Twee factoren worden steeds weer onderschat in het energiebeleid: de mogelijkheden van efficiënter energiegebruik (check hier) en die van duurzame energie. In onze eerste column zagen we dat belangrijke voorspellers de groei van de vraag overschatten. Wij voorzien dat de groei van de wereldenergievraag sterk zal afnemen. Zullen duurzame bronnen snel genoeg kunnen groeien om al in 2040 het 50-50 punt te bereiken, op gelijke voet te komen met fossiele bronnen, het 50-50-40 energiescenario?
Dit is het tweede artikel in een serie over het binnenkort te verschijnen boek van Alle Bruggink en Diederik van der Hoeven: More with Less, Welcome to the Precision Economy. De artikelen verschenen op 30 oktober en 2 november 2016, en 24 januari, 14 februari, 18 maart en 30 maart 2017.
Zullen duurzame energiebronnen snel blijven groeien? De gevestigde voorspellers hebben hier een zooitje van gemaakt. Ze hebben voortdurend de bijdrage van deze bronnen onderschat, vooral die van zonne-energie. Shell vertelt ons dat fotovoltaïsche zonne-energie (PV) pas na 2030 zal aantrekken, nogal vreemd voor een energiebron die constant met zo’n 30% per jaar is gegroeid in de afgelopen 25 jaar, en ook voortdurend sterk in prijs daalde. De voorspellingen van het IEA op dit gebied zijn notoir slecht. Het agentschap heeft elk jaar zijn voorspellingen naar boven moeten bijstellen. De werkelijke ontwikkeling van zonne-energie is gelijk aan die in het IEA 450 scenario, waarbij de CO2-concentratie beneden 450 ppm zal blijven. En BP voorspelt een sterke afname in de groei van alle duurzame bronnen samen, van 15-20% tot beneden 10% per jaar.
Grote obstakels voor zonne- en windenergie (of niet)
BP houdt ons voor dat het een hele tijd duurt voordat nieuwe energietechnologieën op de wereldmarkt doorbreken, en geeft het voorbeeld van olie en gas die aan duurzame energiebronnen vooraf gingen. Nieuwe energiebronnen moeten nieuw worden gefinancierd, zeggen ze, en dit kost tijd. En ook heel belangrijk, het bestaande energiesysteem zal de ontwikkeling van het nieuwe systeem afremmen, door zijn vele investeringen in hulpmiddelen met een lange levensduur. Maar volgens ons zoekt BP hier spijkers op laag water. De doorbraak van olie en gas op de markt was moeilijk doordat de oliemaatschappijen hen moesten exploreren. Toen exploratietechnieken eenmaal volwassen waren geworden, braken olie en gas snel door. Maar zon en wind hoeven niet te worden geëxploreerd. Ze zijn er al, bij wijze van spreken klaar om te worden geoogst. Dus zodra zonne- en windenergie worden gedreven door de marktvraag in plaats van door beleid en subsidies (en dit is steeds meer het geval), zal hun groei niet worden gehinderd door technologische obstakels.
En we zien in het 50-50-40 scenario ook al geen grote obstakels bij de verdere ontwikkeling van zonne- en windenergie, als hun technologieën gerijpt zijn. Ja, ze zullen botsen met bestaande infrastructuur en zijn regels. Maar zulke problemen kunnen technologisch worden opgelost. En terwijl de productie van olie en gas in de loop van de tijd steeds moeilijker wordt (winning in oceanen, in poolgebieden, fracking, LNG tankers enz.), geldt het omgekeerde voor zonne- en windenergie. Massaproductie zal regel worden en hierdoor zullen de prijzen verder dalen. De industrie gaat dan meer verdienen, en zal daardoor meer geld kunnen vrijmaken voor het ontwikkelen van betere apparatuur, waardoor groei opnieuw wordt gestimuleerd. De industrie zal problemen krijgen met grondstoftekorten (bijvoorbeeld zeldzame aardmetalen), maar tot nu toe heeft zij daarvoor technische oplossingen gevonden. Regelgeving zal het meest hardnekkige struikelblok blijken, maar op den duur zal ook deze wijken voor de vraag vanuit de markt. Al met al zal volgens ons de groei van marktaandeel gemakkelijker worden naarmate de markt groeit. Achteraf beschouwd zou het eerste procent wel eens het moeilijkst kunnen zijn geweest. Constant hoge groeipercentages gaan ervoor zorgen dat binnen tien tot twintig jaar duurzame energie de belangrijkste energiebron wordt.
Het 50-50-40 energiescenario
Wat levert dat op? Wij kunnen geen compleet energiescenario maken. De grote scenariobouwers hebben tientallen mensen in vaste dienst op dit onderwerp, en zij maken zeer gedetailleerde scenario’s per sector en per land. Maar we kunnen wel een paar belangrijke trends signaleren die het 50-50-40 energiescenario dichterbij brengen.
• Zelfs al zijn zonne- en windenergie nog erg klein op wereldschaal (1% resp. 3% van de elektriciteitsproductie op wereldschaal), toch kunnen voortdurend hoge groeipercentages dit snel veranderen.
• Bij voortgaande 30% groei zou zonne-energie binnen 18 jaar 100% van de wereldvraag naar elektriciteit (op het niveau van 2014) kunnen dekken, d.w.z. in 2032.
• Bij voortgaande 15% groei zou windenergie binnen 25 jaar 100% van de wereldvraag naar elektriciteit (op het niveau van 2014) kunnen dekken, d.w.z. in 2039 (maar natuurlijk zullen groeivoeten vroeger of later gaan dalen).
• Elektriciteit is nu maar 15% van de totale wereldenergievraag, dus zelfs als alle elektriciteit ter wereld duurzaam werd opgewekt, dan zou er nog veel gedaan moeten worden om de 50-50 verhouding te bereiken. Maar het aandeel elektriciteit gaat groeien, vooral door groter gebruik van elektrische auto’s, warmtepompen en elektronische apparatuur.
• De groei van duurzame elektriciteitsopwekking gaat de energievraag drukken, omdat duurzame bronnen de elektriciteit veel efficiënter opwekken dan fossiele bronnen: de systeemverliezen worden veel lager.
• Er zijn nog veel andere duurzame energiebronnen dan zon en wind. Waterkracht, nu goed voor 17% van de wereldelektriciteitsproductie, zou nog flink kunnen groeien. We hebben ook biomassa en biobrandstoffen. En zonnetorens (concentrating solar power, CSP).
• Warmte van lage temperatuur (verreweg het grootste stuk in de warmtemarkt), nu vooral opgewekt door fossiele zonnebronnen, kan ook worden opgewekt door zonne-energie, deels samen met elektriciteit; door warmtepompen, met of zonder seizoenopslag; en door aardwarmte.
• Kernenergie, die andere CO2-vrije energiebron, zal elektriciteit blijven leveren.
• Tegen 2040 heeft de mensheid alweer nieuwe technologieën ontwikkeld, zoals biosolar cells en blauwe energie, en nieuwe apparaten voor het oogsten van windenergie.
Het 50-50-40 energiescenario blijkt mogelijk. Maar daarmee komen fossiele bronnen nog niet ten einde. Ze blijven nodig voor specifieke taken. Zoals het opwekken van geconcentreerde warmte. Of voor zwaar vervoer. Aan de andere kant zien wij geen belemmeringen voor een fantastische opmars van duurzame energietechnologieën, vooral zonne-energie. Maar bedenk wel dat de bijdrage van doelmatiger energiegebruik, elk jaar weer, van essentieel belang is voor het 50-50-40 energiescenario.
Lees ook deel 1: de wereldvraag naar energie.