Energietransitie wereldwijd

Energietransitie is een langdurig proces waarbij structurele veranderingen in energieopwekking en energiegebruik optreden. De huidige en in de komende decennia verwachte veranderingen betreffen onder andere de overgang van fossiele brandstof naar duurzame energiebronnen, CO₂-afvang en -opslag, energiebesparing, energieopslag en elektrisch vervoer. Het beleidsdoel daarbij is door de internationale gemeenschap neergelegd in het Klimaatakkoord van Parijs: De toename van de wereldgemiddelde temperatuur houden tot ruim onder 2°C boven het pre-industriële niveau.

In 2015 was het brandstofgebruik in de wereld 16% duurzaam, met grote verschillen tussen landen. In Rusland 1%, Nederland 3%, de VS 7%, India 40%, veel landen in Afrika meer dan 60%. Het elektriciteitsgebruik was in de wereld 21% duurzaam, in Zuid-Korea 3%, Nederland 15%, de EU 30%, Brazilië 74%, Noorwegen 98%.

Andere brandstoffen

Er zijn enkele redenen om over te schakelen op alternatieven. Ten eerste zijn fossiele brandstoffen schadelijk voor het milieu door de CO₂ die uitgestoten wordt bij verbranding. Ten tweede raken olie en gas langzaam uitgeput, en bovendien moeten ze geïmporteerd worden uit landen zoals Saudi-Arabië en Rusland die de levering (dreigen te) verminderen om politiek druk uit te oefenen. Dit argument weegt voor veel West-Europese landen vooral zwaar sinds Rusland begin 2006 en 2009 de gaskraan naar Oekraïne dichtdraaide na wanbetalingen.

Opslag

Energieopslagtechniek wordt gebruikt om vraag en aanbod van elektriciteit in het elektriciteitsnet te balanceren. De energiebronnen zon en wind zijn onregelmatig beschikbaar zodat veel energieopslag nodig is. Pompcentrales worden hiervoor het meest gebruikt. Ook accu's, reuzenbatterijen: zo werd in het Noord-Duitse Jardelund op 31 mei 2018 de grootste stroombatterij (50 megawatt) van Europa in gebruik genomen.

Maar elektriciteit opslaan en later weer gebruiken gaat niet zonder verlies. Er zijn andere manieren om elektriciteitsvraag en -aanbod te balanceren zoals reguleren van de vraag (smart grid) en uitwisselen van aanbod met andere landen of gebieden. Het weer is niet overal hetzelfde dus er kan daar tekort zijn als er hier overschot is, of omgekeerd. Er is dan minder opslag nodig.

Energietransitie in Nederland

De Rijksoverheid neemt maatregelen om de uitstoot van broeikasgassen in 2030 met minstens 49 procent te verminderen ten opzichte van 1990. In 2020 moet 14% van alle gebruikte energie in Nederland uit duurzame bronnen komen, in 2023 moet dat 16% zijn. Windenergie is een belangrijke vorm van duurzame energie om deze doelen te halen. In 2017 stond 957 megawatt (MW) windturbine capaciteit in zee. In 2023 moet er voor minimaal 4.450 MW vermogen aan windparken op zee staan. Die leveren dan 3,1% van alle energie. In de periode 2024–2030 zal volgens de Energieagenda voor 7.000 MW aan windparken worden gebouwd verder weg op zee. De bijdrage van de windturbines in zee is dan substantieel, namelijk ca 40% van het huidige elektriciteitsverbruik. Voor de Zuid-Hollandse kust komt in 2022 ’s werelds eerste windpark dat zonder subsidie geëxploiteerd wordt door NUON.

In februari 2018 besloot het kabinet-Rutte III om de winning van aardgas in Noordoost-Groningen af te bouwen en rond 2030 te staken. Daarnaast bepaalde het op 18 mei 2018, dat de twee oudste kolengestookte elektriciteitscentrales in het land, de Amercentrale en de Hemwegcentrale, uiterlijk in 2024 moeten overschakelen op een duurzame brandstof, bijvoorbeeld houtsnippers. Voor de nieuwgebouwde kolencentrales op de Maasvlakte en in de Eemshaven geldt hetzelfde per 2029. Op 7 maart 2019 werd bekend dat Centrale Hemweg in 2020 wordt gesloten.

Energietransitie in België

België heeft zich geëngageerd om tegen 2020 13% van alle energie uit hernieuwbare bronnen te halen. Voor de jaren daarna werkt de regering-Michel aan een Energiepact. Daarin moet ook de voorgenomen kernuitstap een plaats krijgen. Maar regeringspartij de Nieuw-Vlaamse Alliantie verzet zich tegen de sluiting van de jongste kerncentrales.

Momenteel (2018) zijn voor de Noordzeekust vier windparken met samen 274 turbines op speciaal aangelegde eilanden in bedrijf. Zij leveren stroom aan een miljoen huishoudens. Nog eens drie zulke parken zijn in aanleg of voorbereiding.

Energietransitie in Duitsland

De energietransitie in Duitsland, ook wel de Energiewende genoemd, is het plan om in Duitsland over te schakelen op betaalbare hernieuwbare energie. Hierbij worden ook alle kerncentrales uiterlijk tegen 2022 buiten dienst gesteld.

Het aandeel van duurzame bronnen in het elektriciteitsgebruik in Duitsland steeg van 6% in 2000 tot 36% in 2017 en moet 40-45% worden in 2025.

Energietransitie in Denemarken

In 1985 werd na hevig debat besloten geen kerncentrales te bouwen in Denemarken. Het land koos in plaats daarvan voor duurzame energie, vooral met wind. In 2014 was hernieuwbare energie goed voor 56% van het elektriciteitsverbruik en windenergie alleen al voor 41%. Een robuuste verbinding tussen de waterkrachtturbines van Noorwegen en de windturbines van West-Denemarken is de sleutel tot succesvolle exploitatie van wind voor Denemarken. Ook energieuitwisseling met andere buurlanden is van groot belang. 17% van de tijd overtrof windproductie de vraag; het overschot werd geëxporteerd naar Noorwegen, Zweden en Duitsland.

Energietransitie wereldwijd

Op basis van onderzoek van Huidig beleid verwacht het Internationaal Energieagentschap (IEA) toenemende spanningen in bijna alle aspecten van energiezekerheid, zie blz 1 in de Executive Summary.

Inclusief nieuw aangekondigd beleid en doelen, het Nieuw beleid Scenario, schat het IEA dat de wereldwijde vraag naar energie in 2040 met meer dan een kwart is toegenomen door ontwikkelingslanden onder leiding van India. Hernieuwbare energie levert bijna 40% van deze groei, het olie- en gasverbruik stijgt met 50% en het gebruik van kolen zal niet groeien. De wereldwijde energiegerelateerde CO₂ emissies nemen licht toe. Het IEA noemt dit Scenario ver uit de buurt van wat wetenschappelijke kennis zegt vereist zal zijn om de klimaatverandering aan te pakken.(blz 1)

Scenario's

Uiteenlopende scenario's zijn ontwikkeld om het beleidsdoel in het Akkoord van Parijs te halen.

Het Duurzame ontwikkeling scenario van het IEA voldoet volgens de onderzoekers aan de internationaal overeengekomen doelstelling voor klimaat verandering, lucht kwaliteit en universele toegang tot moderne energie. De totale vraag naar primaire energie in 2040 kan op het huidige niveau worden gehouden door de efficiëntie te verhogen. Hernieuwbare bronnen kunnen hun aandeel vergroten tot 30% waarvan de helft zonne- en windenergie is, kernenergie stijgt naar 10% door groei in Azië, aardgas stijgt licht, olie piekt snel, steenkool daalt onmiddellijk. Fossiele brandstoffen zullen 60% van de totale vraag dekken, terug van 82% nu. CO₂ emissie kan teruglopen van 33 gigaton in 2017 naar 18 Gt in 2040 door afvang en opslag, afnemende methaanemissies en het elimineren van affakkelen.

De wereldwijde elektriciteitsopwekking kan met 40% toenemen tot 36000 TWh (= 3200 Mtoe), waarvan 64% hernieuwbaar is. Het directe gebruik van hernieuwbare energie (bio-energie, zonne- en geothermische warmte) om warmte en mobiliteit te bieden, kan sterk groeien. Maar de acties van overheden zullen doorslaggevend zijn.

Alternatieve Doel Parijse Klimaatverdrag scenario's zijn ontwikkeld door een team van 20 wetenschappers aan de University of Technology Sydney, het Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt, en de University of Melbourne, met IEA data maar gericht op overgang naar bijna 100% duurzaame energie in 2050, en door middel van bv. herbebossing. Kernenergie en kooldioxide afvang zijn uitgesloten in deze scenario's (blz.3). De kosten zouden veel minder zijn dan de 5 biljoen dollar per jaar die regeringen nu besteden aan subsidies voor de fossiele brandstof industrie die verantwoordelijk is voor klimaat verandering (blz.ix).

In het +2.0 C (opwarming) Scenario kan de wereldwijde primaire energie productie in 2040 450 EJ = 10.800 Mtoe zijn, of 400 EJ = 9560 Mtoe in het +1.5 C Scenario, veel lager dan nu. Duurzame bronnen kunnen hun aandeel vergroten tot 300 EJ in het +2.0 C Scenario of 330 PJ in het +1.5 Scenario in 2040. In 2050 kan duurzame energie bijna alle energievraag dekken. Niet-energetisch gebruik zal nog fossiele brandstof nodig hebben. Zie Fig.5 op p.xxvii in het Executive Summary.

Duurzame energie bronnen zullen in de wereld 88% van de elektriciteit opwekken in 2040 en 100% in 2050 in de alternatieve scenarios. “Nieuwe” duurzamen — grotendeels wind, zon en geothermie — zullen 83% bijdragen aan alle electriciteitsopwekking (p.xxiv).

Verschuivingen zijn nodig van de binnenlandse luchtvaart naar het spoor en van weg naar spoor. Personenauto gebruik moet in de OESO-landen na 2020 afnemen (maar zal toenemen in ontwikkelingslanden). De afname van personenauto gebruik zal gedeeltelijk worden gecompenseerd door een sterke toename van het openbaar vervoer per spoor en bussystemen. See Fig.4 on p.xxii.

CO₂ emissie kan verminderen van 32 Gt in 2015 tot 7 Gt (+2.0 Scenario) of 2.7 Gt (+1.5 Scenario) in 2040, en tot nul in 2050 (p.xxviii).