Aandeel wind- en zonnestroom is dus maximaal 25%
Pumped Hydro Storage (PHS) Duitsland
“Energieopslag is uiteraard noodzakelijk voor een groot aandeel duurzame energie, en moet dus nog even ontwikkeld worden!”
Zo wordt het regelmatig voorgesteld door allerlei duurzame deskundigen, en door organisaties en websites gericht op duurzame energie opslag. Zo ook door Guy Verhofstadt in Buitenhof, wat mij al inspireerde tot een eerste oppervlakkige beschouwing over opslag en de EROEI daarvan. Maar ook Ed Nijpels, bewaker van het energieakkoord, liet deze “vanzelfsprekendheid ” argeloos vallen bij zijn presentatie op het Cogen congres op 28 november.
Tot mijn verbazing overigens, want deze suggestie stijgt niet uit boven het niveau van wensdromen. Deze experts hebben er blijkbaar zelfs niet eens een bierviltje aan berekeningen aan besteed.
Uit onderstaand artikel zal blijken dat opslag nooit een wezenlijke bijdrage kan leveren aan de vergroening van de elektriciteitsvoorziening, en dat die dus rond een duurzaam aandeel van 25% zal stranden op toenemende energieverliezen en een enorme kostenstijging.
Op 9 december is er een groots opgezette Business dag voor de zg. Cleantech industrie, met een apart dagprogramma voor energieopslag als businesscase. Dat wil ik uiteraard niet missen!
Ik beloof het u eerlijk op te zullen biechten als daaruit blijkt dat ik het helemaal mis heb!
Zelfs onderhoud allergoedkoopste energieopslag is nu al onrendabel
Onder de kop “Energiewende bringt Pumpspeicher in Nöte” kwam in augustus naar buiten dat de veruit goedkoopste vorm van energieopslag, waterkracht met oppompfacititeit (PHS) bij een groot hoogteverschil, in Duitsland in zwaar weer is geraakt. De opbrengsten zijn zover gedaald dat een reguliere opknapbeurt al niet eens meer rendabel is.
Dus: ook als de aankoop van de installaties en de bouw van de waterwerken al betaald zijn, is zelfs deze goedkoopste vorm van energieopslag niet eens meer rendabel.
De reden hiervoor is dat het verdienmodel van de pompgemalen gebaseerd is op een dagcyclus van goedkoop inkopen (’s nachts) en duur verkopen (overdag). Maar door de riante feed-in subsidie voor zonnestroom in Duitsland, hoeft die niets meer op te brengen waardoor de stroomprijs overdag flink gedrukt wordt. En door het afschakelen van de kerncentrales is de stroom ’s nachts niet altijd meer goedkoop in te kopen. Daar fietst tot slot de enorme en nog steeds groeiende windcapaciteit tijdens de winstgevende avonduren ook nog eens flink doorheen, waardoor ook dat verdienmoment aanzienlijk minder bijdraagt..
Resultaat: het einde van het verdienmodel voor de Duitse pomp-opslag.
Zo concurreert de duurzame stroom de opslagcapaciteit kapot die eigenlijk voor haar eigen groei onmisbaar is. En dit al in een zeer vroeg stadium: de zonnestroom in Duitsland is nog geen procent van het Duitse energiegebruik.
Prof. Dr. Hans-Werner Sinn: Energiewende ins nichts!
In een uitgebreid en indrukwekkend betoog brengt de vooraanstaande Duitse professor Sinn , zelf overtuigd van het gevaar van CO2 voor klimaatverandering, eigenlijk hetzelfde verhaal als ik: de energiewende is volstrekt onbetaalbaar en onhaalbaar, omdat energieopslag een illusie is. Hij komt via een totaal andere gedachtengang op ongeveer dezelfde uitkomst als onderstaand verhaal. Zeer de moeite waard!
En extra krachtig omdat het verhaal komt van een AGW aanhanger.
Let op: hij berekent de noodzakelijke opslag voor het bruikbaar maken van het huidige wind en zon aanbod. Dat is ongeveer 14% van de elektriciteitsproductie. Mijn berekeningen gaan over 100% wind en zon. Maar de uitkomsten zijn zeer vergelijkbaar.
Ook een uitgebreid onderzoek van Prof. Dr John Giling voor De Groene Rekenkamer komt tot een vergelijkbare conclusie.
De noodzaak van opslag
Europa, de regering en heel duurzaam Nederland wil op heel korte termijn (2023) naar 16% duurzame energie, doorpakkend naar 25% in 2030. Duitsland wil al in 2020 op 35% zitten. En allemaal willen we volgens het IPCC naar meer dan 80% in 2050. Aangezien kernenergie daarbij wordt uitgesloten, blijven wind en zon over, tot grote vreugde van de grasgroendenkers.
Nu kun je innoveren wat je wilt, maar de natuur beschijnt de zonnepanelen gemiddeld maar met 10% van het piekvermogen, en bewaait de windturbines maar met 24% (land) tot 36% (zee) van hun piekvermogen.
De zon is daarbij min of meer voorspelbaar sterk geconcentreerd rond het middaguur in de zomer, de wind vertoont een iets minder sterke voorkeur voor de winter, maar kampt met veel langere tussenpozen, in de orde van enige weken tussen periodes met veel wind.
Buiten de zomer kun je behoorlijk lange periodes flink te weinig van beiden hebben.
Gecombineerd met een flinke variatie in de vraag is een aandeel zonder opslag van 25% dus al aan de optimistische kant.
Wil je alle stroom met zon en wind opwekken, dan zul je dus moeten opslaan.
Zon vraagt op het eerste gezicht vooral een dagcyclus, maar moet ook een nazomer met weinig wind kunnen voorzien.
Wind moet uiteraard al periodes van windstille weken opvangen tijdens de winter zelf, maar ook een rustige lente kunnen voorzien.
Uit de geleverde groene stroom in Duitsland, met ongeveer 30 GW aan wind en 30 GW aan zon, is goed af te lezen hoeveel opslag er nodig zou zijn voor een volledig groene stroomvoorziening, en over welke periodes dat zou gaan.
Schatting van de vereiste lengte van de opslagcyclus
Kijk je naar mei 2011 dan is duidelijk dat je om op dagniveau te middelen al zeker 2/3 van de zonnestroom moet opslaan. De wind vraagt om 1 a 2 weken opslag. Zon overheerst de productie.
Zon + wind in mei 2011, Duitsland
In de drie wintermaanden 2012-2013 is het al niet beter, en lijk je zelfs drie weken opslag van windenergie nodig te hebben. Zon is ver teruggevallen en heeft nog maar een marginale inbreng.
Voor onze 100% duurzame case moet je uiteraard de blauwe en gele productie in verhouding opblazen tot het rode vraagniveau.
Wind + zon, winter 2012 – 2013, Duitsland
Als je uitzoomt naar een heel jaar zie je dat je het met drie weken ook niet redt: november 2011 zit qua productie helemaal onder de lijn, terwijl de vraag piekt. De maanden ervoor dekken ongeveer de behoefte, dus november moet voorzien worden uit opslag van de zomermaanden daarvoor.
Wind + zon, 2011, Duitsland
De opslagvraag in Nederland
Een redelijk betrouwbare en 100% duurzame stroomvoorziening vraagt dus (en nu gaan we echt even grof schatten) in de zomer vier maanden lang een dagelijkse opslagcapaciteit in de orde van een 2/3 van het daggebruik; daarbuiten van minstens een week stroomverbruik, met een opslagduur van gemiddeld 2 weken; en over een jaar bekeken moet er daarbovenop nog een opslag zijn van een halve maand verbruik, met een opslagduur van gemiddeld 3 maanden. Maak zelf rustig andere combinaties, ik acht dit een conservatieve schatting.
Nog ruwer geschat komt dit erop neer dat ’s zomers 2/3 van je stroom een dag is opgeslagen, en de rest van het jaar 1/4 van je stroom twee weken. Daar komt de seizoenopslag nog bij, met twee maal per jaar twee weken verbruik dat 3 maanden is opgeslagen.
Met deze getallen is je opslag ongeveer afgestemd op de vraag, maar daarmee is je duurzame stroomvoorziening nog lang niet 100% betrouwbaar: de windopbrengst varieert enorm per jaar en ook per seizoen. Maar de dus nog steeds noodzakelijke backup centrales zullen zelden hoeven te worden opgestart en in het totale stroomverbruik marginaal zijn.
Wil je ook geen backup-centrales meer dan moet je nog veel grotere opslagcapaciteit aanleggen die als het goed is nooit helemaal benut zal worden.
Laten we deze aanname eens op Nederland toepassen.
Nederland verbruikt 120.000 Gwu per jaar, dus 10.000 Gwu per maand, dus 2300 Gwu per week en 330Gwu per dag.
Berekening van de opslagkosten
Voor grootschalige opslag gaan we uit van pompopslag (Pumped Hydro Storage, PHS). Die is goedkoop, betrouwbaar en schoon, en levert dan ook 99% van alle opslag in de wereld. Hiervoor rekent men voor grote nieuwe projecten met €50.000 per GWu (= 5 cent per kWu) per dag opslag en een investering van ca €250 miljoen per GWu opslagcapaciteit, en €0,7 mrd per GW. Deze bedragen worden bevestigd door dit uitstekende artikel, waarbij ze door deskundige reageerders als zeer optimistisch worden bestempeld.
Uiteraard is er nog geen fractie van de benodigde opslag in Europa uit PHS te halen, daarvoor hebben we veel te weinig bergen en mogelijkheden voor stuwmeren. Maar al dat onderzoek naar betaalbare opslagmethodes zal bijna zeker geen substantieel goedkopere opslagtechnologie kunnen opleveren, dus voor ons onderzoek zijn dit getallen die als de meest optimistische schatting gebruikt mogen worden.
Uiteraard heb je verliezen bij het oppompen en weer omzetten in elektriciteit, bij PHS ongeveer 25%. Je hebt dus 1/0,75 = 1,33 maal zoveel stroom nodig om op te slaan dan eruit komt.
(Auto-) accu opslag
Opslag in accu’s wordt tegenwoordig veel gepropageerd, en ik overweeg ook een flinke reeks accu’s in mijn kruipruimte, want ik wil mijn CV en laptop kunnen blijven gebruiken als de eerste langdurige blackout komt!
Maar voor de kosten daarvan vind je bedragen tussen de 10 (lood) en 35 (lithium) cent per kWu.
Ook in elektrische auto’s kost opslag 35 cent, want de accupacks hebben een beperkt aantal laadcycli, dus de automobilist zal de slijtage ervan vergoed willen hebben als hij in het Smart Grid wordt opgenomen van overoptimistische professoren die parkeergarages promoten als de energiecentrales van de toekomst. Die lossen dus helemaal niets op.
Parkeergarage voor elektrische auto’s als energiebron, met volstrekt nutteloos futuristisch design
Het sommetje
Benodigde basisopslagcapaciteit zomer: 2/3 x 330Gwu (zon) = 220 Gwu
Benodigde basisopslagcapaciteit rest van het jaar: 2300 Gwu
Seizoensopslagcapaciteit: 2 x 2300 Gwu = 4600 Gwu
Zomer is minder dan de rest dus de rest is maatgevend.
Totaal benodigd: 2300 + 4600 = 6900 Gwu
Benodigde investering: 6900 Gwu x €250 miljoen = €1.725 miljard, dat is €246.000 per gezin.
Hiervoor wordt dan alleen ons elektriciteitsgebruik, dus ca 1/3 van ons energiegebruik, verduurzaamd. En is er nog steeds een flinke fossiele backup capaciteit nodig, die maar hoogst zelden zal moeten draaien, maar wel bedrijfsklaar moet zijn.
Wat doet dit met de stroomprijs?
Afgeschreven over 20 jaar, over alle gebruikte stroom, zonder rente of winst, en zonder de kosten van de backupcentrales levert die €1.725 miljard €0.72 per kWu opslagkosten op. Dat is veel meer dan de 5 cent per kWu die één dag opslag kost, omdat de opslag bij duurzame energie veel langere cycli heeft.
Daar komen nog de opwekkosten bij, van voor wind gemiddeld €0,17 /kWu, en de verliezen bij de opslag, ruwweg 2/3 x 0.25 x €0,17= €0,03
De kosten per kWu zijn in dit duurzame systeem met goedkoopste opslag dus €0,92 per kWu.
Dat is 18 maal de huidige stroomprijs.
Duurzaam zonder fossiel
Als je helemaal geen backupcentrales wilt hebben en toch nooit black-outs wilt, moet je al gauw een marge van 20% variabiliteit in stroomproductie aanhouden. Om dan één slecht jaar op te vangen heb je 20% van 120.000 GWu opslag nodig, dat is 24.000 GWu.
Kosten 24.000 x €250 miljoen = €6.000 miljard, ofwel €850.000 per gezin. Met nog steeds een beperkte bescherming tegen black-outs.
Vermijden onrendabele opslag
De voor echte leveringszekerheid nodige opslagcapaciteit ligt ver boven de capaciteit waarop de €1.725 miljard berekend is. Maar die kan zoals gezegd eenvoudig door fossiele centrales worden verzorgd, omdat die maar hoogst zelden zal worden aangesproken en het aandeel fossiel marginaal zal blijven.
Door ook de seizoensopslag door fossiel te vervangen, haal je meteen bijna 2/3 van de kosten uit het plaatje. Maar die blijven dan nog steeds een ton per gezin, en dan zit je al weer meteen boven de 10% fossiel.
Bij verkleinen van de kortere termijn opslagcapaciteit ten gunste van backupcentrales vliegt je aandeel fossiel snel verder omhoog.
Kan opslag überhaupt helpen het duurzame aandeel boven de 25% te tillen?
Zoals we zagen kost de opslag ongeveer 5ct per kWu per dag, plus ca 25% opslagverliezen, dat is bij 17 cent per kWu opwekkosten ruim 4 cent.
Laten we er van uitgaan dat de opslag elke drie dagen mag leveren, dan kost die 15 cent per kWu.
(Dat is extreem optimistisch want uit de hierboven berekende €0,72 blijkt dat de opslagcyclus in het 99% duurzame model dat we gebruiken gemiddeld op 14 dagen uitkomt.)
Opwekken 17, plus opslag 15, plus verliezen 4 cent geeft 36 cent per kWu uit opslag.
Kost windenergie ruim driemaal zoveel als fossiele energie, dan kost opgeslagen windenergie maar liefst ruim zeven maal zoveel.
Je kunt het ook anders bekijken: stel de opbrengst van je windstroom op 4,5 cent per kWu, de kosten 17 cent, dus je verlies is normaliter 12,5 cent. Dat wordt door de subsidies bijgelegd.
Als je overtollige windstroom niet opslaat maar de turbine stilzet, kost dat 17 cent per niet geleverde kWu (dit zijn bijna volledig vaste kosten).
Maar als je hem opslaat en wel verkoopt, kost hij 36 cent, bij een opbrengst van 4,5 cent, dus loopt het verlies op tot 31,5 cent per kWu. En het verlies verandert amper als de kostprijs van de windstroom zou dalen.
Opslag maakt je verliezen dus bijna twee maal zo groot, in plaats van dat het “gratis” stroom verkoopbaar maakt.
Er is dus geen verdienmodel te verzinnen voor opslag voor een duurzaam energieaanbod, niet bij een hoog aandeel maar ook niet bij een laag aandeel. Geen wonder dat de PHS in Duitsland failliet gaat.
Duurzame energie is niet op te slaan
Opslag blijkt dus alleen rendabel bij een groot kernenergieaandeel in een verder fossiele stroomproductie: ’s nachts bijna gratis inkopen, en overdag – elke dag, dat is het geheim! – in de avondpiek verkopen voor 6 cent. Bij een energievoorziening gebaseerd op wind en zon is zelfs de allergoedkoopste opslagtechnologie volstrekt onbetaalbaar. Nog afgezien van het aspect van de veel te lage EROEI waar ik al in mijn blog over Verhofstadt aan refereerde.
Het bovenstaande wordt bevestigd in dit zeer interessante artikel over alle vormen van opslag.
Een volledig duurzame elektriciteitsvoorziening is dus een illusie. Bij een aandeel van ca 25% houdt het wel zo ongeveer op. En dat is op het ogenblik ongeveer 8% van ons totale energiegebruik.
Dit is het vonnis en daar zult u het mee moeten doen!
Yecheon PHS van 800MW
Je noemt 10 cent per kWh als kosten voor opslag in loodaccu’s. Een belangrijk deel van deze kosten zal zelf weer bestaan uit de financiële vergoeding voor de energie die nodig is om die accu’s te produceren en te regenereren. Dit heeft twee consequenties:
– enerszijds is er daarom weer veel minder netto energiebesparing dan “verwacht”
– anderszijds zou dit regenereren kunnen gebeuren opmomenten dat er overschot is aan electriciteitsproductie, zodat er weer iets minder behoefte is aan energieopslag.
Ik ben benieuwd hoe het totaalplaatje er uit zou zien.
Diverse andere onderzoeken geven de schrijver van het blog gelijk. De kosten van bufferen zijn onbetaalbaar en onbeheersbaar.
Prof. dr. Giling schreef een boeiend stuk over het bufferen van energie. Net zo boeiend als Theo het weet te verwoorden.
http://www.groenerekenkamer.nl/buffers/
Mechanische energie opslaan vergt een veel groter volume (heeft lagere dichtheid) dan chemische, die weer een lagere dichtheid heeft dan nucleaire energie. Pumped storage, vliegwielen en drukvaten kunnen niet tegen kolen, olie en gas op.
Stel dat we een gat in de grond graven van 100m. diep, er een gewicht van 1 miljoen kilo in hangen. Energie opslag door het gewicht op te hijsen, opwekking door te laten zakken. Hoeveel energie slaan we met deze omvangrijke installatie op? Antwoord: het equivalent van 30 liter benzine.
Hoe cynisch wil je het hebben: bij het plaatsen van de laatste aanpassingen aan dit blog viel de stroom in Delft uit en was er minstens een uur geen toegang tot internet via Ziggo. Ik ga gauw de Nedap bellen voor een flinke portie opslag!
De laatste aanpassingen heb ik dus net gedaan. Alleen bij “Stroomprijs” iets aan de getallen veranderd.
Prijzen excl. BTW PowerRouter en accu’s:
http://www.nifecu.nl/shop/winkel/power-router-kits.html
Maar voor PC-gebruik:
http://www.mycom.nl/desktops-randapparatuur/stroomvoorziening/ups-overspanningsbeveiliging/7116/trust-oxxtron-1300va-management-ups#specificaties
(of iets dergelijks)
Vooral de combinatie van dit stuk van Theo Wolters met het stuk van Dolf van Wijk,
Energie kosten bepalen nieuwe wereld orde, stemt tot nadenken!!!
Hier een praktijkonderzoek van meer dan 2 jaar uit Schotland en Engeland.
Geen enkele opslag is voldoende om je continuïteit te garanderen.
the report finds that:
On 124 separate occasions from November 2008 to December 2010, the total generation from the windfarms metered by National Grid was less than 20MW (a fraction of the 450MW expected from a capacity in excess of 1600MW+). These periods of low wind lasted an average of 4.5 hours.
Actually, low wind occurred every six days throughout the 26-month study period. The report finds that the average frequency and duration of a low wind event of 20MW or less between November 2008 and December 2010 was once every 6.38 days for a period of 4.93 hours.
At each of the four highest peak demand points of 2010, wind output was extremely low at 4.72%, 5.51%, 2.59% and 2.51% of capacity at peak demand.
In fact, the average output from wind was 27.18% of metered capacity in 2009, 21.14% in 2010, and 24.08% between November 2008 and December 2010 inclusive.
The entire pumped storage hydro capacity in the UK can provide up to 2788MW for only 5 hours then it drops to 1060MW, and finally runs out of water after 22 hours.
The report also found that during the study period, wind generation was:
below 20% of capacity more than half the time
below 10% of capacity over one third of the time
below 2.5% capacity for the equivalent of one day in twelve
below 1.25% capacity for the equivalent of just under one day a month
At the moment, the rapid expansion of wind farms represents the biggest threat to our remaining wild land. Wild land helps to sustain human life as well as plant, bird and animal life. Our wild landscapes provide the foundation for our tourist industry. That’s why we’re concerned about emerging questions regarding the efficiency and environmental impact of large-scale wind power developments, and about the proportion of our energy that they’re intended to supply. If wind is not delivering adequately, it will be a pointless sacrifice of Scotland’s natural assets.
Bron
http://www.jmt.org/wind-analysis-report.asp
Daar kun je ook het onderzoeksrapport downloaden.
Nog wat meer informatie met betrekking tot opslag van energie:
euanmearns.com/the-cost-of-energy-storage/
Mooi overzicht, bedankt Theo. Duidelijker kan het niet uitgelegd worden, lijkt me. (Ik zie overigens ergens “120 GWu” waar “120 TWu” moet staan, lijkt me.)
Hopelijk lezen bepaalde partijen verantwoordelijk voor het energiebeleid in Nederland dit artikel. Ik zou graag namen en rugnummers willen noemen maar merkte onlangs dat ik daar last mee krijg op het werk. De gedachtepolitie slaapt nooit. En commentaar leveren onder pseudoniem op krankzinnig energiebeleid heb ik bijna 20 jaar gedaan maar ben ik sinds een aantal jaar klaar mee. Wat we nodig hebben is meer mensen als Theo (en anderen natuurlijk) die een rechte rug tonen en zich niet verstoppen achter pseudoniemen.
P.S. Zoals wellicht bekend ben ik het met vrijwel alles wat op deze site geschreven wordt over energie en klimaat eens, behalve wanneer er geschreven wordt dat het klimaatprobleem niet bestaat of niet ernstig is.
Met ‘last’ bedoel ik overigens dat er partijen zijn die achter mijn rug om blijken te komen klagen en mij zwart maken.
Schandalig, maar het komt meer voor.
Sommigen willen zogenaamd de wereld redden, maar dan wel op de eigen voorwaarden.
Een soort van intellectuele schizofrenie: wel de theoretische wetenschap van het IPCC omarmen en de oplossingen van de toegepaste wetenschap verwerpen.
Kun je nagaan Joris. Hoe zou de vlag op je werk erbij hangen, zou je ook nog eens vraagtekens plaatsen bij die verschrikkelijke door mensen veroorzaakte aardopwarming?
Inderdaad, 120 ipv 120.000.
Gelukkig had ik de 20% wel op 24.000 gezet dus klopte het sommetje.
Thanks!
En over dat klimaat moeten we nog maar eens een biertje drinken in de V. Volgens mij woon je erg dicht in de buurt!
Moeten we doen Theo. Hadden we jaren geleden al moeten doen. Wellicht bieden de feestdagen gelegendheid. Heb je whatsapp? Mijn mob# is 06##########
Ik neem contact met je op in de kerstvakantie.
Het opslagprobleem is op een haar na opgelost. Kwestie van opschalen.
Tenminste dat maakt e.on per nieuwe advertentiecampagne de kat vrolijk wijs:
Sonnen- und Windenergie auf Knopfdruck. Habt Ihr dafür eine Lösung?
Jazeker beste vragensteller die oplossing hebben wij: met intelligente netmanagement- en opslagsystemen kunnen wij de hernieuwbare energie zo sturen dat stroom ALTIJD voor IEDEREEN, VOLDOENDE en BETAALBAAR beschikbaar is.
Op de E.ON site lees ik:
“Per 1 januari 2013 betaalt u een heffing ‘Opslag Duurzame Energie’. Deze heffing heeft als doel het stimuleren van duurzame energieproductie. Het betreft een heffing op het verbruik van elektriciteit en gas”
Humor betreft vaak de dubbele betekenis van een woord.
E.ON heeft een proefproject om H2 (tot 1%) in het gasnet te injecteren, werkt aan CH4 (methanisering). Alles draait daarbij om het rendement.
Thans : stroom –> H2 : 70%, stroom –> CH4 50%
dus igv buffering van stroom: stroom –> CH4 –> stroom: 25%
Dat schiet niet op. Maar toegeven dat opslag de sleutel is tot energietransitie is al een hele vooruitgang.
David, duurzame energie is gratis volgens Ed Nijpels, dus wat wil je nou bewijzen?
Wat kun je verwachten van demagoog Verhofstadt, was hij in Kiev al in de fout gegaan, maar in dit geval van het energie probleem kun je het gebrek aan kennis het hem niet kwalijk nemen. Hij weet niet eens wat een Joule is. Daardoor is hij een sprekende pop van de groene lobby.
Het gebrek aan mensen met multidisciplinaire capaciteiten is toch wel schrijnend.
@ Turris. Al in de middeleeuwen was duurzame energie niet gratis, de molenaar moest windrecht betalen. Ed Nijpels kan me nog meer vertellen.
Duurzame energie was altijd al gratis volgens Ed “zakkenvuller” Nijpels , maar RaRa via de GroenRode brigade, het kost wel zo’n 50 Miljard € onlangs nog door de zelfde Nijpels bevestigd, via het SER-Energie-Akkoord over de komende 20 jaar. Die drogreden wordt vergoelijkt omdat het klimaat steeds (NIET) opwarmt de laatste 18 jaar. Ed “Kafka” Nijpels dus!
Wind is een natuurlijke grondstof, voor ander natuurlijke grondstoffen geeft de staat concessies uit. Aardolie en aardgas zijn in principe ook gratis, het verdienmodel van oliemaatschappijen geldt ook voor windmolenaren.
Nog even, Hans, en “voor niets gaat de zon op” kan in het rariteitenkabinet worden bijgeschreven. :-(
Interessant artikel! Dit bewijst nog maar eens hoe belangrijk het is om te blijven innoveren. Wellicht wordt de opslag dan ooit wel haalbaar.
Als we dat laatste nu met z’n allen hardop dromen en in mantra’s prevelen, dan lukt het misschien. Als we maar willen.
Je mag net zoveel innoveren als je wilt, maar op basis van natuurwetten geldt: “energieconversie kost energie” .
Bovendien zijn de winbare grondstoffen voor energieopslag nogal eindig.
Waarom moeilijk en duur doen als het makkelijk en goedkoper kan met vraagafhankelijke energieproductie (nucleair).
Met dank voor de tip van een enthousiaste lezer, op 16 december toegevoegd (3e alinea):
Prof. Dr. Hans-Werner Sinn: Energiewende ins nichts!
In een uitgebreid en indrukwekkend betoog brengt de vooraanstaande Duitse professor Sinn , zelf overtuigd van het gevaar van CO2 voor klimaatverandering, eigenlijk hetzelfde verhaal als ik: de energiewende is volstrekt onbetaalbaar en onhaalbaar, omdat energieopslag een illusie is. Hij komt via een totaal andere gedachtengang op ongeveer dezelfde uitkomst als onderstaand verhaal. Zeer de moeite waard!
En extra krachtig omdat het verhaal komt van een AGW aanhanger.
Let op: hij berekent de noodzakelijke opslag voor het bruikbaar maken van het huidige wind en zon aanbod. Dat is ongeveer 14% van de elektriciteitsproductie. Mijn berekeningen gaan over 100% wind en zon. Maar de uitkomsten zijn zeer vergelijkbaar.
Ook een uitgebreid onderzoek van Prof. Dr John Giling voor De Groene Rekenkamer komt tot een vergelijkbare conclusie
Fijn dat je een medestander hebt gevonden uit zogenaamd onverdachte hoek.
Zonder die groene connotatie kom je in dit land ook gewoon niet aan de bak met je verhaal. Dus doet meneer vreselijk z’n best om te onderstrepen dat hij “goed is tijdens de oorlog” door de discussie over de hockeystick als stompzinnig te bestempelen bij voorbeeld.
Alsof dat nog niet genoeg is wijst hij het klootjesvolk nog even gevoelig op z’n plaats. Inderdaad heeft die Trittin – min of meer smalend – beweerd dat het volk er maar één bolletje ijs ’s jaars voor hoefde te laten staan om in het Walhalla te arriveren. Haal wat muntjes uit je broekzak, blaas de pluisjes er tussenuit en u bevindt zich in het paradijs.
Dat dat na het definitief sluiten van de kerncentrales één bolletje ijs per uur zal zijn is ook zo erg niet. Wij zullen er niet aan ten gronde gaan volgens Herr Sinn. Waar hoopt die man op? Dat de mensen zullen zeggen: Oh, gelukkig zoveel ijs kan ik toch nooit op?
De kleur, de bijklank van dit verhaal pas precies in neiging van de boven ons gestelden om ons wijs te maken dat wij schuldig en slecht zijn, dat wij niet moeten zeuren en klagen, dat wij moeten stemmen en daarna ons muil houden en niets te willen hebben. U wordt niets gevraagd!
Deze man kan prima rekenen en het is volgens hem dan ook een simpel “eins plus eins”. Alleen wel een jaartje of 8 te laat.
@ Theo Wolters. Wat vindt U van deze gedachte gang?
Flexibiliteit kolen centrale. (theoretisch)
De poederkool centrale Hw8 aan de Hemweg heeft een maximaal vermogen van 670 Mw en een minimum van 230 Mw. De centrale kan dus 440 Mw afregelen ,b.v. om windenergie de ruimte te geven.
Bij 230 Mw is het rendement 38 %. Het warmte verbruik in de vorm van kolen is dan 230/,38 =605 Mw.
Stel dat er in het verbrandings lucht kanaal na de luchtverhitter elektrische verwarmings elementen met een capaciteit van 605 Mw zijn gemonteerd. En dat ze in werking worden genomen en de kolen toevoer gestopt. Er wordt dus elektrisch 605 Mw opgenomen, waarvan 230 Mw van de generator en 375 Mw uit het net.
De centrale is nu terug geregeld van 670 naar – 375 Mw.
Dus een terug regeling van 1045 Mw in plaats van 440 Mw terwijl hij in bedrijf blijft.
De nu gebruikte elektriciteit is niet louter verlies, er wordt immers 605 Mw aan kolenwarmte uitgespaard. Dit komt alleen voor tijdens de pieken in het wind/zonnepaneel vermogen, de prijs per kwh is dan laag, soms negatief.
De geplande gelijkstroom kabel van Duitsland naar Noorwegen van 1400 Mw zal ook met verliezen werken, en heel wat duurde dan de ombouw van een centrale.
Een wonderlijke redenering. Wat een gecompliceerde manier om energie te verspillen! Je bespaart geen kool, want je produceert ook geen stroom.
Ik neem aan dat tegen de tijd dat de stroomprijs in winderige weekends overwegend negatief is, alle kantoorgebouwen via een automatische schakeling hun verlichting, airco en verwarming tegelijk vol open zullen zetten, met de ramen open, en zo flink gaan cashen. Daar hoef je geen kolencentrale voor te verslijten op elektrische warmte!
Overigens zijn er tegen die tijd een aantal oplossingen om met “gratis” elektriciteit allerlei best nuttige dingen te gaan doen. Dat is het probleem niet. Het probleem is dat hierdoor de wel normaal bruikbare wind- en zonnestroom weer flink duurder wordt. En dat moet door iemand betaald worden.
Overigens heb ik ernstige twijfels bij het 38% rendement op 34% van het vermogen. Een 20 jaar oude kolencentrale met NOx afvang zal op vol vermogen misschien 38% halen, schat ik zo.
@ Theo Wolters. EnergySink inc. kan inderdaad financieel winstgevend zijn. Wel een wonderlijke manier om energie te verspillen. 50 jaar geleden hadden we thuis in Engeland electrishe accumulator kachels. De speksteen werd in de daluren met goedkope stroom verwarmd en overdag verwarmde die kachels het huis.
Veel beter dan liften zonder passagiers op en neer te sturen of overdag te verlichting te laten branden.
@ Theo Wolters.
Nederland gaat tot 2020 windmolens plaatsen met een capaciteit van in totaal 10.000 Mw . Het daluren verbruik van het Nederlandse net is 8000 Mw, het piek uur verbruik 16000 Mw. Er moeten voor 17000 Mw aan centrales in bedrijf zijn voor de tijden dat windenergie niet levert. De minimum belasting van die centrales ook tijdens de daluren is dan 5000 Mw.
Er kan dus zomaar een overschot van 7000 Mw ontstaan. Als de ons omringende landen ook een overschot hebben kun je daar niets mee.
Bovendien moeten de centrales flexibel zijn om de grote vermogens fluctuaties van die windmolens te verwerken.
Vandaar de gedachte om de mogelijkheid te hebben om dat (gratis ?) overschot te gebruiken om warmte toe te voeren aan de stoomketel van een centrale.
Het regelbereik van een centrale wordt dan meer dan verdubbeld, zoals ik in het in het stukje van gisteren beredeneerd heb.
Het is duidelijk dat er energie verkwist wordt. De oorzaak is de levering van grote hoeveelheden onbetrouwbare windenergie.
Er worden een beetje kolen bespaard maar ook de geit.
De gegevens van de Hemweg centrale staan in het rapport Regelbaarheid elektriciteits centrales uit 2010 van de Tu delft.
Het verhaal van die kolencentrale met extra elektrische ketelverwarming is naar mijn idee helaas inderdaad energieverspilling.
Het idee erachter is waarschijnlijk om de stookruimte op temperatuur te houden zodat er als later de kolentoevoer weer aangezet wordt, dat dan geen extra kolen verstookt hoeven te worden aan het extra opstoken van een afgekoelde ketel. De generator van de kolencentrale zou dan uit moeten staan zodat de ketel daar niet door afkoelt. Dan zou er maar weinig extra stroom van het net nodig zijn om de boel op temperatuur te houden. Of dit afschakelen van de generator inclusief turbine zomaar kan is dan de vraag. Ook is de vraag of je zoveel warmte zou verliezen uit de stookketel als je de turbines en warmtewisselaars stil zet, ofwel is dan extra bijwarmen wel zo zinvol.
Laat je echter de generator en turbine doordraaien dan koelt de ketel extra af en heb je je eigen opgewekte stroom plus nog meer van het net nodig om de boel op temperatuur te houden. Deze laatste variant kost veel meer energie omdat je de eigen onttrekking van warmte aan de ketel inclusief het verlies van warmte aan het koelwater van de warmtewisselaar weer moet compenseren.
Het idee van Eon dat David meldt lijkt me een stuk zinvoller. Maak van duurzaam opgewekte elektriciteit weer aardgas. Dan kunnen gascentrales opgewekte elektriciteit op ieder gewenst moment weer aan het net leveren in elke gewenste hoeveelheid.
Nog een voordeel van gas, het is jaren lang te bewaren, gaat niet in kwaliteit achteruit, en de infrastructuur voor opslag ligt er al.
Windenergie gebruiken is wegens de kostprijs weinig zinvol vermoed ik, maar als zonnepanelen in prijs dalen en in opbrengst stijgen dan zou de elektriciteit die teveel is daarvan in een voor productie afgeschakelde gascentrale weer naar gas kunnen worden omgezet.
Andere centrales hoeven daar dus geen last van te hebben, de stroom die anders weggegooid zou worden kan nog nuttig gebruikt worden, en de terugomzetting in elektriciteit kost evenveel als dat anders het gas gekost zou hebben dat anders uit bijvoorbeeld de botlek gehaald zou worden.
In dat geval ligt de toekomst bij de gascentrales en zorgen de zonnepanelen alleen voor aanvoer van extra gas.
Bij elke aanvullende stap in de keten “duurzame” elektriciteit tot waterstof productie, compressie tot vloeibaar, transport, opslag in voorraad, chemische processing/aanvulling tot aardgas in het aardgasnet, dat tast de reeds zeer lage EROEI en economisch rendement aan van Zonnepaneel energie en Windturbine energie. Dit soort idiote gedachten uit je geest uitbannen Joost! Voor het klimaat heeft dergelijk al helemaal geen merkbaar effect.
De vraag is niet of er met de overtollige wind- en zonnestroom iets nuttigs gedaan zou kunnen worden. Als er veel gratis stroom is, wordt daar wel een doel voor gevonden.
Maar zelfs als die stroom echt gratis zou zijn, is de omzetting naar aardgas al onbetaalbaar: dure installaties die maar een klein deel van de tijd aan staan zijn nooit rendabel.
Een mogelijk zinnige toepassing van reststroom hoorde ik op de Cleantech dag in Rotterdam: voeg met de stroom met behulp van (toch al bestaande) warmtepompen energie toe aan een geavanceerd warmtesysteem met opslag, dat stoken op aardgas vervangt (dus restwarmte, warmtepompen, warmwater zonnecollectoren en goedkope opslag in water of aardlagen).
Dat zou bij gratis stroom een economisch gebruik kunnen zijn.
Ook veel industriële processen die weinig investering in installaties vragen zouden kunnen draaien op reststroom, bijvoorbeeld (met flinke maar niet per se dure aanpassingen) onze twee gesloten aluminiumfabrieken. Die maken dan alleen aluminium als er gratis stroom is (zonder aanpassingen moet het proces continu draaien).
Het warmhouden van stationair draaiende kolencentrales is daar theoretisch ook een mooi voorbeeld van. Dat kost normaal 8% van het nominale vermogen, dus heel veel energie, en vervuilt ook nog eens flink. En de investering lijkt me erg laag. Is dus een goede besteding van gratis reststroom.
Al vrees ik dat de praktijk zo is dat juist het draaiend houden van de zeer dure en complexe installaties voor verpoederen, nauwkeurig mengen met lucht, de-NOxen, de-SOxen en vliegas verwijdering het opstarten juist zo moeilijk en tijdrovend maken. Dan los je niks op met reststroom.
Is er een expert in de zaal die hier iets over kan zeggen?
Maar bij het nuttig gebruik van reststroom moeten twee zaken niet vergeten worden:
1. Dit verandert niets aan de maximaal 25% die wind en zon kunnen uitmaken van de stroomvo0rziening, dat is minder dan 10% van onze energievoorziening. De energie is namelijk niet weer in elektriciteit om te zetten
2. Natuurlijk is die stroom helemaal niet gratis: als de stroomprijs naar (onder) nul zakt bij flinke wind, en niet op het net gezet kan worden, kost die stroom u toch gewoon keihard 22 cent (op zee) of 12 cent (op land) per kilowattuur.
Als opslag of gebruik van stroom niet nu al loont bij gewone netstroom (zakelijk tarief), doet ie dat dus al helemaal niet bij “gratis” reststroom.
Bij stijgend aandeel wind en zon neemt het aandeel weg te gooien of weg te geven stroom al sterk toe vanaf de helft van het aandeel dat de energiewende beoogt. Daardoor neemt de prijs van de wel bruikbare windstroom steeds verder toe, en zal het uiteindelijk te meten aandeel in de stroomvoorziening aanmerkelijk lager zijn dan de geplaatste capaciteit zou doen vermoeden.
Dank je wel Theo voor je goede betoog. Jammer dat opslag in gas ook niet gaat werken, hoewel het me aantrekkelijker leek dan in PSH omdat chemische opslag veel compacter kan dan mechanische opslag.
Opslag gaat misschien alleen werken als
a) de prijs van elektriciteit voor de klant maar hoog genoeg geworden is.
b) als duurzame bronnen niet in plaats van maar extra bovenop het conventionele aanbod van energie komen, of dat in geval van vervanging van conventioneel door duurzaam dit niet meer dan 10% tot 25% bedraagt.
Dit kan dus nog wel een tijd gaan duren.
Die Thorium reactor gaat dan een heel aantrekkelijk alternatief voor fossiel worden.
We kunnen concluderen hier op climategate.nl, na 2 jaar inventarisatie van alle gedegen kritiek, dat alle 1ste generatie (Old-school) gesubsidieerde “duurzame” energiebronnen (windturbine, Biobased , Zonne-energie) door de zeer lage (keten-) EROEI en de optelsom van lang blijvende subsidie, onderhouds-, exploitatie-run-kosten en afschrijvingen in hun lifecycle, niet geschikt is voor grootschalige inzet. Het SER-energie-akkoord wordt de NL-poorter en consument door de strot geduwd door het GroenRode RutteII-kabinet. We zullen in plaats daarvan moeten gaan focuseren op R&D in een opvolgende 2de en 3de generatie duurzame energie systemen met een hogere EROEI en echt goed (zeer licht gesubsidieerd) economisch rendement. Hierbij R&D in eb&vloed-energie en R&D in veilige kernenergie niet vergeten.
Ik vind het erg vreemd dat er alleen over zon en wind gesproken wordt, terwijl er nog talloze andere groene vormen van energie zijn die juist op gunstigere momenten (kunnen) worden ingezet.
Ook is het natuurlijk de vraag of het niet groener is om niet 100% uit hernieuwbare grondstoffen energie te winnen. Per saldo kan het bijv. minder CO2 genereren om de laatste 10% uit bijv. gas te winnen. 100% Hernieuwbare energie moet niet het doel zijn, zo min mogelijk milieubelasting wel.
Noem één van de talloze andere groene vormen van energie?
Je krijgt nu ook algen batterijen, daar kan je laptop veel langer op werken.
En ze laden zichzelf weer op, ik heb in Las Vegas hier een demo van gezien.
Back 2 the Future
Toegevoegd in voorlaatste regel:
Het bovenstaande wordt bevestigd in dit zeer interessante artikel over alle vormen van opslag.
Uw artikel is verouderd. Het is een kwestie van politieke wil en subsidueren.
Opslag hoort nou eenmaal bij zon en wind, of je wil of niet. De voordelen
zijn te groot om op te noemen en de kosten hoeven niet persee uit de klauwen te lopen
want;In de Scandinavisch i.s.m. Denemarken landen is hydro en pump-hydro
al lang een dagelijkse werkelijkheid; ook ter ondersteuning van wind en zon.
En in Spanje is de pump-hydro en hydro een dagelijks ondersteuning van
het netwerk; bekijk zelf https://demanda.ree.es/demandaGeneracionAreasEng.html
En zie daar hoe hydro dagelijks het netwerk ondersteunt en stabiliseert.
Wij lopen hier gewoon hopeloos en al gauw 5 tot 10 jaar achter. Het wordt al alang tijd voor de planning van een drie-tal plan Lievense 2 energie-eilanden/cq pump-hydro centrales voor de kust die dichtbij de grote windpark-concentraties moeten komen te liggen ivm de grid-connecties. Want die bouw kost al gauw 3-8 jaar. En ja, dat kost wat. Maar voor opslag moet nou eenmaal extra betaald worden en dit is dus een taak voor de overheid en niet voor de commercie. Uw gedachten zijn leuk maar allang achterhaalt door de praktijk.
Beste Giljohn,
Je haalt Hydro en Pumped Hydro door elkaar.
Een stuwmeer dat aan de ene kant dagelijks continu door een rivier gevuld wordt kun je aan de andere kant uiteraard prima – per dag – variabel gebruiken voor energieopwekking. Met als grens de capaciteit van het stuwmeer. Zo zet Noorwegen met plezier een hydro centrale uit als ze gratis Deense windstroom krijgen, en leveren ze met nog meer plezier hun bijna gratis hydro-stroom tegen de volle marktprijs aan Denemarken als de wind is gaan liggen. Dat rekent Denemarken mee als windstroom. Wat dus technisch niet klopt en financieel al helemaal niet.
Maar dat verhaal gaat niet meer op als ze de windstroom moeten gaan opslaan dmv het oppompen van water naar een hoog stuwmeer, en het daar te laten zitten tot het weer nodig is. Dat is onbetaalbaar.
Net als jouw Lievense plannen. Die zijn duurder dan de pumped hydro waar ik het over had omdat het hoogteverschil veel kleiner is, en daarmee het rendement van de installatie. Mijn sommetje klopt dus in die zin niet dat de prijs hoger is dan ik beweerde.
Als je het daar niet mee eens bent zie ik graag het sommetje.
Heel veel water omhoog pompen voor opslag. Ik denk dan aan een schaatser die rondjes draait en zijn/haar armen uitstrekt en inhaalt.
Wat is de invloed van veel water (aan één kant van de aarde) verder van het draaipunt te verplaatsen?
Een groot probleem met windenergie is de volatiliteit. Backup centrales zullen dan altijd noodzakelijk zijn.
Maar kan die volatititeit niet opgeheven worden door een accupakket te plaatsen bij elke windmolen,
zodat er constant energie aan het electriciteitsnet kan worden afgegeven. Als dit een investering zou vergen van 100.000 euro per windmolen dan kan dit toch eenvoudig in de investeringskosten van een windmolen worden opgenomen of denk ik hier te makkelijk over?