Energietransitie staat voor drie uitdagingen

De verwachting is dat de capaciteit voor zonnestroom razendsnel blijft stijgen en dat de kosten daarvan de komende vijf jaar met nog eens 40% zullen dalen. Hierdoor zal zonnestroom in grote delen van de wereld in 2025 zonder subsidie concurrerend zijn. De ontwikkelingen gaan stormachtig: de huidige capaciteit voor zonne-energie is inmiddels liefst vijf keer groter dan wat in 2006 werd voorspeld. Optimistische voorspellingen van het Internationaal Energieagentschap IEA wijzen op een vervijfvoudiging tot aan 2030 voor zonnestroom. Dit maakt zonne-energie tot de snelst groeiende energiebron. Wereldwijd zou dit neerkomen op zo’n 1100 gigawatt geïnstalleerd vermogen in 2030: vergelijkbaar met 150 grote kolencentrales.

Hoewel deze stijging indrukwekkend is, staan we nog maar aan het begin van de echte uitdagingen voor de energietransitie. Zelfs als we aannemen dat deze groei haalbaar is voor zonne-energie, dan dekt dit slechts 4% van de elektriciteitsbehoefte en slechts 1% van de totale energievoorziening. Als we hierbij windenergie optellen komen we uit op slechts 3%. Dit komt doordat elektriciteit wereldwijd maar 18% van ons totale energieverbruik behelst. We gebruiken immers ook gas, olie en kolen voor transport, verwarming en industrie. Het totale aandeel van hernieuwbare energie zou in 2030 rond de 26% liggen, vooral opgewekt uit waterkracht en ook biomassa.

De groei van zonne-energie kan in veel landen nog ingepast worden in het huidige energiesysteem, maar in Europa worden de grenzen op sommige plaatsen al bereikt: het systeem is niet ingericht op grote hoeveelheden hernieuwbare elektriciteit. Als we na 2030 willen doorgroeien naar een duurzame, en kosten-efficiënte energiemix met een hoger aandeel duurzame energie, dan moeten we snel onderzoek doen naar een aantal radicale aanpassingen in ons energiesysteem. Er zijn drie grote uitdagingen:

1 Grotere en betere opslag

Ten eerste grootschalige, rendabele energieopslag. Met opslag wordt het mogelijk om overschotten aan hernieuwbare stroom in te zetten op momenten dat daar behoefte aan is. De kosten van seizoensopslag moeten met een factor tien omlaag om rendabel te worden in het huidige systeem.

2 Netwerk aanpassen

Ten tweede energie-infrastructuur. Overschotten op de ene plek kunnen niet doorstromen naar plaatsen waar wél vraag is, tenzij energienetwerken in en tussen landen beter verbonden zijn. Die overschotten zijn momenteel nog beperkt. Zo had Duitsland over heel 2014 een drietal dagen negatieve energieprijzendoordat het meer hernieuwbare stroom produceerde dan gevraagd werd. Dit probleem wordt groter naarmate we meer zonne- en windenergie gebruiken. Onze netwerken krijgen steeds vaker te maken met aan het netwerk teruggeleverde energie, bijvoorbeeld de energie die is opgewekt door zonnepanelen op je woning.

3 Elektrificatie

Ten derde verdieping en verbreding van het gebruik van elektriciteit, in alle mogelijke sectoren. Dit is geen sinecure: voor de industrie zouden enorme investeringen en veranderingen in industriële processen nodig zijn. En dan hebben we het nog niet eens over de technische uitdagingen om elektriciteit om te zetten in gas of vloeistoffen, zodat de vrijgekomen energie bruikbaar wordt voor industriële toepassingen.

Het aanpakken en oplossen van deze drie uitdagingen is essentieel voor een echte energietransitie in de komende decennia. Nederland zou hierin een voortrekkersrol kunnen spelen. In ons land zijn toonaangevende onderzoeks- en onderwijsinstellingen gevestigd, en zijn energiebedrijven en toeleveranciers sterk vertegenwoordigd. Daarnaast biedt ons eigen energiesysteem een unieke proeftuin. We hebben een sterke infrastructuur door gas- en elektriciteitsnetwerken die verbonden zijn met buurlanden, een grote energie-intensieve industrie, een geconcentreerde stedelijke infrastructuur en een modern wagenpark. Dit biedt kansen voor Nederland om een voortrekkersrol te spelen bij het oplossen van de uitdagingen in de wereldwijde energietransitie.

Een manier om hier verder aan te werken is het volgen van een overtuigende, nationale R&D-agenda die prioriteit geeft aan onderzoek dat bijdraagt aan het oplossen van de belangrijkste knelpunten: energieopslag, energie-infrastructuur en elektrificatie. Daarnaast zijn het verbeteren van energie-efficiëntie en het dynamisch aanpassen van de elektriciteitsvraag (DSM) onderzoeksgebieden die hernieuwbare energie ten goede zullen komen. Het Nederlandse energiesysteem is in die context een ideale proeftuin.

Als de kostendalingen voor hernieuwbare energie zoals wordt verwacht ook na 2025 doorzetten, kan dit Nederland niet alleen het voordeel opleveren van nieuwe kennis, maar ook van een kostenefficiënter en schoner energiesysteem.

Een virtuele topuniversiteit voor energie. Dat was een jaar geleden de belangrijkste aanbeveling van de FD Outlook Circle voor de energiesector.

Dit idee is opgepakt door de Universiteit Utrecht, energiebedrijf Nuon en Het Financieele Dagblad . Samen met andere spelers in de energiewereld verkennen we op 23 september of zo’n topuniversiteit kan bijdragen aan een innovatieve energiesector in Nederland. De inleidingen worden verzorgd door Occo Roelofsen (McKinsey) en Bert Weckhuysen (Universiteit Utrecht).

Auteursrecht is voorbehouden aan Het Financieele Dagblad.