ONDERZOEK - Bloomberg New Energy Finance (BNEF) heeft zijn nieuwe Energy Outlook uitgebracht. De BNEF-analisten voorspellen dat in 2050 50% van de wereldwijde stroomproductie van zon- en windenergie afkomstig zal zijn. Het is in hun ogen een strijd van techniek tegen grondstoffen. Zon- en windenergie behoeven geen brandstoffen om te blijven draaien. De leercurves van zon- en windenergie zorgen al jaren voor dalende prijzen, en ook bij energieopslag (lithiumion-accu’s) is dat het geval.
In de ogen van de onderzoekers is het daarom:
a matter of when and how, not if, wind and solar disrupt electricity systems everywhere.
Zonne- en windenergie
De leercurve voor zonne-energie bedraagt 28,5% voor iedere verdubbeling van de geïnstalleerde capaciteit sinds 1970. De prijzen van PV-modules zijn sinds 2010 met 83% gedaald. Voor wind ligt de leercurve wat lager op 10,5% op basis van US$ per MW geïnstalleerd vermogen. Dat is echter slechts een deel van het verhaal, want de capaciteitsfactor van windturbines is sinds 2010 gestegen van zo’n 20% naar 35%. Dat betekent dat windmolens meer opbrengen per MW geïnstalleerd vermogen.
Op basis van de verwachte kostenontwikkeling van de verschillende componenten construeren de analisten van BNEF twee kantelpunten. Het eerste kantelpunt is waar nieuwe wind- en zonne-energie goedkoper worden dan fossiele alternatieven (gas in Amerika of steenkool in China). Het tweede kantelpunt is wanneer nieuwe wind- en zonne-energie goedkoper worden dan bestaande fossiele centrales.
Het eerste kantelpunt is volgens BNEF al bereikt in de VS en China. Wat betekent dat een toenemend aantal energiebedrijven vanaf nu gaat kiezen voor hernieuwbare energiebronnen in plaats van gas. Het tweede kantelpunt volgt volgens BNEF voor 2030, wat betekent dat ongesubsidieerde wind en zonne-energie dan het aantal draaiuren van bestaande fossiele centrales gaat beperken. Onderzoekers van het Rocky Mountain Institute kwamen eerder dit jaar tot dezelfde conclusie. Zij waarschuwden dat een groot deel van de gascentrales die momenteel in de pijplijn zitten tijdens hun levensduur onrendabel zullen worden.
Verschillende toezichthouders in de VS verwijzen voorstellen voor nieuwe gascentrales inmiddels terug naar de tekentafel en vragen om voorstellen voor hernieuwbare energie in combinatie met energieopslag.
Rol energieopslag
Zonne-energie en windenergie kunnen niet volcontinu leveren. Het aandeel dat ze in de energiemix kunnen innemen groeit door ze te combineren met energieopslag. Waarbij vooral lithium-ion accu’s sterk in ontwikkeling zijn. Sinds 2010 zijn de kosten per kWh gedaald met 80%, een leercurve van 18%. De analisten verwachten een verdere daling tot 96 USD/kWh in 2025 en 70 USD/kWh in 2030.
De wereldwijde productiecapaciteit voor lithium-ion accu’s is momenteel 131 GWh, waarvan 60% in China zit. BNEF verwacht dat de productiecapaciteit in 2021 verdrievoudigd zal zijn met een marktaandeel voor China van 73%. China streeft in de markt voor energieopslag een soortgelijke positie na als bij PV.
Energieopslag kan twee rollen vervullen. Op de eerste plaats zullen energieopslagsystemen netdiensten gaan aanbieden, zoals frequentieregeling. Deze diensten kunnen ze sneller en preciezer leveren dan fossiele centrales. Een voorbeeld hiervan is te zien in de Hornsdale energieopslag in Zuid-Australië, maar ook in Europa staan inmiddels de eerste energieopslagsystemen die netdiensten leveren.
Een tweede toepassing is het opvangen van langere termijn verschillen tussen vraag en aanbod, door elektriciteit op te slaan bij veel aanbod en te leveren bij veel vraag. Op deze markt bieden accu’s geen volledige vervanging voor fossiele centrales.
Rol fossiele brandstoffen
De ontwikkelingen op gebied van hernieuwbare energie en energieopslag betekenen niet dat er geen rol is voor fossiele energiecentrales. Vooral voor gascentrales is er een rol weggelegd om fluctuaties in energieproductie op te vangen. Op de langere termijn zal het daarbij steeds meer gaan om het opvangen van seizoensfluctuaties, omdat energieopslag de rol voor kortere onbalansperiodes over zal nemen. In de nieuwe rol voor gascentrales is veel minder volume aardgas nodig dan voorheen, wat slecht nieuws is voor gasproducenten.
De grootste verliezers volgens BNEF zijn kolencentrales. Hun marktaandeel loopt in de nieuwste modellering terug van 37% nu naar 11% in 2050.
Uitdagingen voor beleidsmakers
BNEF ziet twee uitdagingen voor beleidsmakers. Op de eerste plaats wordt het een uitdaging om te zorgen dat de markt zo in elkaar steekt dat eigenaren van zonne-energie en windturbines hun geld terug verdienen. Op de tweede plaats wordt het een uitdaging om te zorgen dat de benodigde reservecapaciteit aan gascentrales beschikbaar blijft en ontwikkeld wordt. Om de doelstellingen van het klimaatakkoord van Parijs te halen is de derde uitdaging om een alternatief te ontwikkelen voor de rol die gascentrales hebben om seizoensschommelingen op te vangen.
Lees ook dit artikel over de implicaties van de BNEF doorrekening.
Reacties (13)
BNEF voorspelt de toekomst en verwacht vervolgens van overheden dat die ervoor zorgen dat die toekomst werkelijkheid wordt. Het daarvoor benodigde subsidiecircuit zal de Duitse Energiewende in de schaduw stellen.
Die voorspelling hangt verder van (optimistische) aannames en extrapolaties aan elkaar, waarbij fundamentele problemen onder het tapijt verdwijnen. Dat zonne-energie en windenergie niet volcontinue (sic) kunnen leveren is een understatement: de opbrengst van die systemen is regelmatig nul en meer dan de helft van de tijd ver onder nominaal.
Maar de grofste leugen vinden we in de intro:
Het woord “grondstoffen” wordt vervangen door “brandstoffen”, want we weten allemaal dat zonnepanelen en windmolens concrete, fysieke apparaten zijn die gemaakt worden van metalen en andere grondstoffen die toch echt ergens gedolven moeten worden. In feite is zonne-energie op dit moment kampioen materialenverbruik. Of de wereld de voorspelde 50% ‘groene’ elektriciteitsproductie in 2050 qua mijnbouwcapaciteit gaat halen en wat dat voor het milieu betekent krijgen we niet voorgerekend.
En overigens, die 50% hè? Dat is 50% van de elektriciteitsproductie, en dat is weer 20% van de totale energieproductie. BNEF praat dus over een aandeel van hooguit 10% in 2050. Is er trouwens ook rekening gehouden met de toename van de wereldbevolking en de stijging van de welvaart, en daarmee het wereldwijde energieverbruik?
Het is voor Krispijn altijd lastig om bewezen en experimentele technologieën van elkaar te onderscheiden. Ik vermoed dat hij toch teveel in reclamefolders zit te kijken (Bloomberg). In het geval van energieopslag en frequentieregeling, heb ik nog geen op wetenschappelijkheid gebaseerde leercurves gezien, die uitnodigen voor robuuste opschaling. Verder kan hij het ook maar niet laten, om “voorbeelden” niet te dimensioneren of in profiel van het totaal te zetten. Kortom, nooit eens een compleet verhaal, aan de hand waarvan de argeloze lezer kan bepalen of het ergens over gaat en het er toe doet.
@2: Want het complete verhaal verteld De Pooter altijd. Nooit randzaken er bij halen, doelpalen verzetten, dat zien we nooit.
Energie opslag is het grote probleem. Lithium is leuk voor kleine mobiele apparaten maar als je dat gaat opschalen naar massale opslag spreek je over tonnen metaal per opslagpunt, dan zijn de Lithium reserve’s binnen de kortste keren uitgeput. Daarnaast gaat een lithium batterij maar ca 3 jaar of 500 volle ladingen mee, kijk maar naar je mobieltje, niet erg efficient en duurzaam.
@4: Dat ligt ook deels aan een verkeerd gebruik. Lithium-batterijen “vinden het fijn” als de capaciteit voortdurend zo rond 20 tot 80% is. Ik heb mij laten vertellen dat de meeste mensen een mobiele telefoon gebruiken tot 5% en dan volledig opladen (https://lifehacker.com/5875162/5875162/how-often-should-i-charge-my-gadgets-battery-to-prolong-its-lifespan). Ik heb ook begrepen dat laadcycli juist voor lithium-batterijen minder erg is als voor bijvoorbeeld lood.
@4: “Energie opslag is het grote probleem”.
Energie opslag kan nooit een probleem zijn, omdat het geen deel uitmaakt van een fysiek, economisch verschillig systeem. Het wordt alleen toegepast in gesubsidieerde proefomgevingen en aangeduwd door pseudo-wetenschappelijke cultachtige elites, die vooral veel desinformatie verspreiden. In de echte wereld wordt 99% of meer van alle elektriciteit direct afgenomen en geconsumeerd. Dat zal ook wel zo blijven, want elektriciteit is nu eenmaal geen water wat je in een teiltje doet.
Verder moeten we ook niet verlangen dat in de toekomst veel stroom wordt opgeslagen, want stroomopslag is vooral ecologisch gezien een ramp door energie- en grondstoffenbeslag en haalt in een klap alle duurzaamheidsconcepten onderuit.
@6
Have I got news for you! Een zeer efficiënte manier van elektriciteitsopslag is nu juist om laaggelegen water -voor potentiële energie- in een hoog reservoir te pompen, zodat het later weer omgezet kan worden in elektrische energie via turbines. Hoewel ietsjes moeilijker dan ‘water in een teiltje doen’, komt het daar in wezen wel op neer. Het opslaan van elektrische energie in batterijen voorkomt doorgaans wel conversieverliezen, maar is niet de enige optie.
@0
Om de jubelstemming iets te dempen: wind- en zonne-energie hebben ook veel hogere systeemkosten dan kolen- en gascentrales. Dit zijn kosten voor o.a. het regelen (en reguleren) van productie tot consumptie. Het tonen van twee kantelpunten is misschien ook te optimistisch: er zijn de kosten per kWh aan puur gegenereerde elektriciteit, maar dat zijn lang niet alle kosten. Inderdaad kun je dan o.a. gaan denken aan het opslaan van (elektrische) energie, maar ook dat brengt kosten met zich mee, die dan veel te vaak als een gegeven worden aangenomen, ook al zijn ze hoog. De LEAN-filosofie laat zien hoeveel beperkende invloed opslag heeft op (bedrijfs)processen. Externe onzekerheden (levering, kwaliteit) worden ook geïnternaliseerd, en interne onzekerheden bestendigd door opslag, waardoor ogenschijnlijk de noodzaak verdwijnt om die onzekerheden aan te pakken. Elektriciteitsopslag zal deels wel nodig zijn om bepaalde externe onzekerheden op te vangen (wolken, wind), maar er zal ook juist moeten worden gekeken naar kleinschaligere opslagen, en het wegwerken van bepaalde onzekerheden en onregelmatigheden (bijvoorbeeld werken verspreid over de dag en zodanige climate control in kantoren dat het aanslaan ervan minder impact heeft op stroomverbruik, door o.a. isolatie).
@: “in 2050 50% van de wereldwijde stroomproductie van zon- en windenergie” dus 50% is nog steeds fossiele stroom of is er ook een aandeel atoomstroom?
@: ” kolencentrales, hun marktaandeel daalt van 37% nu naar 11% in 2050.” Voor zo’n aandeel komen er nog nieuwe centrales al is het maar om de oude te vervangen, hoezo kantelpunten?
@: “uitdaging voor beleidsmakers zorgen dat eigenaren van zonne-energie en windturbines hun geld terug verdienen.”
Somber vooruitzicht, ook in 2050 zijn subsidies en andere bevoordelingen onmisbaar.
@: “Voor gascentrales opvang van seizoensfluctuaties”
Blijkbaar is zelfs in 2050 buffering nog onmogelijk. Dag en nacht wisselingen zijn niet nieuw, die zijn er nu ook!
We vergeten, dat verweg de meeste energie zoals mobiliteit, warmte niet door stroom wordt gedekt. Somber vooruitzicht.
Niet vreemd nu energiebesparing uit beeld geraakt
@7 om je gerust te stellen: ik ken weinig prognoses van BNEF die de sysyeemintegratiekosten niet meenemen.
@8 waar schrijf ik dat dag en nacht fluctuaties of seizoensfluctuaties in de vraag naar energie nieuw zijn?
Wat betreft energiebesparing, warmte en mobiliteit: die zijn zeker niet uit beeld. Even puur voor Nederland: de hele van gas los discussie draait om warmte en energiebesparing. Utiliteitsgebouwen met label D of slechter mogen vanaf 2023 niet meer verhuurd worden. Woningen die van gas af gaan behoeven een aanzienlijke energiebesparing te realiseren, zeker als ze naar lage of midden temperatuur warmtenet of all electric gaan.
Mobiliteit is door BNEF meegenomen. Electrisch vervoer scheelt aanzienlijk in de vraag naar diesel en benzine. Zoek de groeistaatjes van de vraag daarnaar in China maar eens op.
@9: “van het gas af” is vooralsnog een omschakeling van gas naar stroom, vooral opgewekt met gas en kolen. Dus zonder zicht op minder CO2 uistoot!
– Bij utiliteitsgebouwen gaat steeds meer energie naar koeling, daar bestaat geen “label D”. Ook blijkt het verband tussen labels en de hoogte van het energieverbruik gering.
Waarom zijn de niet-kantoren uitgesloten? Daar is nog veel te besparen, niet in het minst bij semi overheidspanden (onderwijs, cultuur, gezondheid, sport e.d.).
– Zelfs nieuwbouw (met de meeste – verplichte! – warmtenet aansluitingen, kent nauwelijks een lage of midden temperatuur warmtenet. Bij bestaande bouw moet ik zo’n warmtenet nog zien. Bij nieuwbouw woningen zou een energienorm voor warm tapwater dan voor meer energiebesparing zorgen.
– De grootste groei bij mobiliteit is bij luchtvaart, scheepvaart en vrachttransport met weinig zicht op e-vervoer
@6: Volgens mij klopt geen enkele van je zinnen in deze post. Laten we je claims even met gezond rationeel verstand analyseren:
“Energie opslag kan nooit een probleem zijn, omdat het geen deel uitmaakt van een fysiek, economisch verschillig systeem.”
Energieopslag maakt zeker wel deel uit van een “fysiek, economisch verschillig systeem” – laten we er van uitgaan dat je bedoelt dat er op het moment geen energie opslag is- het huidige systeem werkt alleen andersom: de energie is al aanwezig in een opgeslagen vorm en die opgeslagen vorm staan we op in silo’s en tanks en vervolgens zetten we die NAAR VRAAG om in electriciteit. Zonne, wind, getijden, geothermale energie en welke vorm van duurzame energie (behalve kernfusie, wat nog totaal niet werkt en volledig luchtkastlen is) bestaat uit energie en is dus niet bruikbaar op het moment dat het nodig is. Want je hebt óf teveel óf te weinig. Onze electra infra is gebouwd voor het leveren naar vraag. En dat zou ook zo moeten blijven, niemand wil immers stroomstoringen en die komen er als je niet naar vraag levert.
“Het wordt alleen toegepast in gesubsidieerde proefomgevingen en aangeduwd door pseudo-wetenschappelijke cultachtige elites, die vooral veel desinformatie verspreiden.”
Dit is ook niet waar:
Engie bouwt een volledig ongesubsidieeert zonnepark in Frankrijk, Vattenfall bouwt voor onze fucking eigen kust een windpark voor 700miljoen eigen pegels (geen subsidie). In Spanje, Italië en Portugal zijn een handvol nieuwe projecten die zonder subsidie gebouwd worden en die gewonnen hebben op gebied van prijs per KWh tegen kolencentrales. Nogmaals zonder subsidie. Je loopt gewoon achter de feiten aan man. Het maakt ook niet uit wat ik roep, je zult het niet geloven. Maar als je het aandurft, dan kunnen we wel een weddenschap aangaan. Dan gaan we met iedereen die wil geld wedden op het idee dat in 2050 meer of minder dan 50 procent van de stroom opgewekt wordt uit duurzame bronnen. Lijkt me voor de rationele mensen onder ons die niet geloven in pseudowetenschappelijke cults geen moeilijke keuze.
” In de echte wereld wordt 99% of meer van alle elektriciteit direct afgenomen en geconsumeerd. Dat zal ook wel zo blijven, want elektriciteit is nu eenmaal geen water wat je in een teiltje doet.”
Dit klopt niet. De energie zit al opgeslagen in fossiele brandstoffen en hoeft daarom niet meer omgezet te worden naar een opgeslagen vorm van energie. De opslag heeft miljoenen jaren geleden plaatsgevonden door planten/algen dmv zonne-energie en is omgezet naar fossiele brandstoffen. Deze worden vervolgens opgeslagen in depots, tanks en silo’s om naar vraag te worden verbrand in centrales. Het huidige systeem is dus andersom en niet houdbaar. Energie is dus wel water wat je in een teiltje doet. Alleen is dat met fossiele brandstoffen al miljoenen jaren geleden voor ons gedaan door moeder natuur.
“Verder moeten we ook niet verlangen dat in de toekomst veel stroom wordt opgeslagen, want stroomopslag is vooral ecologisch gezien een ramp door energie- en grondstoffenbeslag en haalt in een klap alle duurzaamheidsconcepten onderuit.”
Dit is een apart statement, want olie en gas zijn ook grondstoffen, maar die VERBRANDEN we. Het alternatief is altijd grondstoffen in een vuur gooien. Lithium-ion hoef je maar 1 keer te mijnen en daarna te recyclen. Daarnaast ook maar weer een tussenstadium. Je hebt nu ook al organische batterijen in de maak die theoretisch een betere opslagcapaciteit hebben. Dat staat echter nog in de kinderschoenen. Maar laten we vooral niet vergeten dat alle alternatieven op duurzame bronnen grondstoffen weggooien in een vuur in ruil voor energie. Het kan niet minder efficiënt. Het was alleen een hele tijd heel makkelijk.
Jullie moeten echt ophouden met die onzin. Of je gelooft in global warming of niet. We zullen naar de duurzame bronnen toe moeten, want alle anderen raken op en zijn gevaarlijk. Om een beroemde politica, Margaret Thatcher te quoten: “There Is No Alternative”. En als je wil janken over windmolens en zonnecentrales, klaag dan over dingen die wel waar zijn: horizonvervuiling, vogeldoodmeppers, dat werk.
@11:
De Pooter had het dan ook over elektriciteit en niet over energie in het algemeen. Overigens kun je andere vormen van energie vaak ook niet in een teiltje doen.
U loopt een paar decennia achter. Eén voorbeeld: Wendelstein 7-X. Het is nog niet ‘af’, maar ‘volledig luchtkastelen’ is echt overdreven.
Dat staat compleet los van de vraag hoe je het best van het gebruik van fossiele brandstoffen af komt. Het is niet zo dat als je gelooft (?) in global warming je dus voor wind- en zonne-energie moet zijn en je neus ophaalt voor kernenergie. Dat dogmatische gedoe speelt alleen de ‘groene’ lobby in de kaart die daar miljarden mee binnenharkt.
@11: Je Gish Gallop reactie zit vol neerbuigende belerendheid, die nergens op slaat. Alle info die je geeft, is al eens 84 keer uitgelegd (en veel beter) hier op dit blog door gastredacteuren en reaguurders. Je smijt alles door elkaar zonder kop of staart. Geen idee trouwens wat je bedoelt en welk punt je eigenlijk wilt maken.