Over veertig jaar kan Europa met behulp van zonnecellen en windmolens voor meer dan de helft in zijn elektriciteitsbehoefte voorzien. ”Voorwaarde is dat de capaciteit van het Europese hoogspanningsnet flink omhoog gaat en er lokaal slimme midden- en laagspanningsnetten komen”, zegt Frans Nieuwenhout van Beleidsstudies van ECN.
Nieuwenhout heeft samen met zijn collega’s van Energieproductie, Netwerken en Markten een second opinion gegeven over een studie van KEMA en het Britse Imperial College naar het toekomstige Europese elektriciteitsnetwerk. Deze studie maakt deel uit van het rapport Roadmap 2050 van de European Climate Foundation (ECF). Volgens dit rapport kan Europa zijn elektriciteit in 2050 geheel CO2-vrij opwekken zonder dat de kosten per kilowattuur toenemen (zie ook Beleidskanten van Klimaatneutrale stroomopwekking). Dit rapport is opgesteld door een Europees consortium van kennisinstellingen, waaronder ECN, met medewerking van bedrijven uit de energiesector en van milieuorganisaties.
Hij licht het idee van de ECF toe: “Als het ’s winters hard waait, dan leveren de windturbines in Nederland en omliggende landen volop elektriciteit. De conventionele elektriciteitscentrales zijn echter weinig flexibel, waardoor je ze niet altijd helemaal kunt terugdraaien. Gevolg is, dat de windturbines niet ten volle benut kunnen worden. Het idee is om ze toch te laten draaien en het overschot aan elektriciteit aan landen in Zuid-Europa te leveren. Andersom hebben de mediterrane landen zomers een overschot aan zonnestroom, dat ze kunnen afzetten in Noord-Europa waar op dat moment de windmolens minder hard draaien.”
Windrijke, zonrijke en waterkrachtrijke regio's in Europa zullen in de toekomst met elkaar elektriciteit uitwisselen, vindt ECF.
Dat vraagt om extra transportcapaciteit binnen Europa, want hoe sterker het Europese net is, des te beter je de lokale overschotten kunt spreiden over een groot gebied. Frankrijk en Spanje, bijvoorbeeld, zijn nu verbonden door hoogspanningslijnen met een gezamenlijke capaciteit van 2000 megawatt. Volgens de ECF-studie moet dit vergroot worden tot 48.000 megawatt. “Dat kan met hoogspanningslijnen door de Pyreneeën of, nog mooier, met zeekabels onder de Golf van Biskaje, hoewel die een stuk duurder zijn”, aldus Nieuwenhout.
Transportverliezen
Bij het transporteren van elektriciteit over een grote afstand treedt energieverlies op, vooral bij wisselstroom. “Voor afstanden van meer dan 100 km kun je het beste overgaan op gelijkspanning. Tussen Noorwegen en Nederland bijvoorbeeld ligt al een gelijkspanningskabel van 600 km lang. Daarvan moeten er meer komen. Door het vervoer over grote afstanden nemen de kosten van elektriciteit natuurlijk toe, maar niet veel omdat de transportkosten via hoogspanningsleidingen maar enkele procenten van de totale kosten uitmaken. Het grootste deel van de kosten is voor de opwekking, lokale distributie plus belastingen.
Nieuwenhout en zijn collega’s waren kritisch over één van de uitkomsten van de ECF-studie, namelijk dat de kosten voor elektriciteit bij een groter aandeel van wind- en zonne-energie niet zouden toenemen. “Dit leek ons een merkwaardige bevinding, want er is nog veel onzekerheid over de kostendaling. De kosten van elektriciteit van turbines op het vaste land komen nu al in de buurt van de kosten van conventionele elektriciteit. Subsidie is nog nodig, maar heel wat minder dan voorheen.” Daarbij kun je je afvragen in hoeverre de elektriciteitsprijs van gas- en kolencentrales reëel is, gezien de effecten van de CO2-emissies op het milieu. Nieuwenhout: “De CO2-emissieprijs is nu met 15 euro per ton aan de lage kant. Als de emissieprijs een betere afspiegeling zou zijn van de milieu-effecten van CO2, zou die veel hoger zijn en de conventionele elektriciteit minstens even duur zijn als de elektriciteit van windturbines op het land.” Elektriciteit van turbines op zee is voorlopig nog duurder. Daar moet nog veel subsidie bij.
Intelligente netten
In de lokale elektriciteitsnetwerken zullen in de toekomst hogere pieken voorkomen in vraag en aanbod als gevolg van het wisselende aanbod van zonne- en windenergie. Ook de wisselende afname van stroom als gevolg van de opkomst van elektrische auto’s en warmtepompen draagt bij aan piekvorming. “Dat vergt een smart grid, oftewel een slim netwerk, dat vraag en aanbod van elektriciteit beter op elkaar kan afstemmen. Dit is overigens minder simpel te realiseren dan de uitbreiding van het Europese hoogspanningsnet. Gebruikers van elektriciteit moeten in de toekomst met een variabel tarief geprikkeld worden om hun elektrische auto pas later, bijvoorbeeld ’s nachts op te laden. Hiervoor zijn intelligente stroommeters nodig die de afname van stroom en het actuele stroomtarief van kwartier tot kwartier bijhouden.”
Aan de hand van die informatie kunnen mensen hun gebruik bijsturen en de stroomkosten beperken. Dat leidt dan weer tot een aftopping van de pieken in de vraag naar stroom. Ook kunnen de stroomleveranciers van deze informatie gebruikmaken om te allen tijde beter op de vraag te kunnen in te spelen. De Tweede Kamer heeft tegen de verplichte plaatsing van dergelijke meters gestemd, omdat hiermee de privacy van mensen in het geding is. “Maar als mensen zelf kunnen beslissen over de installatie van een intelligente meter en er voordeel mee kunnen behalen, zullen ze waarschijnlijk gemakkelijk de stap nemen. Hun gegevens kunnen privé blijven als de stroomleveranciers de gegevens per straat of transformatorhuis anonimiseren”, stelt Nieuwenhout.
Nog mooier is natuurlijk als de auto’s, koelkasten en warmtepompen automatisch aanstuurbaar zijn. Een elektronisch kastje kient dan de optimale spreiding van het stroomverbruik over de tijd uit, zonder dat de mensen er hinder van ondervinden. ECN heeft hiervoor het softwareprogramma PowerMatcher ontwikkelt, dat apparaten kan aansturen. Er lopen enkele proefprojecten, onder andere in het Gronings Hoogkerk, en het ziet er veelbelovend uit”, aldus Nieuwenhout.
Contact
Frans Nieuwenhout
ECN Beleidsstudies / Energieproductie, Netwerken en Markten
Tel.: 022 456 4849
E-mail: Frans Nieuwenhout
Tekst: Erik te Roller
Info
Possible improvements in the direction of a socially optimal
outcome of market and network integration of distributed generation (DG) and electricity production from renewable energy sources (RES-E) in Europe.
Dit ECN-Nieuwsbrief-artikel mag zonder toestemming worden gebruikt voor publicatie, mits verwezen wordt naar de bron: www.ecn.nl/nl/nieuws/newsletter-nl/
