STEMWIJZER
voor de toekomst


Berekeningen


Samenvatting: De totale energiebehoefte van Nederland is 4000 PJ (2013). Als windenergie deze hoeveelheid moet opbrengen is van Nederland meer dan het hele landoppervlak nodig. Voor zonne-energie is dit meer dan 20% van het landoppervlak met de hoge geschatte opbrengst van zonnepanelen in 2050. Voor biomassa is dit meer dan 100x het oppervlak. De belasting op arbeid zal moeten overgaan naar belasting op grondstoffen. Subsidiering van het verschil in kosten tussen duurzame en fossiele energie gaat 50 tot 200 miljard per jaar kosten in 2050; zo goed als de gehele rijksbegroting;

Oppervlakken: Het landoppervlak van Nederland is 34.000 km2, het binnenwater 8000 km2 en het Nederlands gedeelte van de Noordzee is 57.000 km2. Het ingenomen oppervlak van onze wegen en spoorwegen is bijna even groot als de provincie Utrecht; 1385 km2. Het oppervlak van al onze bouwterreinen is 3500 km2; huizen, kantoren, bedrijven, tuintjes, schuurtjes en paden en parkeergelegenheid rondom het gebouw. Ongeveer de helft van ons land bestaat uit land- en tuinbouwgronden en de rest is recreatie en natuur.

Energieverbruik: Nederland verbruikt in 2015 ongeveer 4000 PJ energie; zie energiebalans.

Windenergie: Een moderne grote windmolen heeft een vermogen van 3 MW met een rotordiameter van 100 meter wat aan de kust overeenkomt met 6,6 106 kWh/jaar opbrengst. De hoeveelheid windmolens om 4000 PJ op te wekken is dan (1PJ=280 x 106kWh) 4000 x 280 x 106 / (6,6 x 106)= 168.000 windmolens. De onderlinge afstand tussen windmolens moet minimaal 5 x de rotordiameter zijn; 5 x 100 = 0,5 km. Het totale oppervlak is dan 168.000 x 0,5 x 0,5 is ruim 40.000 km2 en meer dan het hele landoppervlak van Nederland.

Zonne-energie: Een zonnepaneel meet 1,65 x 1,0 m en heeft een opbrengst van 250 Wp (2015). Met een rendement van 18 % (2015) komt dit overeen met gemiddeld 0,85 kWh/Wp per jaar. Het rendement verbetert ieder jaar met 0,5 % waardoor in 2050 een rendement van 35 % verwacht kan worden. De gemiddelde opbrengst verdubbelt van 0,85 naar 1,7 kWh/Wp per jaar. In 2050 levert dit voor Nederland 1,7 x 250 / 1,65 = 256 kWh/jaar per vierkante meter zonnepaneel op. 4000 PJ = 4000 x 280 x 106 kWh/jaar nodig wat overeenkomt met 1120.000 x 106/256= 4.376 km2 zonnepanelen. Als rekening wordt gehouden met schaduwwerkingen en toevoerpaden dan is het dubbele nodig; ongeveer 8000 km2. Dit komt neer op ruim 20% van het Nederlandse landoppervlak. Het oppervlak van alle Nederlandse daken wordt geschat op 260 km2. Als daarvan de helft gebruikt kan worden (de andere helft ligt verkeerd ten opzicht van de zon) dan is dit 130 km2.

Energie uit biomassa: Een speciaal hiervoor geteeld gewas is hout wat uiteindelijk een opbrengst heeft van 0,32 W/m2. Het benodigde oppervlak voor 4000 PJ is dan 3.500.000 km2; 100x Nederland.

Opslag: Duurzame energie is niet continue aanwezig. Zonne-energie is gedurende een half jaar overdag en windenergie alleen als het waait, aanwezig. Een grootschalig opslagmedium voor elektrische energie is nog niet ontwikkeld. Een chemische opslagmethode lijkt vor de hand liggend; veiligheid en eenvoudig transport. Met behulp van thermodynamica: de omzettingen naar zo'n chemisch opslagmedium en weer terug naar elektriciteit is elk met een rendement van ongeveer 50% maximaal haalbaar. Dit betekent dat voor het gebruik van elektriciteit uit de opslag 4x zoveel elektriciteit ingebracht is. Meer dan de helft van het energieverbruik zal uit de opslag komen bij volledig duurzame energie opwekking. Dat betekent een verdrievoudiging van de prijs.

Financieel: Blijft de overheid tot 2050 duurzame energie subsidiëren dan kost dit 8 tot 16 cent per kWh verbruik. Dit is 50 tot 200 miljard euro per jaar; een kwart tot de hele rijksbegroting van 2015. Daarnaast zal een infrastructuur gesubsidieerd of betaald moeten worden om de duurzame energie te kunnen gebruiken, op te slaan en te transporteren. Dit is een onbetaalbare situatie.
Het verwachte prijsverloop van de energiedragers tot 2050 is in het kort (zie Energie): fossiele brandstoffen blijven ongeveer gelijk in prijs (huidige kostprijs = productiekosten + kleine winst) omdat de voorraden "oneindig" zijn. De olie- en gaswinning uit schaliegesteente hebben deze "oneindigheid" aangetoond. De duurzame energiesoorten worden steeds goedkoper maar zullen niet zo goedkoop worden als de elektriciteit uit steenkool. Duurzame energie is onvoldoende aanwezig waardoor de prijs stijgt. Fossiele brandstoffen blijven als energiedrager goedkoper dan duurzame energiesoorten. Om toch over te gaan op duurzame energie zal dwang (belasting) of beloning (subsidie) nodig zijn. Keuzes moeten gemaakt worden wat moet er eerst en wat mag als laatst veranderd worden. Om deze keuzes te kunnen maken moet eerst inzicht verkregen worden hoe de situatie in 2050 wordt of moet worden.