Elektriciteit uit zon en wind (op land), en lithium-ion batterijen (ZWB) zullen in de jaren ’20 fossiele en kerncentrales wegconcurreren. Dit leidt tot een geheel nieuw bedrijfsmodel – ZWB superpower – dat onze energiesector exponentieel zal veranderen.
Als grote veranderingen in meerdere sleuteltechnologieën samenkomen is volgens RethinkX sprake van een verstoring met mogelijk grote gevolgen voor onze maatschappij. Vanuit vijf belangrijke sectoren van onze economieën komt zo’n verstoring op ons af: informatie, voedsel, verkeer en vervoer, energie en materialen. Aldus Tony Seba en James Arbib, oprichters van RethinkX.
Grote veranderingen
De grootste veranderingen gaan plaats vinden in de sector energie. Sinds 2010 zijn de kosten voor zonne-elektriciteit gedaald met meer dan 80%, die voor wind (op land) met meer dan 45%, die voor lithium-ion batterijen met bijna 90%. Samen kondigen deze prijsdalingen voor zon, wind en batterijen (ZWB) een nieuwe fase aan in ons systeem van energieopwekking. Terwijl we zelfs kunnen stellen dat prijsdalingen in dit decennium zullen aanhouden.
Tegen 2030 zullen steenkool olie en gas niet meer kunnen concurreren; ze zullen totaal worden verstoord door ZWB. Nu al kunnen bestaande kolen-, gas- en kerncentrales niet concurreren met nieuw gebouwde zonne- en windparken. De verstoring van conventionele energiecentrales is nu onontkoombaar geworden.
Goedkoopste energie
Gevestigde analisten hebben echter de opkomst van ZWB niet voorspeld. Want zij hebben ten onrechte aangenomen dat zon-PV en wind niet 100% van de elektriciteitsvoorziening kunnen overnemen zonder een wekenlange opslag in batterijen. Maar ze hielden geen rekening met een nieuwe factor: dat we met de komende lage prijzen ook overcapaciteit van zon en wind kunnen bouwen. Zodat we minder batterijvermogen nodig zullen hebben.
RethinkX analyseerde de energievoorziening en kwam tot de conclusie dat 100% zon, wind en batterijen haalbaar is, en bovendien onze goedkoopste optie. Overal ter wereld. Natuurlijk zijn er in verschillende delen van de wereld andere pakketten nodig (zie de grafiek). Volgens RethinkX zijn ZWB systemen, mits geoptimaliseerd naar kosten, veel goedkoper dan bestaande centrales.
Reservevermogen
De analyse van RethinkX laat verder zien:
- Een 100% ZWB systeem is voor 2030 fysisch mogelijk en economisch betaalbaar
- De hoeveelheid batterijopslag, nodig om een 100% ZWB systeem te ondersteunen, is veel lager dan doorgaans wordt aangenomen
- Een 100% ZWB systeem is in de meeste dichtbevolkte gebieden de goedkoopste optie voor elektriciteitsopwekking.
In al deze systemen is de opwekkingscapaciteit veel groter dan de vraag. In het geval van Nieuw-Engeland bijvoorbeeld (de meest problematische regio van de door RethinkX in de VS geanalyseerde gebieden) bevat de goedkoopste combinatie veel meer opwekcapaciteit dan vroeger gedacht. Het optimale systeem (met de laagste kosten) is wel twee keer zo groot als de maximale vraag; aan de andere kant is de vereiste opslagcapaciteit in batterijen niet groter dan 89 uur.
ZWB superpower
De totale vereiste investering, alleen al in Nieuw Engeland, bedraagt $ 91 miljard. Dit lijkt veel, maar het is veel minder dan vroegere analyses berekenden. Ook wonen verreweg de meeste mensen in gebieden met veel meer zonneschijn dan Nieuw Engeland. Bovendien komen veel extra’s voort uit de extra investering van slechts 10 of 20%. Dit leidt tot wat RethinkX noemt ‘ZWB superpower’ (van zon, wind en batterijen) – een situatie met heel veel energieproductie (te gebruiken voor allerlei doeleinden, een groot deel van de tijd) tegen erg lage meerkosten.
ZWB superpower heeft grote voordelen. Landen die investeren in superpower hebben de controle over hun eigen energietoekomst. Ze worden niet afhankelijk van andere landen, of gevoelig voor beperkingen of schokken van de markt. Bovendien zal er een bloeiende economie ontstaan; de kosten van energie zullen nauwelijks een rol spelen, er is altijd energie in overvloed. Daarom worden landen die over ZWB superpower beschikken, hooglijk bestand tegen schokken van buiten of andere verstoringen. Natuurlijk is superpower overal aanwezig, waardoor een verstoord evenwicht snel hersteld wordt.
Geen ongelijkheden meer
Volgens RethinkX zal ZWB superpower onze maatschappijen transformeren. Door de overvloedige aanwezigheid van schone energie ontstaan ongedachte mogelijkheden voor maatschappij, economie en milieu. Eerst gaf internet ons informatie en communicatie tegen verwaarloosbare kosten; nu zal de overvloedige hoeveelheid energie buitengewone veranderingen mogelijk maken. Zoals ‘ontzilting van water, wegvervoer, verwarming van woningen en gebouwen, afvalverwerking en industriële en chemische processen.’
ZWB superpower kan overal worden doorgevoerd. Dit gaat leiden tot een veel meer lokale, gedecentraliseerde en democratische energieproductie. Stabiel en schokbestendig, waardoor minder ontwikkelde landen de welvaartskloof zullen kunnen overbruggen. Met dit nieuwe systeem kunnen we over vroeger bestaande hindernissen voor ontwikkeling heen springen, een volkomen nieuwe situatie.
De genadeklap voor kernenergie
ZWB superpower zal ook de genadeklap uitdelen aan kernenergie. Het belangrijkste probleem van kernenergie is dat deze heel duur is, vergeleken met alle andere energieopties. Bij alle verrichtingen hebben we uitgebreide veiligheidsmaatregelen nodig, en deze kunnen niet uit de gewone exploitatie worden betaald. Volgens RethinkX zijn de kosten van elektriciteit uit kernenergie drie tot dertig keer zo hoog als die uit ZWB. Bovendien is kernenergie de afgelopen 10 jaar 25% duurder geworden; terwijl in diezelfde periode ZWB veel goedkoper is geworden. En kernenergie wordt voortdurend duurder. Het is een van de weinig industrieën met een negatieve ervaringscurve: hij wordt duurder in plaats van goedkoper, naarmate we er meer van bouwen.
En dan zijn er de nog niet in rekening gebrachte kosten van kernenergie, zoals ontmanteling van centrales. Deze gebruiken bovendien te veel water bij hun koeling – veel landen hebben niet zoveel water. Ook hebben de meeste landen niet de welvaart, kundigheden en politieke stabiliteit, nodig voor het veilig exploiteren van kerncentrales. En dan hebben we het nog niet over de mogelijke verspreiding van materiaal voor kernwapens, lange bouwtijden, voorraden uranium en zeldzame metalen nodig voor het draaiende houden ven kerncentrales, de mogelijkheid van ongelukken, het behandelen van kernafval, vestigings-beperkingen en de afwezigheid van technologische ontwikkelingen waardoor we deze problemen te boven zouden kunnen komen. Kortom: kernenergie zal nooit kunnen concurreren met ZWB superpower.
Energie wordt bijna gratis
ZWB superpower zal veel extra energie leveren, bijna gratis; en dit heeft verregaande gevolgen. Met onverwachte mogelijkheden voor elke regio die kiest voor een 100% ZWB systeem. RethinkX denkt dat dit de kosten van energie in een hele regio zal verlagen, waardoor een gunstige wisselwerking ontstaat: meer mensen willen er wonen – aangetrokken door de hogere kwaliteit van leven; meer bedrijven willen er zich vestigen – aangetrokken door talent en lage kosten; er wordt meer geïnvesteerd – aangetrokken door groeimogelijkheden. Olie- en gasbedrijven zullen verdwijnen. Juist de overcapaciteit veroorzaakt door ZWB superpower zal leiden tot intelligente benutting van deze overvloed.
ZWB superpower zal worden gestimuleerd door vrijkomend land, want tegelijkertijd wordt het voedselsysteem overhoop gegooid; land dat kan worden bestemd voor ZWB activiteiten. De overvloed aan energie, gegenereerd door ZWB overcapaciteit, zal de ontwrichting van het vervoerssysteem bevorderen. De op deze manier ontstane overcapaciteit aan batterijopslag zal op zijn beurt ‘de economische, sociale en milieuvoordelen van de ZWB ontwikkeling’ stimuleren.
Oude problemen worden opgelost
En RethinkX denkt dat ontwikkelingen zullen worden gestimuleerd die nu worden tegengehouden door een gebrek aan betaalbare energie. Zoals stadsontwikkeling. Landbouw-innovatie in de vorm van energiezuinige kassen en verticale landbouw. Terugdringen van energie-armoede, bevordering van een betere levensstandaard, buurtontwikkeling. RethinkX schrijft met karakteristiek optimisme dat we veel oude problemen zullen kunnen oplossen. We zullen ‘van een wereld van ongelijkheid en scherpe concurrentie toegroeien naar een van gedeelde welvaart en samenwerking.’
Dit moge allemaal waar zijn. Maar zullen er geen nieuwe machtsstructuren worden gevormd bij deze revolutie? Zullen er winnaars en verliezers zijn bij dit proces? Zullen er nieuwe ongelijkheden ontstaan? We weten het antwoord nu nog niet!
Interessant? Lees dan ook:
De toekomst van duurzame energie
Lokaal netwerk nodig tegen netcongestie
RethinkX, een evaluatie