtenissen door de volgens sommigen verwachte (maar nooit bewezen) opwarming van Nederland door CO2, wat zegt het KNMI dan over de bewezen opwarming door deze enorme ingreep in het Nederlandse klimaat?
We zijn heel benieuwd naar de KNMI berekeningen en het daaruit volgende beleidsadvies.
Natuur en milieu
Wat gebeurt er met het leven in het water onder 2250 km2 aan drijvende zonnepanelen die alle licht wegvangen? En op land onder 2000 km2 PV-parken?
En hoeveel vogels zijn er nog in Nederland als elk open gebied en alle binnenwateren zijn volgebouwd met windparken?
Welke invloed heeft de – extra – opwarming met 1 tot 4 graden van Nederland voor gevolgen voor de biodiversiteit? Alle rampspoed die voorspeld wordt als gevolg van de opwarming door CO2 geldt uiteraard ook voor een even grote opwarming door zon- en windparken.
Hoe verhoudt deze enorme schade aan de natuur zich tot het effect van enige extra bemesting van natuurgebieden door onze stikstofuitstoot, die onze bouw en landbouw tot stilstand dwong
Kosten van energietransitie zie hier