In hun laatste rapport laat Lux Research uit Boston zijn licht schijnen over een wereldwijde en duurzame energie-infrastructuur. Kunnen landen met veel vraag naar energie, maar met weinig zon en wind, zelfvoorzienend worden? Of zullen ze duurzaam opgewekte energie van elders moeten gaan importeren? En in welke vorm dan? Lux voorziet een nieuwe markt van invoer van duurzame energie van $500 miljard.
De noodzaak van invoer van duurzame energie
In hun nieuwe rapport ‘Evolution of Energy Networks: Decarbonizing the Global Energy Trade,’ onderzoekt Lux Research de invoer van duurzame energie, landen die deze nodig hebben en bedrijven die deze ontwikkelen. ‘Gebieden als Singapore, Japan en Nederland kunnen hun energiebehoefte niet alleen dekken uit binnenlandse duurzame bronnen,’ zegt Tim Grejtak, hoofdauteur van het rapport. ‘Zij hebben de invoer van duurzame energie nodig uit landen met meer zon en wind.’ Het rapport onderzoekt de beschikbare opties en de wereldmarkten die daarmee samenhangen.
De analyse laat zien dat de beste oplossingen sterk afhangen van de afstand tussen leverancier en gebruiker. Gelijkstroom- en wisselstroom-hoogspanningsnetten zijn het goedkoopst om zonne-energie te vervoeren over een afstand van maximaal ca. 1.000 km. Bij grotere afstanden worden andere duurzame energiedragers goedkoper, zoals synthetische brandstoffen. Toch zullen deze nog altijd moeten concurreren met LNG en aardolie, die waarschijnlijk goedkoper zullen blijven. Lux Research onderzoekt de levensduurkosten van 15 opties. Variërend van de gebruikelijke energiedragers als elektriciteit, waterstof, synthetisch methaan en ammoniak, tot meer geavanceerde mogelijkheden als vloeibare organische waterstofdragers (LOHC’s), vanadium en aluminium. Over grote afstanden zijn schepen goedkoper. Belangrijk is dat ingevoerde zonne-energie 50 tot 80% goedkoper kan zijn dan lokaal opgewekte zonne-energie. Dit zal een stimulans zijn voor de invoer van duurzame energie en het optuigen van wereldwijde nieuwe infrastructuren.
Lux voorspelt dat het eerste kantelpunt voor de invoer van duurzame energie zal liggen in 2030, als invoer via hoogspanningsgelijkstroomnetten goedkoper zal worden dan gasturbines op aardgas. Een tweede kantelpunt voorzien zij in 2040, wanneer ingevoerde waterstof goedkoper wordt dan het omzetten van methaan met stoom. En ze geven aan dat het gevecht om deze nieuwe markten nu al is begonnen.
Wereldwijde en lokale investeringen tegen elkaar afwegen
Het rapport van Lux voorziet in een behoefte, omdat het meeste onderzoek over toekomstige energiesystemen alleen gaat over de opwekking en niet over de infrastructuur. Maar we hadden nog wat vragen voor de auteurs. Ten eerste, hoe concurreren investeringen in een wereldwijde infrastructuur met de meer lokale investeringen in load management? Hoofdauteur Tim Grejtak legde de nadruk op de noodzaak van forse investeringen in infrastructuur. En hij zei erbij: ‘De invoer en uitvoer van duurzame energie via energiedragers is slechts één van de manieren om vraag en aanbod tot elkaar te brengen, maar wel een die werkt op wereldschaal. Regionale oplossingen als energieopslag, netoptimalisatie, flexibele belastingen en efficiënt energiegebruik zijn net zo belangrijk.’ En auteur en researchdirecteur Arij van Berkel vestigde de aandacht op de afnemende traagheid van het systeem als er meer zonne- en windenergie aan het net komt. Dit betekent dat reservevermogen sneller beschikbaar moet komen als vraag en aanbod veranderen. ‘Volgens onze analyse vormen gasturbines of andere conventionele centrales de goedkoopste vorm van reservevermogen zo lang het aandeel zon en wind op het net beneden de 60% blijft. Bij meer dan 60% word langetermijnopslag winstgevender, zoals (bij voorkeur) batterijen of (voor seizoensopslag) waterstof.’
Ik vroeg ook: hoe zouden investeringen in doelmatig energiegebruik zich verhouden tot investeringen in nieuwe wereldwijde infrastructuur? Waarop Tim Grejtak antwoordde: ‘Energiebesparing is inderdaad veel goedkoper dan energieopslag, energie-export of zelfs dan meer opwekking. Toch zullen veel landen moeite hebben om ingevoerde fossiele energie te vervangen door lokale zonne- en windenergie, zelfs met veel betere doelmatigheid van het gebruik. Invoer van duurzame energie kan de kloof dichten tussen wat een land zelf kan opwekken en wat het altijd invoerde aan fossiele brandstoffen. En Arij van Berkel zei dat doelmatig energiegebruik niet geheel kan voorzien in de tekorten aan duurzame energie in gebieden als Japan, Zuid-Korea, de Oostkust van China, de EU en het Verenigd Koninkrijk. ‘In deze gebieden zal de energieprijs wezenlijk hoger zijn dan op plaatsen met meer duurzame energie, zoals het Zuiden van de VS, Noord-Afrika, Australië en het Midden-Oosten. Daarom zal doelmatig energiegebruik daar van belang zijn al was het alleen maar vanwege de kosten.’ Maar volgens hem is het potentieel aan duurzame energie beperkt. Hoewel ‘elektrificatie en ontkoling van de industrie zullen leiden tot geheel nieuwe processen die ineens veel energiezuiniger kunnen zijn.’
Kortom, zal de energietransitie veel import van duurzame energie met zich meebrengen? Het rapport van Lux heeft deze discussie op scherp gezet.
Interessant? Lees dan ook:
De energietransitie is ook een digitale transitie
Geopolitiek van duurzame energiebronnen
De circulaire economie, een maatschappij zonder infrastructuur?