Indignatie redactie 
Duitsland genereert nu meer dan 35% van zijn jaarlijkse elektriciteitsverbruik uit wind- en zonne-energiebronnen. Er zijn meer dan 30.000 windturbines gebouwd, met een totaal geïnstalleerd vermogen van bijna 60 GW. Duitsland heeft nu ongeveer 1,7 miljoen zonne-energie (fotovoltaïsche) installaties met een geïnstalleerd vermogen van 46 GW. Dit ziet er erg indrukwekkend uit.
Helaas is de werkelijke hoeveelheid geproduceerde elektriciteit meestal slechts een fractie van de geïnstalleerde capaciteit. Erger nog, op “slechte dagen” kan het bijna nul worden. In 2016 waren er bijvoorbeeld 52 nachten met in wezen geen wind in het land. Geen zon, geen wind. Zelfs als rekening wordt gehouden met “betere dagen”, bedraagt de gemiddelde elektriciteitsproductie van wind- en zonne-energie-installaties in Duitsland slechts ongeveer 17% van de geïnstalleerde capaciteit.
De voor de hand liggende les is: als u een stabiele, veilige elektriciteitsvoorziening wilt, dan heeft u reserve- of back-upbronnen van elektriciteit nodig die op min of meer korte termijn kunnen worden geactiveerd om de hiaten tussen de vraag naar elektriciteit en de fluctuerende output van wind en zonne-bronnen.
Hoe meer wind- en zonne-energie een land besluit te genereren, hoe meer back-upcapaciteit het nodig heeft. Op ‘slechte dagen’ moeten deze back-upbronnen tot 100% van de elektriciteitsvraag van het land kunnen leveren. Op “goede dagen” (of tijdens “goede uren”) zullen de back-upbronnen minder worden gebruikt, of zelfs worden uitgeschakeld, zodat hun capaciteitsgebruik ook slecht zal zijn. Niet erg goede economie.
Veel beter zou zijn om wind en zonne-energie tot een relatief minimum te beperken, en in plaats daarvan te vertrouwen op regelbare, niet-fluctuerende energiebronnen die met een hoge capaciteitsfactor werken, om te voldoen aan de elektriciteitsvereisten van de nationale basisbelasting en om de totale output aan te passen aan de veranderende vraag . Dit komt overeen met de wereldwijde praktijk voorafgaand aan de recente enorme opbouw met hernieuwbare energie.
In theorie zou de ideale back-up voor wind- en zonne-energie zijn om overtollige elektriciteit op te slaan die wordt geproduceerd wanneer de zon schijnt en sterke wind waait, en deze indien nodig weer in het net injecteren. Helaas is elektriciteit een moeilijk en duur goed om op te slaan.
Veruit de meest efficiënte momenteel beschikbare oplossing voor het opslaan van overtollig elektrisch vermogen is het te gebruiken om water tegen de zwaartekracht in een reservoir te pompen. Wanneer weer elektriciteit nodig is, wordt deze geproduceerd door het water via een turbinegenerator weer naar beneden te laten stromen. In dit proces gaat ongeveer 25% van de energie verloren.
Vanzelfsprekend zullen de kosten van constructie en werking van dergelijke pompopslaginstallaties de reële kosten van elektriciteitsvoorziening opvoeren. Bovendien verbruiken deze installaties veel landoppervlakte.
Ook hier biedt Duitsland een leerzaam voorbeeld. Een studie uit 2014 van het Beierse ministerie van Energie kwam tot de conclusie dat pompopslaginstallaties geen economisch haalbare oplossing waren. Veel beter zou zijn om bestaande waterreservoirbronnen in Noorwegen en Zweden te exploiteren, waar de capaciteit van pompopslaginstallaties sterk kan worden uitgebreid en nieuwe tegen veel lagere kosten kunnen worden gebouwd.
Deze ‘oplossing’ vereist echter het transport van grote hoeveelheden elektriciteit over lange afstanden heen en weer tussen Duitsland en die landen – waarvoor op zijn beurt extra hoogspanningslijnen en kabels nodig zijn die niet zijn gebouwd en die niemand wil betalen voor.
Gezien de hoge kosten en andere obstakels voor het creëren van grote elektriciteitsopslagsystemen, is het niet verwonderlijk dat de elektriciteitsopslagcapaciteit van Duitsland vandaag minder dan 2% van de totale elektriciteitsproductie bedraagt.
Er is veel gediscussieerd en onderzoek gedaan naar alternatieve manieren om elektriciteit op te slaan. Theoretisch zou men kunnen zijn om overtollig vermogen te gebruiken om waterstof te produceren, het op de een of andere manier op te slaan en vervolgens brandstofcellen te gebruiken om elektriciteit op te wekken uit de waterstof. Dit zou echter veel duurder zijn dan pompopslag en met veel grotere verliezen.
Overdosis hernieuwbare energie?
Tegenwoordig is Duitsland, om een stabiel basisvermogen te garanderen en de gaten te vullen die worden achtergelaten door zijn fluctuerende wind- en zonnegeneratoren, verplicht op (1) CO 2 -uitspuitende kolen- en aardgascentrales; (2) zijn resterende handvol kerncentrales, die hij tegen 2022 wil sluiten; en met name (3) import van elektriciteit uit andere Europese landen.
Het grootste deel van de invoer komt uit Frankrijk, waar ongeveer 75% van de elektriciteit wordt geproduceerd door kerncentrales, en uit Zweden, waar 40% uit kernenergie wordt geproduceerd. Op “slechte dagen” kon Duitsland nauwelijks met elkaar opschieten zonder een stuk van deze veel gevreesde kernenergie.
Op ‘goede dagen’ overspoelt Duitsland de rest van Europa met overtollige stroom van zijn wind- en zonne-installaties, vaak tegen dumping of zelfs negatieve prijzen. Op deze manier heeft Duitsland zijn enorme hoeveelheden wild fluctuerende hernieuwbare energiebronnen tot een Europees probleem gemaakt.
Zelfs met de bloeiende Europese elektriciteitshandel is Duitsland nog lang niet in staat zijn kolen- en gascentrales te sluiten.
Het Duitse Energieagentschap (DENA) publiceerde een langetermijnscenario voor elektriciteitsproductie in Duitsland, gebaseerd op de veronderstelling dat zogenaamde hernieuwbare bronnen 80% van het totale elektriciteitsverbruik zouden moeten vertegenwoordigen tegen het jaar 2050.
DENA concludeerde onder andere dat Duitsland, om een stabiele elektriciteitsvoorziening te verzekeren, 61 gigawatt conventionele elektriciteitscentralecapaciteit “in reserve” en voor een resterend deel van de productie van basislasten nog steeds zou moeten behouden. Systemen voor elektriciteitsopslag zouden in 950 slechts 9% van de reservecapaciteit leveren.
Ondanks – en grotendeels vanwege – de enorme uitbreiding van hernieuwbare energiebronnen, kon de conventionele stroomcapaciteit slechts met 14% worden verminderd tot 2030 en met een maximum van 37% tegen 2050.
Gezien de toezegging van de regering om kernenergie in Duitsland te sluiten, zou dit betekenen dat er een grote reserve aan CO 2 -emissies, op fossiele brandstoffen gebaseerde opwekkingscapaciteit wordt aangehouden. Tegelijkertijd is de politieke beslissing genomen om de kolencentrales die tot nu toe het grootste deel van de Duitse elektriciteit hebben geproduceerd geleidelijk af te schaffen.
Dat laat in wezen alleen aardolie (stookolie) en aardgas over als realistische brandstoffen voor back-upstroom. Aardgas zou de eerste plaats innemen omdat het ongeveer 50% minder CO 2 per kWh elektriciteit genereert dan kolen- of aardoliecentrales.
Met deze achtergrond kan men de bezorgdheid van de Duitse overheid waarderen om een langdurige levering van aardgas tegen stabiele prijzen te garanderen. Vandaar ook dat de regering aandringt op het North Stream 2-project om een systeem van offshore aardgaspijpleidingen van Rusland naar Duitsland te bouwen.
Het goede nieuws is, om zo te zeggen, dat de back-upfabrieken meestal slechts op een fractie van hun geïnstalleerde capaciteit zouden werken, met veel zelfs stilstaan op “goede dagen”. Op die manier zouden ze veel minder CO 2 afgeven aan de atmosfeer.
Dat is goed voor het milieu, maar geen zeer efficiënte manier om apparatuur, infrastructuur en mankracht te gebruiken – en niet erg aantrekkelijk voor investeerders. Ook is het nog ver verwijderd van de groene droom van een CO 2 -vrij energiesysteem.
Het handhaven van de stabiliteit van het Duitse elektriciteitsnet en het tegelijkertijd integreren van tienduizenden fluctuerende energiebronnen die over het hele land zijn verdeeld, is een grote technische uitdaging geweest. Het betekende het reorganiseren van een groot deel van het transmissie- en distributiesysteem voor elektriciteit, dat werd ontworpen en gebouwd om in een heel ander regime te opereren.
Het betekent ook de aanleg van duizenden kilometers nieuwe hoogspanningslijnen, waaronder vier geprojecteerde langeafstandstransmissielijnen die nodig zijn om elektriciteit te verplaatsen van het winderige noorden naar het industriële westen en zuiden van het land. Dit draagt weer bij aan de reële (systemische) kosten om het land van elektriciteit te voorzien.
Het lijdt geen twijfel dat de poging tot overgang naar hernieuwbare bronnen als de basis van het Duitse energiesysteem – de beroemde “Energiewende” van Angela Merkel – de economische efficiëntie van het land al aanzienlijk heeft verminderd. De constant stijgende elektriciteitsprijzen, belastingen en heffingen beginnen pas de werkelijke kosten van het overheidsbeleid weer te geven. Er is ook een debat over de toekomstige stabiliteit van het elektriciteitsnet.
Merkel en anderen beweren vaak dat een succesvolle “Energiewende” Duitsland in een unieke positie zou plaatsen om knowhow en technologie te exporteren voor de voortdurende “groene transformatie” van de wereldeconomie. Verhoogde inkomsten uit export van groene technologie zouden de kosten van de Energiewende moeten compenseren. Deze berekening veronderstelt dat de andere landen zullen kiezen om het radicale Duitse voorbeeld te volgen bij de reorganisatie van hun machtssectoren, hetgeen twijfelachtig is.
Ondertussen is de weerstand in Duitsland zelf toegenomen, omdat lokale milieugroeperingen en burgerinitiatieven mobiliseren om de bouw van windturbines, transmissielijnen, pompcentrales en andere duurzame energieprojecten te blokkeren.
De milieu-ideologie is in tegenspraak met zichzelf. De ongekende omvang van de vernietiging van het natuurlijke landschap door 30.000 gigantische windturbines heeft geleid tot een groeiend besef dat afhankelijkheid van duurzame energie geenszins vriendelijk is voor het milieu – en niet noodzakelijk veilig.
Mensen willen niet in de buurt van windturbines wonen, vanwege onaangenaam geluid en mogelijk gevaarlijke infrageluidemissies, storende optische effecten, meldingen van branden, afgebroken turbinebladen die door de lucht vliegen, ijsgooien, enz. En de dode vogels.
In Duitsland is er politieke druk om het wettelijk vastgestelde minimum voor de afstand tussen windturbines en huizen te verhogen tot 1 of zelfs 1,5 kilometer, wat de beschikbaarheid van bouwplaatsen drastisch zou verminderen. Protesten en rechtszaken hebben de bouw van nieuwe windturbines in Duitsland al bijna tot stilstand gebracht.
Zonne-energie heeft veel minder weerstand ondervonden, ongetwijfeld grotendeels omdat er slechts een paar grote zonneparken in het land zijn gebouwd. Het grootste deel van de huidige capaciteit is afkomstig van op het dak gemonteerde zonnecellen, vooral in particuliere huizen, waar ze behoorlijk populair zijn geworden.
Het grote probleem is hoe de elektriciteit moet worden opgeslagen, die alleen wordt gegenereerd tijdens daglichturen en fluctueert volgens de bewolking. Tot nu toe zijn relatief weinig huiseigenaren bereid geweest te betalen voor batterijen en andere opslagapparaten. In plaats daarvan wordt overtollige elektriciteit door het net opgenomen tegen een gesubsidieerde prijs.
Projecten voor pompopslagstations en voor nieuwe transmissielijnen hebben zoveel weerstand ondervonden dat er weinig kans is om de oorspronkelijke doelen van de Energiewende te bereiken.
De vraag is of het überhaupt zinvol is om af te wijken van het beproefde model van een stabiel elektriciteitssysteem op basis van continu werkende bronnen, waarvan een groot percentage in de basislastmodus werkt.
Als we willen dat het systeem grotendeels CO 2 -vrij is, is kernenergie de enige beschikbare optie.
