Waar komt onze stroom vandaan in 2030?

Stroomvoorziening

Over twaalf jaar komt 80 procent van de elektriciteit in Nederland uit zon en wind, als we de klimaatdoelstellingen willen halen. De elektrische revolutie en de afhankelijkheid van veranderlijk weer leiden tot een ongekende ommekeer in de samenleving.

Illustratie: Pepijn Barnard/NRC

Nu kan het nog, op de housewarming met de visite naar zolder om de nieuwste aanwinst te bewonderen: de warmtepomp, elektrisch of hybride. In 2030 is dat alweer not done, zo saai. Ergens de komende jaren koop of lease je je eerste elektrische auto, en anders doen je vrienden dat wel. Een voorloper ben je nu al niet meer.

Door een massale overgang naar elektriciteit als belangrijkste energiebron verandert de stroomvoorziening de komende twaalf jaar fundamenteel. In Nederland komt in 2030 bijna 80 procent van de elektriciteit uit zon en wind, volgens de plannen die de onderhandelaars voor het aanstaande klimaatakkoord smeden. Nu is dat nog maar 12 procent.

Om ervoor te zorgen dat Nederland op koers blijft bij het beperken van de wereldwijde klimaatverandering, is een complete ommekeer in de elektriciteitssector aanstaande. Die luidt niet alleen de komst in van veel wind- en zonneparken en spullen met een stekker. Het betekent dat het hele energiesysteem moet worden aangepast aan veranderlijk weer. Van een Noordzee vol windmolens en dagen met stroomschaarste: de elektrische revolutie verandert ook de maatschappij. Waar komt straks uw stroom vandaan? En hoe zeker is dat uw licht altijd brandt?

  1. De Noordzee vol windmolens

    Nederland gaat voor de wind. De Noordzee is een uitgelezen plek voor windmolens – uitgestrekt, ondiep, en het waait er bijna altijd. In 2030 staan er veertien keer zoveel windmolens als nu. In het binnenland zijn dan ruim twee keer zoveel windparken. En zeven keer zoveel zonnepanelen.

    Dat we in 2030 met wind en zon 75 à 80 procent van onze stroom opwekken, is nog nauwelijks hardop gezegd. Een paar maanden terug ging het nog over 70 procent. Maar als elektrische auto’s en elektrische fabrieksketels de komende jaren echt aanslaan – en daar gaat de sector voorzichtig vanuit – moeten er nog meer wind- en zonneparken bij, becijferde deze zomer het Planbureau voor de Leefomgeving.

    Begin dit jaar was al een nieuwe kaart getekend voor alle windparken die tot 2030 op de Noordzee moeten komen. Een maand geleden zei minister Wiebes (Economische Zaken en Klimaat, VVD) dat hij alweer een volgende kaart laat maken met nóg meer windparken, waarbij rekening moet worden gehouden met „de druk bezette Noordzee”.

    Ook het Nederlandse elektriciteitsnet zal moeten worden aangepast aan de grote stroomproductie op zee. Je kunt er simpelweg niet eindeloos vanuit het westen stroom in blijven pompen.

  2. Windstille dagen: licht uit?

    Het kost tijd, geld, ruimte en moeite om al die wind- en zonneparken neer te zetten. Maar de grote kwestie van onze nieuwe elektriciteitsvoorziening is hoe we het licht aanhouden op de dagen dat de zon niet schijnt of de wind niet waait.

    Dat bijna 80 procent van de stroom in 2030 van windturbines en zonnepanelen komt, is ongekend. Er is nu geen land ter wereld, zeker geen geïndustrialiseerd land, dat zo sterk op wind en zon leunt. Wel zijn er meer westerse landen die al een CO2-arme elektriciteitsvoorziening hebben. IJsland door aardwarmte. Frankrijk door kernenergie. Noorwegen door waterkracht. Die energiebronnen staan (bijna) altijd voor je klaar.

    In Nederland wordt opwekken van stroom echter grotendeels afhankelijk van het weer. Er is veel elektriciteit als het hard waait en de zon schijnt, en juist stroomschaarste bij ongunstig weer. Op sommige windstille en donkere dagen, berekende netbeheerder Tennet, lukt het in 2030 „net of net niet” om met al die wind- en zonneparken plus overgebleven elektriciteitscentrales genoeg stroom te leveren.

    Nederlands stroomnet moet worden aangepast; je kan er niet eindeloos elektriciteit uit de Noordzee inpompen

    De elektriciteitssector heeft al woorden bedacht voor zulke periodes: het wat mistroostige Dunkelflaute. En, met meer chauvinisme, het ‘Elfstedenscenario’. Tennet zegt desgevraagd te rekenen op ongeveer vier ‘krappe’ dagen per jaar, en eens in de paar jaar een hele week. In zulke periodes is Nederland voor stroom afhankelijk van de buurlanden.

    Tot politieke discussie leidt dat nauwelijks. Toen deze week, in de nacht van woensdag op donderdag, over die klimaatplannen werd gedebatteerd, was Tweede Kamerlid Chris Stoffer (SGP) de enige die er een opmerking over maakte. „Het gaat erom spannen”, door al die elektrische auto’s en warmtepompen, zei Stoffer, en „we rekenen niet op het buitenland”.

    Lees ook: ‘Straks ben jij als burger je eigen energiebedrijf’

    Woordvoerder Jeroen Brouwers van Tennet sust het gemoed. „Ik denk niet dat het licht straks uitgaat. Dit kan tot een probleem leiden als je niets doet. Maar nu zien we dit aankomen.”

    Omdat we bij ongunstig weer liever niet dagen- of wekenlang vertrouwen op buitenlandse stroom, wordt nu over drie andere oplossingen gesproken. Dat zijn opslag van elektriciteit, inperking van de stroomvraag op windstille dagen, en centrales stoken op hout. Al die maatregelen zullen rond 2030 nodig zijn om afscheid te nemen van kolen en aardgas, ten gunste van het klimaat. Ze zijn ook kostbaar, technisch ingewikkeld, of impopulair – of alle drie tegelijk.

  3. Je elektrische auto als batterij

    Stel je voor: je auto kan in 2030, als die aan de laadpaal hangt – ook weer van buitenaf ‘leeggetrokken’ worden.

    Elektrische auto’s hebben onverwachte potenties. Je kunt er stroom in opslaan, en dat kan een nuttige bijdrage leveren aan de flexibiliteit van het Nederlandse elektriciteitssysteem op wind en zon. De opgeslagen energie is nodig als stroom schaars is, maar de capaciteit komt ook van pas ook op zonnige, winderige dagen. Dan ontstaan stroompieken die het elektriciteitsnet niet aankan, en die ergens moeten worden weggewerkt.

    Je kunt daarvoor grootschalige, dure batterijenparken bouwen. Maar aantrekkelijker lijken de honderdduizenden accu’s van de elektrische auto die straks in Nederland rondrijden. Nu al wordt geëxperimenteerd met ‘slim laden’ van elektrische auto’s op momenten dat er veel stroomaanbod is. Je hoeft dan ook minder te betalen voor je stroom.

    Lees ook: Elektrische auto verdringt olie niet

    Als het mogelijk wordt om – tegen vergoeding – ook stroom úít auto’s te trekken, geeft dat veel extra flexibiliteit. Het is nu nog onmogelijk. Laadpalen kunnen het niet, de meeste elektrische auto’s evenmin, en de wet verbiedt het nu nog om te ‘spelen’ met de stroomprijs voor burgers. Maar dat zal vast veranderen.

    En zo worden er al meer oplossingen bedacht om stroom tijdelijk – denk aan een dagdeel – op te slaan, vertelt energiespecialist John Kerkhoven van adviesbureau Kalavasta. „Je kunt denken aan een internet-gestuurd warmwatervat in huis. Als er heel veel zon is, registreert-ie dat de stroomprijs laag is en warmt alvast water op, zodat je ’s avonds lekker kunt douchen.”

  4. Gascentrales zijn reddingsboei

    In 2030 zijn de laatste kolencentrales gesloten, maar de Nederlandse gascentrales zullen juist broodnodig zijn. Ze zijn tegen die tijd de belangrijkste bron van die 20 à 25 procent stroom die nog níét van zon en wind komt. „De stroomprijzen moeten op die momenten dan wel zó toenemen, dat die centrales zich nog terugverdienen”, zegt elektriciteitsspecialist Paul Koutstaal van het Planbureau voor de Leefomgeving.

    Het aantal gascentrales in Nederland neemt hoe dan ook af. Ze worden ouder, en niemand durft meer een nieuwe te bouwen. Hoeveel er zullen overblijven? Niemand weet het. De eigenaren van de Nederlandse centrales waarschuwen al dat het er te weinig zullen zijn, omdat ze de komende jaren uit de markt worden gedrukt.

    Lees ook: Warmtepomp: niet ideaal, wel innovatief

    Het kabinet zet „het hoge niveau van leveringszekerheid op het spel”, waarschuwde branchevereniging Energie Nederland een maand geleden. De branche protesteerde tegen de nationale CO2-heffing, die in 2017 in het regeerakkoord is aangekondigd. Stroomproducenten moeten die vanaf 2020 betalen als aanvulling op de Europese CO2-prijs, zogeheten emissierechten.

    Voor de broodnodige gascentrales is zo’n Nederlandse CO2-heffing nadelig. Adviesbureau Frontier Economics, dat er in opdracht van het ministerie van Economische Zaken en Klimaat onderzoek naar deed, waarschuwde voor het risico dat eigenaren het komende decennium hun centrales ontmantelen.

    Ook het Planbureau voor de Leefomgeving concludeert dat de concurrentiepositie van gascentrales door de CO2-heffing „verslechtert”, maar vindt het risico beperkt. Minister Wiebes besloot daarna toch vast te houden aan de CO2-heffing, maar suggereerde dat over het bedrag nog te praten valt.

    Elektrische auto’s bieden straks veel extra capaciteit voor flexibele stroomopslag

    Hoe de markt voor gascentrales zich in de praktijk ontwikkelt, is koffiedik kijken. Met andere aannames over de prijzen (gas, stroom, CO2) of over het energiebeleid van de buurlanden pakken de toekomstscenario’s totaal anders uit. Misschien houdt België problemen met zijn energievoorziening en gaan de Nederlandse gascentrales juist een winstgevende tijd tegemoet. Dat zou een tegenvaller zijn voor de Nederlandse CO2-uitstoot, trouwens.

  5. Meer hout verbranden

    Juist dan komen de biomassacentrales in beeld. Ze hebben een fijne eigenschap: ze kunnen – net als gascentrales – harder en zachter worden gezet. Zo kunnen ze de pieken en dalen opvangen die windturbines en zonnepanelen veroorzaken. Ze leveren, in jargon ‘CO2-vrij regelbaar vermogen’, net als waterkracht- of kerncentrales. Daarom wordt er in de plannen voor 2030 serieus gepraat over het stoken van meer ‘biomassa’ (meestal hout) in centrales.

    Hout stoken in een elektriciteitscentrale is omstreden. Uit de schoorsteen van een houtcentrale komt meer CO2 dan uit die van een kolencentrale. Toch heet de stroom ‘CO2-vrij’, want groeiende bomen kunnen weer evenveel CO2 opnemen. In de praktijk staat of valt dat met intensief en zorgvuldig bosbeheer. Anders leidt het netto tot CO2-uitstoot of zelfs boskap en natuurvernietiging. Bovendien is er ook bij intensief beheer niet genoeg biomassa om heel Nederland te bedienen.

    Het Planbureau voor de Leefomgeving waarschuwde voor de zomer al biomassa „liever niet” te gebruiken om stroom te produceren. Maar minister Wiebes zei deze week tegen de Tweede Kamer dat het rond 2030 waarschijnlijk toch nodig is. „Als je het regelbare vermogen duurzaam wilt hebben, zijn er op de middellange termijn weinig andere oplossingen dan biomassa.”

    Het zijn vooral de bestaande kolencentrales die, als kolenstook in 2030 verboden wordt, een tweede leven voor zich zien als biomassacentrale. RWE, eigenaar van de Amercentrale in Geertruidenberg, wil die in 2030 helemaal op biomassa stoken. En ook Engie, dat een kolencentrale op de Tweede Maasvlakte heeft, kondigde deze week experimenten aan met een techniek die volledige omschakeling op hout mogelijk maakt. De vraag is: wie gaat dat betalen? Want hout importeren en stoken is nu nog niet rendabel.

  6. Lees ook: Planbureau voor de Leefomgeving ziet potentie in voorstellen Klimaatakkoord, maar het kabinet moet nu wel knopen doorhakken.
  7. Waterstof nog geen alternatief

    Meer liefhebbers zijn er voor waterstofgas. In elk toekomstscenario voor een schone wereld komt het voor. Als je op bepaalde momenten en plekken te veel elektriciteit produceert – de Noordzee bij harde wind; Spanje in de zomer – kan je die stroom gebruiken om waterstof te maken. Dan heb je CO2-vrije energie die je wél kunt opslaan voor later.

    Nu wordt waterstof nog gemaakt uit (fossiel) aardgas: niet duurzaam dus. Intussen maakt de energiesector volop plannen voor elektrolysefabrieken. Zulke installaties maken, met elektriciteit, waterstof uit de meest duurzame grondstof die er is: water. Dat ‘groene waterstofgas’ kan naar believen worden bewaard, of vervoerd door leidingen. Je kunt het gebruiken als grondstof in je fabriek, je kunt er een vrachtwagen op laten rijden, of een elektriciteitscentrale op laten draaien.

    De electrolyzers die nu met potlood getekend worden, zijn echter nog minstens een factor tien te klein om verschil te maken. Ze komen er zeker aan. Maar geen van de kenners die NRC sprak, gelooft dat ‘groene’ waterstof al in 2030 serieus meetelt voor stroomopslag.

  8. Een extra boiler in de fabriek

    Voor het komende decennium heeft vooral de industrie troeven in handen om mee te bewegen met wind en zonneschijn. Als fabrieken naast hun aloude gasboiler (die stoom en heet water levert) ook een elektrische boiler neerzetten, kunnen ze die elektrische ketel inzetten als de stroomprijs laag is.

    Goed voor het klimaat, goed tegen de stroompieken. Het Planbureau voor de Leefomgeving berekende dat elektrische industriële boilers, als je ze allemaal tegelijk aan zet, het Nederlandse elektriciteitsverbruik liefst 25 procent verhogen. Dat is niet realistisch, maar het illustreert hoeveel extra flexibiliteit zulke ‘hybride’ installaties kunnen bieden. Vooral in de kustprovincies kunnen ze straks helpen om een overschot aan Noordzeestroom op te slurpen.

    Of industrieën die extra ketels werkelijk gaan aanschaffen? Ze zijn nu nog duur in gebruik. De Nederlandse industrie en de energiesector praten daarom sinds kort over samenwerking om het financiële risico te beperken. En trouwens: een hoge CO2-prijs, waarvoor directeur Job Swank van De Nederlandsche Bank dinsdag in NRC pleitte, helpt ook.

    Andere fabrieken, andere auto’s. Het is veel. En het is pas het begin van de stroomrevolutie. In 2050 zullen veel gebouwen warmtepompen hebben, en rijdt alles en iedereen elektrisch. De industrie gaat groene waterstof gebruiken, zelfs als grondstof voor synthetische scheepsbrandstof en kerosine. In toekomstscenario’s maken we die ‘zonnebrandstoffen’ met waterstof, die in Afrika en andere zonnige gebieden rond de evenaar opgewekt. Dan komt, over één generatie, een volledig schone energievoorziening voor de wereld in zicht. Daarvoor zal ook de hele wereld nodig zijn. Die uitgestrekte Noordzee, bron van schone energie, is dan alweer te klein.

    Correctie 2 november: in een eerdere versie stond dat 16 procent van de elektriciteit nu uit wind en zon komt. Het juiste percentage is 12 procent. Dat is hier verbeterd.

    • Hester van Santen