Tag Archives: gascentrale

Gasdom

Posted on by

Column Friesch Dagblad – 20 juni 2014
Oliedom is de uitdrukking. Gasdom is inmiddels een beter begrip.

Minister Kamp – de meest gewiekste minister die ons land rijk is – wees onlangs plompverloren drie gebieden in Fryslân aan waar naar schaliegas geboord mag worden.

De eerste reactie (‘fernuvere’) van gedeputeerde Poepjes van de Provinsje op de plannen van Kamp was er niet één waar je een krachtig provinciaal bestuurder aan herkent. Gelukkig vond zij snel de weg terug (“we binne der op tsjin”) en ondertekende een manifest dat duidelijk maakt dat Fryslân niet zomaar schaliegaswinning toe wil staan. Een verstandig en belangrijk signaal.

Want iedereen die zich ook maar een beetje interesseert voor energie, water, milieu of het Fryske landschap zou zich in schaliegas moeten verdiepen.

Er is geen Duitser die komt varen op een vervuild meer en geen Aziaat die verdachte melk drinkt.

Schaliegas klinkt vriendelijk en het lijkt zo netjes en schoon te winnen in de geanimeerde filmpjes van de producenten. Met chirurgische precisie gaat een boor heel diep de grond in, maakt een bocht in de schalielaag (compacte, harde kleimassa) en kraakt (‘frackt’) daar het gesteente zodat dat het gas vrijkomt. Dat gas wordt opgevangen en stroomt via het gasnet de huizen in.

De werkelijkheid is minder netjes. Het winnen van fossiele brandstoffen is normaal al een smerig en giftig proces, met schaliegas worden de risico’s alleen nog maar groter. In het kort: om schaliegas te winnen wordt met enorme druk een onbekende mix van (zeer) giftige chemicaliën de grond in gepompt. De kans dat er iets fout gaat is niet denkbeeldig en ervaringen in andere landen wijzen op gevaar, met name voor drinkwatervoorziening. Voor Fryslân zijn agrarische kwaliteit en watertoerisme speerpunten. Laten we dat zo houden. We kunnen ons zelfs niet een miniem kleine kans op een (drink)waterramp veroorloven. Er is geen Duitser die komt varen op een vervuild meer en geen Aziaat die verdachte melk drinkt. Om nog maar te zwijgen over het drinkwater van onze kinderen. Om dát op het spel te zetten, dat kunnen we rustig gasdom noemen.

waar in het poolgebied het ijs ook maar smelt, sleept Shell direct de boortorens naar toe

Niet alleen schaliegas, maar alle vormen van fossiele brandstof worden bij stijgende energieprijzen interessant voor de energiereuzen. Op de meest onherbergzame plekken, midden in oceanen, wordt inmiddels geboord naar alles wat lijkt op olie en gas; teerzand in Canada wordt net zolang bewerkt tot het door een olieleiding geperst kan worden; elke steenlaag wordt beklopt om te zien of er nog wat olie uit te knijpen valt. En waar in het poolgebied het ijs ook maar smelt, sleept Shell direct de boortorens naar toe.

Echter wordt het steeds moeilijker, gevaarlijker en met meer risico voor mens en milieu om het te winnen. Zelfs BP – een gerespecteerd en oud energiebedrijf – vertilde zich in de Golf van Mexico (Deepwater Horizon olieramp) aan de enorme risico’s die moeilijk winbare fossiele brandstoffen nu eenmaal hebben. Één belangrijk stuk techniek werd onder tijdsdruk ondoordacht gebruikt en een onmetelijke schade aan ecosystemen, milieu en economie was het gevolg. Met schaliegas kan hetzelfde gebeuren: één kleine fout kan onherstelbare schade aanrichten.

Het ene gat met het andere dichten.
Ook in Nederland is men bezig olie te winnen. In Drenthe wordt op dit moment het laatste restje olie uit de bodem gepeurd. Dat gaat niet vanzelf; het stroperige goedje dat daar resteert moet eerst onder de grond verwarmd worden door middel van de inzet van veel Groningengas voordat het naar boven gehaald kan worden en aan Duitsland verkocht. Zo verbrandt Kamp onze laatste gasreserve om onze laatste oliereserve te kunnen winnen om daarmee de staatskas een paar jaar te spekken. Minister Kamp heeft ongetwijfeld ruim voldoende retorisch talent om daar een klinkend verhaal van te maken. Voor mij is het duidelijk: dit is slecht, puur slecht om zo datgene wat ons rest aan brandstoffen zo te verkwanselen. Voorbeeld van energiebeleid dat strafbaar gesteld zou moeten worden.

Terwijl overheden zoveel beter zouden kunnen doen. Het rijk en gemeenten moeten burgers en bedrijven duidelijk maken dat isoleren, besparen en zelf produceren van duurzame energie hard nodig is. Als die burgers – al dan niet verenigd – daar mee aan de slag zijn, dan kunnen diezelfde burgers van Fryslân met recht en reden duidelijk maken dat schaliegas helemaal niet nodig is.
Nu niet.
Nooit.

Market design – opnieuw nadenken over energiemarkt en beprijzing

Posted on by

In een recent Bloomberg-bericht (ht2 Damian Carrington) wordt duidelijk gemaakt dat het oude denken over de Merit Order en de daaraan gekoppelde beprijzing van elektriciteit niet meer van toepassing is. Stadtwerke Leipzig (een groot regionaal publiek nutsbedrijf in Duitsland) gooit de knuppel in het hoenderhok: “the [electricity] market design we have doesn’t work”.

Zon, wind & de Merit Order

Hoe werkt dat ook al weer met de Merit Order? Die stelt dat op elk moment de dan stilstaande productiecapaciteit met de laagste marginale kosten als eerste ingezet wordt om stroom te genereren. Die marginale kosten worden voornamelijk bepaald door het soort brandstof en het rendement van de centrale. Dat was eigenlijk altijd kernenergie & kolen, daarna verschillende gascentrales en – als alles aan stond – op een gegeven moment oliegestookte centrales. Zo was dat vóór de liberalisering centraal geregeld en werd er, bij het openstellen van de elektriciteitsmarkten, van uit gegaan dat de markt dat mechanisme automatisch volgde.

Nu, met zon- en windenergie met NUL marginale kosten, werkt dat mechanisme niet meer. Elektriciteit van zon en wind is altijd aan de beurt. Nu valt dat wel mee in Nederland – daar is niet veel capaciteit – maar in Duitsland is dat inmiddels een ander verhaal.

Wat het probleem is in Duitsland

Duitse energiebedrijven klagen over te lage prijzen die op dit moment worden betaald op de groothandelsmarkten. Ze verdienen – naar eigen zeggen – te weinig doordat kolen- en gascentrales vaker dan bedoeld stilstaan, zeker in de dure uren overdag. Ook gaan plannen voor nieuwe gascentrales de ijskast in.

Hoe komt dat? Het lijkt mij een combinatie van drie zaken.

  1. heel veel zon- en windenergie capaciteit is er de afgelopen jaren bijgekomen;
  2. zon- en wind krijgen voorrang op het net;
  3. prijsmechanisme op de Duitse elektriciteitsmarkten gaat er van uit dat goedkoopste vormen van elektriciteitsproductie strijden om de vraag.

Nu is het zo dat zon (en in mindere mate wind) de dure uren wegkapen voor een aantal gas- en kolencentrales. Deze centrales zijn neergezet met de gedachte dat zij alleen bij vraag overdag, tegen een redelijk hoge vergoeding, stroom kunnen produceren. Deze centrales staan nu overdag vaker stil omdat de ‘piek’ overdag opgevuld wordt door grote hoeveelheden zonnestroom. Bij minder draaiuren worden deze centrales opeens een stuk minder winstgevend. En zeker als de echt dure uren overdag door gratis zon wordt opgevuld, hebben de eigenaren en investeerders van de gas- en kolencentrales het nakijken. Het rapport van Fraunhofer lijkt ook in die richting te wijzen.

Het rare is dus dat de groothandelsprijs van elektriciteit hierdoor daalt. De piekprijs op de EEX, niet geheel toevallig ook gevestigd in Leipzig, is volgens het bericht van Bloomberg ten opzichte van vorig jaar gedaald met 18%.

Krijgen wij in Nederland dergelijke situaties?

Nee, niet op korte termijn. Omdat in Nederland wind- en zonne-energie (nog) niet zo’n vlucht genomen hebben, en omdat er geen feed-in-tariff voor duurzaam opgewekte energie bestaat, zullen deze situaties aan ons land voorlopig voorbijgaan.

De oplossing

Eén van de drie oorzaken moet worden aangepakt. Maar welke?

  1. De capaciteit van zon en wind kan niet meer worden verminderd.
  2. De ‘voorrangsregels’ in de wet voor duurzaam opgewekte stroom kunnen niet zonder meer worden teruggedraaid.
  3. Marktmechanisme moet worden aangepakt.

Zolang er geen mogelijkheid is aan de vraagzijde beter te beprijzen, zal inderdaad ‘de’ markt andere vormen van prijsstelling voor de verschillende vormen van energievoorziening moeten bieden. Dat laatste is wat Stadtwerke Leipzig voorstaat. Ik denk dat ze gelijk hebben – zeker als de groei van duurzame energie voortzet. Bij een afnemende prijs voor piekstroom kan op den duur alleen duurzaam opgewekte stroom met zeer lage marginale kosten concurreren met zon & wind! Tegen die tijd hebben we allang afscheid moeten nemen van de oude Merit Order als prijsstellend gegeven. En daarmee van het basisbeginsel van de vrije elektriciteitsmarkt.

Nadenken

Lastig is namelijk dat we als land altijd regelbaar vermogen achter de hand moeten hebben om pieken en dalen op te vangen. Maar als de piekprijs te laag blijft, zal geen producent centrales bijbouwen. Dat zal op korte of lange termijn voor problemen zorgen. Wellicht is een optie om te onderzoeken of er – bijvoorbeeld – drie vormen van beprijzing van productie nodig zijn:

  1. baseload vergoedingen
  2. duurzame energie vergoedingen
  3. capaciteitsvergoedingen (benut/niet-benut)

Daar denken we nog eens over na. Ook in Nederland.

 

Past grootschalige zonne-energie in ons elektriciteitssysteem?

Posted on by

Tegenstanders hebben het vaak over de onvoorspelbaarheid en onbetrouwbaarheid van duurzame energieproductie. Het op grote schaal implementeren van wind- en zonne-energie zorgt voor haperingen in de voorziening of op z’n minst voor grote prijsstijgingen, zo wordt beweerd. En bij gebrek aan goede gegevens en in een oud denkraam is het lastig discussiëren.

Gelukkig komt er af en toe een rapport dat in één keer voorziet in een ruime hoeveelheid brandstof voor dergelijke discussies. Dit keer van het Fraunhofer-Instituts für Solare Energiesysteme ISE, onderdeel van het Fraunhofer Gesellschaft – Europa’s grootste onderzoeksbureau, zeg maar de TNO van Duitsland. Zij monitoren de Duitse energiemarkt op het gebied van zonne-energie en zij hebben een pdf met een grote hoeveelheid grafieken uitgegeven.

Solar vs de rest

Waarom is dit belangrijk? In Duitsland is zwaar geïnvesteerd in duurzame energie. Op dit moment wordt er veel energie opgewekt middels zonnepanelen en die hoeveelheid groeit nog steeds: er worden records gebroken. Wat voor gevolgen heeft nu de steeds toenemende hoeveelheid solar voor de rest van de elektriciteitsproductie?

Peter Terium, de Nederlandse Vorstandsvorsitzender van RWE, zeg maar chef bruinkool bij de buren, slaat in een interview met het AD helemaal door. Na Duitsland bang te hebben gemaakt voor nieuwkomers en duurzame energieopwek, is nu Nederland aan de beurt: ‘Energierekening onbetaalbaar voor lage inkomens’ (online excerpt). Welke denkfouten hij maakt is al overtuigend aangetoond door Jan Rotmans, maar het is ook belangrijk te kijken naar de getallen die ten grondslag liggen aan deze verandering.

Hoe groot voorstander je ook bent van duurzame energie, het moet natuurlijk wel passen. Nu is het voor het eerst dat er op deze schaal een dergelijke vorm van duurzame energie wordt ingevoed in het elektriciteitsnet. Kan dat wel, past zonne-energie op grote schaal wel in de huidige elektriciteitssysteem? Zonne-energie kan namelijk, net als windenergie, niet aan- of uitgezet worden als de stroomvraag verandert. Andere vormen van elektriciteitsopwek zijn dan nodig om aan de vraag te blijven voldoen. Het geheel van verschillende vormen van elektriciteitsopwek wordt de brandstofmix genoemd en in die mix heb je grofweg drie verschillende vormen van opwek:

  1. Productie die niet kan worden beheerst maar wel (redelijk) voorspeld: zon/wind;
  2. Productie die uit kostenoverwegingen lastig af te schakelen is: kerncentrales, (bruin)kool;
  3. Productie die makkelijker op- en af te regelen is: gas, waterkracht.
(voor meer informatie zoek op het begrip ‘Merit Order‘)

Traditioneel werd er altijd van uitgegaan dat duurzame energievoorziening een gevaar is voor de stabiliteit van het systeem en dat, als zonne-energie al iets voorstelt, het nooit op grote schaal ingepast kan worden in het systeembalans. Maar de grafieken zijn binnen, en wat blijkt in de praktijk, zonne-energie past prima in het elektriciteitssysteem. En, in combinatie met windenergie, is het een prima bron om de plaats van fossiel-gestookte elektriciteit in te nemen.

1    Zon complementeert wind

Allereerst, zon & wind gaan goed samen, blijkt uit twee grafieken van de Fraunhofer-ingenieurs:

Grafiek 1 - Maandelijkse productie WIND - ZON (jan-mei 2012)

Duidelijk is dat waar wind afneemt van januari tot mei, zon in die periode juist toeneemt. Maar dat zou in een maand toevallig kunnen uitvlakken. Daarom is de volgende grafiek ook van belang.

Grafiek 2 - Simultane productie WIND + ZON (jan - mei 2012)

In deze grafiek zie je dat niet alleen op maand-niveau wind en zon elkaar complementeren, maar op elk moment in tijd (stipjes lijken mij kwartierwaarden). Dus als er meer zonne-energie geproduceerd wordt, neem windproductie af en vice versa. Op elk moment!

Maar goed, dat is alleen zon en wind. Hoe zit dat met zon en wind versus de rest?

2   Zon – prima piekproductie

Past zonne-energie eigenlijk wel in de voorzieningen? Wat voegt het toe?

Grafiek 3 - Conventioneel versus wind & zon (mei 2012)

Hier wordt het echt interessant. Deze grafiek laat alle opgewekte stroom zien in de maand mei (meer maanden zijn in het rapport te vinden). Het grijze gebied (conventioneel opgewekt vermogen) wordt afgevlakt door groen (wind) en geel (zon). De geel/groene pieken dekken de vraag naar stroom overdag. De lager liggende pieken zijn weekends en vakantiedagen. In Duitsland werd vroeger (en in Nederland nog steeds) de piek overdag opgevangen door gascentrales harder te laten draaien. Dat snel veranderen, daar zijn gascentrales goed in, vele malen beter dan (bruin)kolencentrales. Dat opschakelen van een gascentrale kost per eenheid opgewekte stroom wel meer geld maar die flexibiliteit is veel waard voor de balans van het systeem.

Als we kijken naar de breakdown van de brandstofmix zien we inderdaad dat er minder gas (en in Duitsland: minder kolen!) verstookt hoeft te worden:

Grafiek 4 - de brandstofmix (mei 2012)

Ook hier is duidelijk te zien dat nucleair (‘Uran’) en bruinkool (‘BK’) de basislast verzorgen. Het is niet zo dat deze weggedrukt worden door een teveel aan zonne-energie. Gewone kolen (‘HK’) en gas verzorgen een deel van de piek overdag. Deze piek wordt echter keurig afgevlakt door de combinatie wind en, met name, zon.

Het lijkt erop dat gas- en kolencentrales overdag minder hard hoeven te produceren.

Ook op 25 mei 2012?

Maar als dan de zon heel hard schijnt, zoals op 25 mei 2012, levert dat dan een probleem op? We pakken de Fraunhofer-grafieken er weer bij:

Grafiek 5 - Zonneproductie 25 mei 2012

Nee dus. Zelfs de record-productie (22,4 GW) van 25 mei blijft keurig de piek afvlakken.

Mooi-weer conclusie

Het lijkt erop dat de grafieken aangeven dat zonne-energie prima ingepast kan worden in de elektriciteitsproductie, maar nadere analyses en scenario’s zijn natuurlijk hard nodig. Wat gebeurt er met de brandstofmix onder gelijke condities in een aantal jaren achtereen; hoe wordt rekening gehouden met nucleaire fase-out, welke prijseffecten zijn meetbaar, etc. Maar voorlopig lijkt het erop dat er fors minder kolen en gas zijn verbrand dan anders het geval zou zijn geweest. Als Peter Terium dan klaagt over kolen- & gascentrales die minder efficiënt kunnen worden ingezet, dan heeft hij een puntje – zijn centrales staan inderdaad nu vaker uit. Maar als dat zo is, dan lijkt het erop dat die gascentrales minder nodig zijn voor het opvangen van de piekload – deze wordt keurig afgevlakt door zonne-energie. Dus als deze werkeloze centrales meer baseload kunnen produceren, zou deze grootste CO2-producent van Europa wellicht wat bruinkoolcentrales kunnen sluiten. Dat zou pas pure milieuwinst zijn.

Waarden & woorden op de helling

Eén ding is duidelijk. Deze transitie in Duitsland zet onze traditionele waarden (‘zon is onbetrouwbaar en lastig in te passen in het elektriciteitssysteem’) én woorden (‘brandstofmix’, ‘Merit Order’) ook op de helling.

We hebben meer data, nog betere grafieken en nieuwe begrippen nodig om deze fundamentele veranderingen bij te houden, te analyseren en over te publiceren.