Toekomstscenario's energievoorziening NÁ 2030 - Industrial Heat & Power
TNO bracht onlangs de whitepaper "Een klimaatneutraal energiesysteem voor Nederland" uit. Daarin worden geactualiseerde toekomstscenario's voor de Nederlandse energievoorziening voorgesteld. Aan de hand van deze scenario's onderzocht TNO wat de aanscherping van de klimaatdoelstellingen betekent voor het verduurzamen van het energiesysteem ná 2030.
TNO heeft twee toekomstscenario's met betrekking tot de energievoorziening na 2030 opgesteld: het ADAPT- en het TRANSFORM-scenario. Deze scenario's werden in 2020 door TNO voor het eerst gemaakt. "We hebben ze nu geactualiseerd op basis van nieuwe beleidsuitgangspunten en voortschrijdende kennis over het toekomstige energiesysteem en de daarin toe te passen technieken. De nieuwe scenariostudie gaat uit van nieuwe aangescherpte reductiedoelstellingen voor broeikasgassen: 55% reductie ten opzichte van 1990 in 2030 (ten opzichte van 49% in de vorige studie) en broeikasgasneutraliteit in 2050 (ten opzichte van 95% reductie in de vorige studie). Daarnaast hebben we de parameters op technologisch-economisch gebied van een groot aantal technologieën aangepast aan de laatste inzichten", licht Martin Scheepers, TNO-expert en hoofdauteur van de scenariostudie toe.
Er zijn twee scenario's, het ene al ambitieuzer dan het andere. Zo lijkt de Nederlandse economie in het ADAPT-scenario sterk op de huidige economie. Het bouwt voort op de bestaande aanpak en de huidige levensstijl. Wel is er veel aandacht voor een sterke reductie van de CO2-uitstoot. "In de afgelopen decennia zorgden olie, kolen en gas voor een sterke industrie, een sterke transport- en logistieke sector. Het leidde tot een betrouwbare elektriciteitsvoorziening en comfortabel verwarmde huizen. In dit toekomstbeeld kiezen de Nederlanders voor het behoud van deze comfortabele levensstijl en het behoud van werkgelegenheid. Aanpassingen aan het huidige systeem komen voort uit beslissingen en concrete beleidsmaatregelen die nationale en lokale overheden nemen. Zij nemen het voortouw en sturen burgers en bedrijven aan bij het maken van keuzes ten aanzien van de energietransitie. Hierdoor wordt het systeem waarmee we nu bekend zijn, aangepast en geoptimaliseerd. Dit moet leiden tot een forse CO2-reductie en op de lange termijn tot CO2-neutraliteit. De impact op energiegebruikssectoren blijft in dit scenario daarom ook relatief beperkt. Er is ook geen groot maatschappelijk bezwaar tegen fossiele energiebronnen wanneer deze worden gecombineerd met CCS (carbon capture and storage). Een ruime import van biomassa wordt eveneens geaccepteerd."
In het ADAPT-scenario worden de emissies voor internationale lucht- en scheepvaart voor de helft gereduceerd. "Dit betekent dat een deel van de bunkerbrandstoffen nog uit fossiele energie kan bestaan."
Het TRANSFORM-scenario is ambitieuzer. Hier kiest de Nederlandse samenleving voor een structurele verandering naar een economie die veel duurzamer is. "Nederland heeft met zijn sterke kennisinfrastructuur en innovatieve bedrijfsleven een ideale positie om te bouwen aan een nieuwe schone, energiezuinige economie. Aangezien Nederlanders zich in dit scenario erg bewust zijn van hun energiegebruik en hun CO2-voetafdruk zal dit leiden tot een gedragsverandering en allerlei duurzame initiatieven. Nieuwe technologieën worden in de volle breedte enthousiast omarmd." Door de cultuurverandering zullen burgers ook hun gedrag aanpassen wat leidt tot een afnemende energievraag. "Ook de mobiliteitsvraag verandert door meer gebruik van het OV en de fiets en er zullen minder milieubelastende industriële en agrarische producten worden geconsumeerd." Bedrijven nemen in dit scenario initiatieven tot een ambitieuze transformatie door bestaande processen te vervangen door duurzame alternatieven. "De industrie wordt minder energie-intensief. Dat betekent onder meer dat er zoveel mogelijk gerecyclede en duurzaam verkregen grondstoffen zullen worden ingezet. CO2-opslag wordt slechts beperkt toegepast en biomassa wordt vooral ingezet voor toepassingen waarvoor geen alternatieven zijn."
In het TRANSFORM- scenario worden de emissies voor internationale lucht- en scheepvaart voor 95% gereduceerd. Dit leidt tot de inzet van duurzame brandstoffen (biofuels en synthetische brandstoffen).
In de scenariostudie heeft TNO bewust gekeken naar de toekomstige energievraag en in welke mate Nederland hierin zelf kan voorzien. "We hebben bewust die grens opgezocht. Hierbij werd duidelijk hoeveel elektriciteit, waterstof en biomassa nodig is om de bunkerbrandstoffen en chemicaliën in het TRANSFORM-scenario te verduurzamen. Het is waarschijnlijk - maar niet zeker - dat er in de toekomst naast biomassa, ook wel andere energiedragers zullen worden geïmporteerd. Wordt waterstof geïmporteerd dan is minder elektriciteitsproductie nodig. Import van biobrandstoffen maakt minder import van biomassa nodig."
Uit de studie zijn vijf hoofdconclusies te trekken, stelt Scheepers.
1 - Nederland kan in grote mate zelf voorzien in de toekomstige energievraag
Een eerste conclusie is dat Nederland in staat is om in grote mate zelf te voorzien in de toekomstige energievraag met behulp van hernieuwbare energiebronnen. "Wind- en zonne-energie zijn daarvoor de belangrijkste bronnen. Afhankelijk van de groei van de energievraag zal kernenergie ook deel kunnen uitmaken van de energiemix hoewel die rol naar verwachting veel kleiner zal zijn dan zon en wind. Wel zal Nederland voor fossiele brandstoffen van importen afhankelijk blijven zolang het Nederlandse energiesysteem nog niet volledig is verduurzaamd. Er is daarnaast ook een energiesysteem mogelijk waarin fossiele brandstoffen in 2050 een rol blijven spelen waarbij Nederland toch aan de Europese broeikasgasreductiedoelen voldoet, onder meer door CCS (carbon capture and storage, de opslag van CO2, red.)."
2 - Energiesysteem met hogere duurzaamheidsambities hoeft niet duurder te zijn
Een tweede belangrijke vaststelling is dat een toekomstig energiesysteem met ambitieuze duurzaamheidsambities zoals geschetst in het TRANSFORM-scenario niet per se duurder hoeft te zijn dan een energiesysteem zoals geschetst in het ADAPT-scenario. Beide aanpakken zijn mogelijk.
3 - Forse groei elektriciteitsvraag
Niet geheel onverwacht zal de vraag naar elektriciteit de komende tijd enorm groeien. Scheepers: "De elektriciteitsvraag groeit van 110 TWh nu naar ruim 300 TWh tot mogelijk meer dan de 500 TWh in 2050. Die groei hangt af van de elektrificatie van energiegebruik in alle eindgebruikerssectoren. Daarnaast zal de groei afhankelijk zijn van de vraag naar waterstof vanuit de industrie en in welke mate deze in Nederland uit groene stroom zal kunnen worden geproduceerd. De vraag naar groene waterstof kan ontzettend groot worden als de grondstoffen in de industrie verder worden verduurzaamd en duurzame brandstoffen voor lucht- en scheepvaart in Nederland worden geproduceerd."
Om de waterstof volledig in eigen land te kunnen produceren, moet in 2050 de inzet van zonne- en windenergie maximaal zijn. Als die niet toereikend blijkt, is kernenergie als aanvullende bron onvermijdelijk
4 - Biogrondstoffen nodig voor productie
De verwachting is dat er ook veel biogrondstoffen nodig zullen zijn. Dit voor het produceren van duurzame chemicaliën en kunststoffen. Biogrondstoffen zijn daarnaast nodig voor biobrandstoffen voor onder meer de luchtvaart. Nederland zal naar verwachting niet voldoende biogrondstoffen kunnen produceren. Daarom zal een deel ervan moeten worden geïmporteerd."
In 2050 zullen volgens het TRANSFORM-scenario hoogwaardige chemicaliën voor negentig procent geproduceerd worden met behulp van hernieuwbare koolstof, afkomstig van biomassa of CO2 uit de lucht. Een tweede belangrijke veronderstelling is het recyclen van plastics om een circulaire economie dichterbij te brengen.
5 - Negatieve emissies nodig voor compensatie
"Negatieve emissies zijn nodig om bepaalde moeilijk te reduceren broeikasgasemissies te compenseren en zo in 2050 broeikasgasneutraliteit te bereiken. Dat is een vijfde conclusie die we uit het rapport kunnen trekken", zegt Scheepers. Er is wel een groot verschil tussen beide scenario's met betrekking tot de CO2-afvang. "In ADAPT is sprake van de afvang van CO2 uit fossiele bronnen en biogene CO2. Deze wordt opgeslagen in lege gasvelden onder de Noordzee. Het leidt tot negatieve CO2-emissie. In het TRANSFORM-scenario is de CO2 biogeen en wordt deze hergebruikt. Maar ook in het meest ambitieuze scenario is er nog CO2-opslag nodig om andere moeilijk te reduceren broeikasgasemissies als methaan en lachgas te compenseren."
De energiescenario's kunnen beleidsmakers, energiebedrijven, netbeheerders, technologieontwikkelaars en energiegebruikers, helpen bij het verkrijgen van inzicht in de ontwikkeling van het energiesysteem en bij het maken van goed doordachte keuzes en beslissingen.