Al in 2016 hebben wij bij onze energievoorspellingen een veel snellere ontwikkeling van duurzame energie voorzien dan gezaghebbende organen: energiebedrijven, olie-industrie en internationale instituten zoals het IEA. Pas vanaf 2021 beginnen deze hun verwachtingen naar boven bij te stellen. Zij voorspellen ook een doorgaande groei van het mondiale energieverbruik. Wij voorzagen en voorzien stabilisatie.
Sinds 2016 is het wereldverbruik met slechts 4% toegenomen; ofwel een magere 0,6% per jaar. Per hoofd van de wereldbevolking blijft het net boven de 0% groei steken. Denken wij in onze energievoorspellingen dat we doorgaan naar een afname van het energieverbruik per wereldbewoner? Gaan we versneld door met duurzame energie? Wordt energie op de lange termijn weer spotgoedkoop? We blijven optimistisch, maar er is nog veel werk aan de winkel. Duurzame energie is voornamelijk elektriciteit; en dat is nu nog maar 15 tot 20% van het totaal. Kunnen we dat vervijfvoudigen om geheel fossielvrij te worden?
De energievoorspellingen van de gevestigde orde
Tot ca. 2020 voorspellen de grote spelers in de energiewereld een doorgaande groei in de vraag naar energie. BP voorspelt in 2016 een groei van het wereldenergieverbruik van 12.500 naar 18.000 mtoe in 2035. We hebben nu de 14.000 nog niet bereikt. Shell spreekt van 22.000 in 2040 en 25.000 in 2050 (het dubbele van 2016). Shell heeft het bij haar energievoorspellingen in het Sky scenario over een groei van 50%; met een blijvend belangrijke rol voor fossiel (ca. 50/50 in 2050). Daar hoort dan grootschalige afvang en opslag van CO2 bij. In werkelijkheid zien we op dat gebied weinig vooruitgang. We zien af en toe science fiction-achtige verhalen over CO2-verwijdering uit de lucht; en over chemici die alle gewenste moleculen uit CO2 beloven te kunnen maken. Luchtkastelen kunnen we het beter noemen. Afvang en opslag van CO2 kosten hoe dan ook geld. De belastingbetaler zal dit linksom of rechtsom moeten ophoesten. Het is uitdagend, CO2 te zien als grondstof voor de chemie (materialen, medicijnen, moleculen), maar dit zet geen zoden aan de dijk in de energietransitie. De sector chemie is niet meer dan 5% van de energiewereld.
In zijn energievoorspellingen ziet het IEA slechts in één scenario een stabilisatie; het zogenaamde IEA450 plaatje, waarbij 450 staat voor de bovengrens van de CO2 in de lucht (in ppm). Het IEA gelooft er zelf niet in; en het scenario is meer het resultaat van wat nodig zou zijn om de CO2 beneden de 450 ppm te houden. Voor duurzame energie voorspelt de gevestigde orde een moeizame start. Met uiteindelijk zo’n 20% van het totaal zal het wel bekeken zijn, denken zij. Kenmerkend zijn de cijfers van het IEA voor zonne-energie. Elk jaar stellen ze hun cijfers naar boven bij; de werkelijkheid kunnen ze niet ontkennen. Maar vervolgens voorspellen ze een nagenoeg vlakke doorontwikkeling. Ook de IEA World Energy Outlook ontkomt nauwelijks aan dit pessimisme.
De werkelijkheid anno 2023
Met cijfers kunnen we alleen het verleden duidelijk in beeld brengen. Voor energievoorspellingen is het beter, te kijken naar trends. De doorbraak van duurzame energie uit wind en zon is onmiskenbaar. De groeipercentages zijn ver boven alle verwachtingen en ook ver boven van wat als marktconform wordt beschouwd. Het gaat gewoon enorm snel.
De pessimisten en de gevestigde orde haasten zich nu om te zeggen dat zoiets niet door kan gaan. Maar het gaat wel door, en met extra snelheid! Niemand heeft gekeken naar het energieverbruik per wereldbewoner. Daar is de groei eruit. We zitten al meer dan 10 jaar rond de 75 GJ pp per jaar. Het resultaat van alle oproepen om vooral op energie te bezuinigen? Door sommigen de goedkoopste bron voor duurzame energie genoemd. Misschien, maar het is waarschijnlijker dat de markt inspeelt op dure energie. Er worden steeds meer energiezuinige apparaten en toepassingen aangeboden. Alles heeft nu een energielabel, en hoe minder verbruik des te beter. Het einde daarvan is nog lang niet in zicht. Neem het internet-datacentrum in Amsterdam dat door nieuwe apparatuur met 85% minder energie uit de voeten kan. We zitten op dit onderwerp nog in de fase van het oogsten van ‘low hanging fruit’. De invloed van het energielabel op de huizenprijs is nog maar net begonnen. De industriële trend om efficiënter met energie om te gaan en meer energiezuinige producten op de markt te brengen is nog maar net begonnen. We hebben het beschreven in onze publicaties More with Less, Biobased Press 2017, en De oplossingen zijn er al, Biobased Press 2020.
Hoe gaat het verder?
In termen van de welbekende S-curve voor grote industriële en economische ontwikkelingen bevindt de olie-industrie zich in de fase van consolidatie en verval; terwijl duurzame energie zich beweegt in het buigpunt van embryonaal begin naar exponentiele groei. Het punt waar de fossiele industrie in 1950 was. Volgens de bekende denktank RethinkX zijn er heftige gebeurtenissen nodig om een ontwikkeling in de fase van exponentiele groei te brengen. Voor de olie-industrie was dat WO II en de enorme toename in de energievraag bij de wederopbouw van de wereldeconomie.
Voor de ontwikkeling van duurzame energie is de oorlog tussen Rusland en de Oekraïne een eerste gebeurtenis van de benodigde ordegrootte. En daar blijft het niet bij. De heftige klimaatextremen van vandaag zullen de roep om duurzame energie in een stroomversnelling brengen. Sommigen zullen dit ontkennen en bijvoorbeeld wijzen op de zeer recent gepubliceerde cijfers over slachtoffers van klimaatgeweld (zie figuur en deze link). Onze perceptie is totaal anders; we hebben het toch zelf net meegemaakt met de overstromingen in Slovenië? En de trend is vanaf 1970 al tamelijk vlak zoals de figuur laat zien. Een toename van het aantal slachtoffers door natuurgeweld laat zich met deze figuur gemakkelijk voorspellen. Dat is ons gevoel; en dat zal doorwerken in alles wat ontwikkeld en ons aangeboden wordt om het gevaar te vermijden.
Waar liggen de bottlenecks?
Er zullen ons heel veel publicaties, boeken, social media, praatprogramma’s en wat niet al, zeggen dat 100% duurzaam onmogelijk is. Het is ook altijd eenvoudiger om te voorspellen dat iets niet kan dan wel. Om de simpele reden dat het publiek meestal minder goed is in energievoorspellingen dan de deskundige. Laten we kijken naar een opsomming van mogelijkheden waarom het wel zal lukken.
In de eerste plaats is het maar de vraag of 100% duurzaam wel nodig is. Misschien is een ordegrootte van 50% ook al wel voldoende. Zo lang de trend van toename in de CO2 concentratie in de atmosfeer maar wordt omgekeerd in een afname. En dat liefst voor 2030. Dat kán als de energievraag inderdaad stabiliseert, zoals nu al het geval is, en een steeds groter deel daarvan op basis van zon en wind zal zijn.
Ontwikkelingen
Maar er zijn meer ontwikkelingen in gang gezet die in de komende 5 jaar hun effect zullen hebben op de energievoorspellingen:
- Energie-intensieve sectoren zoals de staal- en cementindustrie zullen steeds steviger worden aangepakt. En iedereen weet inmiddels dat er allerlei alternatieven zijn.
- De trend van energiezuinige apparatuur en toepassingen is nog maar net begonnen. Ledlampen en isolatie van huizen zijn een prima begin. Nieuwe bouwvoorschriften, energieopslag en warmtepompen brengen een nieuwe fase op gang.
- De sectoren chemie en materialen zijn nog niet halverwege met het realiseren van hun plannen om duurzaam, efficiënter en energiezuiniger te worden.
- Hergebruik vraagt voorlopig nog meer energie dan directe productie met gebruik van fossiele brandstoffen. Daarin zullen we op termijn een omslag zien. Bovendien zullen we steeds slimmer worden bij hergebruik uitsluitend met energie uit zon en wind. En dan hoeven we niet per se energie-efficiënt te zijn.
- We installeerden vorig jaar wereldwijd 1200 zonnepanelen per minuut; 10 jaar geleden waren dat er nog geen 100. Dit jaar halen we 2000 per minuut. China gaat het snelst, maar Nederland en Australië gaan aan kop met het aantal panelen per inwoner (meer dan 1 kW pp). De ruimte voor panelen is nog groot. Er zijn nog veel daken onbezet. Parkerplaatsen en (snel)wegen overdekken met panelen kan nog mooie vergezichten bieden. Zoals opladen terwijl je rijdt of geparkeerd staat.
- Op zee kunnen we panelen aanbrengen tussen de windmolens. Scheepvaart is er verboden en de infrastructuur om de stroom aan land te brengen is er al.
- We hebben indertijd gekozen voor zonnepanelen met een energieopbrengst van ca 15%. Niet omdat dat een limiet was, maar die konden we snel op grote schaal aanmaken. Inmiddels is de keuze veel groter. Panelen met een opbrengst van 30% of meer staan aan de vooravond van marktintroductie.
- De installatie van panelen wordt steeds eenvoudiger, en integratie in en om het huis wordt steeds veelzijdiger.
- Voor zowel voor particulier als ondernemer wordt het steeds aantrekkelijker om zelfvoorzienend te worden in energie. Dat betreft straks naast het opwekken van energie ook de opslag ervan. De opslag van energie in de accu’s van auto’s is nog maar een begin. Onze elektriciteitsmaatschappijen kunnen hier nog veel beter op inspelen en daarmee ook een deel van hun capaciteitsproblemen op het stroomnet ondervangen.
- Windenergie kan nog sprongen maken. Onze perceptie wordt al te zeer beperkt door het dichtbevolkte Nederland. Daarbuiten en op zee is er nog heel erg veel ruimte. Het aantal grote windprojecten wereldwijd neemt met sprongen toe, zowel op het land als op het water. De Noordzee geldt daarbij steeds vaker als een werkend en succesvol voorbeeld.
- We zullen nog dagelijks te horen krijgen dat er gebrek aan materialen is; en dat afgedankte panelen en windmolens een probleem vormen. We zullen paniekverhalen gaan zien over tekorten aan staal en cement, gallium, germanium, kobalt, lithium; om nog maar te zwijgen van al die zeldzame aardmetalen met hun moeilijke namen. Allemaal problemen die op enig moment actueel zullen zijn, maar waarvoor ook al allerlei oplossingen voorhanden of in ontwikkeling zijn. We zullen moeten leren, op het juiste moment de juiste keuzes te maken.
Waterstof en energieopslag
Halen we met al het optimisme van de vorige paragrafen de energievoorspellingen die het klimaatprobleem ons steeds dwingender oplegt? Neen. Zon, wind en water leveren alleen elektriciteit. Bij lange na nog niet de helft van ons wereldwijde energiegebruik. Elektriciteit is nu nog maar 15-20% van het energiegebruik. Dat wordt maximaal zo’n 50%. En dan hebben we kernenergie meegenomen. Want ook die levert elektriciteit.
Elektriciteit op zich kunnen we meer dan voldoende opwekken. Productie en gebruik zullen echter lang niet altijd op een handige manier met elkaar overeen komen. Opslag en transport zijn bij lange na niet zo eenvoudig als bij olie, kolen en gas. Maar ook daar geldt de titel van ons laatste boek: ‘De oplossingen zijn er al’. Neem het Midden-Oosten en de landen in het Noorden van Afrika. Ze hebben een wereldpositie in de fossiele industrie te verliezen; maar ze hebben ook het geld en de ruimte om op gigaschaal uit zon, wind en nucleair stroom te produceren voor enkele centen per kWh. Wie de literatuur daarover een beetje volgt, weet dat landen als Marokko en Saoedi-Arabië megaplannen hebben voor de productie van stroom en daaruit waterstof, ammoniak en andere energiedragers. Andere landen met soortgelijke geografische condities zullen zeker volgen of zijn al bezig. Denk aan West-China, Australië, de VS en op langere termijn minder dicht bevolkte landen zoals Kazachstan, Argentinië, Rusland, delen van Pakistan en India, Iran, Irak, Noordelijk Afrika en (hopelijk) de Sahel.
Nieuwe perspectieven
Op de langere termijn, zeg 25 jaar, zien wij dan geheel nieuwe energievoorspellingen voor de wereld ontstaan. Dankzij zon, wind en water zullen vrijwel alle landen voor minstens enkele tientallen procenten in hun eigen energie kunnen voorzien. Opslag in grote accu’s (een ontwikkeling waarvan we nu nog maar een begin zien) kan dat percentage verder verhogen. Opslag in de vorm van waterstof (of ammoniak, of soortgelijke energiedragers die eenvoudig met goedkope elektriciteit zijn te maken) kunnen energie-onafhankelijkheid dichterbij brengen. Toch zal de geopolitieke spanning voor een deel niet uit de wereld verdwijnen. Landen die goed gepositioneerd zijn om voor heel weinig geld stroom op te wekken, zullen die positie natuurlijk uitbuiten door die stroom te benutten voor omzetting in concurrerende energiedragers. Te brengen naar bevolkingscentra met lange-afstandsleidingnetten, met waterstof, ammoniak, warmte of wat dan ook.
Maar zulke grote veranderingen, gebaseerd op nieuwe technologieën, kunnen niet zonder nieuw beleid. Is de wereld daar klaar voor? We moeten opleidingen optuigen, zodat werkers de juiste vaardigheden kunnen verwerven. Ervoor zorgen dat de nieuwe werkgelegenheid lokaal van de grond komt. Ervoor zorgen dat de zonnecelindustrie niet geconcentreerd wordt in één land (China), maar dat elk continent een eigen industrie heeft. Beleid ontwikkelen dat dit doel ondersteunt, zoals technologieontwikkeling, goede regelgeving, en politieke en publieke steun. Zorgen voor goed technische normen en goede kwaliteitscontrole. De industrie moet ook worden gesteund door financieel beleid, duurzame energie moet aan kapitaal kunnen komen. De industrie moet opschalen en goede bedrijfsmodellen hanteren. Nu de technische beperkingen grotendeels zijn overwonnen, moet de aandacht verschuiven naar deze terreinen.
Kortom
Onze energievoorspellingen laten zien dat de wereld er binnen enkele tientallen jaren geheel anders zal uitzien. Veel landen zullen het merendeel van hun energie (lees: elektriciteit) op hun eigen grondgebied opwekken. Zon, wind en water bieden daarvoor voldoende mogelijkheden. En de energie die zij opwekken zal ook voldoende goedkoop zijn. De wereld zal daarnaast behoefte hebben aan vloeibare energiedragers. Die kunnen uitstekend worden gemaakt in landen met een overvloed aan zon. We zullen dan nog altijd energiedragers over de wereld vervoeren; alleen geen olie meer maar intermediaire stoffen als waterstof of ammoniak. Per pijp of per schip. We gaan nog tien jaar tegemoet van confrontatie tussen energie-toekomstbeelden. Dan zal de strijd gestreden zijn. Duurzame energie zal hebben gewonnen. Er zal zich een nieuwe wereld-energieorde aftekenen. Energie zal minder een internationale conflictstof zijn.
Interessant? Lees dan ook:
Groene energietransitie is goedkoop
Zonne- en windenergie: meer erkenning
Energieopslag versnelt de transitie