energietransitie

Dirkse

Ik wil hier een stelling poneren:

"energietransitie is voorraadtransitie"

Toelichting:
De regering (de EU) wil windenergie op zee en op land fors uitbreiden.
Kolen, olie en gas zijn energievoorraden, we kunnen ze verstoken in het gewenste tempo.
Wind is geen voorraad. Zonder een (grootschalig) opslagsysteem heb je bij luwte geen energie.

Een rationele aanpak zou dus zijn om eerst dat opslagsysteem te ontwikkelen en daarna pas windmolens te plaatsen.

Overigens kleven er aan windmolens nog wel wat bezwaren, maar dat is weer een ander onderwerp.

klazon

Wat betreft de noodzaak van een opslagsysteenm ben ik het helemaal met je eens. De zwakte van het huidige beleid van windmolens en zonnepanelen is dat 's nachts en bij windstilte de conventionele centrales moeten bijspringen. Die centrales draaien daardoor minder rendabel, en het resultaat zal zijn dat de elektriciteit duurder wordt.
Elektriciteit wordt hoe dan ook duurder, dat blijkt wel uit het feit dat windmolens voornamelijk op subsidie draaien. Dat kan de overheid niet bljiven volhouden.

Michel Uphoff

Per dag wordt in Nederland zo'n 1000 TJ energie verbruikt, hoe zou je opslag voor een of liefst meerdere dagen technisch en economisch rendabel kunnen realiseren?

Dirkse

@Uphoff:
200 jaar geleden was er nog geen olie, gas, elektriciteit.
Er is nog wel 200 jaar fossiele energie.
Wij hebben nu geen idee wat in 2200 de stand van de techniek zal zijn.
Maar wel is het ene scenario wat aannemelijker dan het andere.
Als er geen technische doorbraken plaatsvinden en fossiele brandstoffen schaars worden dan zal energieopslag plaatsvinden in gasvorm: waterstof of aardgas (CH4) De welvaart (besteedbare energie per inwoner) zal sterk dalen.
Een doorbraak zou zijn : de superbatterij, met een energiedichtheid als van benzine. Elektrisch rijden kan dan doorbreken, wat heel veel besparing geeft want een elektromotor heeft een rendement van 90%, verbrandingsmotor 25%.
De elektriciteit zal voornamelijk geleverd worden door kerncentrales, zon en wind leveren nooit genoeg.
Afhankelijk van de superaccu gaan we dus naar een gas- of een elektriciteitssamenleving, waarbij aangetekend dat vliegverkeer op (synthetisch geproduceerde) olie blijft aangewezen.
Een redelijke kans maken op termijn kleine (veilige) kerncentrales, die per stad stroom leveren. Daarmee wordt eenhonderden miljarden kostend Europees supergrid uitgespaard. De centrales draaien altijd op maximaal vermogen, bij minder vraag produceren ze gas of vliegtuigbrandstof.
Innovatie is voornamelijk te verwachten uit de hoek van de kernfysica. De demonisering heeft deze tak van wetenschap op achterstand geplaatst. Te denken is dan aan batterijen die niet opgeladen hoeven worden, mini-reactoren voorschepen, treinen. Samengaan van halfgeleider- en kernenergie: een soort zonnepaneel met ingebouwd zonnetje dat eeneeuw of wat stroom levert. Voorlopig overheerst de onzekerheid maar haast is niet geboden.

Benm

Dirkse schreef: Een rationele aanpak zou dus zijn om eerst dat opslagsysteem te ontwikkelen en daarna pas windmolens te plaatsen.

Dat zou inderdaad rationeel zijn, je hebt zoiets nodig voor wind, solar, en eventuele andere onstabiele energiebronnen.

Het plaatsen van windmolens en zonnepanelen valt alleen een stuk meer op, wat de bevolking misschien het idee kan geven dat de daarvoor verstrekte subsidies nuttig besteed worden aan iets dat daadwerkelijk fossiele brandstoffen bespaart.

Het probleem is dat men de 'perfecte accu' al gevonden heeft zolang er maar een klein percentage uit wind etc komt: gewoon de rest van de centrales op een lager pitje zetten. Op zich is dat nog wel verdedigbaar, alleen is het ook nogal slecht voor het rendement van de normale centrales: Als er ergens een windmolen langzamer gaat draaien, moet er ergens anders een gasturbine harder gaan stoken... en gezien de snelheid waarmee het fluctueert zal dat wel een open-ended geval met een laag rendenment zijn ook.

Qua opslag zijn er wel wat mogelijkheden. Een daadwerkelijk uitvoerbaar concept is het aanleggen van een stuwmeer, waar je bij overschot water in pompt en bij tekort water via turbines weer uit laat lopen. Zulke installaties bestaan op bescheiden schaal. Voor nederland is het niet mogelijk gezien het gebrek aan hoogteverschillen, maar in bijv duitsland (met zn energiewende) hebben ze bergen en water genoeg. Of de bevolking accepteert dat belastinggeld wordt besteed aan iets dat energie opslaat ipv produceert is echter nog maar te bezien.

Grappig is wel dat dat stuwmeer al kan bijdragen in energiebesparing zonder dat er ook maar 1 windmolen gebouwd is: opvangen van fluctuaties in het energieverbruik kan met zo'n meer best efficient zijn.

Michel Uphoff

Zo'n stuwmeer was destijds bij het plan Lievense aan de orde. Om een buffer voor slechts een dag elektriciteitsverbruik te creëren zou het complete Markermeer tot bijna 20 meter hoogte gevuld moeten worden. Maar heb je forse hoogteverschillen, dan kan het oppompen van water voor een behoorlijke buffer zorgen. Een meer van een tiental vierkante kilometers oppervlak op een hoogte van een kilometer kan een enorme hoeveelheid potentiële energie herbergen, ruwweg 100 TJ per meter waterhoogte.

@ Dirkse: Waarom weg- en luchtverkeer op een koolwaterstof zou moeten blijven steunen ontgaat mij. Waterstof ken geen milieubezwaren, heeft een grote energiedichtheid per kg en samen met een brandstofcel kan het desgewenst elektrische auto's aandrijven.

Dat de Zon nooit genoeg energie levert is niet correct, per uur ontvangt de Aarde ongeveer evenveel energie van de Zon als er in een jaar wordt verbruikt. Per jaar ontvangt de Aarde van de Zon ongeveer twee keer de hoeveelheid energie die in alle fossiele brandstoffen en winbare uranium tezamen is opgeslagen. Als wij de Zonne-energie die op een honderdste procent van het aardoppervlak instraalt volledig zouden kunnen benutten, is het energieprobleem opgelost.

De vraag is dus m.i. of wij ooit in staat zullen zijn deze overdadige energiebron grootschalig en economische verantwoord te benutten.

Dirkse

@Uphoff
[stuwmeer]
Een stuw- of valmeer van zo'n 50m diep kan per km2 ruim 1GWh bevatten. Er is dus 3000km2 nodig om voor 1 dag alle energie van NL te bufferen. NL heeft strategische kolen en oliereserves voor 2 maanden.

[waterstof]
is geen prettig spul. Zeer lage energiedichtheid tenzij sterk samengeperst of diepgekoeld. Beter verwerken tot CH4 (aardgas) Autorijden op H2 kost thans 65 euro per 100 km (info van directeur Toyota in Benelux) excl. belastingen.

[zon levert genoeg energie]
Is niet het punt. Probleem is dat die energie sterk geconcentreerd moet worden om er wat aan te hebben. Dat kost enorme oppervlaktes. Plus het opslagbrobleem, net als bij wind.
Toekomst: hang zonnepanelen in de ruimte.

Al rekenend kom ik tot de conclusie dat zon en wind (en biomassa) nooit de energie kunnen leveren om onze levensstijl in stand te houden. Zonder innovatie en technische doorbraken gaat bij het schaarser worden van fossiele brandstoffen onze welvaart sterk achteruit. Het huidige beleid voert terug naar de middeleeuwen.
Een goed milieu is gediend bij welvaart.

Dirkse

@Uphoff
[....1000TJ energie per dag]
Waar komt dit getal vandaan? Is dit alle energie?
Kijk eens hier : http://www.compendiumvoordeleefomgeving.nl/indicatoren/nl0201-Energiebalans-Nederland-(stroomdiagram).html?i=6-40

Volgens artikelenserie in het Technisch Weekblad wordt landelijk per inwoner per dag 185kWh verstookt, dan kom je op 3TWh. / dag. = 10 PJ = 10000TJ
Energie in gasvorm is natuurlijk al een buffer. Momenteel is nmm voor NL de beste opslag om met stroom gas te maken. Helaas wel met flinke verliezen.
Zie mijn website www.davdata.nl rubriek "techniek" waar eea wordt doorgerekend.

Michel Uphoff

Je hebt gelijk, die 275 GWh betreft alleen elektriciteit.

Het Technisch Weekblad vermeldt ongeveer 4.000 PJ per jaar, zo'n 11 PJ per dag, en het Nationaal Expertisecentrum Warmte (adviseur ministerie) meldt 3493 PJ per jaar dus 9,5 PJ per dag. Dus die 10 PJ/dag totaalverbruik zal wel ongeveer kloppen.

Over voor- en nadelen van waterstof en koolwaterstoffen was er eerder een discussie op dit forum zie hier en hier een artikel van het ECN over het gebruik van waterstof.

Toekomst: hang zonnepanelen in de ruimte.

Hoe wil je die hoeveelheden energie veilig naar de Aarde transporteren?

Benm

Dirkse schreef: @Uphoff

[stuwmeer]

Een stuw- of valmeer van zo'n 50m diep kan per km2 ruim 1GWh bevatten. Er is dus 3000km2 nodig om voor 1 dag alle energie van NL te bufferen. NL heeft strategische kolen en oliereserves voor 2 maanden.

Een stuwmeer zoals ik het voorstel is geen strategische reserve, maar juist een snelle buffer. Een installtie waarmee je binnen een etmaal kunt reguleren wat er gevraagd wordt en geleverd wordt. Uiteraard kan het een idioot plan lijken, maar een stuwmeer van 50 bij 60 km hoogte aanleggen is echt geen onhaalbare kaart - er zijn aanzienlijk grotere stuwmeren gebouwd voor hydropower, al komt het water daarbij normaliter uit een een rivier en wordt het niet omhooggepompt.

En wat de focus op electriciteit betreft: dat is een logische keuze om mee te beginnen. Zolang er netjes 230v/50hz uit het stopcontact komt maakt het voor de eindgebruiker geen enkel verschil hoe dat precies gedaan wordt. Je merkt er niets van of je op enig moment nuclear, kool, gas, wind of zonnestroom ontvangt, al je bestaande apparatuur is compatible en blijft precies werken zoals je gewend bent. Dat is heel wat anders dan bijv een plug-in hybride auto waarbij de dagelijks moet gaan emmeren met laadpunten en kabels.

Dirkse

@Benm
Stuwmeren kunnen uitstekend fluctuerende windenergie compenseren. (energieproductie binnen minuut aan te passen)
De uitwerking is echter zeer kostbaar
1. windmolens zijn qua opbrengst al zeer kostbaar (4,5 miljard bouw- en aansluitkosten voor 600MW windpark, dat gemiddeld dus 200MW vermogen levert. Afschrijving in 20 jaar (optimistisch gerekend)
2.Dan nog de pompen en generatoren voor het stuwmeer.
Zonder superbatterij draait de transportsector op (synthetische) olie of waterstof, met flinke rendementsverliezen.

Voor dat geld bouw je 6GW vermogen aan kerncentrales, die produceren op een klein oppervlak betrouwbaar stroom, onafhankelijk van weer en wind. Geen buffers nodig.

@Uphoff [zonnepanelen in ruimte: hoe komt de energie op aarde]
Tja, daar is een technische doorbraak voor nodig. Veilig lijkt het me niet. Als de straal een beetje uit het lood staat brand je een stuk aarde weg. Maar de keuze tussen een beetje onveiligheid en geen energie zal in het voordeel van het laatste uitvallen: geen energie betekent heel veel dooien. Jaarlijks komen wereldwijd 500.000 automobilisten om het leven, miljoenen Nederlanders wonen beneden de zeespiegel, ik bedoel maar.

Ik heb eigenlijk geen visie vwb de energievoorziening. Het enige wat ik doe is rekenen, naar de geschiedenis kijken en vaststellen wat voor de hand ligt.

Benm

Dirkse schreef: Voor dat geld bouw je 6GW vermogen aan kerncentrales, die produceren op een klein oppervlak betrouwbaar stroom, onafhankelijk van weer en wind. Geen buffers nodig.

Absoluut mee eens, maar als het aan politieke wil ontbreekt dat te doen dan moet je toch met iets anders aan de slag. Als ik het voor het zeggen had zouden ze morgen beginnen met de constructie van die dingen, en dat meteen het type dat ook thorium kan breeden.

Overigens heb je dan nog steeds het fluctuatieprobleem, veroorzaakt door de afnemers van electriciteit. Kerncentrales zijn over het algemeen niet geschikt om snel veranderingen in last op te vangen (grote kolencentrales overigens ook niet). In die zin kan zo'n buffer-meer dan nog best handig zijn.

Dirkse

@Benm
[kerncentrales zijn ongeschikt om veranderingen in last op te vangen...]
Kerncentrales zijn duur in aanleg, maar de brandstofkosten zijn gering.
Daarom kunnen ze permanent op vol vermogen draaien. Bij minder vraag worden
1. batterijen opgeladen (voor auto's)
2. synthetische brandstof geproduceerd voor vliegtuigen.

Er is nog wel voor een paar eeuwen fossiele energie en het klimaatprobleem is virtueel: het bestaat alleen in computermodellen.
Voorlopig ziet de toekomst er zonnig uit. De grootste fout is nu miljarden in het water gooien aan ontwerkzame technologie.

kwasie

Michel Uphoff schreef: Dat de Zon nooit genoeg energie levert is niet correct, per uur ontvangt de Aarde ongeveer evenveel energie van de Zon als er in een jaar wordt verbruikt. Per jaar ontvangt de Aarde van de Zon ongeveer twee keer de hoeveelheid energie die in alle fossiele brandstoffen en winbare uranium tezamen is opgeslagen. Als wij de Zonne-energie die op een honderdste procent van het aardoppervlak instraalt volledig zouden kunnen benutten, is het energieprobleem opgelost.

Van de zonne-energie die neerstraalt groeien ook planten, verdampt water tot regen en ontstaat warmte. (Hoewel warmte ook het eindstadium is van elektriciteit.)
Dit is allemaal wel zonne-energie die op de aarde neerslaat, en niet alles wat de zon afgeeft. Daar is misschien ook nog wat te halen.

Benm

Als je het allemaal terugrekent in de tijd is de meeste energie feitelijk zonne energie. Iets als kool (en olie, gas) is ook gevormd door fotosynthese... welliswaar in een ver verleden, maar het is blijft uiteindelijk zonne-energie.

Kernenergie is de enige uitzondering, dat is energie die vrijkomt bij het splijten van elementen die niet door -onze- zon gemaakt zijn. Wel door andere sterren, maar ik ga er even vanuit dat met zonne-energie bedoelt wordt dat de primaire bron sol is, onze ster, geen ster uit een ver verleden die er niet meer is.

Voor wat de schakelsnelheid van kerncentrales betreft: snel omhoog schakelen is lastig, snel naar beneden schakelen is feitelijk niet zo'n probleem. Dat is een kwestie van druk afblazen van een secundair (niet-radioactief) stoomcircuit. De energie gaat daarbij min of meer verloren, maar dat is wenselijker dan een oplopende netfrequentie.

En je moet het ergens ook in perspectief zien: een kilo verrijkt uranium (een forse knikker die in mn broekzak past) kan meer energie leveren dan 3000 ton kolen (pakweg 1000 keer de last die je nog net mag vervoeren met rijbewijs-B). Het afvalprobleem is soortgelijk: kernafval is zeker gevaarlijk, maar het gaat om relatief kleine hoeveelheden. Uiteraard moet het zeer grondig worden opgeslagen, maar dat is met degelijke volumes best te doen. Bij het stoken van kolen komt per kWh meer radioactiviteit vrij dan uit een kerncentrale in normaal bedrijf.

Een andere inzicht is in hoeveel doden het produceren van een kWh nou eigenlijk oplevert: windturbines doen het daarin bijzonder slecht, als er 1 persoon uit een windmolen naar zn dood valt (en dat is wel eens gebeurd) dan is het aantal slachtoffers van windenergie al hoger dan dan van fossiele of nucleare brandstoffen, per kWh gerekend. Iets soortgelijks geldt voor iemand die van een dak valt bij het aanbrengen van zonnepanelen.

Wetenschapsforum

Laatste berichten

Nieuwsberichten

energietransitie

energietransitie

Re: energietransitie

Re: energietransitie

Re: energietransitie

Re: energietransitie

Re: energietransitie

Re: energietransitie

Re: energietransitie

Re: energietransitie

Re: energietransitie

Re: energietransitie

Re: energietransitie

Re: energietransitie

Re: energietransitie

Re: energietransitie