Duurzame energie. Een wenked perspectief? G.P.J. Dijkema, TU Delft, TBM, B.Sc Opleiding Technische Bestuurskunde

Transcriptie

1 Duurzame energie Een wenked perspectief?

2 Naar een nieuwe Delta Wet Energie Manifest van 6 politieke partijen 16 maart 2010 Ons land kan en moet voor 2050 helemaal overstappen op hernieuwbare energie, zoals zon en wind, zo luidt de belangrijkste conclusie. Een Deltawet Nieuwe Energie moet deze doelstelling wettelijk borgen en tot nationale prioriteit verheffen.

3 Naar een Deltawet Nieuwe Energie Nederland krijgt nieuwe energie Vanwege het nationale belang hebben de partijcommissies voor duurzame ontwikkeling van CDA, ChristenUnie, D66, GroenLinks, Partij van de Arbeid, SGP en VVD in de afgelopen maanden het initiatief genomen voor een partijoverstijgend voorstel voor een versnelde energietransitie. Het rapport, waaraan wetenschappers en deskundigen uit de energiewereld zoals McKinsey & Company, Boston Consulting Group, KEMA, CE Delft, UCAD en PBL hebben meegewerkt, is vandaag aangeboden aan de fractievoorzitters van de betreffende partijen. Volledig hernieuwbare energie in 2050 Het rapport stelt dat ons land snel nieuwe energie nodig heeft voor welvaart en welzijn in de 21 e eeuw, vanwege de aanzienlijke economische en ecologische risico s van onze huidige energiehuishouding. Onze huidige energiebronnen zoals olie en gas kunnen niet blijven voorzien in de stijgende energievraag in de wereld, met prijsstijgingen en recessies tot gevolg. Een volgend kabinet moet daarom de omschakeling naar hernieuwbare energie tot nationale prioriteit verheffen en met veel ambitieuzere doelstellingen dan tot nu toe. Bij een jaarlijkse energiebesparing van 3% en een jaarlijkse groei in hernieuwbare energie van 7%, is een volledig hernieuwbare energiemix in 2050 haalbaar. Volgens deskundigen is techniek daarbij niet zozeer het probleem en is het vooral de uitdaging om de juiste maatschappelijke en economische voorwaarden voor deze omslag te creëren.

4 Duurzame energie / hernieuwbare bronnen Energietransitie Een duurzame energiehuishouding is onmisbaar om in de toekomst milieuproblemen tegen te gaan. De Nederlandse overheid hanteert sinds 2001 een nieuwe werkwijze om te komen tot een duurzaam energiebeleid: de Energietransitie. (c) Gerard P.J. Dijkema, 2005 Primair: Klimaatbeleid (CO 2 ) Energiebeleid (Security-of-supply) Secundair Concurrentiekracht; Nederland kenniseconomie Infrastructuurbeleid; Industriebeleid Mobiliteit; Huisvesting Land- en tuinbouw

5 Klimaatbeleid BELEIDSDoelen Kyoto-klimaatconferentie 1997 Afgesproken reductieverplichtingen (in 2012, t.o.v. niveau 1990) EU - 8 % Nederland - 6 % VS - 7 % Japan - 6 % Australië + 8 % Noorwegen + 1 % Russische Federatie 0 % 2009: Kopenhagen-conferentie Post-Kyoto (2012) doelstellingen Wetenschappelijke conferentie, Kopenhagen, maart 2009: Zeespiegelstijging gaat sneller dan meest extreme IPCC scenario

6 Security-of-Supply NL, EU; olie en gas TRENDS Aantal exporterende landen NEEMT AF Afhankelijkheid OPEC en Rusland neemt TOE Dit geldt voor olie en voor aardgas!!!

7 Reductie CO 2 -emissie & Security-of-Supply Energievoorziening is één van de hoofdoorzaken CO 2 - emissie: voorzien in energiebehoefte verbranding fossiele brandstoffen Energiegebruik is groter dan nodig door (in)efficiëntie van onze energiesystemen uitputting interne bronnen (VS, EU) leidt tot afhankelijkheid OPEC Wat kunnen we doen systeembenadering: Inputs: andere bronnen (hernieuwbaar, nucleair, zon, water, wind) Outputs: andere / verminderde behoeften Systeem: andere inrichting van ons energie(conversie)systeem nieuwe conversie-technieken, energie-infrastructuren, opslag NB Eerste en Tweede Hoofdwet!

8

9 Energiebronnen Voorraadbronnen fossiel nucleair geothermie (?) Stromingsbronnen duurzaam (?) wind, zon, waterkracht geothermie getijde/golf-energie Transitie: energiebesparing voorraadbronnen vervangen door (duurzame) stromingsbronnen

10 Actueel: Windparken op de Noordzee Eind 2008 werd in Nederland 2216 megawatt (MW) energie opgewekt met windmolens, ongeveer 470 MW meer dan in Nog nooit kwam er zoveel nieuw vermogen uit windmolens bij

11 Wind in Nederland

12

13 Actueel: Windparken op de Noordzee Bestaand Egmond aan Zee [MW] Prinses Amalia [MW] Vergund Tromp Binnen (RWE) 300 [MW] Aangevraagd 16 anderen Kabinetsdoelstelling: 6000 MW in 2020 onlangs: goedkeuring Windmolenpark in Ijsselmeer, bij Urk [MW] molens

14 Windenergie en Europa naar een Supergrid 9 februari 2009 STRAATSBURG - Alle windmolens in de Noordzee moeten aan elkaar worden gekoppeld om zo voldoende toevoer van groene stroom te verzekeren. Het Europees Parlement nam dinsdag een pleidooi daartoe aan. Het parlement vraagt EU-landen die kerncentrales willen, op te schieten met de investeringen. Samen met andere plannen moet dit de EU minder afhankelijk maken van import van olie en gas.

15 Windenergie Wet van Betz Windenergie = kinetische energie E = ½ mv 2 Stel oppervlak rotor is S [m 2 ] Dichtheid van de lucht is ρ [kg/m 3 ] Dan geldt φ m = S.ρ.v P beschikbaar = ½ S.ρ.v 3 (De Wet van Betz)

16 Windenergie Wet van Betz Windmolen, ontrokken vermogen: φ gem = S.ρ.(v 1 + v 2 )/2 P = ½ φ m v 12 - ½ φ m v 2 2 = ¼ S. ρ.(v 1 + v 2 ) (v v 2 2 ) P = ¼ S. ρ. v 1 3.{1- (v 2 /v 1 ) 2 +(v 2 /v 1 ) - (v 2 /v 1 ) 3 } Differentiëren naar (v 2 /v 1 ) maximum (v 2 /v 1 ) = 1/3

17 Windenergie Wet van Betz Uit de Wet van Betz volgt: maximaal vermogen turbine is 59% praktisch vermogen 70-80% daarvan trend: steeds hogere molens wind waait hardst op +/- 90 m steeds grotere molens land: MW zee: 3 MW (6 MW verwacht) x = v uit /v in r(x)= fractie kinetische energie onttrokken

18 Windenergie kritiek Not In My BackYard (NIMBY) hinder geluid, schaduw, radar verstoring - vogels, microklimaat, landschapsbeeld risico scheepvaart, schade eigen energiegebruik (materialen) 3-6 maanden NL / EU duidelijke spelregels goede ruimtelijke ordening (c) Gerard P.J. Dijkema, 2005

19 Windenergie kritiek - te duur? Investeringskosten Onderhoud Aansluitkosten (net) Opbrengst elektriciteit Variabiliteit wind Wind: altijd op verkeerde plaats, en verkeerd tijdstip Uit De groei van windenergie op land, MinVrom, 2009

20 Energiebronnen Wind (juni 2009): 2009: 3300 PJ