Energie en samenleving in NEDERLAND IN WERELDBEELDEN

Energie en samenleving in

2050 NEDERLAND IN WERELDBEELDEN

2

3


2050 NEDERLAND IN WERELDBEELDEN 6 december 2000

4

5

1. Wereldbeelden Inleiding Vier wereldbeelden: Vrijhandel, Ecologie op kleine schaal, Isolatie, Grote solidariteit De mondiale energievoorziening Wisselwerking energie en wereldbeelden in 2050: West-Europa en Nederland 2. De Nederlandse energievoorziening op lange termijn (2050) Energie in ‘Vrijhandel’ Energie in ‘Ecologie op kleine schaal’ Energie in ‘Isolatie’ Energie in ‘Grote solidariteit’ Verschillen, maar ook overeenkomsten tussen wereldbeelden 3. De Nederlandse energievoorziening getoetst aan kwaliteitscriteria Drie criteria: Voorzieningszekerheid, Economische efficiency, Duurzaamheid Toetsing aan de criteria 4. Discussie • Bijlagen I. Vraag en aanbod van energie: mondiaal II. Vraag en aanbod van energie: West-Europa en Nederland Lijst van gebruikte afkortingen Literatuur- en bronnenoverzicht

INHOUDSOPGAVE

Inhoudsopgave

6

WERELDBEELDEN

Hoedt u voor mensen met slechts één boek Thomas van Aquino

ENERGIE EN SAMENLEVING IN 2050

Inleiding Met het project Lange Termijn Visie Energievoorziening (LTVE) beoogt het Ministerie van Economische Zaken de gedachtevorming en discussie te stimuleren over de Nederlandse energievoorziening omstreeks 2050. Dit rapport vormt daar een onderdeel van. Het bestaat uit twee delen. Het eerste deel geeft de visie van het Ministerie op mogelijke ontwikkelingen, alsook een beoordeling daarvan op grond van actuele kwaliteitscriteria. Het tweede deel omvat de bijlagen. Bijlage 1 onderbouwt de in het eerste deel gepresenteerde visie. Dit gebeurt op basis van mondiale kwantitatieve gegevens en trends ontleend aan recente studies. Bijlage 2 geeft een inschatting van het effect van de eerder besproken factoren en trends op de energievoorziening van West-Europa en Nederland. Op grond van dit rapport zal EZ bepalen welke beleidsrespons op dit alles gewenst is. Het Ministerie van Economische Zaken vindt het om ver-

milieukwaliteit, technologie, maatschappelijke normen

schillende redenen van belang om nu al na te denken

en waarden - zal dan dit energiesysteem functioneren?

over de energievoorziening voor volgende generaties.

Met name de laatste factoren (dus wat sociaal acceptabel

Hierbij verdienen drie specifieke thema’s in het bijzonder

is of wordt geprefereerd) kunnen op de langere termijn

aandacht:

uiterst relevant blijken.

• Beslissingen omtrent investeringen • Duurzaamheid

Voorbeeld: bepaalde energiesystemen leveren kosten-

• Onderzoek en ontwikkeling (R&D)

voordelen op bij toenemende grootschaligheid (centrales, pijpleidingen, windmolens, e.a.). Maar recente

BESLISSINGEN OMTRENT INVESTERINGEN

ontwikkelingen op energiegebied bieden de verbruiker

Het is de taak van de huidige generatie de juiste investe-

juist voordelen bij kleinschalige opwekking (brandstofcel,

ringen te doen ten behoeve van de energievoorziening.

micro-WKK, zon-PV). De mate waarin beide voorzienin-

West-Europa en Nederland beschikken over een fijnma-

gen benut zullen worden hangt af van de vraag hoe de

zig energiesysteem dat goed gebruik maakt van de

consumenten financiële voordelen zullen waarderen ten

beschikbare energiebronnen en adequaat inspeelt op de

opzichte van waarden als kleinschaligheid en autonomie.

wensen van de verbruikers. Investeringen op dit terrein zijn vaak groot, hebben een lange aanlooptijd en een

DUURZAAMHEID

lange levensduur. Daarom moeten aanpassingen en ver-

Een tweede, minstens zo belangrijk motief voor het

nieuwingen tijdig gebeuren om ook straks aan de wen-

Ministerie om een visie te ontwikkelen omtrent de ener-

sen van de verbruikers te kunnen voldoen. Maar welke

gievoorziening op lange termijn is het streven naar duur-

eisen zullen de afnemers anno 2050 stellen? En binnen

zaamheid. In de woorden van de commissie Brundtland

welk kader - energiemarkt, economie, instituties,

(‘Our common future’, 1987) stelt ‘duurzaamheid’ de

WERELDBEELDEN

1 Wereldbeelden

7


8

WERELDBEELDEN

huidige generatie voor de opgave, op een sociaal aan-

TWEE ONZEKERHEDEN, VIER WERELDBEELDEN

vaardbare wijze in hun behoeften te voorzien, zonder

Bij het maken van systematische gissingen omtrent de

daarmee de kansen voor toekomstige generaties te ver-

toekomst zijn twee benaderingswijzen gangbaar: het

kleinen. Zo’n duurzame ontwikkeling vereist een samen-

scenario en de toekomstschets, het ‘verhaal’.

spel van economie en technologie in de juiste sociaal-

De eerste is een volgtijdelijke reeks van gebeurtenissen

maatschappelijke context; om daaraan beleidsmatig een

volgend op de huidige situatie, voortbordurend op vast-

bijdrage te kunnen leveren is het dus belangrijk die

liggende of vast lijkende causale relaties, die veelal in de

mogelijke context te verkennen.

vorm van een model zijn gegoten. Deze aanpak is hier niet gevolgd.

ONDERZOEK EN ONTWIKKELING

Gekozen is voor een tweede benadering, het schetsen

Daarvan afgeleid is er de vraag welke technologie er nu

van mogelijke toekomstige samenlevingsvormen, zonder

en in de toekomst kan worden toegepast om aan de

ons nu al af te vragen hoe die ontwikkeling zich de

beoogde duurzame ontwikkeling inhoud te geven.

komende vijftig jaar zal voltrekken. ‘Alternatieve toe-

Met deze vraag voor ogen is een visie op de toekomstige

komsten’ dus, die in deze studie ‘wereldbeelden’ zijn

energievoorziening van belang voor het inzetten van een

genoemd. Zij zijn opgebouwd vanuit een viertal combi-

R&D-strategie.

naties van twee fundamentele onzekerheden die, zoals gezegd, liggen in het sociaal-culturele waardepatroon

ZEKERHEDEN EN ONZEKERHEDEN

van de samenleving. Elk wereldbeeld is dan een logisch

De energievoorziening is een complex samenspel van

beredeneerd type samenleving dat over vijftig jaar zou

fysieke mogelijkheden en beperkingen, economische

kunnen bestaan indien een van die waardepatronen

relaties, instituties en sociaal-psychologische waarde-

domineert.

patronen. Omtrent de eerst genoemde factoren bestaat inmiddels veel kennis. Daarom durven wij met (enig)

Vier wereldbeelden: Vrijhandel, Ecologie op

vertrouwen lange termijn voorspellingen te doen.

kleine schaal, Isolatie, Grote solidariteit

Ook over de tweede factor, economische relaties, zijn veel ervaringsgegevens beschikbaar. Zo kunnen we,

Uit een combinatie van onzekerheden zijn vier

bijvoorbeeld, met zekerheid stellen dat de vraag naar

wereldbeelden gecondenseerd. Ze zijn afgeleid uit een

energie wordt bepaald door de omvang van de bevol-

combinatie van twee, op wereldniveau dominante

king, het welvaartspeil, de energie-intensiteit van de

tendensen met elk twee totaal verschillende uitkomsten

economie en de efficiency van de gebruikte technieken.

(zie figuur op volgende pagina).

Veel minder zeker echter zijn voorspellingen over instituties en sociaal-psychologische waardepatronen.

E= Economische ontwikkeling

Het is denkbaar dat de internationale ontwikkelingen die

met als mogelijke uitkomsten:

we nu meemaken zich zullen voortzetten, maar hoe en

a. De wereldeconomie draagt bij aan het oplossen

in welke mate is niet vanuit empirische relaties voor-

van mondiale problemen als het milieu en de tegen-

spelbaar. Het gaat dan om tendenties als liberalisering,

stelling arm - rijk (winst voor de wereld en later) of

mondialisering, technologische ontwikkeling, maar ook

b. De wereldeconomie wordt gebaseerd op direct

streven naar decentralisering, kleinschaligheid, kwaliteit

(geldelijk) gewin (winst voor hier en nu), waarbij de

en milieu, e.a.

gevolgen voor het milieu er niet toe doen. S= Samenwerking

Uitgangsstelling in dit rapport is, dat de mate van zeker-

met als mogelijke uitkomsten:

heid bij een termijn van vijftig jaar beperkt is en dat op

a. een onderlinge verwevenheid van een volledig

een zo lange termijn de onzekerheden wezenlijker en

open economie met mondiale bestuursstructuren

interessanter zijn. Doel van dit project nu is om juist die

(mondiale instituties) of

onzekerheden in kaart te brengen en vervolgens een

b. regio’s en landen verschansen zich achter hun

strategie te ontwikkelen die in alle onzekerheid zo niet

grenzen (lokale netwerken).

het grootste voordeel, dan toch tenminste het kleinste nadeel biedt (‘least regret strategy’).


9 WERELDBEELDEN

Winst voor hier en nu

‘Vrijhandel’: economie en geld overheersen

‘Isolatie’: geldelijk gewin overheerst binnen

zonder nationale barrières

nationale/regionale grenzen

• Economie: overal hoge economische groei,

• Economie: rijke landen trekken zich terug

tegenstelling arm-rijk is hardnekkig • Technologie: snelle ontwikkeling in dienst van productie

achter afgegrendelde grenzen • Technologie: beperkte ontwikkeling alleen binnen rijke gebieden

• Cultuur: zelfbewuste wereldburgers, grenzeloze consumptie

• Cultuur: naar binnen gericht, eigen veiligheid voorop, egoïsme

• Instituties: versterking WTO-achtige lichamen

• Instituties: geen

• Duurzaamheid: CO2-uitstoot blijft stijgen,

• Duurzaamheid: milieuproblemen en armoede zeer hardnekkig

armoede blijft bestaan

Mondiale instituties

Lokale netwerken

‘Grote solidariteit’: wereldproblemen worden

‘Ecologie op kleine schaal’: wereldproblemen

gezamenlijk opgelost

worden lokaal opgelost

• Economie: vrije handel, structurele wijzigingen

• Economie: lage groei, consumptie dicht bij productie, milieu in de prijzen

op wereldniveau • Technologie: zeer sterke ontwikkeling ook

ling, kleinschalige toepassingen

gericht op ecologie • Cultuur: minder materialisme, nieuwe normen

• Cultuur: einde aan materialisme, nieuwe waarden, milieubewuste consumptie

en waarden • Instituties: sterke mondiale overheid,

• Instituties: regionale bestuursvormen, sterke netwerken, ‘poldermodel’

verantwoordelijke multinationals • Duurzaamheid: instituties lossen het CO2- en armoedeprobleem op

• Technologie: gemiddelde ontwikke-

• Duurzaamheid: lokale milieuproblemen zijn in de hand te houden

Winst voor de wereld en later


10

WERELDBEELDEN

De mondiale energievoorziening Drie ontwikkelingen bepalen de energievoorziening

3. Vraag en aanbod van energie zullen op elkaar worden

omstreeks 2050, die van de vraag naar energie, het

afgestemd onder condities van kostenbeheersing,

aanbod van energie en de afstemming tussen beide.

beperking van de milieugevolgen en zekerstelling van de levering. Dit roept de volgende vragen op:

1. De vraag naar energie wordt bepaald door de omvang van de wereldbevolking, het welvaartspeil en de energie-intensiteit. Dit roept de volgende vragen op: • Hoe zal de wereldbevolking zich de komende decennia ontwikkelen? • Welke economische ontwikkeling valt te verwachten? • Welke energie-intensiteit zal die ontwikkeling hebben?

• Komen er instituties om de gevolgen van de energievoorziening in goede banen te leiden en welke randvoorwaarden kunnen hieruit voortvloeien? • Wat kost het om vraag en aanbod op elkaar af te stemmen? • Welke milieugevolgen kan de energievoorziening op termijn hebben?

Conclusie: De vraag naar energie zal toenemen.

Conclusie: De afstemming van vraag en aanbod van

De wereldbevolking groeit, evenals haar productie en

energie zal zich blijven afspelen onder de randvoorwaar-

consumptie, zodat de vraag naar energie stijgt.

den van ongestoorde voorziening, betaalbaarheid en

Tegelijk zorgt de technologische ontwikkeling voor een

ecologische inpasbaarheid. Het gewicht van deze drie

toenemende energie-efficiency. Die toename is echter

elementen verschilt per wereldbeeld en hangt samen

onvoldoende om de groei door de eerstgenoemde

met de vraag of er (wereld)instituties zullen zijn om

factoren te compenseren.

gemeenschappelijke randvoorwaarden te stellen.

Zie voor de onderbouwing van deze conclusie Bijlage 1 Vraag van

Zie voor de onderbouwing van deze conclusie Bijlage 1 Afstemming

energie: mondiaal

van vraag en aanbod: mondiaal

2. Het aanbod van energie wordt bepaald door de wereldvoorraden energie en de inzet van duurzame energie, beide in samenhang met de bijbehorende technologie. Dit roept de volgende vragen op: • Hoe groot zijn de energievoorraden? • Welke inzet van duurzame energiebronnen is mogelijk? • Welke technologie is beschikbaar om dit aanbod te realiseren in een door de gebruikers gewenste vorm? • Wat voor energiesysteem heeft de publieke voorkeur? Conclusie: Deze eeuw is er voldoende energie beschikbaar om aan de groeiende vraag te voldoen. Het is echter waarschijnlijk dat al in de eerste helft een tekort zal ontstaan aan gemakkelijk winbare, goedkoop leverbare olie. Alternatieven zullen de sterk stijgende vraag moeten opvangen. Publieke voorkeuren, verschillend in elk wereldbeeld, bepalen deze alternatieven. Er zal waarschijnlijk een overgang plaatsvinden naar een door elektriciteit gedomineerde energiemarkt. Zie voor de onderbouwing van deze conclusie Bijlage 1 Aanbod van energie: mondiaal


2050: West-Europa en Nederland

energievoorziening op lange termijn (mondiaal) In “Wereldbeelden” werd vastgesteld dat de belangrijkDe komende decennia zal de vraag naar energie

ste onzekerheden liggen in het collectieve, sociaal-

fors toenemen. In principe is er voldoende aanbod

culturele waardepatroon in de maatschappij:

van energie om aan die vraag te voldoen. Onzeker

• wil men doel en uitkomsten van het economisch

is of de gevraagde energie er altijd in de gewenste

proces toetsen aan het geldelijk gewin op korte

vorm zal zijn en onder welke condities de energie-

termijn of aan gemeenschappelijke belangen op

voorziening zal gaan plaatsvinden.

langere termijn, zoals het mondiale milieu? • wil men problemen gezamenlijk onderkennen en de

Kanttekening:

oplossing in handen geven van overkoepelende

1.Het fysieke aanbod van energie vormt geen

instituties of wil men alleen de problemen dicht bij

probleem, maar de makkelijk te exploiteren

huis, maar dan zelf, oplossen?

voorraden aardolie en aardgas zijn niet meer voldoende om aan deze groeiende vraag te

Hierna vertalen we deze wereldbeelden naar het West-

voldoen: energie wordt duurder, maar niet in

Europa van 2050 en naar Nederland in het bijzonder.

die mate dat de vraag niet toeneemt;

Vervolgens geven we aan welke energieopties het meest

2.Omdat fossiele energie vooralsnog de boventoon

bij elk wereldbeeld passen. Tot slot beoordelen we

voert, blijft vermindering van de milieubelasting

die mogelijkheden in termen van duurzaamheid, voor-

(CO2-emissies) een brandende kwestie;

zieningszekerheid en economische efficiency.

3.Voor wat betreft de overgang naar andere vormen van energietransport, -distributie en -gebruik staat de keuze voor het soort netwerken nog open.

WERELDBEELDEN

Conclusies

Wisselwerking tussen energie en wereldbeelden in

11


12

WERELDBEELDEN

Nederland in een wereld van ‘Vrijhandel’

Nederland in een wereld van ‘Ecologie op kleine schaal’

DE OMGEVING

DE OMGEVING

De wereldeconomie floreert. Er is wereldwijd een goede

De hectiek en nadruk op welvaart uit het einde van de

economische samenwerking, maar geen bereidheid om

twintigste eeuw heeft plaats gemaakt voor waardering voor

ook de nadelen van de economische groei gezamenlijk

immateriële zaken. Economische groei in traditionele zin is

op te lossen. De markten zijn sterk concurrerend, voor

afgevlakt. Milieuproblemen blijven daardoor beperkt. Fysieke

kartels is geen plaats. Daarbij worden alle natuurlijke

mobiliteit maakt plaats voor communicatie en thuis werken

hulpbronnen zeer efficiënt gebruikt voor het productie-

met behulp van ICT. Men is wel op de hoogte van het lot

proces. Ook energiedragers als kolen, uranium, gas,

van de wereld en men trekt zich dit ook wel aan, maar dat

biomassa en zware olie zijn daarom goedkoop.

leidt niet tot wereldwijde gezamenlijke acties; eerder tot

Omdat korte-termijn kostenoverwegingen bepalend zijn

kleinere individuele acties op locatie: begin bij jezelf.

voor het economisch handelen maakt de lage energie-

De ontwikkeling van technologie staat in het teken van de

prijs investeringen in energiebesparing en duurzame

veranderde waarden: kwaliteit en kleinschaligheid staan

energie niet interessant. De technologische ontwikkeling

voorop. Door het ontbreken van een mondiale gemeen-

is gericht op productiviteitsverhogingen, niet op milieu-

schappelijke agenda wordt de techniekontwikkeling ook niet

verbetering. CO2 -concentraties zijn hoog, maar worden

gezamenlijk aangepakt. Schone technologie en autonome

niet als een direct zwaarwegend probleem van hier en

energiesystemen vallen zeer in de smaak. Internationale

nu gezien, maar als een van daar en later. De Europese

organisaties als VN en WTO zijn in het slop geraakt.

Unie, inmiddels uitgebreid met Noord-Afrika, is een

Europese instituties bestaan nog wel maar functioneren op

goed functionerende vrijhandelszone, maar niet meer

een laag pitje; de waardering ervoor is klein.

dan dat: de samenwerking beperkt zich tot het vrije verkeer van goederen, diensten, kapitaal en personen.

NEDERLAND IN 2050

Nederland kan zelfstandig beslissen en hoeft zich niet aan te NEDERLAND IN 2050

sluiten bij internationale compromissen. Omdat de burgers

De waardering voor economische vooruitgang is erg

zeggenschap eisen bij besluiten die hen direct raken, is de

groot. Dit heeft het bedrijfsleven zeer invloedrijk

overheid verregaand gedecentraliseerd. Het bedrijfsleven

gemaakt. De macht van de Nederlandse overheid wordt

moet rekening houden met een veelheid aan lokale markten,

ingeperkt door (handels-)afspraken in WTO en EU.

met elk verschillende behoeften. Productie vindt plaats op

Een afwijkende positie van Nederland op het gebied

relatief kleine schaal, de producten zijn zeer gedifferentieerd.

van het milieu wordt niet gewaardeerd en zou, onder

Het bedrijfsleven houdt ook rekening met de veranderde

invloed van de internationale concurrentieverhoudingen,

normen en waarden: de consumenten verwachten niet

ook onmiddellijk leiden tot bedrijfsverplaatsingen.

anders dan verantwoord ondernemerschap. De weerzin

Nederland is gespecialiseerd in handel en dienstver-

tegen hinder en vervuiling heeft de energie-intensieve indus-

lening. Zware industrie is uit kostenoverwegingen

trie verdreven. De burger is maatschappelijk betrokken, leeft

verdwenen naar Oost-Europese landen en Azië.

in een kleine, vertrouwde kring en heeft weinig behoefte

De personen- en goederenmobiliteit is erg groot.

aan mobiliteit. Informatie, contacten en andere prikkels

De verkeersinfrastructuur bepaalt de ruimtelijke

worden verzorgd door hoogontwikkelde ICT. Hij stelt hoge

inrichting: corridors. Door de bloeiende wereldhandel

eisen aan de kwaliteit van de directe leefomgeving en lost

floreren de mainports. De Nederlandse burger ervaart

milieuhinder snel en liefst zelf, zonder overheid, op. Hij voelt

weliswaar forse milieuproblemen en een matig leef-

zich persoonlijk sterk betrokken en verantwoordelijk voor

klimaat (files, drukke steden, gebrek aan natuur),

mondiale milieu- en armoedeproblemen en laat dat in zijn

maar beschouwt die als de prijs voor de welvaart.

consumptiegedrag ook blijken (‘Foster Parents’, ‘Max Havelaar’). Hij vindt autonome energieopwekking (zonnecellen, kleine windturbines, biomassa) aantrekkelijk en wantrouwt grootschalige energiesystemen.


13 WERELDBEELDEN

Nederland in een wereld van ‘Isolatie’

Nederland in een wereld van ‘Grote solidariteit’

DE OMGEVING

DE OMGEVING

De wereldeconomie wordt gedreven door direct geldelijk

Vanuit het bewustzijn van een gedeelde ‘planet Earth’ is

voordeel op korte termijn. Internationale samenwerking

de oplossing van wereldproblemen als honger, armoede,

is nauwelijks aan de orde. De wereldhandel is beperkt

grondstoffenschaarste en klimaatbedreiging opgedragen

als gevolg van blokvorming; de verhouding tussen de

aan machtige mondiale organisaties als VN en WTO.

handelsblokken is gespannen. China is weer naar binnen

De economie floreert door samenwerking. Economische

gekeerd en ook de VS vaart een isolationistische koers.

groei, milieubewustzijn en vooruitgangsoptimisme

Door de handelsbarrières worden mogelijke schaalvoor-

hebben geleid tot een snelle technologieontwikkeling.

delen of specialisaties niet benut. Dit, samen met de

Een levendige emissiehandel is een effectieve aanpak

beperkte wereldhandel, heeft een dempend effect op de

gebleken van grensoverschrijdende emissies.

mondiale economische groei. Technologie wordt alleen

Het bedrijfsleven is geconcentreerd in multinationale

ontwikkeld ten gunste van de eigen regio. De Europese

conglomeraten, die een belangrijke stem hebben in

samenwerking is terug op het niveau van vóór het

multilaterale (VN-, WTO-)accoorden voor het in stand

Verdrag van Maastricht; het Verenigd Koninkrijk heeft

houden van evenwichtige concurrentieverhoudingen.

zich uit de EU teruggetrokken en Scandinavië heeft een

Om het draagvlak hiervoor te bewaren, mede op

Noordse federatie gevormd. Net als de andere handels-

instigatie van het wereldvakverbond, investeren de

blokken streeft de EU naar zelfvoorziening voor wat

multinationals fors in milieuverbetering en arbeids-

betreft voedsel, grondstoffen en energie. De agrarische

omstandigheden die beide onder toezicht staan van

sector is sterk, evenals de defensie-industrie.

VN-organisaties. De Europese samenwerking is verdiept en uitgebreid. Alle Europese landen, met inbegrip van

NEDERLAND IN 2050

Oost-Europa en Rusland, zijn inmiddels lid. Binnen de EU

De macht van de nationale overheid is sterk ten opzichte

heeft een groep landen, waaronder Nederland, zich

van de nog resterende supra-nationale instituties,

omgevormd tot een federatie.

maar zwak ten opzichte van het bedrijfsleven. De heersende opvatting is dat de overheid daaraan geen

NEDERLAND IN 2050

beperkingen moet opleggen waar die ten koste van de

Net als de andere leden van de Europese federatie is

welvaart kunnen gaan. De burger is nationalistisch en

Nederland bijzonder welvarend. De nationale overheid is

sterk gericht op het eigen welbevinden en op dat van de

ondergeschikt aan Europese besluitvorming, maar er is

eigen familie. Milieu vindt men niet belangrijk, gezond-

wel beleidsspecialisatie mogelijk. Zo wordt Nederland

heid wel. Er is een duidelijke scheiding tussen stad en

gewaardeerd om zijn eigengereide houding ten opzichte

platteland; binnen de steden zijn etnische wijken

van schone technologie en ontwikkelingshulp.

gegroeid. De mobiliteit is beperkt. Omdat de wereld-

Het Nederlandse bedrijfsleven is - hoewel voor een groot

handel kwijnt verliezen de mainports hun positie.

deel bestaande uit filialen van multinationals - gespecialiseerd in milieu- en energie-efficiency. Nederland is distributieland voor energie. De Nederlandse burger is mobiel, welvarend en gesteld op luxe en comfort, vooral in de woning. Omdat hij ook de nadelen van de welvaart ziet en zich daarvoor verantwoordelijk voelt is milieubewust inkopen en leven een must. Door de grote ruimtedruk is er veel aandacht en waardering voor doelmatig grondgebruik.

14

DE NEDERLANDSE ENERGIEVOORZIENING OP LANGE TERMIJN (2050)

The times they are a-changing Bob Dylan


De Nederlandse energievoorziening

op lange termijn (2050)

Gezien de huidige stand van de techniek, de vooruitzichten en de nog steeds voortgaande kennisontwikkeling is er een scala aan mogelijkheden voor de West-Europese en Nederlandse energievoorziening omstreeks 2050. Een bescheiden schets van de huidige inzichten in die nieuwe mogelijkheden geven we in Bijlage 2. De beschreven nieuwe vormen van energievoorziening komen overigens niet ‘vanzelf’ op de markt: elk heeft voor- en nadelen die verschillend beoordeeld kunnen worden op grond van maatschappelijke omstandigheden, al dan niet rationele argumenten en sociaal-culturele overwegingen. Omdat die wisselen per wereldbeeld zien we ook dat sommige energieontwikkelingen in het ene wereldbeeld meer waarschijnlijk zijn dan andere.


2

15


16


Energie in ‘Vrijhandel’

DE NEDERLANDSE ENERGIEVRAAG

Nederland is een dienstenland, brandpunt van elektro-

• Kernenergie: voor zover de kosten van het draaiend

nische handel. Niche-activiteiten zijn de high-tech tuin-

houden van het Europese kernenergievermogen laag

bouw en ‘intelligente’ distributie. De energie-intensieve

zijn gebleven ten opzichte van het concurrerende

industrie is verhuisd naar landen dichter bij de hulp-

kolen (-vergassings-) vermogen, is import van kern-

bronnen en afzetmarkten en heeft in de loop van de tijd

stroom geen punt.

plaatsgemaakt voor meer kennisintensieve bedrijvigheid

• Windenergie: niet uit duurzaamheidsoverwegingen,

als de fijnchemie. De vraag naar primaire energie is

maar omdat inmiddels forse schaalvoordelen zijn

afgenomen tot ca. 2500 PJ. Bijna de helft van de eind-

bereikt is stroom uit offshore-windparken een

vraag naar energie bestaat uit elektriciteit; ongeveer

Nederlands exportproduct. Uit kostenoverwegingen

het drievoudige van nu, voor het overgrote deel geïm-

wordt de nodige energieopslag elders verzorgd:

porteerd.

Zwitserland is Europees elektriciteitsbankier. • Aardgas: het Nederlandse aardgas is op, maar gassen

DE ENERGIEVOORZIENING

worden in alle kwaliteitssoorten geïmporteerd,

Er is een overvloedig aanbod van energie op de wereld-

geëxporteerd en gebruikt in hoogwaardige WKK-

markt; door de open markten en gesteund door techno-

installaties. Nederland is Europees gasbankier.

logische ontwikkeling is er vrijwel geen prijsverschil meer

• Biomassa is goedkoop en ruim voorradig. Het is ook

tussen de verschillende energiedragers. De Nederlandse

op de wereldmarkt veel gevraagd en dus voor som-

aardgasvoorraad is uitverkocht: er kon op tijd een goede

mige landen een lucratief exportproduct geworden,

prijs voor worden gemaakt. Allesoverheersend is de

al dan niet in veredelde vorm. Nederland is Europees

vraag welke energiedrager het goedkoopst is: kosten-

distributieland van deze veredelde producten.

verschillen zijn alleen nog het gevolg van benodigde

• Verkeer: omdat er nog steeds goedkope olieproduc-

infrastructuur en apparatuur. Er wordt uit kostenover-

ten zijn, is de elektrische auto niet doorgebroken.

wegingen zoveel mogelijk gebruik gemaakt van schaal-

De benzine- en dieselmotoren zijn sterk verbeterd.

voordelen en van de bestaande infrastructuur.

Welvaart en individualisme leiden tot een groei van

Elektriciteitsproductie is een Europese zaak: andere

het autogebruik (factor 2 à 2,5). Grote, luxe auto’s

landen hebben zich in deze industrietak gespecialiseerd

voeren de boventoon. Ook het goederenvervoer stijgt

en Nederland koopt ruimschoots in over een goed

sterk (factor 3 à 4) en de economie dicteert een sterke

geoutilleerd Europees netwerk. Wel is er nog gasge-

rol voor het wegtransport. De energievraag voor

stookt pieklastvermogen.

mobiliteit is hoger dan in 2000. • Ruimteverwarming: omdat elektriciteit relatief goed-

• Kolen: omdat men zich weinig bewust is van mondiale

koop is ten opzichte van gas, is de warmtepomp op

milieuproblemen ziet men toepassing van steenkool

grote schaal doorgebroken voor klimaatregeling

niet als een probleem; kolen zijn ruim voorradig en

(warmte èn koude). Efficiënte gasverwarming is echter

het transport is goedkoop. In Europa wordt steenkool

nog steeds mogelijk.Gedreven door behoefte aan

op grote schaal voor elektriciteitsproductie gebruikt.

comfort, hebben woningen en gebouwen een

• Om de kosten te drukken wordt zoveel mogelijk gebruik gemaakt van bestaande, afgeschreven infrastructuur. Kolenvergassing is in Nederland een aantrekkelijke optie omdat daarbij het vroegere aardgasnet kan worden gebruikt.

energetische standaardkwaliteit. • Zonne-energie-PV is een mooie gadget maar als stroombron te duur.


DE NEDERLANDSE ENERGIEVRAAG

Nederland is een dienstenland, met nadruk op verzor-

• Kernenergie: grote centrales zijn alle gesloten.

ging. De industrie is geëvolueerd naar kleinschalige

Inherent veilige kleinschalige mini-centrales zijn

activiteiten met een hoge toegevoegde waarde

hiervoor in de plaats gekomen.

(‘Nederland design-land’). Recycling is een interessante

• Biomassa wordt lokaal en regionaal verwerkt, maar er

bedrijfstak en Nederland is distributieland van afval en

ontbreekt een grootschalige productie- en distributie

secundaire grondstoffen voor dit deel van Europa.

organisatie. Daarom is het vooral de energiebron van

Nederlandse regio’s kunnen zichzelf voorzien van plant-

het verstedelijkte platteland; de grote steden zijn aan-

aardig voedsel en vleesvervangers. Door het verdwijnen van de grootschalige industrie en de voortdurende aan-

gewezen op aardgas. • Opslag van energie wordt zoveel mogelijk lokaal

dacht voor eco-efficiency is de vraag naar primaire

verzorgd, bijvoorbeeld door warmte- en koudeopslag

energie gedaald naar ca. 2000 PJ; van de finale vraag is

in de bodem. Zomerse biomassa wordt ‘s winters

iets minder dan de helft elektriciteit.

gebruikt en dient dus eveneens als seizoenopslag. • De mobiliteit is betrekkelijk laag. De fiets is zeer


populair en de trein handhaaft zich. Auto’s zijn

Kleinschaligheid voert de boventoon.

hybride: elektrische voortdrijving in de stad, brandstof-

Voor grootschalige infra- en voorzieningsstructuren is

cel buiten de stad. De auto is functioneel en vaak voor

geen draagvlak. Als aanvulling kan nog gebruik worden

het moment geleend. Het goederenvervoer stijgt

gemaakt van de ‘eigen’ aardgasvoorraad omdat daarvan

relatief gering (factor 2) en is voornamelijk nationaal.

weinig is geëxporteerd.

De energievraag is door de gestegen efficiency slechts iets hoger dan in 2000.

• Gas: het gasnetwerk is in stand gehouden en geschikt voor verschillende soorten gas (aardgas, biogas, waterstof). De gasstromen die niet afkomstig zijn van biomassa (‘CO2-neutraal’) worden voor zover mogelijk ontkoold. De nadruk ligt op lokale en regionale gas voorziening; de nationale aardgasvoorraad geldt als noodvoorraad. • Ruimteverwarming: het gas wordt bij voorkeur geleverd aan kleinschalige installaties (brandstofcellen, mini- of micro-WKK, respectievelijk op wijk- of op woningniveau). • Duurzame energie is erg populair vanuit het oogpunt van zelfvoorziening: vooral PV, zonnewarmte en wind op eigen locatie. De nodige energieopslag heeft men lokaal of hooguit regionaal georganiseerd. • Voor clean coal bestaat weinig interesse; de grootschaligheid van ontwikkeling en exploitatie maakt dit onaantrekkelijk. Bovendien zijn er genoeg alternatieven.


Energie in ‘Ecologie op kleine schaal’

17


18


Energie in ‘Isolatie’

DE ENERGIEVRAAG

De economische structuur is niet veel anders dan die

• Het Nederlands aardgas wordt gebruikt als

nu is. De dienstensector is minder dominant dan in de

strategische voorraad. Om er zo lang mogelijk mee te

andere beelden. Er is nog industrie voor lokale en

kunnen doen is de efficiency van aardgasgebruik tot

regionale afzetmarkten, evenals binnenlandse elektrici-

grote hoogte opgeschroefd: Nederland is een WKK-

teitproductie. De landbouw produceert voor de binnen-

land (micro-, mini- en grootschalige WKK).

landse markt. De energievraag is ca. 3000 PJ; eenderde van de eindvraag is elektriciteit.

• Biomassa wordt vooral toegepast in agrarische gebieden. Het gaat in hoofdzaak om agrarisch afval, omdat er door de nadruk op voedselproductie geen


ruimte is voor energieteelt.

Zelfvoorziening is belangrijk. Nederland teert op ‘eigen’

Het platteland heeft zich afgewend van de stad

aardgasvoorraden, zoals andere Europese landen zoveel

waardoor er een verschil is tussen de stedelijke en de

mogelijk ‘eigen’ energiesystemen uitbouwen (Duitsland

agrarische energievoorziening: de eerste op (gas-

kolen en duurzame energie, Frankrijk kernenergie).

gestookte) stadsverwarming, de laatste vooral op

Olie is relatief duur omdat in het wereldenergiesysteem

duurzame energie en biomassa.

productiekartels zijn blijven bestaan. Het oliegebruik

• Mobiliteit: De personenmobiliteit is gedaald, er is

wordt vanwege die afhankelijkheid zoveel mogelijk

minder toerisme. De auto’s zijn kleiner, zuinig en

beperkt. ‘Eigen’ kolenvoorraden worden aangesproken;

spartaans. Omdat olie duur en schaars is, is de brand-

duurzame energie en kernenergie zijn aantrekkelijk als

stofcel- en elektrische auto wel doorgedrongen.

middel om de energieonafhankelijkheid te waarborgen.

Investeringen in openbaar vervoer zijn achtergebleven,

De voorziening is een mengvorm van centraal en

zodat een mager openbaar vervoer functioneert voor

decentraal omdat deze een optimale voorzienings-

de minima die zich geen auto kunnen veroorloven.

zekerheid biedt.

Het goederentransport is licht gegroeid. Spoor en binnenvaart nemen een aanzienlijk aandeel in het

• Kernenergie is een bij uitstek Europese optie die de energieonafhankelijkheid waarborgt. Er draaien ook kweekreactoren, waarvan de voorziening nagenoeg grondstofonafhankelijk is. Nederland koopt wel atoomstroom in maar waagt zich niet aan ‘eigen’ kerncentrales. • Kolen wordt eveneens voor elektriciteitsproductie ingezet omdat het de energieonafhankelijkheid garandeert, zij het dat eisen worden gesteld aan de lokale milieubelasting (‘clean coal’). • Om de variaties in het vraagpatroon te vermijden wordt elektriciteit uit basislast-centrales in dalperiodes gebruikt voor de productie van waterstof, dat o.a. in auto’s kan worden ingezet. • Duurzame energie (wind offshore èn op land, zon) wordt veel ingezet uit het oogpunt van energieonafhankelijkheid; hetzelfde geldt voor een vergaande energiebesparing.

vervoer op zich. De energievraag voor mobiliteit is per saldo ongeveer gelijk aan die in 2000.


DE ENERGIEVRAAG

Nederland heeft een grote dienstensector (vooral de

• Duurzame energie wordt zoveel mogelijk toegepast

sector ‘overheid’ is sterk), maar ook de industrie bloeit.

als middel om de CO2-emissie beperkt te houden.

Deze is op het gebied van milieubeheer en energie-

Ook op dit punt is een mondiale taakverdeling

efficiency nog steeds de beste van de wereld.

opgetreden: waar ruimte is worden energiedragers

Dit imago heeft extra industrie aangetrokken:

geproduceerd op basis van PV, biomassa komt uit

Nederland is de chemische fabriek van de wereld.

Scandinavië, windenergie wordt grootschalig

De vraag naar energie is dan ook groot, ondanks hoge

toegepast in de Noordzeelanden.

efficiency, ketenbeheer en recycling: ca. 4500 PJ.

• Biomassa: Nederland heeft op zich genomen zijn

Door de bloeiende handel in emissierechten kunnen we

agrarische kennis te steken in de productie van

ons die energie-intensiteit veroorloven. Nederland is nog

‘slimme biomassa’. De chemische industrie is over-

steeds distributieland van goederen. Het aandeel elektri-

gestapt op biologische grondstoffen als feedstock.

citeit in de eindvraag komt net boven de 1000 PJe.

• Het Nederlandse potentieel aan windenergie wordt maximaal benut, mede door toepassing van een


grootschalig spaarbekken op zee voor elektriciteits-

Internationale afspraken hebben geleid tot optimalise-

opslag op basis van pompaccumulatie.

ring van energieproductie, -transport en -gebruik.

• Kernenergie is inmiddels in een voldoende veilig

Er is een wereldwijde, grootschalige infrastructuur voor

geachte vorm beschikbaar. Nederlands geld en kennis

het transport van energie (elektriciteit, aardgas, LNG,

worden geleverd aan Europese projecten op dit

methanol) waar Nederland optimaal van profiteert.

gebied.

Het Nederlandse aardgas is inmiddels op, omdat

• De mobiliteit is groot. Om deze CO2-neutraal te

anderen de inzet ervan goed vonden passen in hun

laten verlopen is er grootschalig elektrisch (verkregen

overgang naar nieuwe, schone energietechnieken.

uit ‘schoon’ fossiel) openbaar vervoer tussen de

De energievoorziening is centraal zowel als decentraal;

Europese agglomeraties (TGV, magneetzweeftrein).

van beide soorten systemen worden de milieuvoordelen

Binnen de agglomeraties is eveneens hoogwaardig

optimaal benut. Van alle wereldbeelden is het in dit

openbaar vervoer, maar daarnaast wordt de brand-

wereldbeeld het meest waarschijnlijk dat een of meer

stofcelauto (met opslag van waterstof in nanotubes)

energietechnieken worden toegepast die anno 2000

de standaard. De automobiliteit is daardoor slechts

nog als ‘exotisch’ worden afgedaan, gezien de

beperkt gegroeid; lichte, zuinige maar comfortabele

combinatie van snelle technische ontwikkeling,

auto’s hebben de markt veroverd. Het goederen-

economische groei en nadruk op duurzaamheid.

vervoer groeit sterk (factor 3), maar wordt voor de helft via spoor en binnenvaart afgewikkeld. Per saldo

• Hoewel het Nederlandse aardgas op is, heeft Nederland wel zijn gasinfrastructuur behouden. Gasvormige energiedragers kunnen worden ingezet waar dat milieutechnisch optimaal is (WKK, maar ook warmtepompen). Lege gasvelden worden gebruikt als gasbank en voor CO2-opslag.

is de energievraag voor mobiliteit hoger dan in 2000.


Energie in ‘Grote solidariteit’

19


20


Conclusies Conclusies over Nederlandse energievoorziening

Verschillen, maar ook overeenkomsten tussen

op lange termijn

wereldbeelden

De toekomstige energievoorziening van West-

De verschillen tussen de wereldbeelden zijn groot, even-

Europa en Nederland is afhankelijk van de sociaal-

als de waardering voor bepaalde energieopties en daar-

culturele context, die op een termijn van een halve

mee de waarschijnlijkheid of een optie in een bepaald

eeuw zeer verschillende vormen kan aannemen

wereldbeeld ook werkelijkheid zal worden.

(‘wereldbeelden’). Er is dan ook niet één enkele

Ondanks deze verschillen zijn er ook overeenkomsten

energietoekomst voor Nederland (‘blauwdruk’).

aan te wijzen.

Wel staat vast:

In alle vier de toekomstbeelden voor Nederland 2050 is:

• Het elektriciteitsgebruik stijgt door toenemende

• het elektriciteitsgebruik ten opzichte van 2000 relatief

welvaart en een inhaalvraag ten opzichte van nu en andere landen, ongeacht het wereldbeeld; • De Nederlandse gasinfrastructuur is een voordeel in alle wereldbeelden; • Windenergie(offshore) komt, weliswaar om heel verschillende redenen, in alle wereldbeelden voor; • Biomassa blijft één van de meest aangewezen

en absoluut toegenomen; • het Nederlandse gasnet, al dan niet met aanpassingen, nog in gebruik; • offshore windenergie, zij het om totaal verschillende motieven, doorgebroken; • de klimaathuishouding van gebouwen geoptimaliseerd.

vormen van duurzame energie, maar niet altijd en overal op dezelfde schaal en voor dezelfde

In drie van de vier toekomstbeelden voor Nederland

toepassing.

2050 is:

• Nederland blijft in meer of mindere mate Europees distributieland van energieproducten,

• Nederland distributieland voor energieproducten (in ‘Isolatie’ niet);

behalve in het wereldbeeld met afnemende

• Energieopslag voor de afstemming van aanbod en

wereldhandel door blokvorming (‘Isolatie’);

vraag naar energie een belangrijk vraagstuk (in

• Opslag van energie is een aandachtspunt in alle

‘Vrijhandel’ niet).

beelden, behalve in een volledig geïntegreerde energiemarkt (‘vrijhandel’).

Enkele opmerkelijke thema’s en verschillen vatten we in het schema op de volgende bladzijde samen.

Opmerkelijke conclusies zijn voorts: • Het klimaatprobleem wordt slechts in één enkel wereldbeeld (‘Solidariteit’) opgelost; in de andere beelden worden de daaruit voortkomende problemen niet urgent genoeg beschouwd of ontbreekt een internationaal samenwerkingsverband. • De energiebron voor het toenemende verkeer is in elk wereldbeeld anders, variërend van olie tot waterstof en elektriciteit; • De laagste gebruikerskosten worden in het beeld ‘Vrijhandel’ gerealiseerd; de laagste integrale kosten, inclusief externaliteiten, in het beeld ‘Solidariteit’.

21


totaal verbruik binnenland

Gas- en gasinfrastructuur

Duurzame energie

Mobiliteit

Vrijhandel

Ecologie

Isolatie

Solidariteit

2500 PJ

2000 PJ

3000 PJ

4500 PJ

Nederlands aardgas is

Nederland produceert

Nederland heeft nog

Nederlands aardgas is

op, Nederland is

allerlei gas voor inzet

‘eigen’ aardgas en is

op, import, biofeed-

Europees gasbankier

in micro- /mini-WKK

WKK-land

stocks in de chemie

Offshore wind,

Kleinschalig: PV, zon,

Wind offshore en op

Offshore wind, import

biomassa import

wind, biogas en bio-

land, zon, bio-afval

van PV en biomassa

massa

platteland

Fiets, hybride auto’s

Brandstofcel én

Brandstofcelauto,

elektrische auto’s

grootschalig OV tussen

Verbeterde benzinemotor

agglo’s

Klimaatprobleem

Wie stuurt ?

Niet als probleem

Wel een probleem,

Niet als probleem

Urgent probleem,

gezien, ook niet

deels opgelost, lift mee gezien, niet opgelost

wordt opgelost, institu-

opgelost

met overig milieu

ties, emissiehandel

De markt,

De burgers,

Nationale staat,

Instituties,

‘laagste kosten’

‘autonomie’

‘zekerheid’

‘de wereld’


TABEL 1 verschillen en overeenkomsten tussen wereldbeelden

22

DE NEDERLANDSE ENERGIEVOORZIENING GETOETST AAN KWALITEITSCRITERIA

Elk voordeel

heb z’n nadeel Johan Cruyff


De Nederlandse energievoorziening

getoetst aan kwaliteitscriteria Drie kwaliteitscriteria In hoofdstuk 1 hebben we vastgesteld wat voor verschillende wereldbeelden denkbaar zijn. Vervolgens hebben we in hoofdstuk 2 onderzocht wat in de verschillende wereldbeelden mogelijk en onmogelijk is voor de Nederlandse energievoorziening. Als sluitstuk volgt hieronder een oordeel over de aantrekkelijkheid, naar huidige inzichten van deze mogelijke energievoorzieningen. Dit oordeel is nodig voor een eventuele latere beleidsrespons. Onze kwaliteitscriteria zijn: ‘VOORZIENINGSZEKERHEID’

‘DUURZAAMHEID’

Dit criterium is relevant vanuit de nationale optiek en

Dit criterium kent veel facetten. In elk geval gaat het om

vanuit het perspectief van de gebruiker:

emissies, de schadelijke bijwerkingen van energievoor-

• Nationaal perspectief: De voorzieningszekerheid is

ziening en -gebruik, en om efficiency (de manier waarop

groter naarmate de nodige (primaire) energiedragers

gebruik gemaakt wordt van in principe eindige grond-

beschikbaar zijn, de aanvoerlijnen korter zijn en de

en hulpstoffen).

politieke stabiliteit van bron- en doorvoerregio groter is.

• Efficiency: De duurzaamheid van een energiesysteem

• Gebruikersperspectief: De voorzieningszekerheid is voor de gebruiker groter naarmate de levering storingsvrij en flexibel is, dat wil zeggen naarmate vorm, kwaliteit en tijdigheid van de geleverde energiedrager meer aan zijn wensen voldoen.

is groter naarmate in de gehele voorzieningsketen (van bron tot eindgebruik) meer nuttige productie per eenheid geleverde energie wordt gerealiseerd. • Emissies: De duurzaamheid van een energiesysteem is groter naarmate in de gehele keten, van bron tot eindgebruik, het geheel van milieuverstoringen kleiner

‘ECONOMISCHE EFFICIENCY’

is: op mondiaal niveau de emissie van CO2 en andere

Ook dit kwaliteitscriterium heeft twee elementen,

broeikasgassen; op continentaal niveau de emissie van

nl. kostentoerekening en rechtvaardigheid:

SO2 en NOx; op nationaal en lokaal niveau de emissie

• Kostentoerekening: De economische efficiency is

van vluchtige organische stoffen (VOS) en stof; in de

groter naarmate de voorzieningsketen leidt tot de

gehele keten de productie van andere afvalstromen.

laagste integrale (‘kale’) kostprijs van energie, de kosten van de externe effecten (zoals milieu- en gezondheidsschade) geminimaliseerd zijn en de prijs voor de eindgebruiker een betere afspiegeling is van deze beide kostencomponenten. • Rechtvaardige verdeling: De economische efficiency is groter naarmate de kosten van de energievoorziening evenwichtiger verdeeld zijn over alle afnemers van energie en naarmate de beschikbaarheid van energie voor alle afnemers beter gegarandeerd is.


3

23

24



Toetsing aan de criteria De gestelde criteria zijn niet voor iedereen en voor elke

Voor een beoordeling van de mogelijke energiesituatie

situatie van gelijk gewicht. Wanneer een beslisser kan

in het Nederland van 2050 zoals die uit de verschillende

kiezen uit twee energieopties, waarvan de een ruim-

wereldbeelden blijkt, gebruiken we de criteria van van-

schoots tegemoet komt aan de eis van ‘voorzienings-

daag zonder weging toe te passen: impliciet zeggen we

zekerheid’ (bijvoorbeeld steenkool) en de ander juist

daarmee dat alle criteria vanuit ons huidige perspectief

zeer goed aan het criterium ‘duurzaamheid’ (zoals

even belangrijk zijn. De mate waarin de energievoor-

zonne-energie), is het criterium met het grootste

ziening in de vier wereldbeelden volgens onze huidige

gewicht bepalend voor de uiteindelijke keuze. Zoals al in

inzichten voldoet aan deze criteria is als volgt.

de beschrijving van de wereldbeelden is gebleken, zullen onze criteria daarin een meer of minder grote rol spelen.

TABEL 2 De mate waarin de energievoorziening in elk wereldbeeld voldoet aan de criteria van vandaag

Beeld/criterium

Vrijhandel

Ecologie

Isolatie

Solidariteit

A. NATIONAAL PERSPECTIEF

+

+

-

0

B. GEBRUIKERSPERSPECTIEF

+

0

+

0

C. KOSTENTOEREKENING

-

0

-

+

D. RECHTVAARDIGE VERDELING

-

-

-

+

Voorzieningszekerheid

Economische efficiency

Duurzaamheid E. EFFICIENCY

+

0

0

+

F. EMISSIES

-

+

-

+

+ = wordt aan voldaan 0 = wordt in geringe mate aan voldaan - = wordt niet aan voldaan


Economische efficiency

A. NATIONAAL PERSPECTIEF

C. KOSTENTOEREKENING

De geopolitieke voorzieningszekerheid is in twee van

De beelden waarin het economisch gewin op korte

de vier wereldbeelden afdoende gewaarborgd:

termijn voorop staat, ‘Vrijhandel’ en ‘Isolatie’, hebben

in ‘Vrijhandel’ en in ‘Ecologie’. In ‘Vrijhandel’ wordt het

een zodanige waardenoriëntatie dat er van een integrale

succes verondersteld van wereldwijde exploratie naar en

kostentoerekening (inclusief ‘externaliteiten’) geen

exploitatie van (naar huidige inzichten) minder rendabele

sprake is. Los daarvan zijn in ‘Vrijhandel’ de eind-

en minder toegankelijke energievoorraden. Daarnaast is

gebruikersprijzen van energie het laagst (open markten,

er een forse aanvoer van biomassa en zijn sommige

geen kartels, voldoende beschikbaarheid). In ‘Isolatie’

duurzame bronnen door kostenvoordelen (offshore

liggen deze een stuk hoger. In de andere twee gevallen

wind!) aan het energiearsenaal toegevoegd.

is men bereid de externe kosten van de energievoor-

In ‘Ecologie’ is de voorzieningszekerheid gewaarborgd

ziening te betalen: in ‘Ecologie’ betaalt men de hogere

door het grote aantal decentrale energiesystemen op

prijs voor de milieuvoordelen en autonomie van klein-

basis van duurzame energie, met de ‘eigen’ aardgas-

schalige energiesystemen, in ‘Solidariteit’ betaalt men

voorraad als noodvoorziening.

de prijs voor het tegengaan van (mondiale) milieuaantasting. Waar deze prijsvorming op emissiehandel is

In ‘Solidariteit’ lijkt de voorzieningsstructuur op die in

gebaseerd is daarbij wel een hoogst mogelijke econo-

‘Vrijhandel’, zij het dat bij de inzet van kolen de prijs van

mische efficiency gegarandeerd.

CO2-verwerking en opslag moet worden meegerekend. De voorziening is iets onzekerder omdat die afhangt van

D. RECHTVAARDIGE VERDELING

de naleving van onderlinge afspraken. Komen die (bij-

Alleen in ‘Solidariteit’ is er een garantie voor een recht-

voorbeeld door een internationale crisis) onder druk te

vaardige verdeling van de lusten en lasten van de

staan, dan is het denkbaar dat regio’s toch voor zichzelf

wereldenergievoorziening. In de andere gevallen blijft de

kiezen; de Europese federatie zit dan zonder voldoende

verdeling tussen energie-’haves’ en ‘have-nots’ in stand:

energiereserves. Die situatie is in ‘Isolatie’ al werkelijk-

in ‘Isolatie’ blijven er mensen, landen en wellicht conti-

heid: Europa kan niet beschikken over de Russische en

nenten (Afrika?) buiten de handelsblokken; in

Arabische aardgasvoorraden. De voorzieningszekerheid

‘Vrijhandel’ is er enige convergentie tussen landen maar

wordt op peil gehouden met eigen kolen, kernenergie

blijft de tweedeling tussen arm en rijk (met inbegrip van

en “duurzame energie”, maar is niet optimaal.

de toegang tot energie) binnen landen bestaan; in ‘Ecologie’ is de technologische ontwikkeling zo

B. GEBRUIKERSPERSPECTIEF

gefragmenteerd dat eenmaal opgelopen technische

Ook op het niveau van de afnemer scoren drie voor-

achterstanden moeilijk zijn in te lopen.

zieningsstructuren redelijk goed: ‘Vrijhandel’, ‘Ecologie’ en ‘Isolatie’. In ‘Vrijhandel’ is storingsvrije levering aan de afnemers gegarandeerd door de onderlinge verwevenheid van de energienetten, waarbij in het Europese energienet (‘Zwitserland elektriciteitsbankier’) voldoende back-up-contracten zijn gesloten. De situatie in ‘Solidariteit’ is hiermee vergelijkbaar, zij het dat de backup op afspraken is gebaseerd die iets minder hard zijn dan de contracten in ‘Vrijhandel’. Daarnaast is opslag en back-up gebaseerd op enkele centrale systemen die inherent kwetsbaarder zijn dan vele decentrale systemen. In ‘Isolatie’ en ‘Ecologie’ is de storingsvrije levering redelijk gegarandeerd door de opslag en backup zoveel mogelijk bij de gebruikers zelf te leggen.


Voorzieningszekerheid

25


26


Duurzaamheid E. MATERIAAL- EN ENERGIE-EFFICIENCY

van smog door wegverkeer). Alleen in het wereldbeeld

Materiaalefficiency is in drie van de vier wereldbeelden

‘Solidariteit’ wordt een afdoende oplossing van het

geoptimaliseerd, zij het om zeer verschillende redenen.

wereldklimaatprobleem gerealiseerd.

In ‘Solidariteit’ en ‘Ecologie’ is een grote mate van recycling, hergebruik en herstel omdat deze een positief

SOx is vooral afkomstig van kolen- en olieverbranding

effect hebben op het gebruik van grondstoffen en de

zonder adequate milieumaatregelen. We verwachten dat

daarmee gepaard gaande uitputting en verontreiniging.

die in 2050 standaard zijn in alle wereldbeelden zodat

In ‘Isolatie’ is de achtergrond eerder het bereiken van

deze veroorzaker van zure regen verdwenen is.

een maximale onafhankelijkheid van grondstoffen.

Anders is het gesteld met NOx. Waar die afkomstig is

In ‘Vrijhandel’ is recycling slechts een punt voorzover

van stationaire bronnen is rookgasreiniging weliswaar nu

secundaire materialen goedkoper zijn dan primaire;

al mogelijk, maar de toepassing ervan hangt af van het

gezien de veronderstelde ruime beschikbaarheid van

wereldbeeld - in ‘Vrijhandel’ en in ‘Isolatie’ zijn de hier-

grondstoffen is dit waarschijnlijk niet het geval.

voor nodige investeringen te hoog. Een steeds groter deel van de NOx-emissie is echter afkomstig van het

De energie-efficiency vertoont een iets ander patroon.

verkeer. Die verkeersemissies, samen met die van vluchti-

Deze is het grootst in ‘Solidariteit’ en in ‘Vrijhandel’,

ge organische stoffen en fijn stof, worden niet in alle

gedeeltelijk afgeleid van de toegankelijkheid van

wereldbeelden adequaat tegengegaan. In ‘Vrijhandel’

energiebronnen, gedeeltelijk van de veronderstelde

wordt de technische vooruitgang meer dan volledig

technologische ontwikkeling en de snelheid waarmee

tenietgedaan door de groei van het wegverkeer en blijft

nieuwe technologieën zich verspreiden. In ‘Solidariteit’ is

smog een probleem. In ‘Ecologie’ is de oplossing nabij,

bovendien de Nederlandse industrie, door voortdurend

omdat de verkeersgroei zelf minder is en bovendien de

“benchmarken” en verbeteren, de meest efficiënte ter

techniek op milieukwaliteit is gericht. In ‘Isolatie’ zijn de

wereld. In ‘Ecologie’ en ‘Isolatie’ is het onzeker of een

emissies kleiner omdat er door de olieschaarste minder

optimale energie-efficiency wordt bereikt, al wordt er in

autoverkeer is, dat bovendien op brandstofcellen en

beide beelden wel naar gestreefd. De onzekerheid ligt

elektrische tractie is gebaseerd. In ‘Solidariteit’ is de

in het geval van ‘Ecologie’ in de vraag of het afzien van

mobiliteit weliswaar hoog, maar is deze gebaseerd op

grootschalige systemen niet toch leidt tot suboptimalisa-

‘CO2-neutrale’ technieken (elektriciteit, of brandstofcel-

tie door het verlies van schaalvoordelen; in het geval van

len op waterstof) die tevens tot vermindering van de

‘Isolatie’ in de verondersteld minder florissante ontwik-

overige emissies leiden.

keling van kennis en technologie. Afval is een bekend probleem bij de toepassing van F. EMISSIES

kolen en kernenergie: mijnafval (toenemend naarmate

De noodzaak tot het terugdringen van broeikasgas-

minder rijke voorkomens worden geëxploiteerd), afval in

emissies, waaronder vooral CO2, is momenteel de

de gebruiksfase (vliegas en ontzwavelingsafval bij kolen,

belangrijkste drijfveer achter het streven naar meer

radioactief afval van kerncentrales) en tenslotte eindafval

energie-efficiency en meer duurzame energie. Of dit ook

(koolas, splijtingsproducten, ontmantelingsafval van

op langere termijn zo zal blijven hangt sterk af van het

reactoren). We nemen aan dat er technieken ontwikkeld

wereldbeeld: in ‘Vrijhandel’ en ‘Isolatie’ is CO2 geen

zullen zijn om de risico’s van dit afval te minimaliseren,

belangrijk punt. De situatie verslechtert zelfs nog in

maar of men de kosten en de moeite wil nemen om

beide gevallen door de inzet van kolen, in het geval van

deze ook toe te passen hangt af van het wereldbeeld.

‘Vrijhandel’ ook nog eens door mogelijke voortgang van

Minder bekend zijn de afvalrisico’s van nieuwe ontwik-

ontbossing voor de teelt van energiegewassen. De beide

kelingen: zo kan CO2-opslag worden gezien als afvalber-

andere beelden verschillen in de manier waarop emissie-

ging, is het onbekend in hoeverre schroot van offshore-

reducties tot stand komen: in ‘Solidariteit’ via mondiale

windplatforms adequaat geborgen kan worden en is het

afspraken en emissiehandel, in ‘Ecologie’ als bijeffect

niet zeker of de materialen van PV-centrales volledig her-

van andere milieukwaliteitseisen (zoals het tegengaan

gebruikt kunnen worden.

27 ENERGIE EN SAMENLEVING IN 2050


28


DISCUSSIE

Contrariwise, if it was so, it might be; and if it were so’ it would be; but as it isn’t, it ain’t. That’s logic Tweedledee in Alice in Wonderland door Lewis Carroll


29 DISCUSSIE

4 Discussie Dit rapport over het project ‘Lange Termijn Visie Energievoorziening’(LTVE) is tot stand gekomen na een open dialoog met geïnteresseerde personen en instellingen. De eerste versie, bedoeld als discussiestuk, werd op de website van het Ministerie van Economische Zaken uitgebracht. Die versie werd tevens door het Centraal Plan Bureau en het Fraunhofer Institut becommentarieerd. Tenslotte werd dit stuk besproken op het congres ‘Energie en Samenleving in 2050: Nederland in wereldbeelden’, dat op 27 september 2000 plaatsvond in Amsterdam. Alle opmerkingen, kanttekeningen en aanvulling, gemaakt naar aanleiding van de eerste versie zijn in dit vervolgstuk zoveel mogelijk verwerkt. Wat betreft de bij dit project gevolgde werkwijze, spitste het

ONDERBOUWING

commentaar zich toe op vier aspecten: het doel van het project,

Hoe de energievoorziening in een bepaald wereldbeeld er con-

de status van de wereldbeelden, de onderbouwing van de be-

creet uitziet, hangt af van de vraag of de systeemkenmerken

weringen en de vergelijkbaarheid met andere toekomststudies.

van de diverse energieopties wel of niet passen bij de dominante cultuur van dat specifieke wereldbeeld. Hetzelfde geldt voor

HET DOEL VAN HET PROJECT

bepaalde economische activiteiten. Of die wel dan niet in

Het project LTVE beoogt het Ministerie van EZ en diens relaties

Nederland plaatsvinden wordt eveneens in hoge mate bepaald

een overzicht te verschaffen van de belangrijkste trends en ont-

door het heersende maatschappelijke klimaat. Hoofdzakelijk op

wikkelingen die op lange termijn de aard en inrichting van de

deze structuurkenmerken berust het verschil in de vraag naar

energievoorziening (van West-Europa en Nederland) kunnen

primaire energie van Nederland in elk van de wereldbeelden.

bepalen. Op grond van deze informatie zal EZ nieuwe beleids-

We hebben er dus bewust niet voor gekozen om tussen nu en

initiatieven nemen en bestaand beleid herijken. Doelstelling van

2050 groeien krimppaden te construeren. We wilden geen

het project was ook om eventuele beleidsaanbevelingen toe te

wiskundig, maar een denkmodel benutten.

spitsen op onderdelen die nu bijgestuurd kunnen worden,

Uiteraard hebben we ons er achteraf wel van vergewist of

maar met mogelijke gevolgen pas op de lange termijn (tiental-

de door ons geponeerde structuur- en energiekenmerken van

len jaren): energieonderzoek en energie-infrastructuur.

Nederland anno 2050 in zichzelf consistent zijn.

DE STATUS VAN DE WERELDBEELDEN

RELATIE MET ANDERE TOEKOMSTSTUDIES

Uit diverse reacties bleek onduidelijkheid over de vraag of de

Men heeft ons gevraagd of deze wereldbeelden identiek zijn

geconstrueerde wereldbeelden als ‘wenselijke toekomstperspec-

aan die uit andere toekomststudies. Met name werd gevraagd

tieven’ moesten worden beschouwd. Weer anderen vroegen

naar de vergelijkbaarheid van dit onderzoek met de recente

zich af waarom niet voor één ideaal toekomstbeeld is gekozen.

scenariostudie voor het IPCC. We hebben ruimschoots gebruik

Wij vonden het echter zinvoller om wereldbeelden te constru-

gemaakt van de vele beschikbare toekomstverkenningen en

eren, opgebouwd uit onzekerheden die van grote invloed zijn

trendstudies, maar hebben daarvan zelf combinaties gemaakt

op het energieverbruik, de energievoorziening en de structuur

en er onze eigen interpretaties aan gegeven. Waar wij dus

van de maatschappij in dit deel van de wereld. In die wereld-

andere studies aanhalen, ook die van het IPCC, is dat louter

beelden zijn bepaalde energievormen en -systemen waarschijn-

bedoeld als illustratie en niet als citaat. Globaal gesproken,

lijker dan andere. De onderbouwing preciseert waar mogelijk de

bevatten de ons bekende toekomststudies wel een toekomst-

relatie tussen wereldbeeld en systeemkenmerken van energie-

beeld met een voortgaande liberalisering en globalisering

opties. Pas in laatste instantie hebben we, vanuit onze huidige

enerzijds, en een ‘kleinschaligheidsbeeld’ anderzijds. De menin-

inzichten en aan de hand van kwaliteitscriteria, een kwalitatief

gen blijken verdeeld over de vraag of een toekomstbeeld waarin

oordeel geveld over het type energievoorziening dat we aantref-

de nu heersende globaliseringstrend ten einde zou komen,

fen in de verschillende wereldbeelden. Daaruit blijkt dat de

waarschijnlijk is. Wij wilden echter met bepaalde (vanuit het

energievoorziening in het wereldbeeld ‘Solidariteit’ nog het

huidige perspectief wellicht minder gewenste) ontwikkelingen

meest strookt met de kwaliteits- en duurzaamheidscriteria van

rekening houden, om een compleet risicoprofiel voor de West-

vandaag.

Europese en Nederlandse energievoorziening te kunnen schetsen.

30

31


2050 NEDERLAND IN WERELDBEELDEN Bijlagen

32

33

bijlage 1: Vraag en aanbod van energie: mondiaal

bijlage 2: Vraag en aanbod van energie: West-Europa en Nederland

1. De vraag naar energie Ontwikkeling van de bevolking Ontwikkeling van de economie Ontwikkeling van de energie-intensiteit

1. De vraag naar energie Samenstelling van de energievraag Gebruikersgroepen van energie Consumenten Woningen en gebouwen Industrie Landbouw en veeteelt Verkeer en vervoer

2. Het aanbod van energie Samenstelling van het energieaanbod Voorraden fossiele energie Kernenergie Duurzame energie Eindgebruik van energie 3. Afstemming van vraag en aanbod Betrouwbare energievoorziening Betaalbare energievoorziening ‘Schone’ energievoorziening

2. Het aanbod van energie Samenstelling van het energieaanbod Fossiele brandstoffen Olie Aardgas en ander gas Kolen Niet-fossiele energie: duurzame energie en kernenergie 3. De weg naar de gebruiker Infrastructuur voor gas Infrastructuur voor elektriciteit Infrastructuur voor warmte Decentrale energievoorziening ‘Meer van hetzelfde’

INHOUDSOPGAVE BIJLAGEN

Inhoudsopgave bijlagen

34

BIJLAGE

I/ VRAAG EN AANBOD VAN ENERGIE: MONDIAAL

Drill for oil? You mean drill into the ground and try to find oil? You’re crazy! Boorders die in 1859 door Edwin L. Drake werden gevraagd voor zijn olieboorproject


35 BIJLAGE VRAAG EN AANBOD VAN ENERGIE: MONDIAAL

I

I/

Bijlage

Vraag en aanbod van energie:

Mondiaal

Behalve de totale hoeveelheid mensen is

Voorbeeld: India

de verdeling ervan over continenten en

In India leven nu ongeveer een miljard

De vraag naar energie wordt bepaald door:

regio’s van belang. 90% van de voorziene

mensen; volgens de prognoses (US98) zijn

• de omvang van de bevolking

groei vindt plaats in ontwikkelingslanden.

dat er in 2050 bijna 1,5 miljard. Nu nog

• het welvaartspeil

In 2050 zou de bevolking van India en

leeft 70% van de bevolking op het platte-

• de energie-intensiteit

China samen nog bijna verdubbelen tot

land. Uitputting van het land en economi-

3 miljard mensen (US98). Het aandeel van

sche ontwikkeling (een vertienvoudiging

ONTWIKKELING VAN DE BEVOLKING

Europa in de wereldbevolking zakt onder

van de industriële productie ligt in het ver-

Op dit moment telt de wereldbevolking

de 10%.

schiet) zullen de mensen naar de steden

1. De vraag naar energie

drijven. Industrialisatie en technologische

6 miljard mensen. In deze eeuw wordt nog een flinke toename voorzien, al neemt de

Ook het woonpatroon zal sterk verande-

ontwikkeling kunnen leiden tot een enor-

groei wel af. De prognoses liggen ver uit

ren. ‘Urbanization is growing even faster

me welvaartsstijging (van 1.200$ per

elkaar (zie tabel 1).

than population’ (EPRI, 1999) omdat

hoofd naar het tienvoudige over 50 jaar;

mensen hun kansen op welvaart in de

Wereldbank 1997). Anderzijds is er een

Volgens deze prognoses zal de wereldbe-

steden blijven zoeken. In het midden van

pessimistisch scenario waarin het inkomen

volking in de komende 50 jaar met ten

de eeuw zal 60 à 70% van de wereld-

niet verder komt dan 2000$ per hoofd

minste 25% groeien, terwijl een groei met

bevolking in stedelijke gebieden wonen en

door interne spanningen, het wegblijven

80% eveneens mogelijk is. Op de langere

zal het aantal ‘megasteden’ (met meer dan

van buitenlandse investeerders en het uit-

termijn (2100) wordt een stabilisatie (VN-

10 miljoen inwoners) toenemen van

putten van natuurlijke hulpbronnen

M) tot lichte daling (IIASA-L) verwacht, zij

ca. 15 nu naar ca. 60.

(Hammond, 1998).

het dat ook een verdere doorgroei (IIASAH: 17 miljard mensen) niet is uitgesloten.

TABEL 1 wereldbevolking in miljarden Jaar

WB 92

De vruchtbaarheid is afhankelijk van het welvaartspeil. Toenemende welvaart leidt

IIASA 96 L

2020

M

US 98 H

7,9

VN 98 L

M

H

7,4

8,9

10,8

7,6

tot een kleiner kinderaantal en dus tot een minder hoge bevolkingsgroei. Ook is er

2025

een relatie tussen bevolkingsomvang en

2050

10,1

7,5

8,0

8,6

7,9

7,7

9,4

11,2

9,3

economische groei, zij het dat deze niet eenduidig is per land. Er zijn landen waar

Afgeleid van de aannames van boven-

grote Solidariteit het laagst (1/2%) en in

bevolkingsgroei de economie afremt

staande studies, kan geconcludeerd wor-

Vrijhandel en Ecologie daartussenin (3/4%).

(‘more mouths to feed’) tegenover andere

den dat de bevolkingsgroei afhankelijk is

Zeker is dat de stijging voornamelijk in de

landen waar deze de economie juist sti-

van de wereldbeelden. In het beeld Isolatie

niet-OECD landen zal plaats vinden.

muleert (‘more hands to work’) (WEC, 1998)

zal die stijging het grootst zijn (1%), in


36

BIJLAGE


ICT en ‘de nieuwe economie’

ONTWIKKELING VAN DE ECONOMIE

de eerste decennia van deze eeuw.

De recente nieuwe toepassingen van informatie-

De belangrijkste drijvende krachten achter

Ondanks een duidelijk hogere groei buiten

en communicatietechnologie (ICT), zoals Internet

economische groei zijn:

de OECD, blijft armoede in 3 van de 4

en elektronische handel, kunnen een enorm

• Meer mensen ondernemen meer econo-

wereldbeelden een hardnekkig probleem

effect hebben op de economie en daarmee op

mische activiteiten (‘more hands to

door hoge bevolkingsgroei en ongelijke

het energiegebruik.

work’). Deze factor is met name van

verdeling van welvaart.

• ICT doet fysieke grenzen en afstanden verdwijnen, waardoor mensen zich in sociaal-

belang voor niet-OECD landen. • Groeiende arbeidsproductiviteit door

ONTWIKKELING VAN DE ENERGIE-INTENSITEIT

cultureel opzicht meer ‘wereldburger’ kunnen

technische ontwikkeling. In wereldbeeld

De groei van het energiegebruik gaat niet

voelen. In die zin is ICT een stuwende kracht

‘Isolatie’ is de productiviteitsgroei relatief

gelijk op met die van de economie. De

in de richting van ‘globalisering’ zodat de

laag, in ‘Ecologie’ wordt technische ken-

energie-intensiteit van de economie, de

daarbij horende wereldbeelden

nis meer gericht op milieudoeleinden

hoeveelheid energie die nodig is voor het

waarschijnlijker worden.

dan op productiviteitsverhoging.

geheel van activiteiten, verandert omdat de

In beide is de economische groei dan

benodigde energie voor elke activiteit ver-

nieuwe fase van structuurverandering ingaan:

ook lager dan in de andere wereldbeel-

andert (efficiencyeffect), net als de verhou-

de post-industriële maatschappij ontwikkelt

den. In de ‘Nieuwe Economie’ spreekt

ding van de verschillende activiteiten bin-

zich verder tot een ‘digitale maatschappij’.

men van een blijvend hoge productivi-

nen een economie (structuureffect), beide

Overigens is het onduidelijk of deze tendentie

teitsstijging (zie box).

onder invloed van technische vooruitgang.

• De economie kan onder invloed van ICT een

zal leiden tot een energie-intensivering of juist

• Wereldhandel. Mondiale vrijhandel

De energie-intensiteit is de laatste decennia

extensivering. Transport gaat minder energie

maakt specialisatie mogelijk hetgeen

wereldwijd met 1% per jaar gedaald

kosten, maar informatieverwerking juist meer.

leidt tot een economisch efficiënte

(IIASA/WEC, 1998).

• De invloed van ICT leidt in de ogen van som-

allocatie van productiemiddelen.

migen tot een permanente verhoging van de

Een hogere economische groei is het

ENERGIE-EFFICIENCY

productiviteit, en wel zo dat de gebruikelijke

gevolg. In ‘Ecologie’ is de handel slechts

Door de jaren heen wordt steeds meer nut

economische cycli hierdoor tot het verleden

gedeeltelijk vrij, in ‘Isolatie’ grotendeels

gehaald uit eenzelfde hoeveelheid energie.

zullen behoren (‘nieuwe economie’).

onvrij. In beide gevallen leidt ook dit tot

Deze efficiencyverbetering van gemiddeld

een lagere economische groei.

1 à 1,5% per jaar is het gevolg van de

• Deze productiviteitsstijging leidt via de bijbehorende welvaartsgroei tot een hoger

Een en ander leidt tot de volgende groei-

marktpenetratie van verbeterde apparatuur

energiegebruik (zie verderop).

cijfers van het wereldproduct (zie tabel 2).

onder invloed van beleid of prijsimpulsen. De ervaring leert dat een hoge economi-

Innovatie: verkeer

Deze cijfers volgen uit verschillende andere

sche groei, door de grotere omloopsnel-

1. Systeemoptimalisatie: het beter beheersen

studies, waarvan de aannames in de scena-

heid van kapitaal- en consumptiegoederen,

van verkeersstromen door geavanceerde

rio’s overeenkomen met die van de wereld-

leidt tot een hoger verbeteringstempo van

regeltechniek; aanpassen brandstofgebruik

beelden. Het gaat hier om gemiddelde

de energie-efficiency dan anders.

aan snelheid en toerental (economizer).

cijfers over een hele lange periode.

Uit benchmarkstudies blijkt dat de landen

We tekenen hierbij aan dat de groei in de

in Oost-Europa en Noord-Amerika nog

wikkeling, de hybride auto (een auto met een

periode tot 2020 uitbundiger is dan in de

ruimte hebben voor een forse efficiency-

verbrandingsmotor en een elektrische aan-

periode erna. Dit komt door een lagere

verbetering vergeleken met West-Europa

drijflijn, die in de stad elektrisch en buiten de

bevolkingsgroei na 2020 en een technolo-

en Japan; de eerste vooral in de industrie,

stad op benzine of diesel rijdt) en de brand-

gische inhaalslag van niet-OECD landen in

de tweede vooral in de mobiliteit.

2. Herontwerp: twee concepten zijn in ont-

stofcelauto (waarbij de brandstofcel, gevoed

TABEL 2 groeicijfers van het wereldproduct

met waterstof, de elektriciteit levert voor de aandrijving). 3. Systeeminnovatie: te denken valt aan geheel

ECONOMISCHE GROEI IN

%

PER JAAR

elektrisch wegverkeer, in de vorm van auto’s met geavanceerde batterijen of van

Vrijhandel

Ecologie

Isolatie

Solidariteit

Groei wereldeconomie

3%

2%

2%

3%

Groei inkomen per capita

2%

1%

1%

2%

elektrische geleiding (‘CombiRoad’).


37

verbetering. Toenemende welvaart leidt

of ‘digitalisering’ zijn onder invloed van

tot structurele verandering van het

baar onderscheid in innovatiestappen is het

een nieuwe technologische golf (zie box

consumptiepatroon. De samenhang

volgende (TNO 1998):

bladzijde 34).

tussen veranderend energiegebruik en

I/

Een volgende stap zou de ‘informatisering’

verdere verbeteringen mogelijk. Een bruik-

om in de vraag naar energiefuncties te

Het vermoeden is (CPB) dat de verdienste-

elasticiteit van energie) wordt beschreven

voorzien;

lijking in de OECD-landen langzamerhand

door de Engelcurve (zie grafieken 1 en 2).

• herontwerp van systemen: het optimali-

een verzadigingspeil heeft bereikt, waar-

seren van de bestaande keten van aan-

door de waargenomen energie-extensive-

MIT heeft uitgebreid onderzoek naar de

bod van energiedragers naar de vraag

ring van de economie ook vermindert.

vorm van deze curve gedaan. Van ver-

naar energiefuncties;

Waar veel ontwikkelingsgebieden nu nog

schillende sectoren uit 123 landen toont

aan de vooravond van industrialisatie

dit instituut aan dat het inkomen per

ken van de gevraagde eindfuncties zelf.

staan, valt daar voorlopig een toename van

hoofd 80% van het energiegebruik per

Ontwikkelingen in het verkeerssysteem

de energie-intensiteit te verwachten

hoofd verklaart. De inkomenselasticiteit

bieden hiervoor een goede illustratie

(al kunnen industriële efficiency en ICT

van het energiegebruik (zie grafiek 1)

(zie box bladzijde 34).

‘trendbrekers’ zijn).

neemt af met het inkomen. Dit effect is

Al met al is de conclusie gerechtvaardigd

sterker bij hogere inkomens en in de sec-

VERANDERING VAN PRODUCTIESTRUCTUUR

dat de economische structuur wereldwijd

tor huishouden. Wanneer het inkomen

In de pre-industriële maatschappij is het

vooralsnog tendeert naar een intensivering

stijgt, verschuift het energieverbruik van

energiegebruik betrekkelijk laag, worden

van het energiegebruik.

huishoudens naar transport, terwijl het

• systeeminnovatie: het opnieuw doorden-

aandeel van de industrie in de economie

de energiedragers (hout, mest, oogstafval)

afneemt (zie grafiek 2)

voor eigen gebruik verzameld en zijn de

VERANDERING VAN CONSUMPTIESTRUCTUUR

middelen van energiegebruik eenvoudig

Technologische ontwikkeling kan de vraag

(houtvuur, lastdieren). De overgang naar

naar energie zowel doen stijgen als doen

Momenteel bedraagt het inkomen per

een industriële maatschappij gaat gepaard

dalen. Voorbeeld van het eerste is de

hoofd van de bevolking in ontwikkelings-

met de introductie van nieuwe, commer-

vervanging van lastdieren en fietsen door

landen gemiddeld 2.500$ en die in de

ciële energiedragers (kolen, olie, aardgas,

auto’s, voorbeeld van het tweede is de

OECD 25.000$. Op basis van de veronder-

elektriciteit) en een sterke verhoging van

vervanging van primitieve houtkachels

stellingen achter de Engelcurve is het aan-

de energie-intensiteit. Na verloop van tijd

door olie- of gasgestookte fornuizen.

nemelijk dat het energiegebruik in de ont-

wordt de dienstensector dominant in de

De eerste soort vervanging beschouwen

wikkelingsgebieden sterk gaat groeien,

economie (‘verdienstelijking’), waardoor de

we doorgaans als een structuur-

nog sterker dan de economie zelf.

energie-intensiteit weer afneemt.

verandering, de tweede als een efficiency-

GRAFIEK 1

GRAFIEK 2 ENGELCURVE

INKOMENSELASTICITEIT PER SECTOR TRANSPORT HUISHOUDEN

1000

1500

2500

5000

10000

15000

30000

ENERGIEVERBRUIK

ENERGIEVERBRUIK

INDUSTRIE

1000

INKOMEN PER HOOFD VAN DE BEVOLKING

[BRON MIT]

1500

2500

5000

INKOMEN PER HOOFD VAN DE BEVOLKING

10000

15000

30000

[BRON MIT]

VRAAG EN AANBOD VAN ENERGIE: MONDIAAL

welvaartsontwikkeling de (inkomens-

• systeemoptimalisatie: verbeterde manier

BIJLAGE

Naast deze inhaalslag zijn echter nog


38

BIJLAGE


Methaanhydraten

DEMATERIALISATIE

2. Het aanbod van energie

Op de bodem van de diepzee (> 1 km) bevindt

Dematerialisatie, het verschijnsel dat een

zich methaanijs of methaanhydraat.

ontwikkelende economie steeds minder

Het aanbod van energie wordt bepaald

Naar schatting gaat het om minstens 10.000

materialen gebruikt per eenheid toege-

door de wereldvoorraden energie en de

Gton koolstof, twee keer de ruimste schatting

voegde waarde, is deels het gevolg van de

inzet van duurzame energie, beide in

van andere fossiele energievoorraden. Over de

al genoemde ‘verdienstelijking’, maar deels

samenhang met de bijbehorende

winbaarheid, de kansen en de risico’s zijn de

ook van technologische vernieuwing:

technologie.

meningen verdeeld. Een voordeel zou zijn dat

lichtere producten door verbeterde materi-

landen als de USA, Japan en India door de

aaleigenschappen (voorbeeld: verpakkin-

SAMENSTELLING VAN HET ENERGIEAANBOD

winning van methaanhydraten onafhankelijkheid

gen), kleinere apparaten, het vervangen

Het huidige wereldenergiegebruik

op energiegebied kunnen verwerven. Omdat de

van fysieke door beeldscherminformatie.

bedraagt zo’n 400 EJ. Daarvan is

hydraatvoorkomens zijn geconcentreerd op

Materiaalgebruik kan ook worden vermin-

ca. 355 EJ ‘commerciële energie’

continentale breuklijnen zouden exploratie en

derd door ketenoptimalisatie, door gebruik

(verhandelde energiedragers) en de rest

exploitatie de kans op aardbevingen vergroten.

van secundaire in plaats van primaire

energie voor eigen gebruik (hout, oogstaf-

Daarnaast vergroot exploitatie de kans op

grondstoffen (recycling) en door toepassing

val, mest). De genoemde 355 EJ bestaat

emissies van methaan, een krachtig broeikasgas

van nanotechnologie. Dematerialisatie

voor 90% uit fossiele energiedragers

(World Oil, 1999). IIASA en WEC concluderen

treedt op als de waarde toeneemt per een-

(40% olie, 26% kolen, 24% aardgas);

dat de ruim 55.000 EJ commercieel/technisch

heid materiaal, bijvoorbeeld door aanpas-

de rest is elektriciteit uit waterkracht en

winbare voorraden ruim voldoende zijn voor nog

sing van het product aan gebruikerswen-

kernenergie (BP/Amoco). De in deze bijlage

een eeuw wereldenergiegebruik; BP houdt het

sen (‘just in time’/service). Het fenomeen

beschreven structuurverandering van de

met de huidige (d.w.z. alleen de conventionele)

incorporeert dus zowel een efficiency-

economie (van agrarische, via industriële

voorraden op 40 jaar olie en 60 jaar gas.

effect als een structuureffect.

naar post-industriële dienstenmaatschappij) heeft ook een pendant in de energievoor-

CONCLUSIE: DE VRAAG NAAR ENERGIE

ziening. In de geschiedenis is een ontwik-

In alle wereldbeelden neemt de wereld-

keling zichtbaar van een door biomassa

vraag naar energie toe door een groei van

(hout) gedomineerde periode,

bevolking en welvaart die niet voldoende

via een kolen-, olie- en aardgastijdperk

wordt gecompenseerd door afname van de

naar een toekomst met koolstofarme

energie-intensiteit (wereldwijd, gemiddelde

energiedragers: vernieuwbare bronnen

procenten per jaar 2000-2050): zie tabel 3.

en/of kernenergie

Wij concluderen dat het verstandig is, reke-

(zie grafiek 3.Marchetti-curve, IIASA 1978).

ning te houden met een ruime verdubbeling van de wereld-energievraag rond 2050.

TABEL 3: vraag naar energie

Vrijhandel

Ecologie

Isolatie

Solidariteit

Economische groei

+3

+2

+2

+3

Energie-intensiteit

-1

-1

-1

-1,5

Energievraag

+2

+1

+1

+1,5


Het overgrote deel van het mondiale

aanbod van energie

energie. Voor de toekomstige energiesituatie is het dan ook cruciaal een idee te hebben, over welke voorraden de wereld

Olie

Gas

Totaal

Conventioneel, commercieel en technisch winbaar

26.000

6.300

5.900

38.000

8.100

8.000

16.000

20.000

22.000

160.000

Non-conventioneel, commercieel/technisch winbaar (Nog) niet commercieel of technisch winbaar

117.000

nog kan beschikken. Men onderscheidt daarbij twee dimensies: enerzijds de geologische waarschijnlijkheid dat energiedragers werkelijk gevonden zullen worden en anderzijds de technische/economische

GRAFIEK 3 MARCHETTI CURVE: MONDIALE SUBSTITUTIE VAN PRIMAIRE ENERGIE

winbaarheid. De volgende schatting is

Wood Coal Oil Natural gas Nuclear Next(s)

gemaakt: (IIASA/WEC, 1998; in EJ) zie tabel 4. ‘Niet-conventioneel’ wil zeggen: lage concentraties, noodzaak van nieuwe winningsgebruik, en in de meeste gevallen grote milieugevolgen van het winningsproces. BP rekent in zijn interne toekomstverkenningen de zware olie en teerzanden niet

AANDEEL

technieken en extra conversiestappen voor

1860

1880

1900

1920

1940

1960

1980

2000

JAAR

mee omdat deze zo zwaar zijn dat de

2020

2040

2060

[BRON: IIASA]

bewerkings- en transporttechnologie vergelijkbaar is met die van kolen. In de voorraadschatting zijn ‘bijkomende GRAFIEK 4 HUBBERTPIEK: PRODUCTIEPIEK VOLGENS HUBBERT

voorkomens’ als methaanhydraten (zie box bladzijde 36) overigens niet meegenomen. Tegenover deze optimistische schattingen staan beschouwingen over de kwetsbaarverstoringen in de olieaanvoer, onder andere door het ‘pieken’ van de olieproductie (zie grafiek 4: de Hubbert-piek). Zo stelt de analist C.J. Campbell vast dat het aanboren van nieuwe olievoorraden, ondanks verbeterde exploratietechnieken,

PRODUCTIE OLIE PER DAG

heid van de wereldeconomie voor

in een veel lager tempo gebeurt dan vroeger (‘we vinden 1 barrel voor elke 4 die we gebruiken’); dat de vraag naar olie

1950

1970

1990

JAAR

2010

2030

2050

[BRON: CAMPBELL (1996)]

nog fors groeit, met 1,8% per jaar van thans 71 naar 112 miljoen vaten per dag in 2020 (IEA); en dat de wereldolieproduc-

Deze grafiek (dikwijls de Hubbert-curve genoemd) toont verschil-

tie de komende jaren naar zijn top gaat

lende productiescenario’s. De vastgestelde mondiale voorraad

waarna (na 2008, wanneer ook de OPEC

maakt dat de productie in alle scenario’s al vroeg in deze eeuw

over zijn productietop heen is) de gestage

piekt en in 2050 minimaal zal zijn.

daling van de olieproductie begint.


energiegebruik is dus gebaseerd op fossiele

Kolen

I/

TABEL 4:

BIJLAGE

VOORRADEN FOSSIELE ENERGIE

39


40

BIJLAGE


Zijn conclusie is dat de productie van aard-

als doel de milieubelasting door kolenge-

van de fosfaatproductie en is er naar schat-

gas en niet-conventionele olie snel zal

bruik binnen de gehele keten te verminde-

ting een ‘speculatieve economische reser-

moeten toenemen om na 2015 het groei-

ren: (zie tabel 5)

ve’ van 13 miljoen ton. Met die 20 miljoen ton extra zou een elektriciteitsproductie

ende gat tussen olieaanbod en -vraag te In de beelden Ecologie (Nox- en Sox-vrij)

van in totaal 120 TWjaar (3700 EJ) moge-

en Solidariteit (ook CO2-vrij) zullen deze

lijk zijn, terwijl de zeer arme ertsen nog

In de cijfers van commercieel en technisch

verbrandingstechnologieën ten volle wor-

niet eens zijn meegenomen. IIASA/WEC

winbare reserves liggen verwachtingen

den ontwikkeld. In de andere beelden zal

schat de beschikbaarheid van uranium voor

over de ontwikkeling van winnings- en

alleen aandacht zijn voor de gemakkelijk te

kernsplijting op ca. 2400 EJ; met het huidi-

conversietechnieken. Die ontwikkeling is

vermijden schade aan de directe omgeving.

ge gebruik van 24 EJ per jaar zou deze

kunnen vullen.

voorraad dus voldoende zijn voor 100 jaar.

uiteraard werelbeeldafhankelijk. Met name de richting van de technologi-

KERNENERGIE

sche vooruitgang verschilt per wereldbeeld

In veel energiescenario’s is een rol voor

De huidige lichtwaterreactor (LWR-)

en zal bepalend zijn voor het aanbod van

kernenergie ingeruimd. Een schatting van

technologie is overigens weinig efficiënt

de komende 50 jaar. Het is echter niet

de wereldvoorraad splijtbaar materiaal is

voor wat het gebruik van uranium betreft,

waarschijnlijk dat er energiedragers en

daarom van belang. In de aardkorst is

en wordt steeds minder vaak toegepast.

-technieken zullen zijn die nu volkomen

uranium ruim voorradig; het enig splijt-

Hoewel de NEA nog wel perspectief

onbekend zijn.

bare isotoop, Uranium-235, komt echter

blijft zien voor (verbeterde) LWR’s,

maar voor 0,7% in natuurlijk uranium

denkt het IEA al aan een volgende

KOLEN

voor. De bewezen economisch winbare

generatie reactoren met een betere splijt-

Gezien de grote beschikbaarheid is het

reserve bedraagt 4,3 miljoen ton uranium

stofeconomie en inherente veiligheid.

begrijpelijk dat het aandeel van kolen

(IAEA, OESO/NEA). Met een lichtwater-

(steen- en bruinkool) in de wereldenergie-

reactor (LWR), kan uit elke ton natuurlijk

Als mogelijke energiebron voor de lange

voorziening relatief hoog is. In landen als

uranium ongeveer 37 GWh (130 TJe)

termijn wordt ook wel kernfusie genoemd.

China (73%) en India (56%) is het de

worden opgewekt, zodat de genoemde

Het kernfusieonderzoek van de afgelopen

dominante energiebron, maar na China is

hoeveelheid goed is voor een elektriciteits-

decennia heeft nog niet geleid tot een

de VS de grootste gebruiker (22 EJ, 25%

productie van 18,3 TWjaar (580 EJe).

werkende, laat staan commercieel opererende fusiereactor. De EU verwacht

van het energiegebruik). De kolenvoorkomens in de aardkorst zijn meer gespreid

Naast deze ‘bewezen reserve’ is er nog

dan die van olie, zodat landen hun ener-

ca. 7 miljoen ton beschikbaar als bijproduct

deze niet vóór 2060.

gieafhankelijkheid (van met name het Midden-Oosten) kunnen verminderen door

TABEL 5: verschillende technieken van “Clean Coal” Plaats in de keten

Techniek

Beoogd milieu-effect

Ontwikkeling van eigen kolenvoorraden

Winning

Betere veldbenutting

Minder verspilling, grotere voorraden

geeft bovendien voordelen voor de be-

Winning

Minder stof, afval

Betere lokale leefomgeving

talingsbalans. Hierdoor zullen kolen een

Voorbehandeling

Kwaliteitsbeheer

Constante (verbrandings)kwaliteit

belangrijke rol blijven spelen in de energie-

Verbranding

Laag NOx branders

Lagere NOx-emissie, minder verzuring

toekomst van de wereld, vooral in het

Verbranding

Rookgasontzwaveling

Lagere SOx-emissie, minder verzuring

Verbranding

Optimale verbranding

Lagere CO2-emissie

Verbranding

Kolenvergassing

Lagere CO2-emissie

Verbranding

CO2-afvang en -opslag

Lagere CO2-emissie

op eigen kolen over te stappen.

beeld Isolatie en Vrijhandel. Kolengebruik kan echter nogal wat kwalijke milieuconsequenties hebben, zowel lokaal (stof, afval), regionaal (verzuring) als mondiaal (broeikaseffect).

TABEL 6: radioactief afval Radioactief afval uit de splijtstofcyclus bij productie van 1 GWjaar met een lichtwaterreactor:

CLEAN COAL

Mijnafval

= 50.000 m3 gruis van 1,85 TBq

In het licht van de potentiële nadelen van

Restant na verrijking

= 200 ton (met ca. 0,3 % U-235, eventueel later nog te verrijken).

kolengebruik is het begrip ‘clean coal’ ont-

Bedrijfsafval

= 500 m3. Na een jaar is de activiteit nog 3700 TBq.

staan, een breed scala van technieken met

Kernsplijtingsafval

= 5 m3.


41

elektriciteitsproductie (al dan niet met

voor kernenergie om verschillende

zijn de siliciumcellen; de ontwikkeling

gelijktijdige warmteproductie, WKK) en

redenen. Naast de (rest-)risico’s bij de

gaat van mono-, via polykristallijne

vergassing. Het laatste is vooral geschikt

bedrijfsvoering van kerncentrales vormt

cellen naar amorf silicium-cellen met een

in gebieden waar een gasinfrastructuur

het afval van de splijtstofcyclus een

navenante prijsdaling. Veel onderzoek

aanwezig dan wel in opbouw is.

belemmering voor de maatschappelijke

wordt gedaan naar de zogenaamde

De meeste aardgastechnologie is ook

acceptatie van deze energiestrategie

organische cellen. Aan zon-PV wordt in

geschikt voor biogas, terwijl biogas ook

(zie tabel 6).

veel scenario’s een belangrijke rol toe-

is om te zetten in vloeibare energie-

gekend, met name waar de nadruk ligt

dragers.

Het grootste probleem ligt bij het kern-

op autonome of decentrale opwekking.

• Aardwarmte: Technieken zijn al beschik-

• Windenergie: Redelijk uitontwikkelde

baar en worden al toegepast (Frankrijk,

hoog dat het afval moet worden gekoeld.

techniek; windturbines worden al op

Italië); de toepasbaarheid is afhankelijk

Circa 10 jaar na ontladen bedraagt de

grote schaal toegepast in bijvoorbeeld

van een geschikte bron en van geschik-

radioactiviteit 370.000 TBq, na 300 jaar

Californië, Denemarken en Duitsland.

370 TBq, maar het blijft daarna nog

De ontwikkeling staat in het teken

miljoenen jaren radioactief. De langst-

van verdere kostenverlaging en gaat

kan worden benut door het inzetten van

levende fractie in het KSA bestaat uit

naar steeds grotere eenheden (van

warmtepompen. De techniek is al lang

plutonium en andere actiniden. Door alle

honderden kW nu naar enkele MW per

beschikbaar; elektrische warmtepompen

kerncentrales op aarde is inmiddels

turbine straks) en plaatsing offshore.

worden op grote schaal toegepast in

• Waterkracht. Uitontwikkelde techniek

landen waar elektriciteit goedkoop en

splijtingsafval (KSA). De radioactiviteit is zo

ongeveer 1 miljoen kg plutonium gevormd,

te boortechnieken. • Omgevingswarmte. Omgevingswarmte

fossiele energie naar verhouding duur is.

nog afgezien van plutonium voor militaire

met, bij grootschalige toepassing, een

doeleinden. Om dit afvalprobleem op te

kostprijs ver onder die van fossiele

lossen zijn nieuwe technieken nodig. De

energie. Volgens de beschikbare bron-

Ten aanzien van de beschikbaarheid en het

effectieve levensduur van KSA kan worden

nen is uitbreiding van het potentieel

gebruik van duurzame energie bestaan

bekort tot circa 250 jaar (bron: NRG) door

nog slechts beperkt mogelijk (onder

optimistische en pessimistische kampen.

andere door de milieugevolgen).

In de pessimistische wereldbeelden is er

het in een nieuw type kernreactor te ‘versplinteren’. Deze techniek is echter nog

• Golf- en getijdenenergie. Tot op heden

alleen plaats voor biomassa, traditioneel

is alleen technologie beschikbaar voor

zowel als vernieuwd, en worden wind- en

de winning van getijdenenergie in

zonne-energie niet concurrerend.

DUURZAME ENERGIE

gebieden waar het tijverschil erg groot is

Aan de optimistische kant staat bijvoor-

Naast de eindige voorraden fossiele brand-

(Normandië). De winning van golfener-

beeld het Renewables Intensive Global

stoffen en uraan, staan de in principe

gie bevindt zich in het stadium van

Energy Scenario (RIGES), ontwikkeld ter

oneindige stromen ‘duurzame energie’

praktijkexperimenten (Portugal).

voorbereiding van de VN-conferentie over

niet uitontwikkeld.

• Zonnewarmte. De collectortechniek is

Milieu en Ontwikkeling (UNCED, Rio 1992)

stroming, al dan niet opgeslagen in

inmiddels uitontwikkeld. Efficiency-

om na te gaan of een scherpe reductie van

als zonnestraling, wind, zee- en getijdenplantenmateriaal (biomassa).

verbetering kan nog bereikt worden

CO2-emissies omstreeks 2050 mogelijk zou

De jaarlijkse zoninstraling op aarde

door integratie met andere technieken,

zijn (zie tabel volgende bladzijde).

bedraagt 5.500.000 EJ. De energiedicht-

zoals de warmtepomp. Verwacht wordt

heid van deze stromen is echter klein.

dat deze techniek een deel van de

Ook sommige lange-termijnscenario’s (Shell

In de praktijk wordt het aanbod van duur-

warmtapwatervoorziening van

en BP/Amoco) baseren in 2050 de helft

zame energie dan ook beperkt door het

gebouwen in de gematigde klimaat-

van de wereldenergievoorziening op duur-

benodigde en het beschikbare landopper-

zones kan gaan overnemen, zoals nu al

zame bronnen. In andere scenario’s zijn

vlak. De toekomstige beschikbaarheid van

in Zuid-Europa.

deze maatschappijen echter minder over-

duurzame energie wordt daarnaast in hoge

• Biomassa. Biomassa wordt nu al in grote

tuigd van de doorbraak van duurzame

mate bepaald door de verwachte vooruit-

mate gebruikt voor verwarming en

energie. Zo verschilt de rol van duurzame

gang van de conversietechnologie.

voedselbereiding (ovens, kachels),

energie ook per wereldbeeld, al naar

De stand is als volgt.

overigens met een laag rendement.

gelang de technologische ontwikkeling


In alle wereldbeelden is een rol ingeruimd

I/

Meer geavanceerde toepassingen zijn

keling. De meest succesrijke techniek

BIJLAGE

• Zonne-elektriciteit (PV): Nog in ontwik-

RADIOACTIEF AFVAL


42

BIJLAGE


Biomassa en innovatie

(hoog in Vrijhandel en Solidariteit) en naar

Op langere termijn zouden supergeleiden-

Het project Duurzame Technologische

de bereidheid om een meerprijs te betalen

de kabels een einde kunnen maken aan

Ontwikkeling (DTO’97) zag niet alleen veel in de

voor energieonafhankelijkheid (Isolatie) dan

de transportverliezen, wat een opstap zou

verdere ontwikkeling van biomassa als energie-

wel voor milieubescherming (Ecologie).

kunnen zijn naar een wereldomspannend elektriciteitsnet, met alle voor elektriciteits-

bron, maar ook als grondstof voor de chemische industrie. In 2050 is 2 miljard hectare landbouw-

EINDGEBRUIK VAN ENERGIE

productie optimale productielocaties

areaal nodig voor voedselproductie, waarna er

Energie wordt niet in primaire vorm aan

vandien (waterkracht uit IJsland, zonne-

nog 0,8 miljard hectare over is voor productie

de gebruikers aangeboden. Het gaat de

elektriciteit uit de Sahara).

van non-food biomassa. Met een opbrengst van

energiegebruiker uiteindelijk om een

50 ton per ha per jaar levert dat 40 Gton

energiefunctie die vervuld moet worden

WATERSTOF

biomassa per jaar (plus nog eens ca. 10 Gton uit

zoals voedselbereiding, verwarming,

Naast elektriciteit heeft een energie-

bossen en afval). DTO reserveert 5 miljard ton

verlichting, kracht, beweging.

gebruiker in een ontwikkelde energie-eco-

per jaar als grondstof voor een ‘duurzame

Ook stelt de omgeving eisen aan de vorm

nomie de beschikking over olieproducten

chemie’; er rest dus 44 miljard ton voor

waarin energie beschikbaar kan zijn.

en vaak ook (aard)gas. Beide hebben een

energiedoeleinden. Dat is 200 EJ, ofwel 20 à

Om de energiefuncties te kunnen vervullen

relatief hoge energiedichtheid en de

25% van de wereldenergiebehoefte in 2040.

op een door de gebruiker gewenste

bijbehorende gebruikstechnologie is

manier moet energie in een handzame

ruimschoots voorhanden. Olieproducten

vorm, als secundaire energiedrager, bij de

hebben daarnaast nog het voordeel dat

gebruiker worden geleverd. Naarmate de

ze goed zijn op te slaan en dat het

welvaart toeneemt gaat de klant vragen

distributienetwerk goed ontwikkeld en

om flexibeler, schonere energiedragers die

relatief low-tech is. Van aardgas is het

gemakkelijk zijn in het gebruik.

nadeel dat er een distributienetwerk

In die ontwikkeling zijn enkele tendenties

nodig is. Beide hebben als nadeel dat de

waar te nemen.

verbrandingsemissies vlakbij de gebruiker vrijkomen. Verzurende emissies, stof en

ELEKTRICITEIT

geluid kunnen met end-of-pipe-maat-

De omzetting van primaire energie in

regelen worden weggevangen, maar de

elektriciteit kent nu een rendement (‘best

diffuse verspreiding van CO2 alleen tegen

practice’) van ca. 55%. Een omzettings-

hoge kosten en met veel energieverlies.

rendement van 70% is in brandstofcellen

Het zoeken is dan ook naar technieken en

haalbaar. Bij het transport van elektriciteit

energiedragers om de voordelen van gas

zijn eveneens doorbraken te verwachten:

en olie te combineren met de mogelijkheid

door combinatie van geavanceerde

CO2 af te vangen.

boortechniek en de toepassing van hoogspanningsgelijkstroom (HVDC) kunnen

Het omzetten van koolwaterstoffen in een

hoogspanningslijnen ondergronds worden

mengsel van waterstof en CO2 is zo’n

aangelegd, wat de betrouwbaarheid van

mogelijkheid: deCO2 wordt afgevangen en

het systeem enorm zou bevorderen.

de gebruiker staat zuivere waterstof ter

TABEL 7: renewables Intensive Global Energy Scenario (1993) 1985

2025

2050

Elektriciteit

9.200

22.300

33.850

• waarvan duurzaam

1.500

12.300

20.400 (=60%)

Direct energiegebruik

220

290

300

88

130 (=40%)

5,0

3,2

• waarvan duurzaam CO2-emissie

6,0

TWh p/j

EJ

GtC


43

beschikking. Waterstof is ook te maken

beelden is het redelijk te veronderstellen

Shell beschrijft in zijn recente wereldscenario’s

door elektrolyse van water, bijvoorbeeld

dat er in de komende 50 jaar een einde zal

BIJLAGE

(1998) de reactie op de, volgens Shell onont-

I/

waar veel en goedkope elektriciteit uit

komen aan het tijdperk van goedkope olie.

koombare (‘There Is No Alternative’), trends van

waterkracht of kernenergie beschikbaar is.

Voorts zal rekening moeten worden

globalisering, liberalisering en informatisering.

gehouden met een voortgaande elektrifica-

Deze trends manifesteren zich volgens Shell op

tie van de wereldenergievoorziening.

twee niveaus:


De inzet van waterstof in auto’s lijkt het eerst aan bod te komen, gezien de enorme

• institutioneel (‘TINA above’): globalisering van

onderzoeksbudgetten die er inmiddels al

3. Afstemming van vraag en aanbod:

wereldcultuur en -economie, liberalisering van

aan zijn besteed. Waterstof zou dan in een

mondiaal

wereldhandel, informatisering van de relatie

brandstofcel worden omgezet in elektrici-

klant-leverancier;

teit. Vooral in een beeld als Solidariteit en

Toekomstige energiegebruikers zullen een

Ecologie past deze optie. Voor stationaire

betrouwbare, betaalbare en schone ener-

globalisering van smaak, liberalisering van

toepassingen gaat het om een strategische

gievoorziening verlangen. Sociaal-culturele

ideeën, kennisvermeerdering.

keuze, welke energiedrager en daarmee

factoren, zoals vertaald in wereldbeelden,

welk soort transport- en distributienetwerk

zullen bepalen in welke verhouding deze

Bij een sterke ‘TINA above’ vervullen internatio-

het meest voldoet aan de wensen van de

factoren tot elkaar komen te staan.

nale instituties (‘The New Game’) een krachtige

klant: elektriciteit centraal opwekken en

Zeker is wel dat CO2-emissies bij het ge-

rol; in het andere geval (‘TINA below’) is de

dat naar de klant brengen (Solidariteit),

bruik van fossiele brandstoffen de komen-

toekomst aan flexibele, minder gestructureerde

of waterstof naar de klant brengen en

de tijd een heet hangijzer zullen blijven.

netwerkrelaties (‘People Power’).

hem/haar zelf elektriciteit laten maken

Bovengenoemde randvoorwaarden zullen

• The New Game - bedrijven en instituties zijn

(Ecologie).

per wereldbeeld nader worden bekeken.

ENERGIEOPSLAG

BETROUWBARE ENERGIEVOORZIENING

Welbegrepen eigenbelang leidt tot versterking

Afstemming van het aanbod van energie,

Het al dan niet tot stand komen van

van internationale economische, monetaire en

zoals het grillige aanbod van zonne- en

wereldomvattende instituties bepaalt hoe

sociale instituties, alsmede een mondiaal

windenergie, aan het minstens even grillige

en in welke mate randvoorwaarden

patroon van de vraag vergt meestal een

worden gesteld aan bepaalde aspecten van

vorm van opslag. Maar opslag kan ook

de energievoorziening. In de jaren ‘70 en

welvarende wereld met de lokale gemeen-

nodig zijn om de betrouwbaarheid van

‘80 van de vorige eeuw werd het IEA

schap als brandpunt. Innovatie en kwaliteits-

elektriciteitslevering te garanderen. EPRI

opgericht en uitgebouwd om de levering

verbetering, ook op het gebied van milieu,

denkt daarbij aan centrale opslagsystemen

van olie aan de westerse industrielanden te

komen tot stand door acties van kritische

(zoals nu al gebeurt met stuwmeren) als

garanderen door gezamenlijk beleid.

consumenten in plaats van regulering.

aan opslagsystemen bij de gebruiker zelf.

De WTO is doende, nog bestaande

Bij energieopslag is wel het cyclus-

barrières in de wereldhandel weg te nemen

rendement van belang: bij elke opslag- en

en zal daarna als beroepsinstantie fungeren.

ontladingsstap gaat energie verloren.

De IPCC is als VN-organisatie doende

• menselijke relaties (‘TINA below’):

‘lerende systemen’; er is veel te winnen bij het overnemen van de ‘best practice’.

een wereldwijd gezamenlijk beleid te CONCLUSIE: HET AANBOD VAN ENERGIE

ontwikkelen om het broeikasrisico te

Zelfs voor een stijgende energievraag is er

keren. Niet in alle wereldbeelden is dit

deze eeuw nog voldoende energie in voor-

echter een logische ontwikkeling.

raad. Ook het aanbod van duurzame energie kan in een flink deel van de

BETAALBARE ENERGIEVOORZIENING

energievraag voorzien. De vraag is alleen

In alle wereldbeelden (behalve ‘Ecologie’),

welke eisen de gemeenschap aan de

kiest men energiedragers op grond van

energievoorziening zal stellen, welke

economische overwegingen: de ‘kale prijs’,

energiedragers de gemeenschap accep-

eventueel vermeerderd met de kosten om

tabel zal vinden, en tegen welke prijs.

de CO2-emissie te beperken. In prijsstudies

Dit hangt van het wereldbeeld af. Voor alle

(die overigens niet verder reiken dan 2020)

stelsel van milieuregels (‘Kyoto works’). • People Power - een non-conformistische,


44

BIJLAGE


Voorbeeld: rechtvaardige verdeling

wordt de wereldenergieprijs gedomineerd

komen zodra de wereldmarktprijs van

In 1995 was elke Nederlander, van klein tot

door de olieprijs. De markt is ‘cost driven’:

energie boven hun kostprijs uitstijgt.

groot, goed voor een CO2-uitstoot van 11,6 ton.

de winningskosten van olie zijn de

Dit prijsmechanisme veronderstelt een

Een uitstootlimiet van 3,5 Gton koolstof

bepalende factor (naast specifieke markt-

open wereldmarkt, als in Vrijhandel en

(13 Gton CO2) in 2050 voor 9 miljard wereld-

omstandigheden als de macht van het

Solidariteit. In de andere beelden zullen er

burgers betekent voor elk niet meer dan 1,4 ton

OPEC-kartel). Uit deze middellange-termijn

meer gefragmenteerde markten bestaan.

CO2-emissie per jaar. De gemiddelde Nederlander

studies (o.a. IEA, 2000) kan een prijspad

zou dan dus 90% terug moeten.

afgeleid worden dat tussen de $10 en

SCHONE ENERGIEVOORZIENING

$25 per vat olie ligt. De redenering is: bij

DE CO2-DISCUSSIE

een structureel lagere prijs dan $10 zou de

De aanwijzingen dat het klimaat verandert

vraag naar olie dusdanig toenemen dat de

worden steeds sterker. Deze verandering

prijs weer snel zou stijgen; bij een olieprijs

wordt onder andere veroorzaakt door een

die structureel boven de $25 zou liggen,

verhoogde concentratie van ‘broeikas-

worden de duurdere onconventionele olie-

gassen’ in de atmosfeer, waarvan CO2 de

bronnen aangeboord, hetgeen de markt-

belangrijkste is. De IPCC gaf in 1996

prijs weer zou drukken.

opdracht tot het maken van een nieuwe serie ‘verhaallijnen’ met elk één kenmer-

Op langere termijn dan 2020 zijn de olie-

kend emissiescenario. De CO2-emissie in

voorraden die nu als ‘goedkoop winbaar’

Gton koolstof per jaar is als volgt (1995 =

gelden, uitgeput. Waarschijnlijk is dat er

7,4 Gton): (zie tabel 8)

zich dan al veel substitutie heeft voorgedaan of nog gaande is, zoals van olie naar

Het ‘kenmerkende scenario’B1 is norma-

gas en kernenergie in de elektriciteit-

tief: de IPCC heeft gezocht naar een

productie en van olie naar waterstof in het

mogelijkheid de mondiale CO2-emissie te

transport. Zodra gas de belangrijkste

beperken tot 3,5 Gton koolstof.

energiedrager is, wordt de wereldenergieprijs bepaald door de winning- en trans-

Deze reductiedoelstelling is een vertaling

portkosten van aardgas. Hier komen dan in

van de afspraken op de UNCED-conferen-

sommige gevallen nog de kosten van CO2-

tie in Rio (1992). Om irreversibele klimaat-

beperking (‘milieu in de prijzen’) bij, als dat

effecten te voorkomen moet, zo is de

in het wereldbeeld past.

redenering, de temperatuurstijging op aarde beperkt blijven tot 2 graden ten

Tenslotte zou ook een door duurzame

opzichte van het niveau van voor de

energie gedomineerde energiemarkt ‘cost

industriële revolutie. Dit betekent dat de

driven’ zijn, gezien de kapitaalintensiteit

concentratie van CO2 in de atmosfeer, die

van de vereiste technologie. Ook in die

280 ppm was, niet hoger mag worden dan

markt zijn er nog voldoende alternatieven

450 ppm. De concentratie is nu al

voorhanden (zoals zon-PV) die op de markt

360 ppm. Om dat te bereiken moet de

TABEL 8: CO2-emissie volgens IPCC (Gton) 2050

2100

tendentie na 2100

A1B

16

13

dalend

B2

11

13

licht stijgend

A2

17

29

sterk stijgend

B1

11

3,5

stabiliserend


45

le interessante katalytische omzettings-

3,5 Gton koolstof per jaar is in die

is al ervaring opgedaan met handel in ver-

processen in ontwikkeling waarmee CO2

redenering het maximum. Dat betekent

zuringsrechten, in het Verenigd Koninkrijk

kan worden gebonden. Voorlopig verkeren

dat de wereldemissie met de helft omlaag

zal een emissiehandelssysteem starten in

deze echter nog in de laboratoriumfase.

moet, ongeacht de ontwikkeling van

2001 en in Denemarken is men in 2000

bevolking en welvaart. In Rio is bovendien

al gestart. In Noord-Amerika zijn al twee

OVERIGE MILIEUTHEMA’S

afgesproken dat de industrielanden het

transacties van in totaal 5 Mton CO2-

LOKAAL MILIEU

voortouw zullen nemen om ruimte te laten

emissierechten gesloten. Een interessante

Het gebruik van energie in allerlei vormen

voor de ontwikkeling van ‘het zuiden’.

ontwikkeling is dat ook multinationale

heeft niet alleen milieueffecten op

Hierna volgt de onenigheid, want het gaat

ondernemingen experimenteren met

mondiaal niveau. In de komende decennia

dan om een verdelingsvraagstuk en om de

emissiehandel tussen productielokaties in

is het minstens zo belangrijk of, en zo ja

vraag naar (historische) rechtvaardigheid.

verschillende landen (Shell, BP/Amoco).

hoe, lokale en regionale milieugevolgen

Alleen in Solidariteit zal Rio daadkrachtig vervolg krijgen.

van energiegebruik het hoofd worden Een systeem van verhandelbare emissies

geboden. In het wereldbeeld ‘Ecologie’

veronderstelt de aanwezigheid van een

is duurzaamheid op het niveau van leef-

EMISSIEHANDEL

regulerende instantie, die de bestendigheid

gemeenschappen zelfs de drijvende kracht,

Emissiehandel kan een belangrijke rol

van plafonds en controlemechanismen

terwijl deze helpt bij het in de hand

spelen bij het optimaal toewijzen van de

garandeert. Tussentijdse aanpassing van

houden van mondiale milieuproblemen als

kosten voor het verminderen van CO2-

de milieudoelstelling verstoort immers de

het broeikaseffect.

emissies. Het idee is dat een land dat meer

werking van de markt door beïnvloeding

emissiereductie realiseert dan waartoe het

van prijsverwachtingen e.d.

De komende decennia zullen een sterke

verplicht was, dit ‘overschot’ kan verkopen

Anderzijds kan de regulerende instantie

urbanisatie te zien geven. De combinatie

aan landen die niet aan hun verplichting

wel, door binnen het handelssysteem als

van een slechte ruimtelijke planning,

voldoen. Er is dus wel een verplichtingen-

koper op te treden, de omvang van de

achterblijven van investeringen in massa-

stelsel nodig om hieraan te kunnen begin-

markt beïnvloeden en aldus de totale

transportsystemen en toenemende

nen. In het huidige Kyoto-protocol is

hoeveelheid toegestane emissie. In geen

particuliere welvaart zal leiden tot een

emissiehandel toegestaan tussen industrie-

van de beelden, behalve Solidariteit, komt

enorme toename van het autoverkeer, met

landen onderling (‘trading’), met Oost-

er een dergelijke machtige instantie.

alle milieugevolgen (stof, verzuring, geluid) van dien.

Europa (‘Joint Implementation’) en met ontwikkelingslanden (‘Clean Development

TECHNOLOGIE

Waar de auto een recent verschijnsel is of

Mechanism’).

Behalve door efficiencyverbetering en de

ongemechaniseerd transport vervangt, ligt

toepassing van koolstofloze energiedragers

hier ook een belangrijk deel van de ver-

Deze emissiehandel kent twee basisvarianten:

(duurzame energie en kernenergie) kan de

wachte toename van het wereldenergie-

• Verhandelbare emissierechten:

mondiale CO2-emissie ook worden beperkt

gebruik. Wanneer autofabrikanten erin

hierbij is sprake van aandelen in een

door de uitlaatgassen van energieproces-

slagen een oplossing te bieden voor deze

absoluut emissieplafond.

sen te zuiveren. Het kan dus wel zijn dat

lokale milieuproblemen, zal de energie-

Voordeel is dat een absoluut milieudoel

ook in de beelden zonder mondiale samen-

efficiency van het verkeer en daarmee de

ook wordt gehaald (onder voorwaarde

werking, CO2 gereduceerd wordt, doordat

CO2-uitstoot, ‘meeliften’.

van effectieve controle en handhaving).

bijvoorbeeld grote efficiencyverbeteringen

• Verhandelbare emissiereducties:

dit milieuprobleem gedeeltelijk oplossen.

hierbij is sprake van vooraf afgesproken emissiereducties zonder het opleggen

Gedacht wordt aan het afvangen en

van een uiteindelijke te bereiken emissie-

concentreren van CO2 om dit vervolgens te

niveau.

injecteren in lege aardgasvelden, in watervoerende lagen of te lozen in de diepzee, waar het door de heersende temperatuur en druk (net als methaanhydraten) opge-


sloten zou blijven. Voorts zijn er nog enke-

vinden, maar ook binnen landen. In de VS

I/

De emissiehandel kan tussen landen plaats-

CO2, omlaag. Een emissieniveau van

BIJLAGE

emissie van broeikasgassen, met name

46

BIJLAGE

II / VRAAG EN AANBOD VAN ENERGIE: WEST EUROPA EN NEDERLAND

We kunnen problemen niet oplossen door op dezelfde manier te denken als we deden toen we ze creëerden Albert Einstein


47 BIJLAGE

Vraag en aanbod van energie:

West-Europa en Nederland NEDERLAND

goede verbindingen met een economisch

Nederland heeft momenteel, vergeleken

bloeiend achterland, een redelijk hoog

met andere industrielanden, een hoge

kennisniveau en goedkope energie.

energie-intensiteit. Deze is het saldo van

Deze voordelen kunnen de komende jaren

WEST-EUROPA

enkele afwijkingen naar boven en naar

uitgebouwd worden in de wereldbeelden

Verwacht wordt dat het gebruik van ener-

beneden ten opzichte van het OECD-

waarin de waardering voor industriële

gie nog wel zal stijgen, maar in een lager

gemiddelde: verhogend werken het

bedrijvigheid gehandhaafd blijft.

tempo dan de groei van het nationaal

aanzienlijke aandeel basisindustrie, de

Benchmarking, optimale energie-efficiency

inkomen (‘ontkoppeling’). In de Engelcurve

glastuinbouw, de autodichtheid en het

en maatschappelijk verantwoord

(deel 1) zien we vanaf een inkomen per

comfortniveau van de Nederlandse

ondernemen werken aan het behoud van

hoofd van ca. $22.000, het huidige niveau

woningen; verlagend werken het relatief

dit draagvlak mee.

in de Eurozone, een blijvend stijgend aan-

geringe industrieaandeel in het BBP, de

deel voor transport in het energiegebruik.

kleine transportafstanden, het hoge

Een andere energie-intensieve bedrijfstak,

Het energiegebruik voor transport en de

fietsgebruik en de betrekkelijk lage graad

de glastuinbouw, bevindt zich momenteel

daarmee gepaard gaande milieuproblemen

van elektrificatie.

in een periode van heroriëntatie.

1. De vraag naar energie Samenstelling van de energievraag

De ontwikkeling ervan is sterk afhankelijk

is dan ook cruciaal in de komende decennia. Voor schattingen omtrent de ontwik-

Op korte termijn wordt geen verlaging van

van die van de exportmarkten.

keling van de vraag naar energie: zie tabel 9.

de energie-intensiteit verwacht en is zelfs

Vallen die weg, zoals in het wereldbeeld

een verhoging ervan mogelijk. Nederland

Isolatie, dan is een ingrijpende inkrimping

Deze cijfers ondersteunen de bewering van

blijft een gunstige vestigingsplaats voor

niet uitgesloten. Van de factoren die

WEA (2000): een verdergaande kosten-

zware industrie door de aanwezigheid van

momenteel nog tot een verlaging van de

effectieve energie-efficiencyverbetering

aanvoerhavens voor grond- en hulpstoffen,

energie-intensiteit leiden loopt Nederland

met 25-35% kan in de westerse landen al in 25 jaar bereikt worden. In alle CPB-scenario’s is er nog een flink

TABEL 9: groei economie en energie in West-Europa bron

regio

periode

aandeel ‘industrie’ in het BBP: kennelijk is

jaarlijkse groei

jaarlijkse groei

BBP

energievraag

aan de verdienstelijking van de economie een einde gekomen. De industrie verdwijnt

S&P-forecast

West-Europa

2020

2,3%

0,9%

dus met andere woorden niet uit dit deel

EU-DGXVII

EU-15

2020

1,6% - 2,3%

0,8% - 1,3%

CPB

West-Europa

2050

0,2% - 1,6%

-0,1% - 1,2%

AIM96

West-Europa

2050

1,8%

0,5% - 1,2%

IIASA/WEC

West-Europa

2050

1,3% - 1,8%

-0,8% - 0,8%

van de wereld, maar specialiseert zich. De mate waarin en de manier waarop verschilt per wereldbeeld.

VRAAG EN AANBOD VAN ENERGIE: WEST EUROPA EN NEDERLAND

II

II /

Bijlage


48

BIJLAGE


Project perspectief: Minder energiegebruik

zijn ‘achterstand’ in autodichtheid en

WONINGEN EN GEBOUWEN

door andere leefstijl?

elektriciteitsgebruik op het OECD-

Het aantal woningen en gebouwen is

In de jaren 1995-98 heeft het Ministerie van

gemiddelde in snel tempo in.

afhankelijk van de omvang van de bevolking, de gemiddelde gezinsgrootte en

VROM een groot onderzoek gedaan naar de relatie tussen leefstijl en energiegebruik.

Gebruikersgroepen van energie

de economische ontwikkeling (utiliteit, industrie). Rekening wordt gehouden met

Twaalf gezinnen werden uitgedaagd om hun directe en indirecte energiegebruik te

CONSUMENTEN

een woningvoorraad van 7,5 tot 8,5 mil-

verminderen bij een gelijktijdige stijging van het

De Nederlandse bevolking telt anno 2000

joen in 2030 (RPD, 1997); over de

inkomen. Het resultaat was dat men eenderde

16 miljoen mensen; in 2050 zijn dat er

ontwikkeling van kantoren en bedrijfsruim-

minder energie gebruikte dan vóór het project,

volgens de meest recente prognoses (CBS,

te is minder bekend. Behalve van hun

waarvan het merendeel op het ‘indirecte

1998) 15,7 tot 18,9 miljoen.

aantal en hun volume hangt het toekom-

energiegebruik’. De leefstijl van de deelnemers

In het eerste geval dus een afname ten

stig energiegebruik van deze gebouwen af

bleek ingrijpend veranderd (‘selectief consume-

opzichte van 2000; in het tweede geval is

van het saldo van de trends naar energie-

ren’, ‘kiezen voor kwaliteit’) maar later is

er omstreeks 2050 sprake van stabilisatie

zuinig bouwen, naar comfortverhoging en

gebleken dat het gedrag uit de proefperiode

op een hoger niveau.

gebruiksintensivering: • Energiezuinig bouwen: Gebouwen zijn

nauwelijks beklijft.

Het energiegebruik van de Nederlandse

een dankbaar object voor energiebe-

consument is de afgelopen 15 jaar met

sparende maatregelen: de technieken

een kwart toegenomen, vooral door toe-

zijn bekend en eenvoudig toepasbaar,

name van het elektriciteits- en autogebruik.

vooral bij nieuwbouw.

Efficiencywinst op die terreinen is door de

Nieuwe gebouwen zullen dan ook

gebruikstoename per saldo teniet gedaan.

energiezuiniger zijn dan bestaande;

Er is onder Nederlandse consumenten niet

door sloop en nieuwbouw neemt de

één integraal milieuvriendelijke leefstijl te

gemiddelde energie-efficiency van

onderscheiden (SCP, 1999): de Nederlandse

gebouwen dan ook toe tot er een

consument is consequent milieu-

stabilisatie van het gebouwgebonden

(on-)vriendelijk binnen één bepaald domein

energiegebruik op een laag niveau

van gedragingen, maar kan in een ander

optreedt door de sterk verminderde

domein volkomen ander gedrag vertonen -

meeropbrengsten. In 2050 is dan niet

met de auto naar de biobak bijvoorbeeld.

het gebouw of de installatie, maar het

Als milieubesparend gedrag moeite of tijd

gebruikersgedrag bepalend voor het

kost, als men er bewegingsvrijheid of

energiegebruik. In het wereldbeeld

comfort voor moet inleveren, laat men het.

Solidariteit hoort een relatief groot

Hoewel er nuances mogelijk zijn per

aandeel stadsverwarming. In Vrijhandel

wereldbeeld, is de veronderstelling gerechtvaardigd dat de Nederlandse

is dat micro-warmtekracht. • Comfort: Consumenten en werknemers

consument bij toenemende welvaart zal

vragen om meer comfort in de woning

kiezen voor een groter comfort (‘gemak

en op de werkplek, wat kan leiden tot

dient de mens’). Het bijbehorende wereld-

een grotere energievraag voor bijvoor-

beeld is Vrijhandel. Dit uit zich in de wens

beeld klimaatregeling (koeling).

naar een optimaal gebruiksgemak van

Meer comfort kan ook betekenen:

energiegebruikende apparatuur, verdere

groter en minder compact bouwen,

elektrificatie en het uitbesteden van

grotere ramen - wat direct strijdt met de

energie- of ‘comfortdiensten’. Daarnaast

trend naar energiezuinig bouwen.

zijn er wel kansen voor het verkopen van

Omdat deze grote comfortabele gebou-

een ‘groen’ imago.

wen duurder in bouw en gebruik zijn, is het doorzetten van deze trend sterk afhankelijk van de welvaartsontwikkeling.


49

Doorbraaktechnologie in de

Outlook), evenals de verdeling over

maakindustrie

II /

bezettingsgraad van gebouwen, de

sectoren (34% chemie, 13% basismetaal,

Toepassing van een ‘doorbraaktechnologie’

24-uurseconomie leidt tot een hogere

50% overig). Op die termijn zijn de al

zorgt voor een sprongsgewijze verbetering van

benutting van infrastructuur.

genoemde vestigingsplaatsvoordelen

de energie-efficiency door een drastische ingreep

Woningen worden vaker als tweede

voldoende voor een behoud van zware en

in het fabricageproces.

werkplek gebruikt, maar anderzijds kan

chemische industrie in Nederland, zoals

De terugverdientijd is 5 tot 20 jaar.

individualisering en grotere arbeids-

bijvoorbeeld in het wereldbeeld Solidariteit.

Zes technologiegroepen worden onderscheiden

participatie juist tot minder gebruik van

Een groot deel van het industriële energie-

(ADL, 1997), te weten:

de woning leiden. Tenzij uiteraard het

gebruik is bestemd voor het genereren van

• Herontwerp van processen

telewerken populair wordt. Voor de

proceswarmte (40% warmte, 40% stoom).

• Geavanceerde katalyse

hoogte en soort energievoorziening van

De toekomst is aan nóg efficiëntere

• Procesintegratie en intersectoraal

gebouwen wordt de ruimtelijke

technieken, vooral processen zonder

ordening steeds belangrijker.

thermische, maar met katalytische of

• Geavanceerde procescontrole en sensors

Compacte bouw is relatief energiezuinig

fysische omzettingen (US DoE).

• Scheidings- en droogtechnieken

exploitatie van (rest-)warmtenetten.

Tevens wordt energie bespaard door de

• Biotechnologie

Vooral als het wereldbeeld Solidariteit

energiebehoefte van de verschillende


BIJLAGE

blijft tot 2020 gelijk (S&P, European

plekken leiden tot een hogere effectieve

realiteit zou worden, is deze ontwikke-

processtappen te integreren via cascade-

Blok e.a. (VCE 1996) concludeerden dat door

ling te verwachten. Hiermee is op

ring van energiestromen. Vanwege de aard

toepassing van dit soort systemen een efficiency-

grotere schaalniveaus dan de woning

van de industriële warmtevraag (60% van

verbetering van 60 tot 90% in de industrie

nog verdere energie-efficiency te bewerk-

het industriële energiegebruik is warmte

mogelijk is.

stelligen (zie tabel 10).

van lage temperatuur) zal de warmtepomp

• Gebruiksintensivering: flexibele werk-

en biedt mogelijkheden voor aanleg en

(o.a. membranen, impulsdrogen)

veel worden toegepast, al dan niet in INDUSTRIE

combinatie met gebruik voor koeling.

Van de primaire energie in Nederland (ex.

De overblijvende restwarmte wordt zoveel

feedstocks) wordt momenteel 20%

mogelijk lokaal afgezet. Ook in de indus-

gebruikt door de industrie. Dit aandeel

trie neemt de elektrificatie toe.

TABEL 10: ruimtelijke inrichting Nederland 2030 (RPD, 1997) Om een idee te krijgen van de ruimte- en investeringsclaims in de komende decennia zette de RPD in 1997 een aantal ontwikkelingsrichtingen voor Nederland naast elkaar.

NAAM

WAARDENORIËNTATIE

RUIMTELIJKE PATRONEN

Palet

Vestigings- en

Combinaties van wonen,

Individueel tussen,

(Vgl: Vrijhandel)

bewegingsvrijheid

werken en recreëren

collectief binnen steden

Parklandschap

Ontspannen

Stad en land verweven,

Individueel, regionaal,

groene ruimte is woongebied

elektronische snelweg

(Vgl: Solidariteit)

Stromenland

Handel en verkeer

(Vgl: Ecologie)

restwarmtegebruik

VERVOERSKEUZE

Water en verkeersnetwerken

Collectief, gebundeld

ordenen het land

en ingepast

Collectief

Stedenland

Scheiding van stad

Concentratie van wonen en

(Vgl: Isolatie)

en land

werken in stedennetwerk


50

BIJLAGE


Voedsel en voedselproductie in 2040 (DTO

Elektriciteit wordt steeds meer toegepast

LANDBOUW EN VEETEELT

1997)

voor aandrijvingen, procesbesturing,

Momenteel gebruikt de landbouw 70%

Tendenties in de vraag

conditionering, scheidings- en recyclage-

van het Nederlandse landoppervlak, maar

• Meer variatie, multiculturaliteit op het bord

doeleinden, drogen, bakken, smelten,

in de toekomst wordt deze ruimteclaim

• Gemaksvoedsel, meerdere maaltijdjes per dag

indampen, alsmede om chemische reacties

ondergeschikt aan die van wonen, werken,

• Gezondheid en kwaliteit: voedsel is informatie

op gang te brengen of te houden.

recreatie en natuur. De komende 30 jaar

• ‘Groene’ en ‘natuur’- producten

Deze situatie sluit nauw aan bij het wereld-

gaat er ongeveer een kwart van het

beeld Vrijhandel. In de meer traditionele

bestaande landbouwareaal af: “het totale

Tendenties in het aanbod

elektriciteitstoepassingen (aandrijving) is

landbouwareaal is tussen 1980 en 1995

• Terug naar gemengde, regionale land-

overigens nog een forse efficiencywinst

afgenomen met 55.000 ha, een oppervlak-

te boeken, bijvoorbeeld door een betere

te groter dan de Noordoostpolder (....) en

regeltechniek.

dit proces zal naar verwachting doorgaan”

bouwbedrijven met gesloten bio-kringlopen • High tech gewasproductie in kassen

(RPD). Sterk afhankelijk van het wereld-

op zonne-energie

Bijzondere aandacht vergt nog het gebruik

beeld is de richting waarin de ontwikkeling

van energiedragers als grondstof (feed-

van de resterende agrarische bedrijfstak zal

• Combinatie met natuurbeheer en recreatie

stock), vooral in de kunstmest- en chemi-

gaan: intensivering en zelfs industrialisering

• Gewasmodificatie en plantaardig ‘vlees’

sche industrie. In Nederland gaat het

is mogelijk, maar evengoed kan extensive-

daarbij momenteel om 40% van het finale

ring plaatsvinden in de richting van natuur-

energiegebruik in de industrie; wereldwijd

en recreatie-gerichte ondernemingen.

gaat het om 6 tot 8% van het totale

De glastuinbouw heeft bij een hoge

gebruik van fossiele energiedragers.

economische groei en open markten nog

In het DTO-programma denkt men dat de

goede kansen, maar bij lagere groei zou

toekomstige grondstof van de chemie niet

de huidige oppervlakte aan glasteelt de

uit fossiele energiedragers, maar uit bio-

komende decennia halveren (RPD).

• Combinatie met grondstof- en energieproductie

(novel protein food)

massa zal bestaan. Verwezen zij naar het wereldbeeld Vrijhandel. De route daarheen

VERKEER EN VERVOER

zou gaan via synthesegas (de toepassing

Het energiegebruik voor verkeer is vanaf

van CO, CO2 of CH4, ook wel genoemd de

een bepaald inkomensniveau per hoofd

C1-chemie), in eerste instantie nog op

dominant in de energieontwikkeling.

basis van olie en aardgas, later op basis

In de meeste wereldbeelden is de behoefte

van plantaardig materiaal.

aan fysieke mobiliteit groot, ondanks het

TABEL 11: doorlooptijden nieuwe systemen

ZEEVAART

LUCHTVAART

WEGVERKEER

mondiaal

mondiaal/ continentaal

continentaal/ regionaal

technisch concept - prototype

5 -100

5 -100

5 -100**

prototype - demonstratieversie

10

8

5

demonstratieversie - 1e serieproductie

10

10

8

uitfaseren bestaande productie

15

7

15

laatste ‘oude’ voertuig afgevoerd *

40

25

12

totaal benodigde doorlooptijd

75

50

40

in geval andere brandstof: periode

55

32

27

ja

beperkt

nee

Schaal

met dubbele energie-infrastructuur * mogelijkheden tot aanpassing

** bijvoorbeeld de Sterlingmotor: ontworpen in de 19e eeuw, nog geen prototype gebouwd.


51

• Scheepvaart: schepen kunnen eenvoudiger

waarop aan de groeiende energievraag

nieuwe technologie toepassen, maar de

biomotor

II /

voor het verkeer kan worden voldaan is

introductie ervan zal pas plaatsvinden als

Tegenover het anno 2000 dominante, want

sterk verschillend; de technieken zijn er,

de kosten tot het zeer lage huidige

bewezen automobielconcept (Otto- of diesel-

maar voor de overschakeling op een

niveau dalen. De zeevaart vereist dat de

motor, energieopslag in het voertuig, olie-

andere energiesysteem is veel tijd nodig.

motor eenvoudig aan boord te herstel-

producten) zet men in gedachten eerst de

De overgang vergt een zekere flexibiliteit,

len is; ook in dit opzicht is de simpele

elektrische auto. Voordelen: eenvoudiger motor-

zodat het oude en nieuwe systeem naast

explosiemotor moeilijk vervangbaar.

concept (constant toerental e.d.), hogere


BIJLAGE

toenemende gebruik van ICT. De manier

elkaar kunnen functioneren.

In gedachten van benzine- naar

efficiency (de elektromotor zet 90% van de

De bestaande infrastructuur van de

elektriciteit om in nuttige beweging, de

Tabel 11 geeft aan dat zelfs op een termijn

automobielindustrie (productielijnen,

verbrandingsmotor 15%).

van een halve eeuw, een volledige over-

toeleveranciers) speelt een belangrijke rol.

Nadeel: elektriciteit is moeilijk op te slaan, een

gang naar nieuwe voortstuwingssystemen

In de autofabrieken is veel kapitaal

accu opladen kost uren, de energiedichtheid is

onwaarschijnlijk is: in 2050 is deze nog in

geïnvesteerd en met de productie van

80 keer kleiner dan van een benzinetank.

volle gang. In de sector wegverkeer is een

auto’s zijn zeer veel arbeidsplaatsen

In gedachten evolueert de elektrische auto dan

kortere overgangsfase mogelijk; verkorting

gemoeid. Daardoor klinkt het belang

naar de elektrische auto met brandstofcel op

van de overgangsperiode betekent altijd

van de autoindustrie vaak ook door in de

waterstof. Voordeel: de energiedrager kan

een zekere kapitaalvernietiging.

politieke standpunten.

gewoon worden meegenomen, nog steeds

Of de maatschappij dit wil accepteren hangt af van het wereldbeeld. In principe

2 à 3 keer efficiënter dan de verbrandingsmotor.

b. Isolatie en/of Ecologie:

Nadeel: de lage energiedichtheid van waterstof.

zijn er vier technologiepaden denkbaar

Overstap naar brandstofcel op

Bij normale T(emperatuur) en P(druk) is 36.000

voor de toekomstige mobiliteit.

fossiele brandstof

liter waterstof nodig om 500 km te kunnen rijden, dus zijn cryogene tanks en robot-

a. Vrijhandel: Doorontwikkeling van

Gedwongen door de overheid (met name

vulstations nodig. Ander nadeel: het onder druk

bestaande technologie (explosie-

in Californië) richt de automobielindustrie

koelen van waterstof kost eenderde van zijn

motoren en gasturbines)

zich op de brandstofcel om zeer lage uit-

energie. Dus komen de gedachten op de brand-

stoot van CO, NOx en VOS te bereiken.

stofcelauto op methanol, met een reformer om

• Wegverkeer: door het toepassen van

Als brandstof gebruiken deze auto’s olie-

onderweg zelf waterstof te maken.

nieuwe motorregeling, betere trans-

producten of biobrandstoffen. Bijkomend

Voordeel: het rendement van reformer, bsc en

missie en lichtere materialen kunnen

voordeel is dat de aandrijflijn nafta -

elektromotor is 38%.

personenauto’s de helft minder brand-

reformer - brandstofcel - elektromotor een

Nadeel: stoomreforming van methanol

stof gebruiken dan nu.

hoger rendement heeft dan de explosie-

vereist 280 graden Celsius.

Voor vrachtwagens is het potentieel

motor; een reductie van ca. 60% op het

Tweede nadeel is de CO2-emissie. Zodat we

kleiner. Ook de aard van het gevraagde

energiegebruik is mogelijk.

tenslotte uitkomen op een brandstofcelauto op

transport is van invloed: een grotere

Ook voor zwaar transport op de weg én

methanol uit biomassa.

vrachtwagen betekent een lager

op het water is deze technologie aantrek-

energieverbruik per ton, maar vraagt wel

kelijk om aan de emissie-eisen te voldoen.

om transport van grote eenheden en

Voor de scheepvaart is de prijs van aan-

een betere logistieke organisatie.

drijflijn en brandstof van doorslaggevend

• Luchtverkeer: In de luchtvaart is de gas-

belang. Voorwaarde voor een succesvolle

turbine dominant (turboprop, turbofan

marktpenetratie is de massaproductie

en ‘gewone’ jet); zuinigheid is een eerste

van betrouwbare brandstofcellen in ver-

vereiste om grotere ladingen te kunnen

schillende vermogensklassen tegen een

vervoeren. Betrouwbaarheid en laag

prijs die vergelijkbaar is met de huidige

gewicht zijn zo belangrijk dat die de

prijs van explosiemotoren. Dit betekent

introductie van nieuwe technologie ver-

dat de productieprijs van de brandstofcel

tragen - nieuwe motoren zullen een zeer

nog met een factor 10 ten opzichte van nu

uitgebreide experimentele fase kennen.

moet dalen.


52

BIJLAGE

c. Solidariteit: Overstap naar brandstof-

2. Het aanbod van energie

d. Ecologie: Doorontwikkeling

cel op waterstof

elektrische voertuigen


Samenstelling van het energieaanbod Mogelijk is ook de rechtstreekse voeding

Belangrijke componenten van de auto met

van de brandstofcel met waterstof, zonder

brandstofcel zijn tevens onderdeel van de

Het primaire energiegebruik van Europa,

tussenkomst van een reformer in het voer-

elektrische voertuigen. Goed bruikbare

met 75 EJ ca. 20% van het wereldtotaal,

tuig. Vloeibare motorbrandstoffen (olie of

opslag in accu’s zal beschikbaar komen en

bestaat voor meer dan 80% uit fossiele

biobrandstof) worden dan volledig door

er is zeker een potentieel voor elektrisch

energie. De situatie is in termen van

waterstof vervangen. Nodig is een aantoon-

transport in steden en andere kleinere

Gebruik (G), Productie (P), en Reserves

baar voordeel van centrale waterstof-

afstanden. De vraag is echter of elektrisch

(R)(R) als volgt: alles in EJ, R/P en R/G in

productie boven de productie in het voertuig

transport op langere afstanden voordelen

jaren (Zie tabel 12,BP/Amoco).

(in de reformer). De techniekontwikkeling

biedt boven de brandstofcel of explosie-

van waterstofopslag (metaalhydriden, nano-

motor als aandrijflijn.

Bovenstaande cijfers hebben betrekking op

tubes e.d.) zal voldoende voortgang moeten

Voor bredere toepassing is het nodig dat

geheel Europa; de eigen energievoorraden

maken om de overstap mogelijk te maken,

de opslagtechnologie een paar stappen

van West-Europa zijn nog kleiner.

maar valt niet voor 2020 te verwachten

verdere ontwikkeld wordt.

De EU heeft momenteel 2% van de wereld-

(Shell). Gezien de lange productietijden in de

Belangrijk is dat de overgang naar

reserves olie, 3,6% van aardgas, 12,4%

autowereld zal deze overstap - zo die er al

elektrische voertuigen snel kan beginnen

van steenkool en 3% van uranium.

komt - zeker niet voor 2050 voltrokken zijn.

en zowel zeer geleidelijk als snel kan gaan:

Alleen Japan heeft een nog slechtere voor-

Van belang is ook dat hiervoor een geheel

de infrastructuur is reeds aanwezig.

raadpositie. De olie- en gasafhankelijkheid

nieuwe brandstofvoorzieningsstructuur moet

van de EU zal toenemen van 65% in 1995

worden aangelegd. Voor de lucht- en

tot 80% in 2020 (Appert e.a.); de Europese

scheepvaart is de ontwikkeling te langzaam

primaire energievraag bestaat dan voor

om in 2050 van significante betekenis te zijn.

46% uit olie en voor 41% uit gas.

TABEL

12: kerncijfers Europa (BP/Amoco, USGS)

Europa

Olie Aardgas Kolen TABEL

Gebruik Productie

P/G

Reserves

R/P

R/G

nog onontdekt (USGS)

113

8

3

125 330

31,8

13,6

0,43

16

10,3

0,64

196

19

12

14,7

10,9

0,74

2280

209

155

13: prognoses voor Europa

Europa

IIASA/WEC 2000

kolen

consumptie van primaire energie productie

gas

finaal energiegebruik consumptie van primaire energie productie

kernenergie olie

2050

11 - 16

1,5 - 24,5

8,5 - 10,5

1,25 - 12,5

9 - 11

8,5 - 22

12,5 - 14

10 - 30,5

8-9

6 - 7,5

consumptie van primaire energie

8

5 - 41

productie

8

5 - 41

finaal energiegebruik

19,5 - 21,5

1,5 - 18

consumptie van primaire energie

23,5 - 25,5

4 - 29,5

9 - 11,5

1,5 - 17

productie finaal

industrie

14 - 15

6,5 - 12

energie-

diensten

15,5 - 17,5

14,5 - 28,5

gebruik

transport

13 - 15

8 - 23,5


Fossiele brandstoffen

in het verkeer dan ook nauwelijks worden

OLIE

chemie, raffinage en bunkering in Neder-

Oost-Europa) vrij weinig veranderen,

Nederland is een belangrijke schakel in de

land dominante gebruikers.

behalve in het gebruik en de productie van

West-Europese olievoorziening: van de

kolen. Deze variatie is volgens hun zeer

bijna 150 miljoen ton olie(-producten) die

Hun onderlinge verwevenheid, de nabij-

afhankelijk van de vraag of er een

wordt geïmporteerd, wordt jaarlijks 25 mil-

heid van de afzetmarkt, een gunstige

gemeenschappelijk CO2-beleid gevoerd

joen ton in eigen land gebruikt terwijl er

infrastructuur en de ‘lock-in-effecten’ van

wordt en dus afhankelijk van het wereld-

nog eens 15 miljoen ton gebunkerd wordt;

de noodzakelijke grote investeringen maken

beeld. Als het beleid wordt gericht op

de rest is al dan niet na bewerking in de

dat deze bedrijvigheid voorlopig wel in

stabilisatie van de CO2-uitstoot zou gebruik

vijf raffinaderijen bestemd voor doorvoer.

Nederland blijft. Een grotere afstand tot

en productie van steenkool zich stabiliseren

De herkomst van deze oliestroom is nu

de oliebronnen en strengere milieu-eisen

op 8,5 tot 17 EJ in 2050 (nu: 10,5 EJ)

voor 2/3 het Midden-Oosten en 1/3 daar-

kunnen deze bedrijvigheid op langere

Als er geen reductieafspraken komen kan

buiten. Gezien de uitputting van Europese

termijn uit Nederland doen verdwijnen.

dat leiden tot een vervijfvoudiging van het

bronnen, neemt de Europese afhankelijk-

Europese kolengebruik tot 50 EJ in 2050.

heid van het Midden-Oosten weer toe.

AARDGAS

Van olie en gas neemt het gebruik in alle

De olieafhankelijkheid van Europa stijgt de

De Europese gasmarkt is, vanwege de

scenario’s licht toe en de productie licht af.

komende 20 jaar van 50 naar 75%. In en

beperkte vervoerscapaciteiten, meer

IIASA/WEC geeft de volgende prognoses:

rondom Europa is de oliesituatie als volgt:

regionaal van opzet dan de oliemarkt.

zie tabel 13

zie tabel 14.

Het West-Europese gas (uit Noorwegen,

Een overeenkomst in alle scenario’s is de

Het ten einde lopen van de goed en goed-

Koninkrijk) raakt met name in de wereld-

toenemende vraag naar flexibele, comfor-

koop toegankelijke olievoorraden

beelden Vrijhandel en Solidariteit na 2020

tabele en schone brandstof: elektriciteit en

(zie hoofdstuk 2) zal de prijs van ruwe olie

op. De productie zal de sterk stijgende

gas. Dit geldt ook voor alle wereldbeelden,

doen stijgen. Omdat de prijs van eindpro-

vraag niet kunnen bijbenen en er zal meer

hoewel de eis van schone energie wel

ducten, zoals benzine, voor het overgrote

geïmporteerd moeten worden.

verschilt: in Vrijhandel is deze eis onder-

deel afhangt van bewerking, accijnzen en

De importafhankelijkheid die nu 1/3 is, is

geschikt, in Isolatie en Ecologie geldt de

heffingen, zal deze slechts beperkt door

over 20 jaar 2/3 en over 50 jaar bijna com-

eis alleen voor de directe omgeving.

deze prijsverhoging worden beïnvloed.

pleet. Deze import komt nu nog voor 3/4

In Ecologie ligt voorts nog de nadruk op

En gezien de ook nog eens lage prijs-

uit Rusland via pijpleidingen, maar in 2050

duurzame energie en energiebesparing.

elasticiteit zal de vraag naar olieproducten

komt deze uit alle omliggende gasvelden

Duitsland, Nederland en het Verenigd

Terwijl de niet-OECD-landen, vooral in Azië, meer dan 50% van de wereldwijde

TABEL

14: verdeling olieproductie nu en straks

Land/regio

energievraag voor hun rekening gaan

Aardolieproductie 1998 (PJ per dag)

Bewezen aardoliereserves (EJ)

nemen, moet aardgas in de toekomst vooral uit de voormalige Sovjet Unie (40% van de bewezen voorraden), het Midden-

Noorwegen en Verenigd Koninkrijk

34,5

92

Midden-Oosten

132

3870

Algerije en Libië

17,25

230

Oosten en Noord-Afrika (samen 30% van

Nigeria

11,5

132

de bewezen voorraden) komen.

Rusland

40

373

Wanneer dit gas de grens niet overkomt,

TABEL

Aardgasproductie 1998 (EJ)

Bewezen aardgasreserves (EJ)

15: verdeling gasproductie nu en straks

blijft Azië op kolen aangewezen en krijgt West-Europa met tekorten te kampen.

Land/regio

Europa

11,5

190

Midden-Oosten

7,5

1900

Noord-Afrika

3,75

225

Nigeria

0,2

150

Rusland

27

2150


geheel Europa (d.i. inclusief Midden- en

II /

afgeremd. Naast transport blijven petro-

decennia in de energievoorziening van

BIJLAGE

Matsuoka et al. (AIM96) zien de komende

53


54

BIJLAGE


Iran

(zie tabel) door pijpleidingen of in de vorm

De nodige infrastructuur brengt daarnaast

Met meer dan 20 biljoen m3 gas (750 EJ) in de

van LNG. De gassituatie in de gebieden

hoge kosten met zich mee, waarvan het de

grond beschikt Iran over de op een na grootste

rond Europa is als volgt (BP 1999 en USGS

(wereldbeeldafhankelijke) vraag is of men

bewezen gasreserve. Daarvan wordt steeds

2000): tabel 15

die op zal willen blijven brengen. Zo kost de geplande Yamal-pijpleiding (capaciteit

minder afgefakkeld, steeds meer binnenlands geconsumeerd en steeds meer geëxporteerd.

Gas is in 2050 de meest verhandelde ener-

60 - 80 mrd m3 per jaar over 4000 km)

De export moet vooral door buizen gaan omdat

giedrager. Rusland exporteert dan 100 tot

25 - 30 mrd $ (Energy Charter 1998).

Iran niet beschikt over LNG-fabrieken. Iran heeft

500 miljard m3 gas per jaar (dat is 4-19 EJ;

Overige grote geplande pijpleidingen naar

grootse plannen voor de aanleg van netwerken

IIASA/WEC); in bepaalde scenario’s maakt

Europa zijn (Cedigaz, 1995): tabel 16

richting India, Pakistan, Turkije, Ukraïne en

de technologische vooruitgang onconven-

Midden- en Oost-Europa. In zijn meerjarenplan-

tioneel fossiel en duurzaam eerder moge-

Nederland heeft binnen West-Europa nog

nen (tot 2020) anticipeert Iran op het einde van

lijk, in andere is er een hoge groei van de

een bijzondere positie door de uitgebreide

zijn olievoorraden en doet het voorstellen om

energievraag, maar zijn er geen alternatie-

gasinfrastructuur en de eigen voorraden.

de laatste olieopbrengsten te gaan investeren in

ven beschikbaar.

Volgens de laatste gegevens resteert thans

gasinfrastructuur (IEA, Middle East Oil and Gas,

Of de benodigde pijpleidingen en LNG-

nog 800 miljard m3 uit bekende velden en

1995).

overslaginfrastructuur er de komende

wordt nog 325 miljard m3 verwacht

50 jaar zullen komen hangt af van het

(‘futures’). Als de productie in hetzelfde

Windrijk Europa?

wereldbeeld: in ‘Isolatie’ raakt West-Europa

tempo doorgaat als nu (75 miljard m3 per

Greenpeace heeft uitgerekend wat het zou

afgesloten van de gasbronnen van

jaar, Gasunie) is het over 28 jaar, inclusief

betekenen als 10% van de wereldbehoefte aan

Centraal-Azië en het Midden-Oosten, in

de futures, afgelopen.

elektriciteit in 2020 uit windenergie zou komen:

‘Ecologie’ is er geen waardering voor

een opgesteld vermogen van 1200 GWe

grootschalige LNG-aanlanding.

(nu: 10 GWe) en een productie van 3000 TWh (nu: 20). In 1998 was het Europese windTABEL

16: geplande pijpleidingen naar Europa

vermogen 6,5 GWe. Duitsland was Europees kampioen met 3 GWe. Het Greenpeace-scenario

herkomst

bestemming

Capaciteit mrd m3 /jr / (EJ/jaar)

Rusland

Europa

60 - 80 (2,25 - 3)

Barentzszee

Finland

10 - 12 (0,38 - 0,45)

Turkmenistan

Turkije

31 (1,17)

Libië

Italië

8 - 10 (0,30 - 0,38)

PJ primaire brandstof uit, ofwel 110 miljard m3

Qatar

Europa

30 (1,13)

aardgas (bij een STEG-rendement van 55%).

Iran

Europa

32 (1,20)

Reden 2: dit alles scheelt 215 Mton CO2 in

Rusland

Turkije

17 (0,64)

voor West-Europa is 220 GWe windvermogen in 2020 (wv. 70 offshore) met een jaarproductie van 540 TWh: een verdertigvoudiging. Waarom zou Europa die weg op gaan? Reden 1: deze windenergie spaart jaarlijks 3500

2020, ofwel 5% van de emissie in dat jaar. TABEL

17: verschillende soorten gas

Bron/grondstof

Techniek

Waterstof

Synthese gas

SNG

X

X

Biomassa/ kolen

Vergassing

X

Biomassa

Pyrolyse

X

Biomassa/ aardgas

Plasmascheiding

X

Biomassa

Vergisten

Elektriciteit

Elektrolyse

X

Direct zonlicht

Divers

X

Aardgas/olie

Steam reforming Partiële oxidatie

X

X

X


55

Kolen wordt gebruikt voor de basislast-

Geïntegreerde plantconversie

Meerdere gassen kunnen benut worden

productie van elektriciteit en als feedstock;

Groene planten zetten zonlicht om in chemische

II /

als energiedrager. Naast aardgas (in ver-

ook kan er met bewezen techniek SNG en

energie met een efficiency van 6,7%

schillende samenstellingen) gaat het om

een vloeibare motorbrandstof uit geprodu-

(Hall e.a., Renewable Energy, 1993). Planten

synthetisch aardgas (SNG), biogas (een

ceerd worden. Al enkele decennia is er

gebruiken maar 50% van het invallende zonlicht

gasmengsel uit afval of biomassa), synthe-

wereldwijd een ontwikkeling naar het

en daarvan slechts 80% voor fotosynthese;

segas (een mengsel van koolmonoxide en

gebruik van koolwaterstoffen met een

ook gaat nog een deel op aan nachtademhaling.

waterstof, te vergelijken met het vroegere

lager koolstofgehalte (van steenkool naar

Het lijkt dus aantrekkelijk, het fotochemische

stadsgas) en waterstof. Behalve voor aard-

olie naar aardgas). Deze tendentie zal zich

proces van de groene plant ‘na te bouwen’

gas en biogas geldt dat de gassen gepro-

voortzetten, zeker als de brandstofceltech-

zonder deze nadelen. Een omzetting van zon-

duceerd moeten worden. Dit kan zowel uit

nologie doorbreekt (BP/Amoco). Ook in

licht in chemische energie met een efficiency

duurzame energie als uit fossiele energie,

Europa nemen productie en consumptie

van meer dan 15% is met zo’n ‘kunstmatig blad’

zoals blijkt uit tabel 17 (Novem/GAVE,

van kolen ieder jaar verder af onder invloed

zeker haalbaar.

1999).

van sociale en klimaatdoelstellingen.


BIJLAGE

ANDER GAS

Een breuk van deze trend kan optreden als Een vergaande vorm van de inzet van

het mogelijk wordt om kolen schoon (‘clean

‘ander gas’ is de ‘waterstofeconomie’.

coal’, bijlage 1) en koolstofvrij (CO2-opslag)

Hierbij gaat men uit van een geleidelijke

te gebruiken, of als de aanvoer van olie en

Golfenergie

overgang van aardgas- naar waterstof-

gas langdurig verstoord zou zijn.

verschillende ‘wave power generators’

gebruik. Het benodigde waterstof zou in

Nieuwe duurzame energie

(0,1-1 MW) zijn sinds de eerste oliecrisis in

eerste instantie uit kolengas, aardgas of

Niet-fossiele energie: duurzame ener-

het Verenigd Koninkrijk en Ierland ontwikkeld.

biomassa geproduceerd worden en bij-

gie en kernenergie

Een Nederlandse vinding is de Archimedes

gemengd met bestaande gasstromen

Water Schommel (2 MW pilot, 8 MW operatio-

(bijmenging tot 17% waterstof is in de

DUURZAME ENERGIE

huidige Nederlandse aardgasstructuur geen

Naar verwachting zullen duurzame

probleem); de vrijkomende CO2 wordt

energiebronnen het meest in trek zijn voor

Getijdenenergie

opgevangen en opgeslagen.

de productie van elektriciteit. In 2050 heeft

in Europa zijn meer dan 100 plaatsen geschikt

Op langere termijn zou dan pure waterstof

stroom uit windenergie ongetwijfeld een

(potentieel 50 TWh per jaar) voor getijdencentra-

gebruikt worden, geproduceerd door

met andere elektriciteit concurrerende

les. Nieuw is de ‘onder-watermolen’ (Seaflow,

elektrolyse van water met stroom uit zon-

kostprijs gekregen. In Nederland is de

prototype 300 kW); een Nederlands proefproject

licht of andere energiebronnen die geen

capaciteit op land beperkt wegens

behelst een 800 kW centrale in de Vliestroom.

CO2-emissie hebben. In die gedachtegang

concurrentie met andere gebruiksmogelijk-

komen er waterstofnetten zoals de aard-

heden; naar schatting is de maximale

Aardwarmte

gasnetten van nu; het waterstof wordt

capaciteit van landlocaties 2000 à

de temperatuurgradiënt in de aardkorst is ca.

gebruikt in brandstofcellen (mini-, micro-

3000 MW. Offshore zijn de mogelijkheden

3 graden per 100 meter. Op geringe diepte is

WKK of auto’s).

groter (grotere vermogens, gunstiger wind-

warm water van lage temperatuur beschikbaar;

De ontwikkeling van technologie die

klimaat) al staan daar de aanlegkosten van

op grote diepte (2 tot 3 km) is het gesteente

hiervoor nodig is en de wil om deze ook

elektriciteitskabels tegenover. ECN schat

(‘hot dry rock’) 100 tot 200 graden.

toe te passen, is het meest aanwezig in het

dat al in 2020 het Europese offshore-

wereldbeeld Solidariteit.

potentieel 15.000 MW kan bedragen; in 2050 kan het nog aanzienlijk groter zijn

KOLEN

als de Noordzeelanden daarvoor een dui-

Kolen is en blijft voor West-Europa de

delijke keuze maken. In drie van de vier

energiebron voor “als de nood aan de man

wereldbeelden is offshore windenergie een

komt”, zoals in het wereldbeeld Isolatie: er

aantrekkelijke optie: in Isolatie vanwege de

is genoeg, ook in Europa zelf (in Duitsland

bijdrage aan energie-onafhankelijkheid,

en Polen) en de prijzen zijn stabiel.

in Solidariteit door de bijdrage aan vermindering van broeikasgasemissies en

nele versie).


56

BIJLAGE


Versnellergedreven systemen

in Vrijhandel omdat het op den duur een

transport (energieverlies, kosten) maken

In het Europese onderzoekscentrum CERN is

goedkope bron van elektriciteit is. Alleen in

dat deze warmte vooral decentraal zal

door o.m. professor Rubbia een geheel nieuw

Ecologie is de ontwikkeling meer beschei-

worden toegepast; dat wil zeggen op

reactorconcept ontwikkeld.

den, waar het grootschalige karakter van

woning- of wijkniveau.

Zo’n Accelerator Driven System (ADS) bestaat uit

deze technologie minder gewenst is.

Deze mogelijkheden zullen naar alle waarschijnlijkheid standaard in het gebouw-

een hoog-energetische protonenversneller en een subkritische (kweek)reactor. De eerste kost

Verwacht wordt dat elektriciteits- en warmte-

ontwerp zijn opgenomen. Warmtepompen

weliswaar veel energie, maar de versplijtingen in

productie uit afval en biomassa in 2050

kunnen algemeen worden toegepast in de

de kweekreactor leveren daar een veelvoud van

gangbare praktijk is geworden. De schaal

utiliteitsbouw (gecombineerde koude- en

op. De techniek biedt bovendien de mogelijkheid

ervan hangt af van het wereldbeeld.

warmtelevering).

om het probleem van het radioactief afval op te

In de wereldbeelden Ecologie en Isolatie is

lossen: de gevaarlijkste, langstlevende isotopen

het gebruik van biomassa lokaal, maar in

NUCLEAIRE ENERGIE

worden getransmuteerd of verspleten.

Vrijhandel en Solidariteit internationaal

West-Europa is voor zijn elektriciteitsvoor-

Het totale systeem is passief veilig, maar de

georiënteerd. Energieproductie met PV is

ziening momenteel voor eenderde aange-

kosten van elektriciteitsproductie zullen waar-

mogelijk, mits de veronderstelde tendentie

wezen op kernenergie.

schijnlijk aanzienlijk zijn.

naar lagere productiekosten en kWh-

Het meest gebruikte reactortype, de LWR,

prijzen door voortgaande R&D en voort-

is nu, ingeval van nieuwbouw, economisch

gaande schaalvoordelen bij de productie,

echter niet concurrerend met aardgasge-

Nucleair Europa ?

bewaarheid worden. Afhankelijk van het

stookte STEG’s. Toepassing van kernenergie

De Europese Commissie heeft bekeken wat er de

wereldbeeld zouden de Nederlandse daken

wordt door het overgrote deel van de

komende decennia nodig is om het aandeel

en ongebruikte infrastructuur

Nederlandse publieke opinie niet aanvaard-

kernenergie op peil houden. Gezien de groei van

(geluidsschermen, de Afsluitdijk) in 2050

baar geacht wegens de (kleine) kans op

het elektriciteitsgebruik zou dit in 2025 40 GWe

van PV-materiaal zijn voorzien; groot-

een groot ongeluk. Ook is er de kwestie

aan extra kerncentrales betekenen èn vervanging

schalige PV-centrales op maaiveld zijn door

van het radioactieve afval dat met LWR-

van nog eens 60 GWe (de totale nucleaire

de ruimtedruk niet waarschijnlijk.

technologie wel vermindert, maar niet opgelost wordt. Onderzoek is gaande naar

capaciteit komt dan op 164 GWe). Consequentie hiervan is tot aan 2025 de productie van

De manier waarop duurzame elektriciteit

nucleaire technieken die de genoemde

975 ton plutonium en 2655 tHM uitgewerkte

zijn weg vindt naar de afnemers is sterk

nadelen niet hebben.

kernbrandstof per jaar. Waarom zou Europa die

afhankelijk van de beschikbare infrastruc-

weg op gaan?

tuur en van het veronderstelde wereld-

In elk geval zullen de nieuwe kernreactoren

Reden 1: de nucleaire opwekking spaart jaarlijks

beeld. Vooral in Ecologie en in Isolatie is

inherent veilig moeten zijn: de Hoge

7000 PJ primaire brandstof uit, ofwel 220 mil-

PV bij uitstek geschikt voor een decentrale

Temperatuur Reactor (HTR) voldoet aan dit

jard m aardgas (bij een STEG-rendement van

energievoorziening; biomassa kan zowel in

criterium. In de tweede plaats moet het

55%).

grote gecentraliseerde eenheden als juist

afvalprobleem op maatschappelijk accepta-

Reden 2: de nucleaire opwekking scheelt

in kleine, klantgebonden decentrale instal-

bele wijze worden opgelost: technieken zijn

423Mton CO2 in 2025, ofwel 11% van de

laties worden verwerkt. Afstemming van

in ontwikkeling om de levensduur van radio-

CO2-emissie in dat jaar (3650 Mton in het

de vraag aan het aanbod maakt opslag-

actieve isotopen aanmerkelijk te verkorten

Conventional Wisdom scenario).

systemen nodig. Deze kunnen centraal zijn

(van tienduizenden naar honderden jaren).

Elke Mton CO2-emissiereductie per jaar betekent

(op Europees niveau spaarbekkens in

Tenslotte kunnen de investeringskosten nog

6,2 tHM extra uitgewerkte splijtstof.

Zwitserland en Scandinavië, zoals in Vrij-

verder omlaag: door de grotere eenvoud,

handel, of op nationaal niveau bijvoorbeeld

modulaire bouw en serieproductie kunnen

een spaarbekken in de Noordzee of via

de stroomkosten uit HTR’s naar verwachting

centrale waterstofproductie, zoals in Isolatie)

de helft gaan bedragen van die van STEG’s.

maar ook decentraal (accu’s, waterstof-

In principe kan, zoals wordt verwacht in het

productie). Duurzame energiebronnen zijn

wereldbeeld Solidariteit, met inherent veilige

ook voor warmteproductie toepasbaar

kerncentrales over enkele decennia voor een

(zonneboilers, omgevingswarmte, bio-WKK,

groot deel in de Nederlandse elektriciteits-

aardwarmte). De nadelen van warmte-

behoefte worden voorzien.

3


57

zal, tenzij drastische economisch niet-

West-Europa en Nederland hebben een

voordeel dat hun transport met lage

rendabele maatregelen worden genomen,

hoog ontwikkelde netwerkstructuur voor

verliezen gepaard gaat, waardoor ze zeer

in 2050 nog steeds bruikbaar zijn.

energie. In Nederland is iedereen die dat

geschikt zijn voor energietransport over

In principe kunnen alle gasvormige ener-

wil aangesloten op het elektriciteits- en

grote afstanden. Andere voordelen zijn

giedragers door het Nederlandse leidingnet

aardgasnet. Het aanbod op dit net

leveringszekerheid, flexibiliteit als het gaat

worden getransporteerd, zij het dat er voor

(productiecapaciteit, productkwaliteit,

om capaciteit en de mogelijkheid tot

zeer anderssoortige gassen aanpassingen

technische en economische afstemming)

opslag om fluctuaties in de vraag te kun-

nodig zijn.

heeft lange tijd onder centrale regie

nen opvangen. Er is een aantal scenario’s

gestaan, maar momenteel zijn de netbe-

denkbaar voor de inzet van gasvormige

Momenteel wordt de aardgaskwaliteit in

heerders nog slechts verantwoordelijk voor

energiedragers:

Nederland voor kleingebruikers zeer con-

minimale kwaliteits- en onderhoudseisen.

• Centrale omzetting van aardgas

stant gehouden (‘nauwe Wobbeband’).

(leidinggebonden c.q. LNG) in waterstof,

Bij inzet van geproduceerde gassen en

Sommige kwaliteitsverbeteringen van de

CO2-afvang en -opslag, distributie van

mengels van gassen wordt het moeilijker

energievoorziening, zoals verdergaande

waterstof als energiedrager

om deze constante kwaliteit te handhaven.

energie-efficiency, zijn nog denkbaar binnen deze bestaande kaders maar verdergaande innovaties zullen een nieuwe infrastructuur vergen. Zo vereist de optie ‘schoon fossiel’ technieken en een organisatie om CO2 op te vangen, te verzamelen

• Toepassing van een mengsel van aardgas en (lokaal geproduceerd) waterstof • Toepassing van aardgas en SNG in

Een grotere marge is waarschijnlijk nodig bij inzet van meerdere gassen en gasmengsels. Toestellen zullen hier op aangepast

transport- en distributienetwerk

moeten worden. Aangezien de levensduur

• Transportnetwerk aardgas/SNG en

van toestellen veelal niet meer dan 20 jaar

distributienetwerk waterstof

bedraagt, hoeft een keuze hiervoor nu nog niet te worden gemaakt. Een grotere

en op te slaan; daarnaast is bij deze optie een distributiekanaal voor waterstof nodig.

De gasvormige energiedrager wordt

variatie in gaskwaliteit betekent dat de

De inzet van duurzame energie vereist bij

vervolgens door de gebruiker omgezet in

toestellen iets minder energiezuinig

een forse inzet van intermitterende bron-

elektriciteit en warmte. Het schaalniveau

worden, maar over de hele gasketen

nen (zon, wind) waarschijnlijk een nieuw

waarop dit gebeurt bepaalt de conversie-

kan het rendement wel toenemen. In de

meet- en regelsysteem in het elektriciteits-

techiek. Het bepaalt tevens de flexibiliteit

wereldbeelden Vrijhandel en Solidariteit

net en daarnaast energieopslag om het

in finale energiedragers.

wordt verwacht dat in 2050 aardgas of SNG de basis zal zijn van de gasvoorzie-

aanbod aan te passen aan de vraag. Anderzijds is het de vraag of er nog wel

Nederland neemt in Europa een bijzondere

ning, al dan niet gemengd met waterstof.

grootschalige netwerken nodig zijn als

positie in door het hoge aandeel aardgas

Een overgang op waterstof komt er

gebruikers op autonome systemen zouden

(50%) in het primaire energiegebruik.

alleen als daarvoor expliciet wordt gekozen

overgaan. Zo’n kleinschalige, aan de

Nederland beschikt dan ook over een

(zoals in Solidariteit) of wanneer de

gebruikers gekoppelde energievoorziening

omvangrijk gastransport- en distributienet-

omstandigheden daartoe aanleiding geven

past in wereldbeelden Ecologie en Isolatie

werk (12.000 km hoge druk gastransport-

(zoals in Isolatie: Europese waterstof-

die uitgaan van vergaande individualisering

net, 110.000 km distributienetten).

productie met elektriciteit uit grootschalige

of het primaat van lokale gemeenschap-

Het grootste deel van dit netwerk is gelegd

windparken of uit kerncentrales).

pen. Daarnaast is er in de energietechniek

in de jaren 60, delen van het lokale net-

In Ecologie is een lokale of regionale inzet

sprake van een trendbreuk: waar deze tot

werk dateren echter nog uit de stadsgas-

van waterstofrijke gasmengsels een reële

voor kort (kolen, nucleair, windenergie,

periode daarvoor. Schattingen over de

optie.

energietransport) nog voordeel had bij

levensduur van een gasnetwerk variëren

opschaling, zijn er nu technieken in opmars

van 50 tot 80 jaar.

Afhankelijk van de benodigde flexibiliteit in

(brandstofcel, micro-WKK, warmtepomp,

De geschatte vervangingswaarde van alleen

de vraag en de variatie in het aanbod is er

zon-PV) die juist bij toepassing op kleine

al de distributienetten van de energiebedrij-

opslag van gas nodig. Op dit moment is in

schaal voordelen aan de gebruiker bieden.

ven bedraagt ongeveer 15 miljard gulden.

Nederland in vergelijking tot andere Europese landen weinig geïnvesteerd in opslagcapaciteit van aardgas.


Gasvormige energiedragers hebben het

II /

Een groot deel van het huidige netwerk

BIJLAGE

INFRASTRUCTUUR VOOR GAS

3. De weg naar de gebruiker


58

BIJLAGE


Gelijkstroom

Opslag is nu vooral bedoeld om te kunnen

De functie van het elektriciteitsnet is op

Verbeterde vermogenselektronica maakt op de

voldoen aan piekvraag naar gas, bijvoor-

een aantal punten aan het veranderen.

lange termijn toepassing mogelijk van HVDC

beeld op zeer koude dagen; daarnaast

Het hoogspanningsnet, ooit aangelegd om

(hoogspanningsgelijkstroom). Transport van

wordt opslag nodig omdat de capaciteit

de leveringszekerheid aan de stroomaf-

elektriciteit kan daarmee door ondergrondse

van bestaande gasvelden tekort gaat

nemers te vergroten door het leggen van

kabels plaatsvinden zodat het bovengrondse

schieten. De huidige aardgasopslag is in

een verbinding (‘koppelnet’) tussen de

hoogspanningsnet overbodig wordt. Ondanks de

lege gasvelden, in de vorm van LNG en

verschillende elektriciteitscentrales, wordt

hogere kosten zijn de voordelen in dichtbevolkte

in de vorm van linepack in het leiding-

in toenemende mate een medium voor

gebieden evident. Ook kan elektriciteit met deze

systeem. In de toekomst kan opslag van

elektriciteitshandel. Die nieuwe functie

nieuwe techniek over grote afstanden en met

energie nodig zijn om dag/nacht variaties,

vergt ook nieuwe technieken, zoals FACTS

geringe verliezen worden getransporteerd, het-

week/weekendvariaties of seizoens-

(Flexible AC Transmission), waarmee elek-

geen ongekende mogelijkheden biedt voor

variaties in de vraag te kunnen opvangen.

trische stromen stuurbaar worden.

energietransport: niet de primaire energiedrager

De keuze van de vorm van gasopslag is

Het midden- en laagspanningsnet wordt

wordt getransporteerd, maar de geproduceerde

afhankelijk van de energiebehoefte en

ook geschikt voor informatietransport,

elektriciteit. HVDC wordt dan een alternatief

het -systeem:

zodat het in principe de functie kan over-

voor bijvoorbeeld het lange-afstand gastrans-

• Centrale omzetting van aardgas

nemen van telefoon- en tv-kabels.

port: Noorwegen en Rusland evolueren dan van

(leidinggebonden c.q. LNG) in waterstof,

Elektriciteitshandel, een grote variatie aan

aardgas- naar stroomexporteurs.

CO2 (of C)-afvang en -opslag, distributie

producenten (waaronder kleinschalige,

van waterstof als energiedrager: centrale

decentrale) en aan consumentenvragen

Tenslotte biedt deze techniek de mogelijkheid

opslag waterstof voor seizoensvariaties

(zoals tariefdifferentiatie en de mogelijk-

om duurzame energiesystemen een optimale

nodig. Kleinere variaties kunnen hierbin-

heid om van leverancier te veranderen) en

schaalgrootte en locatie te bieden (grootschalige

nen waarschijnlijk worden opgevangen.

een blijvende behoefte aan netstabiliteit

windturbines ver op zee, PV in dunbevolkte ver-

• Toepassing van een mengsel van aardgas

vormen een grote uitdaging voor de meet-

afgelegen gebieden) en om marginale offshore

en (lokaal geproduceerd) waterstof:

en regeltechniek. De ontwikkeling van de

olie- en gasvelden te exploiteren door ter plaatse

seizoensopslag voor aardgas en lokale

elektriciteitsnetten is enigszins afhankelijk

de fossiele brandstof om te zetten in elektriciteit.

opslag bij productiepunten waterstof

van het beschouwde wereldbeeld.

(dag/week).

In Vrijhandel en in Solidariteit wordt een

• Toepassing van aardgas en SNG in

sterke koppeling aan de Europese hoog-

transport en distributienetwerk: seizoen-

spanningsinfrastructuur voorzien.

opslag bij productiepunten SNG

In Ecologie en Isolatie is die koppeling

Transportnetwerk aardgas/SNG en

daarentegen veel zwakker en vindt op

distributienetwerk waterstof: zie boven.

nationale schaal de toepassing van lokale

• Bij voornamelijk decentrale productie

zwakgekoppelde deelnetten plaats,

van gas kan de seizoenspiek een

hetgeen aansluit bij de sterk gedecen-

probleem opleveren.

traliseerde elektriciteitsproductie.

INFRASTRUCTUUR VOOR ELEKTRICITEIT

Vanwege het toenemende aandeel duur-

Het huidige elektriciteitsnet bestaat uit een

zame energie bij de elektriciteitsopwekking

hoog-, midden- en laagspanningsdeel.

zal in de toekomst elektriciteit zowel

Het (bovengrondse) hoogspanningsdeel

groot- als kleinschalig worden opgeslagen.

heeft een lengte van 8.500 km, het onder-

Kleinschalige elektriciteitsopslag vindt voor-

grondse deel 100.000 km. De installaties

al plaats in hybride voertuigen.

in de elektriciteitsinfrastructuur zijn zo

Vanwege de grote aantallen is de totale

robuust, dat ze langer dan 35 jaar mee-

capaciteit daarvan aan te merken als

gaan. De gemiddelde leeftijd van de

grootschalige opslag voor de dag/nacht-

componenten in het Nederlandse elektrici-

cyclus. Andere vormen van grootschalige

teitsnet is 25 jaar, maar er zijn elektriciteits-

elektriciteitsopslag voor de dag/nachtcyclus

kabels die al 100 jaar meegaan.

(bijvoorbeeld in een opslagbekken op de


zorgen de energiegebruikers zoveel

Daardoor is eenvoudiger aan piekvraag te

mogelijk zelf voor de productie van de

voldoen en is rem- en/of valenergie zoals

energiedragers die zij nodig hebben.

van liften te recupereren.

Algemeen wordt aangenomen dat in Nederland het aandeel decentrale voor-

Woningen en gebouwen:

• elk gebouw een zonnecollectoren PV-dak, en daarnaast • óf alle gebouwen een eigen micro-WKK,

INFRASTRUCTUUR VOOR WARMTE

ziening toe zal nemen. Hoe groot het

Om energetische en economische redenen

aandeel uiteindelijk zal zijn, hangt af van

zal warmtetransport over grote afstanden

het wereldbeeld en de waardering van de

ook in 2050 niet voorkomen. In sommige

voor- en nadelen.

woongebieden zal warmtedistributie

Voordelen van decentrale systemen zijn de

worden toegepast, vooral wanneer gebruik

onafhankelijkheid van de gebruiker, de

van aardgas voor ruimteverwarming niet

grotere flexibiliteit en daardoor betere

meer vanzelfsprekend is. In veel gevallen

beheersbaarheid; bovendien zullen mensen

zal het gaan om distributie van warmte bij

met een ‘eigen’ voorziening wellicht eerder

lage temperatuur (bijvoorbeeld industriële

tot energiezuinigheid geneigd zijn.

restwarmte) die alleen voor ruimtever-

Nadeel is dat de systemen voor een volle-

warming bruikbaar is. Bestaande warmte-

dig autonome voorziening (dat wil zeggen:

distributienetten zullen cascades gaan

altijd aan elke vraag kunnen voldoen,

toepassen: de retourwarmte van bestaande

‘eilandbedrijf’) vaak overgedimensioneerd

distributiegebieden wordt de aanvoer-

zijn en zo niet, dat er dan toch een groot

warmte van nieuwe warmtenetten bij lage

netwerk aan back-up-, transport- en regel-

temperatuur.

systemen in stand gehouden moet worden

Een bijzondere vorm is toepassing van

waar zeer veel actoren bij betrokken zijn.

warmtepompen met brondistributie, waar-

Een voordeel van een archipel aan eiland-

De warmtepompen werken op lokaal geprodu-

bij nauwelijks warmteverlies optreedt en

bedrijfjes zou wel de relatieve ongevoelig-

ceerde elektriciteit; de WKK en brandstofcellen

ook koudedistributie mogelijk is.

heid voor storingen zijn: als er één uitvalt

op lokaal geproduceerd biogas of waterstof.

geeft dat niet direct een reactie in de rest Warmtedistributie zal gekoppeld zijn aan

van het systeem.

verschillende bronnen. Bij industriële (rest)warmte blijft het probleem dat dit op te

Technieken voor decentrale energievoor-

lange afstanden van de gebruiksgebieden

ziening zijn onder andere zon-PV, zon-

beschikbaar komt en dat het verzamelen

thermisch, mini- en micro-WKK en warm-

van verschillende warmtestromen relatief

tepompen. Het gaat grotendeels om

kostbaar is. Daarnaast komt warmte beschik-

technieken die nog aan het begin van

baar bij grootschalige elektriciteitsopwek-

hun ontwikkeling staan. Bij succesvolle

king, (biomassa-)WKK en aardwarmte.

introductie zullen wind en kolen als

Ook valt te denken aan collectieve warmte-

primaire energiebronnen minder belangrijk

pompen met als warmtebron industriële

worden en zon, gas en eventueel biomassa

restwarmte, maar ook uit oppervlakte- en

belangrijker. Door de ongelijktijdigheid van

grondwater. De meest uitgebreide warmte-

opwekking en gebruik en om de betrouw-

infrastructuur is te verwachten in Isolatie,

baarheid te vergroten zullen (decentrale)

waar de meeste nadruk wordt gelegd

opslagsystemen nodig zijn.

op het uiterst zuinige gebruik van de resterende inheemse energiebronnen (‘Nederland WKK-land’).

warmtepomp of brandstofcel • óf op wijkniveau warmtepompen of mini-WKK

Industrie en landbouw:

• elke industrie zijn eigen WKK-centrale, bijvoorbeeld STEG of (mini)WKK • zoveel mogelijk zonnecollectoren, PV, en/of lokale windenergie

Verkeer en vervoer:

• óf lokale productie van waterstof voor de auto op brandstofcellen • óf elektrische auto’s die opladen bij lokale PV- of WKK-installaties


In een ‘decentrale energievoorziening’

voor veel kortere perioden.

100% decentraal - hoe ziet dat er uit?

II /

DECENTRALE ENERGIEVOORZIENING

vormen van elektriciteitsopslag ontwikkeld

BIJLAGE

Noordzee) blijven duur. Wel worden

59


60

BIJLAGE


Voor een decentrale voorziening is in elk

Wanneer het oplossen van het CO2-

geval nog verdere techniekontwikkeling

probleem urgent blijft, hetgeen wordt

nodig, voor de systemen zelf en voor

verwacht in de wereldbeelden Ecologie en

(decentrale) opslagsystemen.

Solidariteit, zal de elektriciteit uit niet-fos-

• Elektriciteit uit wind of import;

Verder vereist een decentrale voorziening

siele opwekking moeten komen en moeten

• Zonnepanelen op de daken

een goede samenwerking of afstemming

de vloeibare en gasvormige dragers ver-

• Zoveel mogelijk gecombineerde warmte-

tussen de verschillende actoren en tussen

vangen worden door duurzamere energie-

vraag en aanbod; te denken valt aan

vormen, waarvoor vooralsnog alleen

samenwerkingsverbanden, coöperaties of

biomassa geschikt is.

andere instituties op lokale en regionale

Omdat Nederland de nodige hoeveelheden

schaal. Gezien deze vooronderstellingen

niet kan produceren wordt de energievoor-

zal een decentrale voorziening vooral

ziening zeer afhankelijk van de biomassa

Meer van hetzelfde - hoe ziet dat er uit?

Energieproductie:

en krachtproductie • Kolengebruik, kolenvergassing en gasgebruik met CO2-opslag

Woningen en gebouwen:

gedijen in een sociaal/politiek klimaat

exporterende landen. In een dergelijk

• Warmtepompen

waarin men hecht aan onafhankelijkheid,

toekomstbeeld passen onder andere CO2-

• HR-ketels en/of micro-WKK op aardgas,

zelfvoorziening en een schoon milieu.

opslag, hydrovergassing van biomassa voor de productie van SNG en productie

• biogas of SNG

‘MEER VAN HETZELFDE’ Verkeer en vervoer:

biobenzine en -diesel.

ECN wijst in zijn publicatie ‘Energietechnologie in het spanningsveld tussen

Hoewel er zoveel mogelijk van de bestaan-

• Hybride auto’s met biobrandstof

liberalisering en klimaatbeleid’ op het

de infrastructuur gebruik gemaakt wordt,

• Auto’s met brandstofcellen

risico van een ‘houdgreep’ ofwel een

zijn er ook in dat geval aanpassingen

doodlopende weg: door verdergaande

nodig. Zo zal bij een grootschalig gebruik

maar niet spectaculaire verbeteringen van

van SNG dit opgeslagen moeten worden

de bestaande energiesystemen en het

om de variatie in vraag en productie op

ontbreken van een drijvende kracht om

te vangen, is er ruimte en techniek nodig

lange-termijnprojecten aan te pakken,

voor CO2-opslag, en moeten grote

zullen systeeminnovaties, laat staan een

hoeveelheden zonne-, wind- en kern-

transitie naar een volkomen nieuwe

stroom worden geïmporteerd om aan de

energievoorziening, er niet komen.

elektriciteitsvraag te voldoen.

Men is altijd geneigd om te kiezen voor de makkelijkste weg die zo min mogelijk

Voor een dergelijke ontwikkeling is het

veranderingen met zich mee brengt.

nodig dat mondiale milieuproblemen, zoals

Deze instelling kan er voor zorgen dat de

de CO2-emissie, niet als allesoverheersend

energievoorziening op de oude weg voort-

worden gezien.

gaat zolang dat maar mogelijk is.

Een goed vertrouwen in de voortschrijden-

Een voorbeeld daarvan is dat de bestaande

de techniek is eveneens een vereiste.

infrastructuur zo veel mogelijk wordt ge-

Als men dan later alsnog overgaat op

bruikt omdat het aanleggen van een

vernieuwing van de energieaanvoer maar

nieuwe infrastructuur duur, lastig en

dan wel op basis van de bestaande

riskant is. Wanneer dit zich voordoet is de

infrastructuur, worden geïmporteerde

voorspelling gerechtvaardigd dat de finale

elektriciteit en biomassa de belangrijkste

energiedragers van 2050 vrijwel dezelfde

energiebronnen.

zullen zijn als de huidige: elektriciteit,

Daarvoor is dan wel een behoorlijk functio-

vloeibare en gasvormige koolwaterstoffen.

nerende (wereld-)markt vereist.

61 ENERGIE EN SAMENLEVING IN 2050

BIJLAGE

II /



62

LIJST VAN AFKORTINGEN

Lijst van afkortingen

ADL

Arthur D. Little

USBoC

United States Bureau of Census

AER

Algemene Energie Raad

USDoE

United States Department of Energy

CERN

Conseil Européen pour la Recherche Nucléaire

USGS

United States Geological Survey

VCE

Verkenningscommissie Energieonderzoek

CPB

Centraal Plan Bureau VN

Verenigde Naties

DTO

Duurzame Technologische Ontwikkeling WB

Wereld Bank

ECN

Energieonderzoek Centrum Nederland WEC

World Energy Council

EPRI

Elektric Power Research Institute WTO

World Trade Organisation

IAEA

International Atomic Energy Agency

IEA

International Energy Agency

IIASA

International Institute for Applied Systems Analysis

IPCC

Intergovernmental Panel on Climate Change

MIT

Massachusetts Institute of Technology

NEA

Nuclear Energy Agency

kilo Mega Giga Tera Peta Exa

k M G T P E

NRG

Nuclear Research and Consultancy Group (joint venture ECN/KEMA)

J

Joule

CH4 CO CO2

methaan koolmonoxyde kooldioxyde

H2 H2O H2 S

waterstof water zwavelwaterstof

NOx SO2

stikstofoxyden zwaveldioxyde

OECD

Organisation for Economic Co-operation and Development

RPD

Rijksplanologische Dienst

SCP

Sociaal Cultureel Planbureau

S&P

Standard and Poor’s

STT

Stichting Toekomstbeeld der Techniek

TNO

Instituut voor Toegepast Natuurwetenschappelijk Onderzoek

UNCED

United Nations Conference on Environment and Development

1000 1000 kilo 1000 Mega 1000 Giga 1000 Tera 1000 Peta

3

10 106 109 1012 1015 1018


63 INFORMATIEBRONNEN

Informatiebronnen (literatuur/websites)

AER BP/Amoco Cal-Tech CPB

CPB Cedigaz Cedigaz Cedigaz ECN ECN ECN ECN Economist Ecosystems Edesign News Energy Charter EPRI ETF European Commission European Commission Gashydraten Greenpeace International Hammond, A, IIASA IIASA/WEC IIASA IEA IEA IEA IEA IEA IEA IPCC Maisonnier cs, Cedigaz Ministerie van Economische Zaken MIT

Overheidsbeleid voor de lange termijn energievoorziening, 1999 Statistical review of world energy, 1999 http://mars3.gps.caltech.edu/whichworld/index.html Working paper, no 110, Globalization, International Transport and the Global environment: four quantitative scenarios, 1999 Worldscan, the core version, 1999 Planned gas pipelines around the world, 1995 The European gas market players, 1997 Natural gas in the World: 1998 survey, 1999 High Temperature Gas Cooled Reactor Applications and Future Prospects, 1997 Levensduurverkorting Radioactief Afval, 1998 Nationale Energie Verkenningen 1995-2020, 1998 Energietechnologie in het spanningsveld tussen liberalisering en klimaatbeleid www.economist.com www.hubbertpeak.com http://fcn.state.us/fdi/edesign/news/ Energy transit, the multilateral challenge, 1998 Technology roadmap, 1999 http://www.nrcan.gc.ca/es/etf/default.html European Union Energy Outlook to 2020, 1999 Economic Foundations for Energy Policy, 1999 www.sciam.com/explorations/1999/122099hydrate/ Windforce 10, 1999 Which World? Scenarios for the 21st century, 1998 The dynamics of energy systems and the logisticsubstitution model, 1979 Global Energy Perspectives to 2050 and beyond, 1997 Towards New Infrastructures in Eurasia: a background paper, 1999 Natural Gas Transportation, 1994 Middle East Oil and Gas, 1995 Energy technologies for the 21st century, 1997 Energy and climate change, 1997 World energy Outlook, 1998 Mapping the energy future, 1999 Emissions Scenarios, 2000 SRES database version 0.1 World LNG outlook: a new market?, 1996 Energierapport, 1999 Economic development and the Structure of the Demand for Commercial Energy, 1998

Novem

Een energiek klimaat voor neutrale dragers, eindadvies van de inventarisatie van het GAVEprogramma, december 1999 NRG High Temperature Reactor Research at NRG, 1999 OECD China in the 21st century, 1996 OECD The Kyoto protocol, action of climate change OECD Framework to measure sustainable development OECD Energy The next 50 Years, 1999 Future Program, Future Trends 5 cd-rom Database, 1999 OECD OECD The future of the global economy: Towards a long boom?, 1999 OECD 21st century technologies: a future of promise? 1999 Scientific American www.sciam.com Standard & Poor’s Oil market outlook, long-term focus, 1999 World energy service, European outlook volume II, 1999 Standard & Poor’s STT Elektriciteit in perspectief, 1992 STT Stroomversnelling, 1999 UN World population prospects Wolters, prof.dr.ir. M Duurzame Gastechnologie voor de 21e eeuw, oratie 11 mei 2000, Universiteit Twente World Energy Assessment Energy and the challenge of sustainability, 2000 World Energy Council www.worldenergy.org World Future Society http://www.wfs.org/ World Watch Institute, Washington DC www.worldwatch.org USGS

COLOFON

Dit rapport is geschreven door de projectgroep Lange Termijn Visie Energievoorziening (LTVE) van het Ministerie van Economische Zaken, Directoraat-Generaal voor Energie. Tekstredactie Vormgeving

BMT, Jan Noordhoek Looije Vormgevers

Dit is een uitgave van het Ministerie van Economische Zaken Den Haag, december 2000

Energie en samenleving in NEDERLAND IN WERELDBEELDEN

Recommend Documents