Als we altijd en elk moment willen beschikken over groene stroom, moeten we zo veel infrastructuur aanleggen en overcapaciteit produceren, dat we alle milieuwinst gelijk weer kwijt zijn. Wat als we het andersom doen, en de vraag afstemmen op het aanbod?
Het potentieel van wind- en zonne-energie is groter dan de energievraag van industriële samenlevingen. Maar het probleem is dat deze energiebronnen niet altijd beschikbaar zijn. Om te verzekeren dat het aanbod altijd aan de vraag naar energie kan voldoen, heeft een elektriciteitsnet op basis van wind en zon heel veel extra infrastructuur nodig. Hoe duurzaam is een duurzaam elektriciteitsnet eigenlijk? Om altijd aan de energievraag te voldoen kunnen we vier dingen doen.
Ten eerste zouden we kunnen rekenen op een reservecapaciteit van klassieke elektriciteitscentrales die op fossiele brandstoffen draaien.
Ten tweede kunnen we veel meer windturbines en zonnepanelen plaatsen, zodat er zelfs bij bewolkt weer en bij lage windsnelheden voldoende hernieuwbare energie is.
Ten derde kunnen we geografisch verspreide hernieuwbare energiecentrales met elkaar verbinden, zodat de variaties in elektriciteitsproductie worden uitgevlakt.
Tot slot kunnen we overtollige stroom opslaan voor gebruik op momenten dat zon en wind het laten afweten.
Extra infrastructuur
Het probleem is dat elk van deze strategieën de duurzaamheid van een ‘duurzaam’ elektriciteitsnetwerk ondermijnt, zelfs als ze met elkaar worden gecombineerd. Als de energie die nodig is voor het bouwen en onderhouden van de extra infrastructuur mee in rekening wordt gebracht in een levenscyclusanalyse, dan zou elk van de elektriciteitsnetwerken met alleen maar windturbines en zonnepanelen grofweg net zo CO2-intensief zijn als het nu bestaande elektriciteitsnetwerk. De noodzaak om het hele systeem zo groot te maken dat het altijd stroom kan leveren, is bovendien kostbaar. Het verhoogt de financiële investering en ook de tijd die het kost om een overgang te maken naar hernieuwbare energie.
De vijfde strategie
Dat wil niet zeggen dat een duurzaam elektriciteitsnet op basis van wind en zon onmogelijk is. Er is een vijfde strategie, die niet probeert om het aanbod aan de vraag aan te passen, maar daarentegen probeert om de vraag af te stemmen op het wisselende aanbod van wind- en zonne-energie. In dit scenario wordt hernieuwbare energie ideaal gezien alleen maar gebruikt als de zon schijnt of de wind waait. Als we daarin zouden slagen, dan zou er helemaal geen nood zijn aan energieopslag, reservecapaciteit, of een overgedimensioneerde transmissie- en generatiecapaciteit. In feite zouden pas dan de nu bestaande levenscyclusanalyses van zonne-energie en windenergie geldig zijn.
Deze strategie was heel gewoon in vroegere tijden. Voor de Industriële Revolutie waren industrie en transport grotendeels afhankelijk van variabele hernieuwbare energiebronnen. De variabiliteit werd in grote mate opgelost door het aanpassen van de vraag naar energie. Bijvoorbeeld: windmolens en zeilboten werkten alleen maar als het waaide. In een volgende column zullen we zien dat dezelfde strategie ook succesvol kan worden toegepast op moderne industrie en goederentransport.
roland zegt
“In dit scenario wordt hernieuwbare energie ideaal gezien alleen maar gebruikt als de zon schijnt of de wind waait … dan zou er geen nood zijn aan energieopslag, reservecapaciteit, of overgedimensioneerde transmissie- en generatiecapaciteit.”
– Ideaal voor minimale materiaal gebruik misschien, met een maximaal aangepaste verbruiker.
Laten we alleen treinen rijden als deze helemaal vol zijn, leggen we alleen die wegen die maximaal, dag en nacht benut worden?