Energietransitie: The Need for Speed

20.06.2023 Kornelis Blok

Energietransitie: The Need for Speed

De energietransitie is nu ongeveer vijftig jaar oud. Vijftig jaar geleden zat ik nog op de middelbare school. Het was een praatje van een klasgenoot – waarschijnlijk over het bekende rapport van de Club van Rome – dat mijn interesse voor energiekwesties opwekte. Kort daarna bracht de eerste oliecrisis energieschaarste in het nieuws. Wat mij triggerde was de enorme uitdaging: de snelle groei van productie en consumptie versus de planetaire grenzen. De noodzaak om alle waarde die we hebben voor de volgende generatie te behouden.

Maar ik was me er niet van bewust dat er tegen die tijd een paradigmaverandering gaande was in de wereld van energie. Voordien was er weinig belangstelling voor waar energie voor werd gebruikt en werd het steeds groter wordende energieverbruik als een gegeven beschouwd.

Daarna is de vraagzijde intensief geanalyseerd en zijn kansen om efficiënter met energie om te gaan duidelijk geworden. Voorheen werd hernieuwbare energie alleen als interessant beschouwd voor nichetoepassingen. Daarna nam onderzoek en ontwikkeling op dit gebied een hoge vlucht.

Waarom hebben we zo'n haast, waarom is er behoefte aan snelheid? Waarom kozen we vorig jaar aan de TU Delft als thema van onze lustrumvieringen ‘versnellen van de energietransitie’?

De energiegerelateerde CO2-emissies zijn de afgelopen vijftig jaar gegroeid en ondanks alle inspanningen tot nu toe, nemen ze nog steeds toe, zij het in een wat trager tempo. Energiegerelateerde CO2-emissies zijn belangrijk: ze zijn goed voor ongeveer twee derde van de totale broeikasgasemissies.

We komen uit op min of meer stabiele emissies, resulterend in een temperatuurstijging van ongeveer 3 graden Celsius tegen het einde van deze eeuw. Dit is de gemiddelde temperatuur op aarde, vergeleken met het pre-industriële niveau.

Dit is te hoog, maar laat me ook benadrukken dat dit al een hele prestatie is. Als we vijftien jaar geleden zo'n actueel-beleidsscenario hadden laten zien, waren we rond de 4 graden Celsius of meer uitgekomen. 3 graden Celsius is beter maar duidelijk niet goed genoeg.

Is het mogelijk om zulke sterke en snelle reducties te realiseren? In het IPCC-rapport hebben we een overzicht gemaakt van de veertig belangrijkste opties die tot het jaar 2030 een rol kunnen spelen, en het antwoord is: ja, dat kan. Het totaal is voldoende om de uitstoot met meer dan 50 procent te verminderen. Dus als we de ambities die nodig zijn voor 2030 niet halen, komt dat niet door een gebrek aan opties.

Energie-efficiëntie
Laten we eerst eens kijken naar het uiteindelijke energieverbruik in de wereld: de energie zoals die wordt verbruikt door eindgebruikers in de industrie, transport, huishoudens en de dienstensector. In deze grafiek ziet u de ontwikkeling over de afgelopen vijfitg jaar. Het is duidelijk dat het totale energieverbruik in alle sectoren is gegroeid.

Moeten we energie-efficiëntie als een apart doel blijven hanteren? Uiteindelijk zijn we niet in de eerste plaats geïnteresseerd in het verminderen van het energieverbruik, maar wel in het verminderen van de negatieve effecten, zoals de CO2-uitstoot. En als we overgaan op een energiesysteem zonder aan fossiele brandstoffen gerelateerde CO2-emissies, waarom zouden we ons dan druk maken om energieverbruik? Er zijn een aantal argumenten waarom het toch belangrijk is om aandacht te blijven besteden aan het verbeteren van de energie-efficiëntie:

Allereerst speelt in alle scenario's die leiden tot een drastische vermindering van de uitstoot van broeikasgassen energie-efficiëntie een belangrijke rol. In feite blijft het wereldwijde energieverbruik in de meeste scenario's doorgaans de komende decennia stabiel, vooral dankzij inspanningen op het gebied van energie-efficiëntie.

Ten tweede is het met een sterke focus op energie-efficiëntie mogelijk om een koolstofarm energiesysteem te bereiken met een veel kleiner gebruik van hulpbronnen. Over het algemeen zijn energie-efficiënte technologieën vaak minder materiaalintensief dan koolstofarme toeleveringstechnologieën.

En tot slot, en waarschijnlijk het belangrijkste, kunnen we door een combinatie van energie-efficiëntie en koolstofarme bronnen te gebruiken de uitstoot van broeikasgassen veel sneller verminderen. En dit is wat we nodig hebben: snelheid!

Hernieuwbare energie: wind en zon
De vooruitgang in wind- en zonne-energie kan echt als een van de succesverhalen van de energietransitie worden beschouwd. Vijftig jaar geleden stonden zonne- en windenergie nog in de kinderschoenen.

Rond 1985 zijn we begonnen met experimenten op het energieproject Terschelling met een opgesteld vermogen van 30 kilowatt zonne-energie en uiteindelijk 80 kilowatt windenergie. Dat is naar huidige maatstaven erg klein, maar toen was het een van de grootste zonne-energiesystemen ter wereld. Het systeem kan zowel autonoom als netgekoppeld werken. En we hebben veel geleerd over de veroudering van PV-panelen, windturbines en batterijen.

Maar de toepassing van zonne- en windenergie begon te groeien. Ondanks deze groei was de bijdrage anno 2000 nog zeer beperkt: 0,2 procent van de totale stroomproductie in de wereld. Maar het bleef groeien en in het laatste decennium bereikten we het stadium waarin de kosten van wind- en zonne-energie vergelijkbaar werden met de kosten van conventionele energieproductie.

In de afgelopen tien jaar groeide de opwekking van zonne-energie met een factor twaalf en de opwekking van windenergie met een factor vier. In het afgelopen jaar droegen zonne- en windenergie voor 12 procent bij aan de wereldwijde elektriciteitsopwekking, in de EU zelfs voor 22 procent. Dit alles werd bereikt dankzij de voortdurende technologische vooruitgang. Als we het bijvoorbeeld vergelijken met onze technologie op Terschelling, hebben we veel efficiëntere zonnecellen en windturbines die tweehonderd keer zo krachtig zijn.

De noodzaak van meer snelheid
In het IPCC-rapport concludeerden we dat windenergie en zonne-energie tot de belangrijkste opties behoren om op korte termijn broeikasgasemissiereducties te realiseren. Maar het vereist aanzienlijk snellere groei.

Als zon en wind zouden moeten bijdragen aan het behalen van ambitieuze klimaatdoelstellingen, zou het tempo waarin deze technologieën worden ingezet moeten worden verdrievoudigd: tot 2030 zouden er drie keer meer per jaar moeten worden geïnstalleerd dan in de afgelopen jaren. Een dergelijke sterke groei is ongekend in de geschiedenis van energiesysteemtransities

We hebben beleid dat werkt, zoals feed-in-tarieven en aanbestedingen voor hernieuwbare energie, die van kracht zijn in meer dan honderd landen over de hele wereld. Aanvankelijk speelde de financiële last een rol als barrière, bijvoorbeeld in Duitsland. Maar we moeten ons ook bewust zijn van andere factoren die de aanleg van meer duurzame energiecapaciteit vertragen, zoals tegenstand van gevestigde belangen, gebrek aan publieke acceptatie en beperkingen aan de capaciteit van het elektriciteitsnet. De belangrijke boodschap is: neem de positieve ontwikkelingen niet als vanzelfsprekend aan, er zijn continue inspanningen nodig om de ontwikkelingen gaande te houden.

Maar er is hier ook goed nieuws. Bij energiesysteemanalyse hebben we ons tot nu toe erg gericht op de optimale systemen, het systeem met de laagste kosten – gegeven een bepaald doel, bijvoorbeeld nul CO2-uitstoot.

Uit recent onderzoek blijkt dat er veel varianten zijn die misschien niet bepaald de laagste kosten hebben, maar wel in de buurt komen. Mijn belangrijkste conclusie is: we hoeven niet zo kieskeurig te zijn. Laten we bouwen wat we kunnen, zo snel als we kunnen. We hebben snelheid nodig.

Dit is een bewerking van de afscheidsrede van Kornelis Blok, emeritus professor Energy Systems Analysis aan de TU Delft. De volledige afscheidsrede is hier te lezen. Blok blijft als lid van de Wetenschappelijke Klimaatraad verbonden aan de energietransitie.