Gesprekken met Stichting e-Lise waren de aanleiding voor enkele zeer ervaren energie-adviseurs om drie aspecten van de energietransitie te onderzoeken: 1 de klimaateffectiviteit, 2 de kostenschattingen en 3 de ervaringen van landen met aanzienlijke aandelen kern, wind en zon in de energiemix. Ze deden dit voor eigen rekening; Stichting e-Lise heeft geen geld om dergelijk onderzoek te betalen. 

Het bijzondere aan dit onderzoek is dat er vooraf geen beperkingen waren opgelegd. Dat wil zeggen: er was niet vooraf de opdracht gegeven 'bereken de kosten van kernenergie voor Nederland bij xx percentage kernenergie', zoals bij door de overheid bestelde rapporten vaak is gebeurd. De auteur(s) geven er de voorkeur aan om hieronder niet met naam en toenaam te worden vermeld. Zij zijn echter per mail (zie daarvoor de rapporten en op de website Clean&Co) bereikbaar voor feedback: inhoudelijk commentaar stellen zij op prijs. 

De tekst hieronder is de management samenvatting van het eerste van de drie hierboven genoemde rapporten die in hun volledigheid te vinden zijn op deze webpagina: Wat is het klimaatoptimale energiesysteem?

Samenvatting

Voor het klimaat is een elektriciteitsmix op basis van grotendeels kernenergie verreweg de beste keuze. Het carbon budget is minimaal 10 keer en waarschijnlijk 15 keer kleiner.

Een schoon, ‘netto-nul’ elektriciteitssysteem bestaat uit een mix van o.a. windturbines, zonnepanelen, waterkracht- en kerncentrales, hoogspanningslijnen en batterijen. Bij al deze opties komt er géén uitstoot vrij bij de productie, transport of opslag van elektriciteit.

Maar bij de productie van het benodigde beton, staal, koper en andere grondstoffen en onderdelen komen wel broeikasgassen vrij. Dit roept de vraag op:

-> Welke mix is optimaal voor het klimaat?

-> Welke mix zorgt voor het kleinste Carbon Budget voor Nederland?

Wij hebben vijf scenario’s voor de elektriciteitsmix doorgerekend en de cumulatieve broeikasgasemissies daarvan bepaald; vanaf de bouw tot en met het jaar 2100.
In dit verslag lichten wij de analyse en de resultaten toe van de twee belangrijkste opties:

1. NPE – basisscenario is het “Nationaal Plan Energiesysteem”; dit is het huidige kabinetsbeleid.
2. Klimaatoptimaal - de mix met de laagste totale en cumulatieve emissies.

Figuur 1 toont aan de linkerkant de cumulatieve emissies voor beide scenario’s. Het verschil blijkt een factor 15. De rechterkant toont de emissie-intensiteit. Via het NPE wordt deze 75-80% lager dan nu maar lang niet nul. De ‘Klimaat-optimale’ mix komt wel dicht bij het doel van nul emissies.

Hoe kan deze factor 15 verschil in emissies worden verklaard?

Dit grote verschil wordt veroorzaakt door vier factoren:

1. Opgesteld vermogen. Figuur 2 toont de opbouw van de beide scenario’s.
   Het opgestelde vermogen van het NPE blijkt zeven keer hoger dan het opgestelde vermogen in de ‘Klimaatoptimale’ mix. De Klimaatoptimale mix bestaat vooral uit kerncentrales die bijna altijd de benodigde elektriciteit kunnen leveren, aangevuld door centrales op groen gas en biomassa voor de piekmomenten. De NPE-mix bestaat uit vele soorten opwek en opslag met een hoofdrol voor zon en wind.

1. Carbon footprint per GW opgesteld vermogen. De carbon footprint van een zonnepark of offshore windpark blijkt twee keer hoger dan die van een kerncentrale.
2. Vervanging. Een kerncentrale gaat gemakkelijk 80 jaar mee. Windturbines, zonnepanelen, electrolysers en batterijen moeten elke 15 tot 25 jaar worden vervangen. Bij materiaalproductie, assemblage en transport komen emissies vrij. 
3. Infrastructuur voor elektriciteit en waterstof. Voor de Klimaatoptimale mix volstaat een geringe hoeveelheid extra elektriciteitskabels en transformators voor het laagspanningsnet. De NPE-mix vergt ca. 3x meer investeringen in het elektriciteitsnet, waterstofpijpleidingen, compressorstations, opslagfaciliteiten voor waterstofgas.  Bij de bouw van deze infrastructuur komen ook broeikasgassen vrij. 

Er zijn nog wel flinke onzekerheden, waaronder:

• het afnamepad van de toekomstige carbon footprint
• hoeveelheden batterijen en electrolysers in het NPE scenario
• de elektriciteitsinfrastuctuur
• de waterstofinfrastructuur en waterstofopslag
• de hoeveelheid waterstofgas die jaarlijks weglekt

We horen het graag als er betere onderbouwde inschattingen zijn.

Uit onze analyse blijkt dat de klimaatoptimale mix ongeveer 15 keer beter is voor het klimaat. De klimaatoptimale mix vergt minder investeringen, materialen, ruimtebeslag, arbeid en het geeft minder overlast. Met politieke wil en passend beleid kan deze mix ook sneller worden gerealiseerd.

Inleiding

In het Akkoord van Parijs (2015) werd de doelstelling vastgelegd om klimaatopwarming tot
2C te beperken en spraken Westerse landen af om een netto-nul economie per 2050 te realiseren. In Nederland schreven de Klimaattafels onder leiding van Ed Nijpels met ‘het Klimaatakkoord’. Vervolgens werden diverse organisaties gevraagd om scenario’s te maken voor het Nederlandse energiesysteem in 2050, waaronder TNO, het PBL, de netbeheerders, het ‘Expert-Team EnergieSysteem’ en nog een aantal partijen. Het ging daarbij om de gehele energievraag – elektriciteit maar ook verwarming, transport en industriële processen.

In die jaren braken ‘zon en wind’ jaarlijkse installatierecords, terwijl de kosten nog harder daalden. Mogelijk was dit de oorzaak dat de scenario’s van al die organisaties vrijwel gelijk waren: geen kernenergie, alle opwek uit zon en wind, en groene waterstof als backup.

Alle energie uit zon en wind is echter een onbewezen scenario met onbekende kosten. Geen land haalde in 2024 meer dan 20% van de energievraag uit zon en wind. Ook de derde pijler van deze scenario’s: productie en opslag van grote hoeveelheden groene waterstof – bestond nergens ter wereld en had nog onbekende kosten. Kernenergie werd niet serieus bekeken in de Nederlandse scenario’s terwijl Frankrijk al decennia bewijst dat kernenergie fossielvrije, betrouwbare en goedkope elektriciteit levert.

In andere landen verschenen in deze periode ook scenariostudies. Ook wetenschappers en internationale organisaties publiceerden vanaf 2016 kostenanalyses voor de diverse fossielvrije scenario’s. Uit deze analyses bleek dat de totale energiekosten van een systeem op basis van kernenergie 2-3 keer lager zijn dan een systeem op basis van zon en wind.¹

Een andere belangrijke vraag is hoe goed de verschillende opties zijn voor het klimaat.
Dat is het doel van ons onderzoek, waarbij wij ons hebben beperkt tot elektriciteit en niet alle energie. Wij analyseerden de totale emissies van vijf scenario’s voor een fossielvrij elektriciteitssysteem in Nederland:

1. Het NPE, met 10% kernenergie – het basis scenario want het huidige kabinetsbeleid
2. 30% kernenergie; 60% zon en wind
3. 50% kernenergie; 40% zon en wind
4. 70% kernenergie; 20% zon en wind
5. 95% kernenergie

In dit rapport tonen wij het NPE en het ‘klimaatoptimale’ scenario – met 95% kernenergie.

1 Zie de samenvatting van vijf scenario’s van oa OECD en MIT in ons rapport: ‘Inzichten uit de wetenschap - systemen met en zonder kernenergie’.