De elektrische revolutie: het net kan het net

We zitten midden in een transformatiefase: de overgang van fossiele brandstoffen naar duurzame energie. Zowel de afhankelijkheid van aardgas moet worden afgebouwd als het gebruik van benzine en diesel voor vervoer. Ieder van deze doelstellingen heeft zoveel impact, dat je dat doel alleen al als zeer ambitieus zou moeten omschrijven. Zeker in het licht van de gestelde tijdslijnen.

Dit is het eerste deel van twee artikelen waarin ik kijk naar het grotere geheel van de energietransitie, maar wel met elektrisch vervoer in het achterhoofd. Deel 2 – over elektrisch rijden – lees je hier.

In 2050 moeten we naar nul verbruik van fossiele energie volgens de Energieagenda. Dat heeft een enorme impact op allerlei zaken. Je hebt een ander fornuis nodig als je geen gas meer wil gebruiken en een andere cv-ketel. Er zijn ook zaken die je helemaal niet ziet, maar toch belangrijk zijn om te weten.

De transitie in groter geheel: zonnepanelen

Elektrisch rijden is onderdeel van een grotere energietransitie die in het afgelopen jaar is ingezet. Hiermee bedoel ik de transitie weg van gas in verband met de aardbevingen in Groningen. En natuurlijk de ecologische belasting die het gebruik van fossiele brandstoffen met zich meebrengt. Als je kijkt naar de totale energiehuishouding van een gezin, dan is op dit moment elektriciteit het grootste gedeelte, daarna gevolgd door gas.

Op het moment dat we weggaan van gas, wordt het aandeel elektriciteit alleen maar groter. Dat is nog voordat wij praten over het zelf opladen van een elektrisch voertuig. Als je kijkt naar hoeveel zonnepanelen een gezin nodig zou hebben om volledig zelfvoorzienend te zijn – en daarmee bedoel ik zowel normale elektriciteit als elektriciteit voor verwarming en warm water en het opladen van een elektrische auto – moet ieder dak met zo ongeveer 60 panelen worden voorzien. In de meeste gevallen is dit geen haalbare kaart, omdat er eenvoudigweg niet zoveel ruimte op het dak is. Gemiddeld kunnen er tussen de 6 en 10 panelen op een schuin dak, dus dat is een groot verschil met de geprognosticeerde 60 die je voor autarkie (zelfvoorzienendheid) nodig zou hebben.

Het einde van saldering

Ik vroeg aan SolarWatt wat hun rol is in het hele verhaal van de energietransitie. Zij zien zichzelf met name aan de kant van de opwekking (zoals zonnepanelen) en energieopslag, die met name de primaire elektriciteitsbehoefte zou moeten dekken. Dat is het leven in om het huis, inclusief verwarming. (Lees hier een uitgebreider artikel over SolarWatt en energieopslag, red.)

Op het moment dat saldering gaat vervallen – dit zal in 2020 het geval zijn op basis van wetgeving, ingesteld door de voormalige minister van economische zaken Henk Kamp – wordt het terugleveren van energie een ander verhaal. Op dit moment lever je maximaal het bedrag dat je aan energie afneemt ook weer terug aan het net, zonder daarvoor gekort te worden. Het was te verwachten dat in de toekomst er een verschil zit tussen afname en toelevering, zodat er daadwerkelijk ook een verschil is tussen dat wat je teruglevert en wat je verbruikt. De salderingsregeling was te duur. Er komt nu een subsidieregeling (details nog niet bekend) die de saldering gaat vervangen, waardoor ook de terugverdientijd van zonnepanelen van 5 naar 7 jaar gaat.

Met andere woorden: het wordt makkelijker (of het wordt in ieder geval economischer) om capaciteit op te slaan in zonnepanelen, omdat het nou eenmaal goedkoper is om je eigen energie te gebruiken dan energie van andere partijen in te kopen. Voor een batterij komt dan ook een businesscase.

Kan ons elektriciteitsnet de transitie aan?

Ik sprak met professor Han Slootweg van de Technische Universiteit Eindhoven. Zijn leerstoel is smart grids. Mijn eerste vraag is: kan het net het wel aan? Zijn antwoord is dat het elektriciteitsnet gebouwd is in een andere tijd, toen het energiegebruik anders was. We hadden elektrische apparaten, maar niet zoveel als nu, laat staan dat er elektrische auto’s opgeladen moeten worden. Dit nog afgezien van de trend van zonnepanelen, waarbij de consument zelf energie opwekt en kan terugleveren aan het net.

Het is mogelijk dat je in een wijk zit waar het elektriciteitsnet al wat ouder is, waarbij te veel elektrische auto’s de stabiliteit van het net beïnvloeden en storingen kunnen veroorzaken. Een upgrade van het net is dan noodzakelijk. Er kan zomaar een jaar of anderhalf jaar voorbij gaan voordat het afgerond is. We zien een soortgelijk probleem ook bij de zonneparken in Groningen, waar het net door de goedkope grond het aanbod niet aankan.

Laadcapaciteit

Een ander probleem is de laadcapaciteit. Voor grote steden geldt dat een eigen parkeerplaats voor de deur voor veel bewoners slechts een droom is. Je bent in dat geval afhankelijk van de publieke laadpalen die er zijn (en steeds meer komen). Maar, uit observatie (bij ons voor de deur staat zo’n paal): in de meeste gevallen is de paal van de avond tot aan de volgende ochtend bezet. De tijd die een gemeente nodig heeft voor het geven van een vergunning en plaatsing kan zomaar oplopen van enkele maanden tot een jaar. Als er in een gemiddelde straat 4 nieuwe elektrische rijders bij komen die van publieke laadpalen gebruik maken, dan heb je echt al een probleem. De installatie van palen is trouwens weggehaald bij de netbeheerders en ligt nu bij gemeente en aannemers.

Een gedeelte van de kosten die je betaalt voor stroom en gas is het zogenoemde vastrecht. Hieruit wordt de levering van energie betaald, inclusief alle kosten en het onderhoud aan het net (van hoogspanning tot de voordeur). Als er minder inkomsten zijn (en als je zelf energie opwekt), dan gaat het bedrag voor bekostiging omlaag, terwijl er fors moet worden geïnvesteerd de komende jaren. Als dat doorzet, dan zullen die kosten toch op de een of andere manier aan de afnemer in rekening worden gebracht, linksom of rechtsom.

De grilligheid van zon en wind

Maar er zijn ook nog andere aspecten die elektrisch rijden beïnvloeden. Onlangs verscheen er een artikel bij de NOS over de grilligheid van zon en wind die de stabiliteit van het elektriciteitsnet bedreigt. Let wel, dat is al op dit moment. Zonder de transitie van gas naar elektriciteit en elektrisch rijden. We kijken dus ook naar andere oplossingen waarbij we lokaal opslag kunnen regelen. Bij EenVandaag zag ik een nogal bangmakerig stuk over de wildgroei van buurtbatterijen. Deze lokale opslag van energie baart de brandweer zorgen. Het lijkt me dat er betere manieren zijn dan zo’n hijgerig ‘het is gevaarlijk’-stuk.

Eind juni is in de Amsterdam Arena een dergelijke opslag gemaakt van oude en nieuwe Nissan Leaf-batterijen die een capaciteit van 3 MW heeft, genoeg om 500.000 iPhones op te laden of 7000 huishoudens van stroom te voorzien voor een uur. Meer hierover later in dit artikel.

Niet zo snel

Wat heel duidelijk naar voren komt, is dat we misschien wel willen dat de energietransitie snel gaat, maar dat het op alle vlakken niet mogelijk is om tot een snelle invoering te komen. De barrières die er zijn, liggen bijvoorbeeld ook bij de vraag naar accu’s en grondstoffen die daarvoor nodig zijn. Op dit moment is vrijwel alle capaciteit in fabrieken al volledig uitverkocht. Door de schaarste is het moeilijk om aan een batterij te komen. Tesla heeft problemen met de levering van de verkochte modellen. Nissan doet het goed met de Leaf, maar zij zijn ook eigenlijk al uitverkocht.

We hebben nog een enorme stap te maken voordat elektrisch rijden enigszins impact heeft. Dat het gaat gebeuren, dat lijkt zeker.

Je ziet verder dat de infrastructuur van laadpalen, maar ook het onderliggende elektriciteitsnet een enorme groei eenvoudigweg niet aankan. Het aantal elektrische auto’s in Nederland is relatief klein, maar aan de andere kant zeker op Europees niveau toch wel redelijk te noemen. We zitten op dit moment ongeveer rond de 100.000 elektrische personenvoertuigen volgens dit document van de RVO. Er rijden in Nederland in totaal ongeveer zo’n 8.400.000 auto’s rond volgens het CBS. We hebben nog een enorme stap te maken voordat elektrisch rijden enigszins impact heeft. Dat het gaat gebeuren, dat lijkt zeker.

Je kunt je afvragen of de auto-industrie eigenlijk wel zo blij is met dat hele elektrisch rijden. Je ziet dat partijen als Tesla toch grote stappen maken zonder de jarenlange ervaring van het maken van auto’s (misschien zelfs wel het vervolmaken van auto’s). Ik heb weleens horen fluisteren dat een gezonde tegenwerking van de automobielindustrie een heel realistisch scenario is. Dat klinkt een beetje als complotdenken, maar gezien de recente schandalen in de automobielindustrie – plus de natuurlijke reactie om markten en producten te beschermen – is het niet onlogisch dat dit toch bij sommige leveranciers (ik noem geen namen) dit het geval zou kunnen zijn.

Batterijen onder de Johan Cruijff Arena

Onlangs was ik in de Johan Cruijff Arena waar de nieuwe 3 MW (megawatt) batterijcapaciteit in gebruik is genomen. Deze opslagcapaciteit bestaat uit oude (en nieuwe) Nissan Leaf-batterijen die naast noodstroom ook kunnen dienen om pieken af te vlakken. De batterijen kunnen stroom leveren aan andere in de omgeving gevestigde bedrijven, zoals de Ziggo Dome.

Ze komen in de toekomst idealiter uit de Nissans na het verlopen van de standaard gebruiksperiode. Op dat moment is de batterij niet meer in staat om de piek te kunnen leveren die nodig is voor het elektrisch rijden, maar het kan nog wel een jaar of 10 dienen als opslag van opgewekte zonne-energie. Met andere woorden, de Nissan Leaf kan zowel stroom afnemen als ook terugleveren aan bijvoorbeeld de Arena wanneer het mogelijk is en wanneer de berijder een contract heeft met de arena. De details hiervan moeten nog worden uitgezocht, maar het gaat wel die kant op, volgens de Arena.

Het grappige is dat de Johan Cruijff Arena het eerste stadion wordt dat op deze manier grote batterijcapaciteit krijgt. Uit de bijeenkomst bleek dat vier Europese arena’s staan te trappelen om ook deze capaciteit te krijgen. De partijen hebben zich gevonden in een meerjarig project. Voor Nissan is dit een volledig nieuwe divisie geworden binnen het concern. Het is wel lovenswaardig dat de batterijen niet gelijk gerecycled worden, maar pas na een tweede levensduur van ongeveer 10 jaar. In theorie zou jouw oude Leaf-batterij thuis als opslagcapaciteit kunnen dienen, zodat je een lokale buffer hebt als het bewolkt of windstil is. De capaciteit is voldoende groot daarvoor.

Leven we in een revolutie?

Ja, ik denk dat we een revolutie meemaken. De revolutie heeft echter wel wat evolutionaire kenmerken, omdat het geleidelijk moet gaan. De infrastructuur is niet op grootschalig elektrisch vervoer berekend.

In een volgend artikel ga ik verder in op elektrisch rijden en de barrières die daar mogelijk nog zijn.

Heb je vragen of opmerkingen? Laat het weten via de reacties hieronder.