1e Vlaams energiecongres Gent, 20 october 2009 Duurzaamheid als leidraad voor nieuwe energietechnologie
[email protected]
www.agoria.be
INLEIDING 1. Voor welke essentiële energieenergie-uitdagingen staan we? - globale markt voor bevoorrading, - toename van de wereldvraag, - behoud levensstandaard, - geostrategisch onevenwicht tussen vraag en aanbod, - fossiele afhankelijkheid en beperkte voorraden, - omzettingsverlies van bron naar eindgebruik, - niet duurzaamheid van elke energieproductie, - veiligheid van de productiemethodes 2. Hoe duurzaamheid integreren in de oplossingen ? - juister, minder en optimaler gebruik van energiebronnen - verhoogde duurzaamheid van diverse methodes inzake veiligheid, gebruik grondstoffen & oppervlakte, inzake fossiele brandstoffen en emissies,...
www.agoria.be
energie--uitdagingen energie - globale markt & competitie in energie en grondstoffen - toename van de vraag naar energie en grondstoffen - verband energieverbruik en levensstandaard - geostrategisch onevenwicht tussen vraag en aanbod - fossiele dominantie, oligopolie, beperkte voorraden - inefficiënte energieconversie, belang energiezuinigheid - niet niet--duurzaamheid van alle energieproductie
www.agoria.be
Globale markt en competitie in energie en grondstoffen China krijgt mijnconcessies voor Koper and Cobalt in Mashamba / Dikuluwe (Kolwezi, Congo) reserves: 6,8 Million ton of Cu
China Railway & Sinohydrocorp investeren 3 bil € in mining via JV SICOMINES (68% of Gecamines) (La SI SIno no--COngolaise COngolaise des MINES) MINES) en 6 bil € in infrastructure
Kabila
Jiabao
India and China: 2,45 billion people aim better living standards “Magnette mag voor 10 milj. emissieemissie4 -
www.agoria.be 3. Chinese PV productie 4. Chinese PV export naar EU rechten kopen in China” (dec. 08)
energie-- uitdagingen energie
- globale markt & competitie in energie en grondstoffen - toename van de vraag naar energie en grondstoffen - verband energieverbruik en levensstandaard - geostrategisch onevenwicht tussen vraag en aanbod - fossiele dominantie, oligopolie, beperkte voorraden - inefficiënte energieconversie, belang energiezuinigheid - niet niet--duurzaamheid van alle energieproductie
www.agoria.be
toename van de vraag naar energie en grondstoffen
Dubai 2005 1989 biggest growth rate in the world
www.agoria.be
energie--uitdagingen energie
- globale markt & competitie in energie en grondstoffen - toename van de vraag naar energie en grondstoffen - verband energieverbruik en levensstandaard - geostrategisch onevenwicht tussen vraag en aanbod - fossiele dominantie, oligopolie, beperkte voorraden - inefficiënte energieconversie, belang energiezuinigheid - niet niet--duurzaamheid van alle energieproductie
www.agoria.be
Verband energieverbruik en levensstandaard Energy demand and GDP per capita (1980-2002) 400
US
Primary Energy per capita (GJ)
350 300
Australia 250
France
200
Russia
S. Korea
150
UK
Japan
Ireland
Greece
100
Malaysi a
50
China India
0 0
Mexico
Brazil
5,000
10,000
15,000
20,000
25,000
GDP per capita (PPP, $1995)
www.agoria.be
30,000
35,000
Dharavi slum, Mumbai, 1 milj. “Low Impact Men”/sq.mile De referentie-footprint ?
“oei wat een verschil, vind ik! Ik heb een Nederlandse versie ingevuld van de Kleine Aarde. Daar kwam 3,5 ha uit. Uit deze van ecolife komt slechts 1,92 ha! We zijn wel maar met 2 op een flatje en we reizen erg weinig voor het werk omdat we dat nog niet hebben!“ (http://lowimpactman.wordpress.com/de-nulmeting/)
www.agoria.be
energie--uitdagingen energie
- globale markt & competitie in energie en grondstoffen - toename van de vraag naar energie en grondstoffen - verband energieverbruik en levensstandaard - geostrategisch onevenwicht tussen vraag en aanbod - fossiele dominantie, oligopolie, beperkte voorraden - inefficiënte energieconversie, belang energiezuinigheid - nietniet-duurzaamheid van alle energieproductie
www.agoria.be
geostrategisch onevenwicht vraag - aanbod Rest of World N. America, EU and Asia Pacific (3 largest energy markets)
Source: BP Statistical Review 2005; Slide Courtesy: Steven E. Koonin, Chief Scientist, BP, plc
Oil
100
Gas
Coal
87%
80 77% 60
64% 60%
40 20 15%
10% 0 Consumption
Reserves
www.agoria.be
Consumption
Reserves
Consumption
Reserves
energie--uitdagingen energie
- globale markt & competitie in energie en grondstoffen - toename van de vraag naar energie en grondstoffen - verband energieverbruik en levensstandaard - geostrategisch onevenwicht tussen vraag en aanbod - fossiele dominantie, oligopolies, beperkte voorraden - inefficiënte energieconversie, belang energiezuinigheid - niet niet--duurzaamheid van alle energieproductie
www.agoria.be
Fossiele dominantie “Sustainable Development” satisfies the needs of the present generation without compromising the chance for future generations to satisfy theirs
www.agoria.be
Beperkte voorraden Nieuwe olievoorraden in Saudi Arabia? 1938--1968: 38 nieuwe velden ontdekt, 22 succesvol 1938 1992--2005: 38 nieuwe velden ontdekt, 30 succesvol 1992
Totaal 360 Gba Totaal 6 Gba
• voorraadjaren tot uitputting oil: 45 ; gas: 72 ; coal: 252 (ref. oil & gas journal)
6 Gb ! 360 Gb
www.agoria.be
Oligopolies • 86 % van de PE van US = fossiel (79 % in EU27) • top 3 leveranciers van olie: SaudiSaudi-Arabia, Iran, Iraq (behalve Canadese “teerzanden” in Alberta) IRAQ • top 3 leveranciers van gas: Russia, Iran and Qatar
Wie controleert de kraan?
RUSSIA
SAUDI--ARABIA SAUDI
15
www.agoria.be
energie--uitdagingen energie
- globale markt & competitie in energie en grondstoffen - toename van de vraag naar energie en grondstoffen - verband energieverbruik en levensstandaard - geostrategisch onevenwicht tussen vraag en aanbod - fossiele dominantie, oligopolie, beperkte voorraden - inefficiënte energieconversie, belang energiezuinigheid - nietniet-duurzaamheid van alle energieproductie
www.agoria.be
energiezuinigheid
1 eenheid E minder eindgebruik = 2,6 eenheden PE minder nodig aan de bron
PE FOR ELECTRICITY: 7/10 van de PE weg
PE FOR TRANSPORT: 4/5 van de PE weg www.agoria.be
energie--uitdagingen energie
- globale markt & competitie in energie en grondstoffen - toename van de vraag naar energie en grondstoffen - verband energieverbruik en levensstandaard - geostrategisch onevenwicht tussen vraag en aanbod - fossiele dominantie, oligopolie, beperkte voorraden - inefficiënte energieconversie, belang energiezuinigheid - niet niet--duurzaamheid van alle energieproductie
www.agoria.be
Niet-- duurzaamheid van alle energieproductie Niet
De stator van een turbine vergt koper
www.agoria.be
Niet-- duurzaamheid van alle energieproductie Niet
Of voor een 1600 MW reactor? (productie 12 800 GWh/j) Beton voor 6 MW offoff-shore wind ? (productie 12 GWh/j) www.agoria.be
Niet-- duurzaamheid van alle energieproductie Niet Kristallijn Si voor PV vergt véél energie
www.agoria.be
Niet-- duurzaamheid van alle energieproductie Niet
0,75 MW
Staalstructuren voor getijdengetijden- of golfenergie
www.agoria.be
Niet-- duurzaamheid van alle energieproductie Niet
MATERIAALBEHOEFTEN VOOR ENERGIEPRODUCTIESYSTEMEN (kg materiaal nodig per GWh electriciteit ) PV SOLAR WIND GAS COAL NUCLEAR
Copper 280 75 1 8 6
Iron Bauxite 4970 2190 4470 50 1240 2 1700 30 460 27
TOTALE CO2 EMISSIES VOOR ENERGIE PRODUCTIE (ton CO2 per GWh elektriciteit) PV SOLAR WIND GAS COAL NUCLEAR
160 20 410 790 16
www.agoria.be
Safety record van energieproductie
www.agoria.be
42 000 doden /j (EU27) Realiteit versus perceptie voorbeelden
Dona Paz Philippijnen, 1987
Piper Alpha Noordzee, 1988
Chernobyl Oekraine, 1986
4386 doden
167 doden
51 doden Balans na 20 jaar
www.agoria.be
Hoe duurzaamheid verhogen?
> Verhoogde energieenergie-efficiëntie aan vraagzijde JUIST GEBRUIK - the right tool for the right job MINDER GEBRUIK - verhoogde energie energie--efficiëntie gebouwen - verhoogde energieenergie-efficiëntie industrie BETER GEBRUIK - energierecuperatie (fatale warmterecuperatie) - processynergie (fossiele of nucleaire WKK,…)
www.agoria.be
The right tool for the right job Mijnbouw truck: 280 000 kg lading
kruiwagen 140 kg lading
www.agoria.be
The right tool for the right job ? Pocking PV park (D) 75 000 m2 PV panelen 10 MW met 11 GWh / j
Doel 1-4 met 2817 MW with 22 000 GWh / year
Ter vergelijking (in GWh) : EU27 jaarproduktie (2006), EU27 nucleaire jaarproduktie, BELGIE, nucleaire jaarproduktie www.agoria.be Pocking solar park
3 354 000 990 000 47 000 11
the right tool for the right job !
www.agoria.be
Verhoogde energieenergie-efficiëntie -GEBOUWENGEBOUWEN-
Screens, window sheets,…
jointing Insulation
www.agoria.be
Heat & cool lighting
Verhoogde energieenergie-efficiëntie -INDUSTRIE INDUSTRIE-Life Cycle Analyse benadering
systeembenadering (procesindustrie)
Verbetering efficientie
energielabelling (vooral witgoed) 31
www.agoria.be
Energierecuperatie en processynergie
WKK gasmotor
www.agoria.be
Hoe duurzaamheid verhogen?
> Verhoogde duurzaamheid van bestaande concepten - verminderde olieafhankelijkheid in transport - HYDRO: getijdemolens vs. windmolens, - ZON: minder materiaal, amorf PV en concentrator concentrator--technologie, - NUCLEAIR: Gen IV en kweekreactoren, - CCS: een moeilijk dilemma - FUSIE: fusieënergie
www.agoria.be
Verminderde olieafhankelijkheid in transport Optie 1
BIOFUELS
1 e generatie (voedselgewassen !) (PVO (koolzaad), BE (suikerbieten), BIODIESEL (gerecycleerd vet of plantaardige olie + methanol estherisatie) 2 e generatie (agrarisch oppervlak !) BE (uit lignoligno-cellulose), Fischer Tropsch Diesel, Bio methanol & ethanol, BIOBIO-DME, Bio--SNG, BioBio Bio-Hydrogen 3e generatie (geen) Biodiesel uit algen resp 1, 10 of 50 kl Biodiesel / ha.j (FEEDSTOCK!)
www.agoria.be
Verminderde olieafhankelijkheid in transport
Optie 2
WATERSTOF
vandaag H2 uit CH4 (95 % SMR) zinloos voor transport toepassing toekomst H2O + nietniet-fossiele warmte (thermosolar / nucleair) via thermochemie (I(I-S cycle) maar : hoge druk of cryogene opslag, lekverliezen
www.agoria.be
Verminderde olieafhankelijkheid in transport
Optie 3
DME
Methanol dehydratie tot DME (DME = didi-methylmethyl-ether) voordeel DME tov H2 : lage druk (5 bar) of lichte koeling (-25° 25°C) C)voor vooropslag opslag
interessant: CO2+ nietniet-fossiele H2 tot methanol
www.agoria.be
Verhoogde duurzaamheid van bestaande concepten -HYDRO HYDRO-Marine Current Turbines Strangford Lough (IRL) SeaGen project (dia 16 m, bibi-dir)
getijdeturbines: discreter, stiller, voorspelbaarder, meer voor minder… Verdant Power NY City (US) : RITE project
0,035 MW
www.agoria.be
1,2 MW (1000 ton structure)
Verhoogde duurzaamheid van bestaande concepten -ZON ZON-Solar concentrator: 1/1000 van PV oppervlak nodig
154 MW PP
Mirror plates Victorian Power station
PV part 38
www.agoria.be
Verhoogde duurzaamheid van bestaande concepten -NUCLEAIR NUCLEAIR-- Vandaag GEN III en III+ - Morgen 6 GEN IV reactortypes
BR2 vandaag: - materiaalonderzoek - 1van de 5 reactoren ter wereld voor radioradio-isotopen (B, NL, F, RSA, Can) - 50 % van de wereldmarkt voor neutronneutrongedopeerd Si voor vermogenelectronica voor HE www.agoria.be
MYRRHA 39 (België): opvolger BR2
Verhoogde duurzaamheid van bestaande concepten -CCS CCS--
Carbon Capture en Sequestration (CCS) betekent - 25 % méér investering voor CC - 25 % minder procesrendement (dilemma 2020-2020-20…) - géén opslag mogelijk in België PS: 1 nieuwe kolencentrale per 6 dagen erbij in China www.agoria.be
Verhoogde duurzaamheid van bestaande concepten -FUSIE FUSIE-3 ton lithium (voor 150kg tritium) + 100 kg DD-T = 1000 MW power plant gedurende 1 year
Lithium
Om 1.000 MW gedurende 1 j. te draaien: 3.000.000 ton kolen (verbranding) 30 ton UO2 (kernsplijting) 0,3 ton D D--T (kernfusie) 41
www.agoria.be
Conclusies > > > > > >
Verhoog duurzaamheid in elke bestaande energietechnologie Investeer in R&D, eventueel in int. verband, en obv. merites Geen enkele ontwikkelingsoptie bij voorbaat uitsluiten Vermijd polarisatie, (politieke) ideologie en incoherenties (cfr. CO2) Stem het beleid af op de realiteit van een globale markt (cfr. China etc.) Geef aandacht aan hernieuwbare (zon, hydro, wind) en kweekbare (nucleair, biomassa) bronnen, maar volgens reële mogelijkheden > Verminder petroleumafhankelijkheid; bij CCS, recycleer carbon nuttig > Stimuleer in eerste instantie “juist” “minder” en “optimaal” energiegebruik
www.agoria.be
