De energietransitie heeft nog veel hulp nodig

Alles elektrificeren lost de klimaatcrisis niet op, maar het is een goed begin. Al kunnen hernieuwbare energiebronnen Europa’s behoefte aan gas voorlopig niet volledig wegnemen.

Toen ik op de ochtend van 13 mei de controlekamer van 50Hertz binnenliep, voelde het alsof ik de brug van een ruimteschip betrad. De hyperbeveiligde site controleert de elektriciteitsvoorziening voor 18 miljoen mensen in Oost- en Noord-Duitsland. Op de schermen is te zien dat 28 procent van die stroom afkomstig is van windmolenparken en 24 procent van zonnepanelen. Tien jaar geleden zouden de netbeheerders u hebben verteld dat dat onmogelijk was. Hernieuwbare energiebronnen waren te lastig, te moeilijk om van moment tot moment af te stemmen op de vraag, te gevoelig voor schommelingen in de stroom die ze leverden. In 2011 concludeerde een symposium van elektriciteitsexperts dat was bijeengeroepen door het Massachusetts Institute of Technology (MIT) dat “als er met hernieuwbare energiebronnen te veel elektriciteit werd opgewekt dat evenzeer een probleem was als te weinig elektriciteit”.

Dat scepticisme was begrijpelijk. Dirk Biermann, die bij 50Hertz verantwoordelijk is voor het netbeheer, herinnert eraan dat de netbeheerders “heel conservatief zijn, omdat we er tot elke prijs voor moeten zorgen dat de elektriciteitsbevoorrading op peil blijft”. Niettemin was het misplaatst. Het net waarop 50Hertz toezicht houdt, kan heel goed 50 à 60 procent wind- en zonne-energie aan.

En de vooruitgang is nog in volle gang. 50Hertz streeft ernaar in 2032 een netwerk aan te kunnen dat voor 100 procent draait op wind- en zonne-energie. Biermann ziet die doelstelling als veeleisend – “we moeten het tempo opvoeren” – en hij verwacht onderweg “momenten van spanning”, maar hij denkt dat het zal lukken. Op sommige plaatsen gebeurt het al, al is het voor korte periodes. Buurland Denemarken heeft bij tijd en wijle zijn hele elektriciteitsnet alleen op windenergie laten draaien. Op 3 april om 15.39 uur was meer dan 97 procent van de stroom in Californië afkomstig van wind- en zonne-energie. Wat ooit een fundamentele belemmering voor de energietransitie werd genoemd, is van de baan.

Extra capaciteit

De mogelijkheid om hernieuwbare energiebronnen te gebruiken voor het leeuwendeel van de energievoorziening, gekoppeld aan het feit dat hernieuwbare energiebronnen goedkoper zijn geworden en nóg goedkoper worden, is de basis van de koolstofarme strategie die vrijwel universeel wordt aanvaard door wie vastbesloten is de klimaatopwarming te stabiliseren. Maak de stroom op de elektriciteitsnetten emissievrij en goedkoop. Begin met de elektrificatie van alle processen waarvoor nu fossiele brandstoffen nodig zijn – zoals de aandrijving van auto’s of de verwarming van huizen en staalgieterijen – en waar elektrificatie duidelijk mogelijk is. Het levert niet alles op wat nodig is. Maar het levert veel op. Twee decennia geleden maakte de hoge prijs van emissieloze opwekkingscapaciteit zo’n traject zowel vergezocht als beangstigend. Nu wordt het door velen gezien als een kans. Maar het stuit op ernstige obstakels.

Een groot probleem is de back-up. Als er tweemaal zoveel hernieuwbare capaciteit zou zijn op het grondgebied van 50Hertz – en dat zou heel goed kunnen in de jaren 2030 – dan zou het net op deze winderige lentemorgen toegang hebben tot alle stroom die het nodig heeft. Maar na zonsondergang, tijdens lange periodes zonder wind, helpt geen enkele hoeveelheid extra capaciteit, hoe goedkoop die ook is.

Dirk Biermann zegt dat een deel van het antwoord op zulke Dunkelflaute is het net uit te breiden door duurzame energie uit een groter aantal bronnen in te voeren. Een ander deel is manieren te vinden om de vraag te verlagen als het aanbod beperkt is. En al zullen steeds krachtigere batterijen en andere opslagsystemen ook van vitaal belang zijn, back-up zal er altijd nodig zijn.

In Duitsland zal die back-up niet van kernenergie komen. De laatste kerncentrales in het land worden dit jaar gesloten als onderdeel van een proces dat in gang is gezet als een overreactie op de meltdown in Fukushima in 2011. En in geen enkel land mag het steenkool zijn. Aangezien die opties onhoudbaar zijn, rekent Duitsland op de lange termijn op waterstof, die wordt geproduceerd met behulp van de overvloedige hernieuwbare bronnen van het net. Volgens Dirk Biermann was het plan om, naarmate de productiecapaciteit van waterstof toenam, aardgas te gebruiken als noodoplossing en dat geleidelijk af te bouwen naarmate de waterstofvoorziening toenam. Dat was geen perfecte oplossing, want hoewel gas minder emissies veroorzaakt dan steenkool, stoot het nog steeds veel CO2 uit. Maar technisch is het een plausibele oplossing.

Politiek bekeken is het géén goede oplossing. De Russische invasie in Oekraïne heeft niet alleen de aardgasprijzen in de hoogte gejaagd, ze leidde ook tot bezorgdheid over de wenselijkheid dat een energiebron wordt gedomineerd door een machtige vijand. In 2021 importeerde de Europese Unie 45 procent van haar aardgas uit Rusland. Voor Duitsland, Europa’s grootste gasverbruiker, was dat 55 procent.

Complexe afwegingen

De basislogica van de energiezekerheid na de invasie in Oekraïne, die tot ver buiten Duitsland geldt, is zo weinig mogelijk afhankelijk te zijn van energiebronnen uit geopolitiek onbetrouwbare regio’s. Die doelstelling wordt goed gediend door zo snel mogelijk hernieuwbare capaciteit aan het net toe te voegen. Elke kilowattuur die komt van een zonnepaneel of een windturbine is er een die niet in de vorm van gas hoeft te worden gekocht. De hernieuwbare opwekkingscapaciteit nog sneller verhogen is al een prioriteit voor mensen die zich inzetten voor klimaatzekerheid.

Maar hoe snel ze ook in het net worden gepompt, hernieuwbare energiebronnen kunnen Europa’s behoefte aan gas niet volledig wegnemen. Gas is niet alleen een back-up wanneer hernieuwbare energiebronnen geen elektriciteit produceren, het is ook van vitaal belang voor Europa’s industriële kern, om nog maar te zwijgen van de verwarming van veel Europese woningen. Daarom willen de haviken op het gebied van energiezekerheid de Europese invoercapaciteit voor vloeibaar aardgas (lng) sterk uitbreiden.

Klimaathaviken zien dat met lede ogen aan. Zij stellen dat een toekomst zonder of met een lage uitstoot niet alleen een kwestie is van het gebruik van fossiele brandstoffen in de bestaande infrastructuur te verminderen, maar dat het erom gaat een verandering op systeemniveau tot stand te brengen door de infrastructuur voor eens en altijd te vervangen. Investeringen in alternatieve koolwaterstofbronnen op een schaal die nodig is om de Russische voorraden binnen tien jaar te vervangen, zullen er, zo vrezen zij, toe leiden dat koolwaterstoffen nog tientallen jaren in het Europese elektriciteitssysteem zullen worden verankerd. “Nieuw gas halen, dan groen gaan” wordt afgezet tegen “Groen gaan betekent geen nieuw gas”.

In het labo

Die afweging tussen energiezekerheid en klimaatzekerheid wordt nog bemoeilijkt door een van de fundamentele problemen waar de wedloop naar een koolstofvrije economie mee te maken heeft. Is de benodigde technologie al beschikbaar? Of moet die nog worden ontwikkeld?

Aan het ene uiterste staan degenen die beweren dat alle instrumenten die nodig zijn voor een radicale decarbonisering al bestaan en dat de energietransitie een kwestie is van voldoende politieke steun vinden om die in een steeds hoger tempo en op een steeds grotere schaal in te zetten, gekoppeld aan de bereidheid in de ontwikkelde landen om minder energie te verbruiken. Aan de andere kant staan degenen die zeggen dat voor de overgang technologie nodig is die nog niet uit het laboratorium is en die in sommige gevallen zelfs nog niet in het laboratorium wordt getest.

De technische en de politieke aspecten zijn met elkaar verweven. Als je gelooft dat er in de nabije toekomst een klimaatramp op komst is, moet je min of meer geloven in een technologisch kant-en-klare overgang. Als je sterk afkerig bent van klimaatmaatregelen die een massale politieke en economische ontwrichting teweegbrengen, zul je geneigd zijn de voorkeur te geven aan een technologische ontwikkeling op de lange termijn.