Lucas Reijnders. Hoogleraar Milieukunde Universiteit van Amsterdam

Transcriptie

1

2 Lucas Reijnders Hoogleraar Milieukunde Universiteit van Amsterdam

3 Ruimte voor duurzame energie L. Reijnders

4 Duurzame energie & energieverbruik wereldwijd Zonne-energie: ~ x Watt Windenergie: ~ 600x Watt Totale vermoedelijke voorraad fossiele brandstoffen + uraan < 1 maand zonne-energie Aanbod zon en wind energie nog ongeveer 5 miljard jaar op tenminste het huidige niveau Geothermische energie: 30x Watt Input in wereld economie Watt/ ~ 500EJ/jaar Opslag belangrijk punt

5 Energie-efficiency Verbetering efficiency omzetting primaire energie in energiediensten Nu mogelijk: ~ factor 3 beter AER: in 21ste eeuw verbetering met factor 4 mogelijk

6 Woningen: energiebehoefte voor verwarming per m 2 in kwh (in Nederland) Gemiddelde woning nu 150 Nieuwbouwstandaard nu 60 Passiefhuis renovatie 25 Passiefhuis nieuwbouw 15

7 Voorbeeld passiefhuis

8 Voorbeelden verbetermogelijkheden elektriciteit Gloeilamp naar uitontwikkelde LED: ~ factor 10 Standby naar beste technologie: > factor 10 Zuinige koelkast ~ factor 5 Aluminiumfabricage - Primair naar secundair > factor 10 - Primair: factor 2.6

9 Zonne-elektriciteit

10

11 Zonne-elektriciteit voor Lage Landen PV cellen op alle gunstig gelegen daken & muren geeft waarschijnlijk meer kwh dan de huidige centrales (kweekfactor >6) Netto efficiency omzetting zonlicht > elektriciteit : ~ 12% Dunne laag cellen (efficiency ~8%) kunnen prijs zonneelektriciteit mogelijk met factor 5-10 verminderen Zonthermische elektrische centrales Zuid Europa/Noord Afrika vermoedelijk rond 2025 concurrerend met fossiel in West Europa (inclusief transportverliezen en exclusief externe kosten) 5% Sahara met zulke centrales: 14 TW/ ~ 500 EJ per jaar

12 Zonnewarmte (1) Zonnecollectoren Netto efficiency omzetting zonneenergie > warmte: > 60%

13 Zonnewarmte (2): opslag Gesloten kas met seizoensopslag Warmte ~ zelfde prijs als fossiel stoken (exclusief externe kosten) Ook opslag mogelijk in gebouwen (bijv. op basis faseovergang zouten), relatief kleine capaciteit

14 Windelektriciteit (1)

15 Windelektriciteit (2) US Department of Energy: windstroom nu goedkoper dan atoomstroom (exclusief externe kosten) ECN: wind op land ~ even duur als kerncentrale (exclusief externe kosten) Prijs windelektriciteit daalt verder Kweekfactor > 10 ; efficiency omzetting windt > elektriciteit > 30% In Nederland Op land MW Op zee: MW Bij grote inzet (> 6000MW): grootschalige opslag nodig (kosten ~ +6%)

16 Net internationaal: super-grid

17 Opslag mogelijkheden elektriciteit CAES in zoutkoepels (vgl. Huntorf: 300 MW, 3uur) Autobatterijen/slim net Water oppompen (diverse varianten plan Lievense; zeevariant met 60 km 2 opslag: 1500 MW, 12 uur)

18 Biobrandstoffen? Probleem efficiency omzetting veel lager dan voor zonne-energie of windenergie

19 Beste efficiency: suikerriet

20 Netto bron-wiel conversie efficiencies Ethanol uit suikerriet voor Otto motor: 0.029% Elektriciteit uit zonnecellen voor electromotor: 5.2%-10.5%

21 Netto bron-wiel conversie efficiencies voor Groningse biobrandstoffen Raapzaad biodiesel: 0.007% Biogas uit rundermest op boerderij: ~ 0%

22 Ruimtebeslag & prijsvorming Hele maïs oogst naar benzine in USA gecorrigeerd voor inzet fossiele brandstof: 3% huidige benzine verbruik in USA Biobrandstofproductie concurreert met voedselproductie voor goede grond (& inputs zoals fosfaat): opwaarts effect op voedselprijzen Nieuwe referentie voedselprijzen: suikerprijs op wereldmarkt nu gekoppeld aan olieprijs

23 Ruimtebeslag biobrandstof Voor 500EJ/jaar nodig ~ 3.3 Gha goede grond Huidig wereldwijd areaal akkerbouw: 1.6 Gha Op afgedankte grond: ~ 25 EJ/jaar mogelijk

24 Moraal in het kort Ruimtebeslag belangrijk punt bij duurzame energie: zowel bij opwekking als opslag Relatief aantrekkelijk: Energie-efficiency Directe conversie zon & wind in elektriciteit en zon in warmte Opslag warmte/elektriciteit in bodem