Schaalproblemen in de energietransitie

De energietransitie is een eind onderweg. Zó ver dat we de uitkomst al kunnen voorspellen: duurzame bronnen zullen winnen. Maar de echte problemen komen nu aan de oppervlakte. Het oude energiesysteem en de nieuwe energiebronnen passen qua schaal niet op elkaar. Dat gaat nog veel onbegrip geven, conflict, uiteindelijk kapitaalvernietiging. De energietransitie blijkt een echte systeemverandering, met schaalproblemen als kern.

schaalproblemen
Elektriciteitsbedrijven hebben een voorkeur voor oplossingen als hoogspanningslijnen. Foto: Wikimedia Commons.

Groot- en kleinschaligheid

Het is opvallend hoe vaak grootschalige oplossingen worden gesuggereerd voor het probleem van het sterk fluctuerende aanbod van duurzame bronnen. Super-hoogspanningsleidingen voor elektriciteit uit de Sahara naar West-Europa. Of Noord-Zuid door Duitsland. Grootschalige Power-to-Gas installaties. Alsof in de nacht ineens groot vermogen moet worden opengedraaid om vanuit verre plekken stroom naar behoeftige consumenten te vervoeren. Het past in een traditioneel model van centrale aansturing van de elektriciteitsmarkt. Grotere centrales en sterkere hoogspanningsnetten waren altijd de middelen om meer elektriciteit, goedkoper en betrouwbaarder, bij de klanten te krijgen. De elektriciteitswereld denkt in het groot. Maar de komst van kleinschalige en fluctuerende energiebronnen zet de schaalproblemen op scherp.

Aan het andere eind van het spectrum vinden we apparaatjes die op het niveau van het huishouden de stroomvraag regelen. Het nut daarvan voor de gebruiker is dat deze bij voorkeur stroom gebruikt als de elektriciteit goedkoop is; het nut voor het systeem is dat het elektriciteitsnet zo min mogelijk wordt belast. ‘Technisch is het al geen bijzonderheid meer: wasmachines, zonnepanelen, vriezers of oplaadbare auto’s met slimme logica die zelf een gunstig tijdstip bepalen om hun programma te draaien,’ lezen we op de site van TNO. ‘Daarmee vormen ze een belangrijke schakel in de toekomst van smart grids: intelligente, dynamische energienetwerken die beter inspelen op de vraag naar en het aanbod van duurzame, lokale, energie.’ Er zijn nog wel problemen op het terrein van de software: elke fabrikant kiest een eigen platform voor aansturing van de apparaten. De volgende stap is dan ook een virtueel systeem, in het Engels EF-Pi, die als communicatielaag over de fabriekssystemen heen wordt gelegd. Belanghebbenden kunnen zo’n Flexiblepower Alliance Network (FAN) rechtstreeks downloaden van www.flexiblepower.eu. Zoals TNO zegt: met FAN zijn de energieambities van morgen al vandaag toepasbaar. Ja, het kan. Maar lost FAN de schaalproblemen al op in de praktijk?

smart grid
Slimme elektriciteitsnetten beginnen in het huishouden. Beeld: Portland General Electric. Klik om te vergroten.

Beheersing van het elektriciteitsnet is noodzakelijk

Groot- en kleinschalige technieken hebben hetzelfde doel: verzekeren dat vraag en aanbod in het net altijd op elkaar aansluiten. Ze zullen elkaar moeten aanvullen; elkaar ergens halverwege moeten ontmoeten. En ergens zal het systeem gebruik moeten maken van energieopslag. De vraag is wel: in welke mix van groot- en kleinschaligheid? De mantra dat klein wel mooi is maar altijd duur, gaat niet meer op. Kleinschalige regelapparatuur wordt nog steeds ontwikkeld; nieuwe apparaten kunnen de prijsverhoudingen op hun kop zetten.

Een bestendige pleitbezorger voor de kleinschaligheid is het Rocky Mountain Institute, opgericht door Amory Lovins. Al tientallen jaren roert het deze trom, maar tot nu toe zonder groot succes. Een recent rapport vat de argumenten als volgt samen:
– door kleinschalige afstemming van vraag en aanbod kunnen we investeringen in centrales voorkomen (maar hier is wel goede planning voor nodig);
– het aandeel van duurzame bronnen in het net kan daardoor groter worden;
– hierdoor wordt het economisch nut van het net vergroot;
– toezichthouders kunnen hierop inspelen;
– consumenten kunnen hierbij betrokken worden, wat zorgt voor draagvlak.
In detailstudies over schaalproblemen bij duurzame energie laten ze zien hoe dit werkt. In Hawaii speelde een vasthoudende planningscommissie een essentiële rol. In Oregon neemt het elektriciteitsbedrijf zelf het voortouw in het zoeken naar nieuwe systemen. Eerder schreven we al over de zoektocht naar een lokaal energiesysteem op het Deense eiland Bornholm. Op een eiland is zelfvoorziening misschien goed te doen, zeker als er geen zware industrie is. Zelfs met 100% duurzaam. Het vasteland kan hun oplossingen als inspiratiebron nemen. Maar daar zullen fossiele bronnen nog lang een rol blijven spelen, en er zal altijd een zekere uitwisseling tussen regio’s blijven bestaan.

Schaalproblemen

Maar de wereld gaat misschien een andere kant op. Een recent artikel in de NRC laat zien hoe de totale duurzame elektriciteitsproductie in de Wieringermeerpolder wordt opgekocht door de datacenters van Google en Microsoft. De baten liggen geheel bij de techgiganten, de polder blijft achter met ruzie. Boeren die een windturbine hebben staan op hun erf lopen binnen, anderen hebben alleen de lasten maar niet de lusten. Kleinschalige energie heeft sociaal draagvlak nodig! Duurzame energie is bij uitstek geschikt voor energiecollectieven. Grootschalige projecten lopen altijd risico op afbreken van het lokale draagvlak. Google en Microsoft doen het nu goed; maar op den duur brengen ze de steun voor de transitie in gevaar.

Een Europese richtlijn uit 2018 vraagt om speciale steun voor ‘community energy projects’. Maar pogingen in Duitsland om zulke sociale initiatieven van de grond te krijgen zijn doodgelopen: grote bedrijven gebruikten stromannen om zich in te werken. Het probleem is dat gemeenschappelijke projecten niet goed wettelijk te omschrijven zijn. In Ierland proberen ze nu te leren van de Duitse ervaringen. En ook op het vasteland zijn er goed in de lokale gemeenschap gewortelde initiatieven, zoals in het Nederlandse dorp Terheijden.

Voorlopig blijven de conflicten

Conflicten over de beheersvorm staan in het midden van de transitie naar duurzame energie. We zullen een strijd zien om de regie: van bovenaf of van onderop. Deels gevoed door de ontwikkeling van groot- dan wel kleinschalige apparatuur. Sterke lokale collectieven kunnen een belangrijke rol spelen bij het overwinnen van schaalproblemen. Zoals de mismatch tussen de grote en groeiende elektriciteitsvraag en de kleinschalige apparatuur waarin deze steeds meer wordt opgewekt. Onvermijdelijk zullen zonnepanelen en windturbines het aanzien van stad en land gaan bepalen – met groeiend potentieel voor conflicten. Duurzame bronnen zullen winnen. De grote vraag is nu: met hoeveel strijd?

Interessant? Lees dan ook:
De energietransitie is ook een digitale transitie
Perspectief op duurzame energie verandert snel
Systeemkosten van duurzame energie – het niet-vertelde verhaal

(Visited 2 times, 1 visits today)

Plaats een reactie