Korte aantekeningen beeldvormende bijeenkomst Zaal Lintelo d.d. 4 april 2023.pdf
Tekst van het document
15
16
35
Ook hier gaat dezelfde aanname op: bij goed geïnformeerde woningmarkteigenaren zit het effect in de woningprijs. Hierbij moet de kanttekening worden geplaatst dat in de literatuur niet wordt gekeken naar de grootte van een windpark. Het is immers niet ondenkbaar dat de externe kosten hoger zijn wanneer er een groot windpark voor de deur staat dan wanneer dit er slechts één of enkele windturbines zijn. Om hier niet aan voorbij te gaan, hebben we bij clustering van windmolens gekozen voor een potentiële waardedaling van 10 tot 20% binnen een straal van 2,5 kilometer.
220235 - Nut en noodzaak extra wind op land in 2030 en 2050 - December 2022
windmolens op minder gunstige locaties geplaatst worden. De externe kosten van windmolens in steden liggen vermoedelijk een stuk hoger. Hiervoor hebben we enkele casussen voor het plaatsen van windmolens in Amsterdam uitgewerkt. De externe kosten per kWh variëren fors tussen de verschillende casussen en zijn in grote mate afhankelijk van het aantal windmolens dat bij elkaar geplaatst wordt, aangezien alleen de eerste windmolen tot een significante daling van de woningwaarde leidt. Bij het plaatsen van een enkele windmolen liggen de externe kosten tussen de € 0,05 en € 0,20/kWh. Bij het plaatsen van vijf windmolens in minder druk gebied liggen deze tussen de 0, 7 en 3 eurocent/kWh. De bovenstaande cijfers tonen aan hoe belangrijk het is om bij het plaatsen van windmolens op land rekening te houden met de effecten op de omgeving en de hieraan gerelateerde externe kosten. De berekening van deze externe kosten zijn te vinden in Bijlage B.1.1. De externe kosten voor ecologie zijn niet gekwantificeerd. Windmolens op land hebben een negatief effect op vogels en vleermuizen. Hiervoor kunnen maatregelen genomen worden, zoals het tijdelijk stilzetten van windmolens in perioden dat aanvaringen met trekvogels kunnen ontstaan. Dit soort maatregelen worden in sommige gevallen al genomen door de exploitanten. Daarmee zijn ze al geïnternaliseerd en worden ze meegenomen in directe kosten.
Een deel van de externe effecten op de ecologie, worden echter niet gemitigeerd en de kosten hiervan worden ook niet geïnternaliseerd. De externe kosten hiervan zijn niet bekend.
Zonneparken Net als windmolens op land hebben ook zonneparken negatieve effecten op omwonenden en op de ecologie: Effecten op omwonenden. Bij zon-pv op land ervaren omwonenden en voorbijgangers negatieve effecten zoals de weerkaatsing van zonlicht en omgevingsgeluid. Ook kan zon op land als aantasting van het landschap worden ervaren. Functiecombinaties van zonneparken met recreatie kan negatieve effecten beperken (CE Delft, 2020a). Ecologie. Voor zon-pv geldt dat de ecologische impact met name ligt in aantasting van de leefomgeving van broedplaatsen van vogels en landdieren en verlies van ondergrondse biodiversiteit. Daarnaast kan de bodemkwaliteit ook achteruitgaan. Bij een goede ecologische inpassing kan een verbetering van het leefgebied voor vogels plaatsvinden, en wordt de bodemkwaliteit verbeterd (CE Delft, 2020a). De negatieve effecten op omwonenden komen ook bij zonneparken tot uitdrukking in een daling van de woningwaarde en geven een inschatting van de externe kosten van de windmolens op land voor omwonenden. Ook bij zonneparken hangen de totale externe kosten voor omwonenden af van de locatie van de zonneparken en liggen de externe kosten lager bij clustering van zonneparken. De externe kosten van zonneparken voor omwonenden komen overeen met een LCoE van 0,6 eurocent/kWh bij spreiding van zonneparken en 0,01 tot 0,03 eurocent/kWh bij clustering van de zonneparken.
De directe kosten voor zonneparken zijn 2,5 tot 4 eurocent/kWh in 2050. Dit betekent dat de externe kosten bij spreiding significant zijn, van 15 tot 20% de directe kosten. Bij clustering van zonneparken zijn de externe kosten beperkt, minder dan 1% van de directe kosten. De berekening van deze externe kosten zijn te vinden in Bijlage B.1.2. De externe kosten voor ecologie zijn niet gekwantificeerd. In sommige gevallen worden al maatregelen genomen om negatieve effecten op ecologie te mitigeren, bijvoorbeeld door een goede ecologische inpassing. Daarmee zijn deze externe kosten al geïnternaliseerd en
36
220235 - Nut en noodzaak extra wind op land in 2030 en 2050 - December 2022
worden ze meegenomen in directe kosten. Een deel van de externe effecten op de ecologie, worden echter niet gemitigeerd en de kosten hiervan worden ook niet geïnternaliseerd. De externe kosten hiervan zijn niet bekend.
Zon op dak en infrastructuur De eigenaren van zonnepanelen op daken hebben vaak een positief gevoel over de zonnepanelen en hun esthetische bijdrage aan de woning. Zij krijgen opbrengsten uit deze panelen en het bezit van zonnepanelen kan zorgen voor een gevoel van status. De effecten van zonnepanelen op daken op de waarde van de eigen woning worden niet beschouwd als externe kosten of baten, aangezien deze voor eigen rekening van de eigenaar van de zonnepanelen zijn. De zonnepanelen kunnen wel zorgen voor een negatieve visuele beleving van bewoners in aangrenzende woningen (CE Delft, 2020a). De effecten van zonnepanelen op daken op de woningwaarde van buren zouden wel als externe kosten gezien kunnen worden. Maar in de wetenschappelijke literatuur zijn geen aanwijzingen dat zonnepanelen op daken tot significante woningdaling van woningen in de buurt leidt. Zon op infrastructuur is vaak niet in de directe omgeving van woningen. Daarnaast heeft zon op dak weinig tot geen negatieve gevolgen voor natuur en biodiversiteit. Daarom nemen we aan dat er geen significante externe kosten zijn bij zon op dak en zon op infrastructuur.
Kernenergie De belangrijkste (potentiële) effecten van kernenergie op de omgeving hebben betrekking op stralingsrisico en radioactief afval: Stralingsrisico. Een zwaar ongeval bij een kerncentrale kan in potentie resulteren in het vrijkomen van radioactieve splijtingsproducten ('radioactieve wolk'). Er kan dan sprake zijn van een radiologische noodsituatie. In een dergelijk geval kan het noodzakelijk zijn om de bevolking te beschermen door het nemen van beschermingsmaatregelen zoals schuilen, jodiumprofylaxe (innemen van jodiumtabletten), evacuatie en landbouwmaatregelen (onder andere graasverbod, ophokplicht of oogstverbod). Daarnaast is het als gevolg van neergeslagen radioactief materiaal noodzakelijk om woningen en bedrijven te verplaatsen (relocatie), om blootstelling aan in de omgeving neergeslagen radioactief materiaal als gevolg van een radioactieve lozing op langere termijn te voorkomen. Relocatie kan voor een onbepaalde, of voor een vastgestelde bepaalde tijd zijn, veelal in termijnen van jaren. Radioactief afval. Hoogradioactief afval dient vele duizenden jaren tot een kwart miljoen jaar veilig te worden opgeslagen. Na opwerking gaat het om circa 10.000 jaar totdat het stralingsniveau is gedaald zodat het niet meer gevaarlijk is. Voor laag- en middelradioactief afval is deze periode honderden tot duizenden jaren.
Om veilig beheer van het radioactief afval te realiseren is het beleid gericht op het isoleren, beheersen en controleren (IBC-principe). Het huidige beleid betreft bovengrondse opslag tot het jaar 2100, wanneer besluitvorming moet plaatsvinden over eindberging. Een deel van de externe kosten van kerncentrales, zoals de berging van kernafval, worden geïnternaliseerd en zijn daarom meegenomen in de directe kosten. Er zijn enkele externe effecten die niet geïnternaliseerd zijn. Dit gaat bijvoorbeeld het effect op de woningwaardes in de omgeving van kerncentrales en het risico op een kernramp. Er is vanuit de wetenschappelijke literatuur geen eenduidige conclusie over het effect van kerncentrales op de woningwaardes, aangezien er zowel negatieve effecten als positieve effecten gevonden worden. Vanwege de uiteenlopende resultaten achten wij dit niet bruikbaar voor ons onderzoek en nemen we aan dat kerncentrales geen effect hebben op de woningwaardes. Voor het inschatten van de externe kosten als gevolg van de nucleaire veiligheid, kan
37
220235 - Nut en noodzaak extra wind op land in 2030 en 2050 - December 2022
gebruik worden gemaakt van een kans-maal-effect-methode. Het is echter erg lastig om een inschatting te maken van de kans op een dergelijk ongeval. Vanwege de zeer kleine statistische kansen op een kernongeval met grote schade zijn de externe effecten (verwachtingswaarde) zeer beperkt en zullen deze een beperkte rol spelen in totale maatschappelijke kosten, Daarom nemen we ook deze externe kosten niet mee.
Import waterstof Geïmporteerde waterstof heeft geen significante effecten op de omgeving en leidt dus ook niet tot significante externe kosten op Nederlands grondgebied. Maar mogelijk zijn er wel externe kosten in de gebieden waar de waterstof geproduceerd wordt, door de windmolens en zonneparken die nodig zijn voor deze productie. Het is echter de verwachting dat we in de toekomst vooral waterstof zullen importeren die grootschalig geproduceerd wordt in zeer dunbevolkte gebieden, zoals woestijnen. Daarom is het de verwachting dat de externe kosten van geïmporteerde waterstof zeer beperkt zijn, zowel op Nederlands grondgebied als op de productielocatie.
4.3
Wat zijn de totale maatschappelijke kosten voor de verschillende scenario's in 2050? In deze paragraaf bespreken we de totale maatschappelijke kosten van de verschillende scenario's. Hiervoor bepalen we de totale productiekosten (productie+ import)17 en, indien mogelijk, ook de totale externe kosten. De impact op het energiesysteem en externe effecten die niet gekwantificeerd kunnen worden bespreken we kwalitatief. Er is nog veel onzekerheid over de ontwikkeling van de kostprijzen van energieproductie van verschillende bronnen (zie Tabel 5). Ook over de verhoudingen van de kostprijzen van verschillende energiebronnen is nog veel onzekerheid. Deels zijn de kosten van verschillende bronnen direct aan elkaar gerelateerd en gaan de kostendalingen hand in hand, zoals bij wind op land en wind op zee. Maar dit geldt niet voor alle energiebronnen. Als er op mondiaal niveau maximaal ingezet wordt op kernenergie zullen deze kosten flink dalen, terwijl de kosten van wind en zon in dat geval minder zullen dalen (en vice versa). En ook de verhouding tussen de kosten van eigen productie van waterstof en import van waterstofdragers en synthetische brandstoffen is nog erg onzeker.
De daling van de productiekosten van waterstof zullen mondiaal in de pas lopen, maar hoe de hogere kosten van productie van waterstof in Nederland zich verhouden ten opzichte van de extra transportkosten bij geïmporteerde waterstofdragers of synthetische brandstoffen is onzeker. Om de hiervoor genoemde onzekerheden te ondervangen maken we gebruik van drie prijsscenario's: 1. Scenario A. Ondergrens kosten wind en zon, bovengrens kosten kernenergie en import waterstofdragers/ synthetische brandstoffen. 2. Scenario B. Gemiddelde prijs voor alle bronnen. 3. Scenario C. Bovengrens kosten wind en zon, ondergrens kosten kernenergie en import waterstofdragers/ synthetische brandstoffen. Tabel 6 geeft de prijzen voor elk van de drie scenario's:
'l
38
Hiervoor vermenigvuldigen we jaarlijkse productie per bron met de LCoE. Dit geeft een goede indicatie van de totale maatschappelijke kosten in een evenwichtssituatie. Voor een volledige mkba is een investeringsanalyse noodzakelijk, waarin een inschatting wordt gemaakt wanneer investeringen in energiebronnen gedaan worden, maar voor het doel van dit onderzoek geeft de gekozen benadering een accuraat genoeg beeld.
220235 - Nut en noodzaak extra wind op land in 2030 en 2050 - December 2022
Tabel 6- Kostprijzen per scenario per energiebron in 2050 (€ct/kWh) Scenario
1 Wind op
Wind op
Zon op
zee
land
dak
2 2,5 3
2,5 3 4
2,5 3 4
Import waterstof/
Kernenergie
synthetische brandstoffen
A B C
9 4,5 2,5
11,5 9,5 7
We brengen de totale maatschappelijke kosten van de productie en import van alle energiedragers in kaart. Deze brengen we in kaart voor de verschillende scenario's. Hier worden alleen de resultaten voor de Nationale Sturing-scenario's weergegeven. Bijlage B bevat een uitsplitsing voor de kosten voor productie van elektriciteit, de resultaten van de Internationale Sturing-scenario's en extra analyses. Tabel 7 geeft een overzicht van de jaarlijkse maatschappelijke kosten voor de totale productie en import van energie voor de scenario's Nationale Sturing, voor de drie prijsscenario's. Hier kunnen de totale kosten direct vergeleken worden, aangezien het hier om het hele energiesysteem gaat en elk van deze scenario's een exact gelijke energievraag hebben. Tabel 7- Totale jaarlijkse maatschappelijke kosten productie en import energie scenario's Nationale Sturing (in € miljoen) Extra wind op land en
Energiebron
~Productie elektriciteit" Productie waterstof"?
1
1
1
1
Extra wind op zee
zon
t
en op d ak
zonneparken
Kernenergie re
- -,--
-
11.500
A 14.500
B 14.000
C 13.750
9.250
10.000
9.000
10.000
11.000
17.500 750
8.750 1.000
4.250 1.250
14.000 750
7.000 1.000
3.500 1.250
1.000 30.000
750 35.750
750 29.500
1.000 28.250
750 39.000
750
1.000
500
250
250
250
250
A 9.000
B 10.250
C 12.500
A 8.500
B 9.750
9.500
10.500
11.500
8.250
15.250 750
7.500 1.000
3.750 1.250
750 35.250
1.000 30.250
500
500
i
Import waterstof Productie groengas Productie warmte Totale
33.000~50
productiekosten
Externe kosten (kwantitatief)
1
Totale kosten
Ecologie Energieinfrastructuur ' 18
19
39
250
250
28.500 39.250 33.250 30.500 36.000 29.750 35.750 30.750 30.500 Wisselende effecten op ecologie. Kunnen niet tegen elkaar afgewogen worden. - Veel uitbreidingen laag- en - Weinig uitbreidingen laag- Extra infrastructuur op en middenspanning. middenspanning door meer land door extra Mogelijk forse zon op dak (ten opzichte windmolens en uitbreidingen hoogvan zonnevelden). zonneparken op land.
Dit is exclusief de kosten voor de waterstof die nodig is voor regelbare centrales, om dubbeltellingen te voorkomen. De kosten hiervoor worden meegenomen bij productie en import waterstof. De investeringskosten van regelbare centrales worden hier wel meegenomen. pit is exclusief de kosten voor de elektriciteit die nodig is voor elektrolyse, om dubbeltellingen te voorkomen. De kosten hiervoor worden meegenomen bij productie elektriciteit. De investeringskosten van elektrolysers worden hier wel meegenomen.
220235 - Nut en noodzaak extra wind op land in 2030 en 2050 - December 2022
Energiebron
l
1
Extra wind op land en zonneparken
+,
l
Extra wind op zee
l
C
en zon op dak
r
1 r B1 A C - Extra infrastructuur op zee al geïnternaliseerd en opgenomen in kosten.
Kernenergie
-----,----
B Al spanningsnet bij keuze inefficiënte locaties kerncentrales.
C
Uit Tabel 7 kunnen de volgende conclusies getrokken worden: Bij gemiddelde prijzen (prijsscenario B) en bij lage prijzen voor kernenergie en waterstofimport (prijsscenario C) liggen de totale maatschappelijke kosten voor productie en import van energie het laagst bij het scenario Extra wind op zee en zon op dak. Dit komt doordat in dat scenario meer import van waterstof plaatsvindt en dat dit in deze scenario's relatief goedkoop is ten opzichte van binnenlandse productie. Bij lage prijzen voor wind en zon (prijsscenario A) liggen de totale maatschappelijke kosten voor productie en import van energie het laagst voor het scenario Extra wind op land en zonneparken. Dit komt doordat bij het scenario Extra wind op land en zonneparken meer energie in Nederland geproduceerd wordt en dit bij prijsscenario A relatief goedkoop is ten opzichte van import. De totale maatschappelijke kosten voor productie en import van energie zijn het hoogst voor het scenario Kernenergie bij elk van de prijsscenario's. De externe kosten zijn relatief beperkt ten opzichte van de productiekosten, voor elk van de scenario's. Bij prijsscenario B liggen de kosten van het scenario Extra wind op land en zonneparken ongeveer € 1 miljard per jaar hoger dan het scenario Extra wind op zee en zon op dak. Dit komt overeen met ongeveer 3% van de totale kosten.
Kijken we naar de verschillen tussen de scenario's en dus de keuzes die gemaakt kunnen worden dan is het verschil een stuk groter (zie Figuur 10). Van het verschil wordt € 250 miljoen (25% als alleen de verschillen tussen de scenario's worden meegenomen) veroorzaakt door externe kosten. De kosten van de benodigde energie-infrastructuur en de externe kosten op ecologie kunnen niet kwantitatief meegenomen worden. Er kan voor beide kosten geen inschatting gemaakt worden in welk scenario de kosten het grootst zijn.
40
220235 - Nut en noodzaak extra wind op land in 2030 en 2050 - December 2022
Figuur 10 - Maatschappelijke kosten productie+ import energie-scenario's Nationale Sturing (alleen verschillen tussen scenario's)'
Kosten elektriciteitsproducten (alleen verschillen) Scenario's Nationale Sturing 8))
--
c7.00o €6.000
------ ·--· -------
€5.000 -~
t56 €4.000 c
< €3.000 0
€2.000 €1.000 €0 Extra wind op land en zonneparken
Extra wind op zee en zon op dak
Productiekosten
4.4
Kernenergie
Externe kosten
Wat zijn de maatschappelijke kosten van CO-vrije energiebronnen in
2030? In deze paragraaf geven we een overzicht van de maatschappelijke kosten voor de verschillende bronnen van CO,-vrije elektriciteit in 2030. De verwachte kostendaling van de verschillende bronnen kan een afweging zijn. Daarom geven we ook inzicht in de verwachte kosten in 2030. Figuur 11 geeft een overzicht van de maatschappelijke kosten (productiekosten + externe kosten) van de CO,-vrije bronnen met de grootste additionele potentie voor 2030 (zie Tabel 4). In deze figuur is de productie van elektriciteit uit wind op zee niet meegenomen, aangezien er naar verwachting geen extra potentie is hiervoor bovenop de bestaande plannen richting 2030. Bij productie van waterstof uit wind op zee en import van waterstof zijn de kosten teruggerekend naar de kosten van elektriciteit, met de aanname dat door deze waterstof minder elektriciteit nodig is voor productie van waterstof met andere bronnen (conform de methodologie van 'Alles uit de kast'). Bij de productie van waterstof uit wind op zee nemen we de extra kosten voor elektrolyse op zee niet mee, met de aanname dat deze 20
41
Hier nemen we alleen de kosten voor het deel van de energieproductie dat verschilt tussen de scenario's. Zo heeft elk scenario minimaal 124 TWh wind op zee-productie, minimaal 40 TWh zon op dak, minimaal 6 TWh zon op veld, minimaal 23 TWh wind op land en minimaal 33 TWh productie van waterstofcentrales. Deze tellen we hier niet mee, aangezien juist de verschillen tussen de scenario's van belang zijn.
220235 - Nut en noodzaak extra wind op land in 2030 en 2050 - December 2022
elektrolysers in plaats komen van elektrolysers op land'. Aangezien de één-op-éénvervanging van elektrolysers op zee onzeker is (zie voetnoot) nemen we deze kosten bij de bovengrens wel mee. Figuur 11 - Maatschappelijke kosten CO;-vrije energiebronnen in 2030
Maatschappelijke kosten bronnen € 80 €70
- €60
.c
ol d
boe
€50
3: € 40 -..,. )
€30
€20 €10
1
€-
I
r
1
-,
Waterstof uit Wind op land WoZ 11 Productiekosten
Zon op land
Zon op dak
Import waterstof
Externe kosten
M,
\ 'I{;
De figuur laat zien dat de kosten van productie van waterstof uit windparken op zee het laagst liggen, behalve als ook de kosten voor elektrolysers worden meegenomen (in de bovengrens). Dit komt doordat de productiekosten van wind op zee lager liggen dan van andere bronnen, zeker aangezien je bij directe productie van waterstof op zee minder transportkosten hebt. Verder liggen de maatschappelijke kosten van zon op dak lager dan de maatschappelijke kosten van wind en zon op land. Zowel de productiekosten als de externe kosten liggen lager. Het is nog onzeker of import van waterstof in 2030 duurder of goedkoper is dan productie van wind op land, zon op land en zon op dak. Voor de maatschappelijke kosten in 2030 zijn ook de externe kosten van CO>-uitstoot van belang, aangezien nog niet het hele energiesysteem klimaatneutraal is. Bij de analyses voor 2030 gaan we echter bij alle configuraties uit van het halen van de doelstelling van 55% reductie van de CO,-uitstoot. Daarom worden deze niet meegenomen.
21
Deze aanname gaat voorbij aan de productieprofielen van wind en zon. In de praktijk is het vanwege de volatiliteit van wind en zon nuttig om ook elektrolysers op land te hebben. Deze kunnen overschotten van elektriciteit omzetten in waterstof. Dat kunnen deze elektrolysers bij de windparken op zee niet. In de praktijk zijn deze dus niet direct inwisselbaar.
42
220235 - Nut en noodzaak extra wind op land in 2030 en 2050 - December 2022
5
Wat is het effect op de importbehoefte van Nederland? Nederland is op dit moment in hoge mate (ongeveer 65%) afhankelijk van import van energie in de vorm van olieproducten, aardgas en steenkolen. Met de opkomst van hernieuwbare energiebronnen kan Nederland richting 2050 een groter deel van zijn eigen energiebehoefte invullen, maar volledig zelfvoorzienend zijn op het gebied van energie is ook in 2050 niet mogelijk. In welke mate Nederland, en de EU, zelfvoorzienend wil zijn op het gebied van energie is een politieke keuze. In dit hoofdstuk brengen we de afweging tussen het zelf produceren en import van energie in kaart. In welke mate Nederland zelfvoorzienend kan zijn is afhankelijk van welke binnenlandse energiebronnen gebruikt worden. Hoe meer binnenlandse bronnen gebruikt worden, hoe meer energie je in Nederland kan produceren en hoe minder import noodzakelijk is. Daarmee heeft de keuze om wel of geen extra windmolens en zonneparken op land te plaatsen na het realiseren van de doelstelling van 35 TWh hernieuwbare opwek op land impact op de importbehoefte. We maken een kwantitatieve inschatting van de importbehoefte in elk van de scenario's voor 2050.
5.1
Wat zijn de afwegingen tussen zelf produceren en importeren van energie? Er zijn verschillende afwegingen tussen het zelf produceren of importeren van energie. Een belangrijk argument voor een grotere mate van zelfvoorzienend zijn is dat je dan minder afhankelijk bent van andere landen en daarmee een deel van je autonomie opgeeft. Dit kan een risico zijn bij een essentieel onderdeel van je economie als de energievoorziening. Dit risico wordt aangetoond door de huidige gascrisis in de EU door de oorlog van Rusland met Oekraïne. Hierbij is het wel belangrijk om hier de nuance aan te brengen dat de huidige crisis ontstaan is door de grote afhankelijkheid van Nederland van één land, namelijk Rusland. Het is de verwachting dat Nederland in de toekomst vooral waterstof of afgeleide producten van waterstof, zoals methanol of ammoniak, zal importeren. Deze producten kunnen overal op de wereld geproduceerd worden, aangezien het geen grondstof is, en kan geïmporteerd worden per schip. Met goed beleid kan je daarmee voorkomen dat je te afhankelijk wordt van één land en daarmee de risico's van importafhankelijk reduceren. Het maximaal gebruikmaken van binnenlandse energiebronnen heeft een ruimtelijke neerslag op Nederland, terwijl de beschikbare ruimte beperkt is.
Daarnaast is het risico op effecten van binnenlandse energieproductie op omwonenden in Nederland aanwezig doordat we in zo'n dichtbevolkt land leven, wat kan leiden tot externe kosten (zie ook Hoofdstuk 4). Geimporteerde waterstof zal vermoedelijk geproduceerd worden in grote, dunbevolkte gebieden waar voldoende ruimte is en de impact van de energieproductie op de omgeving een stuk lager is. Geïmporteerde waterstof zal geproduceerd worden in specifieke gebieden waar tegen zeer lage kosten hernieuwbare energie geproduceerd kan worden, bijvoorbeeld in woestijnen waar het hele jaar door de zon schijnt en het mogelijk ook hard waait. De productiekosten voor waterstof zullen in die gebieden lager liggen dan in Nederland.
43
220235 - Nut en noodzaak extra wind op land in 2030 en 2050 - December 2022
Daar staat tegenover dat van waterstof afgeleide (vloeibare) producten of synthetische brandstoffen getransporteerd moeten worden naar Nederland, wat kosten met zich meebrengt. Daardoor is het onzeker of import van waterstof tot lagere of hogere kosten leidt dan binnenlandse productie van waterstof (zie Hoofdstuk 4 voor de totale kosten van elk van de scenario's).
5.2
Hoe groot is de importbehoefte bij elk scenario? Figuur 12 geeft een overzicht van de energiebalans voor de drie scenario's. In elk van de scenario's zijn de binnenlandse bronnen voldoende om te voldoen aan de elektriciteitsvraag, en ook de binnenlandse waterstofvraag, met name vanuit de industrie, kan hiermee gedekt worden. Er is echter onvoldoende binnenlandse productie van energie om ook de vraag naar synthetische brandstoffen voor de internationale lucht- en scheepvaart te dekken. Hier is in elk scenario import voor nodig. De (netto-) import is het grootst bij het scenario Extra wind op zee en zon op dak aangezien in die scenario's een minder groot aandeel van de potentie voor binnenlandse productie van energie wordt aangeboord doordat er geen extra windmolens en zonneparken op land bij komen. In dat scenario wordt ongeveer 30% van de binnenlandse energievraag (inclusief conversieverliezen) ingevuld met import tegenover 25% bij het scenario Extra Wind op land en zonneparken waar de potentie voor extra windmolens op land wel wordt ingezet. Met inzet van kernenergie kan de importbehoefte van energie nog verder teruggebracht worden, al is in dat geval wel import van uranium noodzakelijk (dat is niet meegenomen in deze analyse).
Figuur 12 - Totale energiebalans op jaarbasis scenario's Nationale Sturing 1
Totale energiebalans - Nationale Sturing 900
Aanbod
800
l
700 1 600 r
500
3:
1-
400
i ·as
- -- -
/vros
1 1 __ 1 1
Is-, 1os
194 ----
-~ I -_ - 169
300
}, 4ons
1 -1--
±B '"
1
268
---
I
191
268
273 100OExtra wind op land en zonneparken
1
266
239
239
_ __,1 1
1
Extra wind op zee en zon op dak
Productie elektriciteit wind/zon/kernenergie a productie waterstof (directe conversie WoZ) n Productie groengas m Productie warmte ma (Netto-) Import
44
1
239 ---'--- 258
Î
--,
_J ___
--1--1 1
-
-
1
200
'
t----1
1 1 1
l
Kernenergie
Vraag elektriciteit • Vraag waterstof Vraag groengas vraag warmte Conversieverliezen -----
220235 - Nut en noodzaak extra wind op land in 2030 en 2050 - December 2022
il r [ ____J
De importbehoefte van Nederland is in grote mate afhankelijk van de ontwikkeling van de energievraag richting 2050 en het wel of niet blijven van de huidige energie-intensieve industrie en de internationele lucht- en scheepvaart. Daarnaast is het afhankelijk van de potentiële productie van windmolens (op zee). Deze zaken behandelen we in gevoeligheidsanalyses in Hoofdstuk 6.
45
220235 - Nut en noodzaak extra wind op land in 2030 en 2050 - December 2022
6
Gevoeligheidsanalyses Er zijn verschillende mogelijke ontwikkelingen en politieke keuzes die niet meegenomen zijn in de scenario's en de doorrekeningen daarvan, maar die wel relevant zijn voor de afweging om wel of geen extra windmolens en zonneparken op land te plaatsen. Om de effecten van deze ontwikkelingen in te schatten voeren we gevoeligheidsanalyses uit. Er zijn vijf mogelijke ontwikkelingen waarvoor we een gevoeligheidsanalyse uitvoeren: 1.
Krimp energie-intensieve industrie in Nederland. Nederland heeft op dit moment een relatief grote energie-intensieve industrie in vergelijking met andere Europese landen. Dit komt door historisch gunstige condities, waaronder een eigen gasvoorraad en de haven van Rotterdam. Zo is Nederland één van de grootste kunstmestfabrikanten van de wereld en heeft Nederland een forse raffinagesector. Nederland voorziet met deze industrieën niet alleen in de binnenlandse vraag, er vindt ook een fors aandeel export plaats. Beide energievraagscenario's gaan uit van een gelijke omvang of groei van de industrie in Nederland?? en nemen dus aan dat er geen industrie uit Nederland vertrekt. Dit is echter geen zekerheid. In de toekomst kan in sommige landen een stuk goedkoper CO,vrije energie, zoals waterstof, geproduceerd worden dan in Nederland. Dit kan betekenen dat een deel van de energie-intensieve industrie in Nederland vertrekt naar die landen, behalve als de Nederlandse overheid bewust de keuze maakt om actie te ondernemen om deze industrie hier te houden. De energie-intensieve industrie in Nederland houden of te laten vertrekken is een politieke keuze. Dit is een breder vraagstuk en hierin spelen niet alleen aspecten vanuit het energiesysteem. We gaan niet op de afwegingen bij deze politieke keuze in.
We brengen alleen in kaart wat de effecten op het energiesysteem en het behalen van de klimaatdoelstellingen zijn als een deel van de energie-intensieve industrie, zoals de kunstmestindustrie, vertrekt uit Nederland.
2.
Krimp brandstofbehoefte internationale scheeps- en luchtvaart in Nederland. Nederland heeft op dit moment een forse brandstofbehoefte voor de lucht- en scheepvaart. Voor scheepvaart worden grote hoeveelheden stookolie gebunkerd in de Nederlandse havens. De luchtvaart heeft een forse vraag naar kerosine, voornamelijk door de vluchtbewegingen bij Schiphol. Beide energievraagscenario's gaan uit van een groei van de omvang van de internationale scheeps- en luchtvaart. Dit leidt tot een forse energievraag voor synthetische brandstoffen. Een groei van deze sectoren is echter geen zekerheid, niet op mondiaal niveau en ook niet op nationaal niveau. Dit is afhankelijk van politieke keuzes en mondiale prijsontwikkelingen. Daarnaast is het de vraag of deze brandstoffen in de toekomst ook in Nederland getankt gaan worden, aangezien deze brandstoffen mogelijk goedkoper geproduceerd kunnen worden in andere landen. In deze gevoeligheidsanalyse brengen we in kaart wat de effecten op het energiesysteem en het behalen van de klimaatdoelstellingen zijn als de internationale scheeps-
22
46
In de scenario's is wel een krimp van de raffinage- en kunstmestsector voorzien aangezien de vraag naar deze producten afneemt door verduurzaming. Maar de omvang van andere sectoren blijft gelijk of groeit.
220235 - Nut en noodzaak extra wind op land in 2030 en 2050 - December 2022
en luchtvaart in Nederland krimpt. We gaan niet in op de afwegingen die spelen bij deze politieke keuze. 3.
Meer vollasturen wind op zee en wind op land. Windmolens produceren elektriciteit op momenten dat het waait. Hoeveel elektriciteit geproduceerd kan worden per MWwindmolen wordt uitgedrukt in het aantal vollasturen. Het aantal vollasturen hangt onder meer af van de locatie van de windmolen (aan de kust waait het harder en vaker dan in het binnenland) en van de techniek (hogere, nieuwe windmolens produceren meer per MW). In onze analyses gaan we uit van 3.000 vollasturen voor wind op land en 4.500 vollasturen voor wind op zee, conform de officiële berekeningen van het PBL. Er zijn echter discussies of het aantal vollasturen in de praktijk niet hoger zal komen te liggen. Volgens de Nederlandse Vereniging Duurzame Energie (NVDE) en de Nederlandse Windenergie Associatie (NWEA) ligt het gemiddeld aantal vollasturen voor wind op land op 3.114 in 2030 en 3.863 uur in 2050 en voor wind op zee op 4.814 uur in 2030 en 4.902 in 205072. 00k in een onderzoek naar de opbrengsten van het nieuwe windpark op zee Hollandse Kust noord wordt uitgegaan van een hoger aantal vollasturen, namelijk 4.800 (ECN, 2018). We brengen in kaart wat de effecten zijn als je rekent met dit hogere aantal vollasturen.
4.
Grotere potentie wind op zee. We nemen in alle varianten aan dat de ambitie van 70 GW wind op zee in 2050 gerealiseerd wordt. Uit recent onderzoek volgt dat er mogelijk tot 100 GW wind op zee gerealiseerd kan worden (zie Paragraaf 2.1 ). We brengen in kaart wat de effecten zijn als 100 GW wind op zee gerealiseerd wordt in 2050.
5.
Uitstellen klimaatdoelstelling van 2030 naar 2031. In 2031, een jaar na de klimaatdoelstelling van 2030, wordt een forse hoeveelheid extra wind op zee gerealiseerd, 4 GW extra wind. Het uitstellen van de klimaatdoelstelling betekent dat er in 2030 minder extra CO,-vrije elektriciteitsproductie gerealiseerd hoeft te worden. Het uitstellen van de klimaatdoelstelling is een politieke keuze. We gaan niet op de afwegingen bij deze politieke keuze in. We brengen alleen de effecten op het behalen van de klimaatdoelstelling in kaart.
We kijken bij deze gevoeligheidsanalyses naar de effecten van de ontwikkelingen op het behalen van de klimaatdoelstellingen van 2030. Dit doen we voor de ontwikkelingen Krimp industrie in Nederland en Meer vollasturen wind op zee en wind op land en Uitstellen klimaatdoelstelling van 2030 naar 2031. De ontwikkeling Grotere potentie wind op zee is voor 2030 niet relevant. Daarnaast brengen we de effecten van Krimp industrie in Nederland, Meer vollasturen wind op zee en wind op land en Grotere potentie wind op zee voor 2030 op de energiebalans en de importbehoefte van Nederland in 2050 in kaart. De effecten op de onderlinge verhouding van de maatschappelijke kosten zijn beperkt, dus deze laten we buiten beschouwing. Elk van deze mogelijke ontwikkelingen en keuzes leidt tot een lagere importbehoefte in Nederland. Combinaties van deze ontwikkelingen en keuzes leiden tot een nog lagere importbehoefte en kunnen er in potentie zelfs toe leiden dat bijna geen import meer noodzakelijk is.
23
47
Zie rekentool NWEA.
220235 - Nut en noodzaak extra wind op land in 2030 en 2050 - December 2022
6.1
Krimp energie-intensieve industrie in Nederland Nederland heeft op dit moment een relatief grote energie-intensieve industrie in vergelijking met andere Europese landen. Dit komt door historisch gunstige condities, waaronder een eigen gasvoorraad en de haven van Rotterdam. Beide energievraagscenario's gaan uit van een gelijke omvang of groei van de industrie in Nederland. Dit is echter geen zekerheid. In de toekomst kan in sommige landen een stuk goedkoper CO,-vrije energie, zoals waterstof, geproduceerd worden dan in Nederland. In deze gevoeligheidsanalyse bekijken we de effecten van krimp van de energie-intensieve industrie in Nederland. Dat kan door bewust beleid, maar ook doordat in andere landen goedkopere energie beschikbaar is. We gaan niet in op de afwegingen rondom krimp van de energie-intensieve industrie, we kijken alleen naar de effecten indien dit zou gebeuren. Voor 2030 kijken we naar de effecten als de kunstmestindustrie verdwijnt uit Nederland. Voor 2050 kijken we naar de effecten als de kunstmestindustrie en de raffinagesector volledig verdwijnen en de omvang van de staal- en metaalindustrie en de chemie halveert. We bekijken dit ten opzichte van de basisscenario's voor 2030 en 2050. Voor het basisscenario voor 2050 is al een krimp aangenomen voor de kunstmestsector en raffinagesector. Tabel 8 geeft een overzicht van de aannames.
Tabel 8- Aannames krimp energie-intensieve industrie Sector
Omvang 2030
Omvang 2050
(t.o.v. basisscenario)
(t.o.v. basisscenario)
Kunstmest
0%
0%
Raffinage
100%
0%
Chemie
100%
50%
Staal en overige metalen
100%
50%
Voedsel
100%
100%
Overig
100%
100%
2030 De totale waterstofvraag in Nederland is op dit moment ongeveer 50 TWh. Hiervan komt ongeveer een derde, 16 TWh, van de kunstmestindustrie (CE Delft, 2022). De elektriciteitsvraag van de kunstmestindustrie is relatief beperkt (zie cijfers 2050) en laten we buiten beschouwing. In de cijfers voor de elektriciteitsvraag in 2030, vanuit het rapport 'Alles uit de kast', is 39 TWh elektriciteitsvraag voor de productie van waterstof middels elektrolyse opgenomen. Deze waterstof is noodzakelijk om te voldoen aan de voorgestelde herziening van de Europese Renewable Energy Directive (RED 111), waarin eisen worden gesteld aan het gebruik van Renewable Fuels of Non-Biological Origin in de industrie en mobiliteitssector. In het huidige voorstel staat de doelstelling dat 50% van het waterstofgebruik in de industrie groen moet zijn (CE Delft, 2022). Als de waterstofvraag in Nederland afneemt, door het vertrek van de kunstmestindustrie, neemt ook de hoeveelheid groene waterstof die geproduceerd of geïmporteerd moet worden af. Bij een vertrek van de kunstmestindustrie is 8 TWh minder groene waterstof nodig om de doelstelling voor 50% groene waterstof te halen (16 TWh vraag en doelstelling 50% groen).
48
220235 - Nut en noodzaak extra wind op land in 2030 en 2050 - December 2022
We nemen aan dat bij 8 TWh minder waterstofvraag ook 8 TWh minder waterstof binnenlands geproduceerd wordt24. Hierdoor neemt de verwachte vraag naar elektriciteit en groene waterstof met 14 TWh af25. Deze komt dan uit op 192 TWh, in plaats van 206 TWh. In dat geval zou slechts 27 TWh extra CO,-vrije energieproductie nodig zijn om de klimaatdoelstellingen voor de elektriciteitssector te halen, in plaats van 41 TWh bij het blijven van de kunstmestindustrie in Nederland. In dat geval zou, bij het illustratieve pakket van 'Alles uit de kast' geen extra hernieuwbare opwek op land nodig zijn
2050 De volgende figuren geven een uitsplitsing van de energievraag van de industrie in 2050. In Bijlage O zijn ook de effecten op het scenario Internationale Sturing te vinden, met een grotere omvang van de industrie. In deze scenario's wordt al aangenomen dat de kunstmestindustrie en raffinagesector fors zullen krimpen door een afname van de vraag naar hun producten. Figuur 13 - Uitsplitsing energievraag industrie scenario Nationale Sturing
Energievraag industrie - Nationale Sturing )
50
------
1
40 r
3 30
-- •• -- - - ----- -- -----·
}-
20
- -- - -
--- - -- -
1
10 --- --f.l- --0
_,
__
Kunstmest
--'
L__
Raffinage
Chemie
Elektriciteitsvraag
Staal en overige metalen
Voedsel
Overig
Waterstofvraag
Het grootste deel van de elektriciteitsvraag komt van de overige industrie (bijvoorbeeld papier- of maakindustrie). De waterstofvraag komt voor een groot deel van de kunstmestindustrie, de raffinagesector en de chemie. De volgende figuren geven een overzicht van de effecten van krimp van de energieintensieve industrie in Nederland op de energievraag van de industrie. De elektriciteitsvraag
24
25
49
In de praktijk hangt de productie van groene waterstof ook af van het aantal uur met overschotten aan elektriciteit. Maar als meer waterstof geproduceerd wordt kan deze gebruikt worden voor inzet in regelbare centrales of hoeft minder waterstof geïmporteerd te worden. Uitgaande van een efficiêntie van elektrolysers van 57%, conform 'Alles uit de kast' (TNO, 2022b).
220235 - Nut en noodzaak extra wind op land in 2030 en 2050 - December 2022
van de industrie neemt hierdoor 20% af. De waterstofvraag van de industrie neemt door krimp van de energie-intensieve industrie in Nederland met 60% af. Figuur 14- Effecten krimp energie-intensieve industrie
Energievraag industrie - Nationale Sturing 120
100
80 r ~
60
-·-· --- --------------!
,-40
1
[ ,
20
0
--- -- ---Elektriciteitsvraag Elektriciteitsvraag na krimp
Kunstmest
Raffinage
Chemie
Waterstofvraag
Staal en overige metalen
Waterstofvraag- na krimp Voedsel
Overig,"A
Figuur 15 geeft een overzicht van de energiebalans bij een krimp van de energie-intensieve industrie. Ten opzichte van de reguliere scenario's, met een grotere energievraag van de industrie, is vanzelfsprekend minder import nodig. Met een krimp van de energie-intensieve industrie is tussen de 17,5% (bij scenario Kernenergie) en 25% (bij scenario Extra wind op zee en zon op dak) import nodig. Zonder krimp van de energie-intensieve industrie ligt de importbehoefte tussen de 25 en 30%. De importbehoefte neemt dus iets af hierdoor. Het verschil tussen de scenario's verandert weinig.
50
220235 - Nut en noodzaak extra wind op land in 2030 en 2050 - December 2022
Figuur 15 - Totale energiebalans op jaarbasis - krimp industrie
Totale energiebalans - Nationale Sturing 900 800 700
óOO 118
126
500 c
E b
113
143
9'~
~ ----
400
200 273 f-------
220
236
l
-- -
100
191
236
236 300
0
104
258
220
266
220
Extra wind op land en z0nneparken
Extra wind op zee en zon op dak
Kernenergie
Productie elektriciteit wind/zon/kernenergie Vraag elektriciteit Productie waterstof (directe conversie WoZ) u Vraag waterstof Vraag groengas Productie groengas Vraag warmte n Productie warmte Conversieverliezen (Netto-) Import
6.2
Krimp internationale scheeps- en luchtvaart in Nederland Nederland heeft op dit moment een forse brandstofbehoefte voor de lucht- en scheepvaart. Voor scheepvaart worden grote hoeveelheden stookolie gebunkerd in de Nederlandse havens. De luchtvaart heeft een forse vraag naar kerosine, voornamelijk door de vluchtbewegingen bij Schiphol. Beide energievraagscenario's gaan uit van een groei van de omvang van de brandstofvraag van internationale scheeps- en luchtvaart. Dit leidt tot een forse energievraag voor synthetische brandstoffen. Een groei van deze sectoren is echter geen zekerheid, niet op mondiaal niveau en ook niet op nationaal niveau. Daarnaast is het de vraag of deze brandstoffen in de toekomst ook in Nederland getankt gaan worden, aangezien deze brandstoffen elders mogelijk goedkoper geproduceerd kunnen worden. In deze gevoeligheidsanalyse bekijken we de effecten van krimp van de internationale scheeps- en luchtvaart in Nederland. We gaan uit van een krimp van de omvang van deze beide sectoren van 50%. Een krimp van de energievraag van deze sectoren kan ook komen doordat brandstoffen in andere landen getankt worden. Bij een krimp van beide sectoren neemt de vraag naar synthetische brandstoffen fors af ten opzichte van het referentiescenario. Figuur 17 geeft een overzicht van de energiebalans bij een krimp van de internationale scheeps- en luchtvaart in Nederland.
Ten opzichte van de reguliere scenario's is vanzelfsprekend minder import nodig. Er is tussen de 10% (bij scenario Kernenergie) en 15% (bij scenario Extra wind op zee en zon op dak) import nodig. Zonder krimp van de internationale scheeps- en luchtvaart ligt de importbehoefte tussen de 25 en 30%.
51
220235 - Nut en noodzaak extra wind op land in 2030 en 2050 - December 2022
Figuur 16- Totale energiebalans op jaarbasis - krimp internationale scheeps- en luchtvaart
Totale energiebalans - Nationale Sturing 900
ono4
800
vas
} eros
;r»
vos
1 1 1 t
700
-1 --·-
'
600
-
500 i,---
64
-
1
400 }
1 1 1 1 1 1
113,'
1
E
1-
'
1 1 --tl 1
\-
vons
g
{ 1
191
191 162!I
300
162
1
200
--'-273
100 0 Extra wind op land en zonneparken
j--
'1
239
1 _ _!_ __ 1 1 1
258
-
239
' Extra wind op
266
239
Kernenergie
zee en zon op dak
Productie elektriciteit wind/zon/kernenergie Vraag elektriciteit Productie waterstof (directe conversie WoZ) u Vraag waterstof Productie groengas Vraag groengas a Productie warmte ■ Vraag warmte (Netto-) Import Conversieverliezen
Als de internationale scheeps- en luchtvaart verdwijnt (of deze energievraag niet meegeteld wordt bij de importbehoefte) is er in elk van de scenario's geen (netto-) import van energie nodig in Nederland. Bij het vraagscenario Internationale Sturing is er dan nog wel een klein aandeel import van energie nodig, voor de verduurzaming van de industrie.
6.3
Meer vollasturen wind op zee en wind op land
2030 Met meer vollasturen van wind op zee en wind op land produceren de bestaande en geplande windmolens meer elektriciteit dan geprognotiseerd door het PBL in de KEV (PBL, 2021). Uitgaande van het aantal vollasturen van de reken tool van NWEA (gemiddeld 3.114 vollasturen voor wind op land en 4.814 voor wind op zee) ligt de productie van wind op zee in 2030 op 82 TWh (ten opzichte van 77 TWh in de KEV) en van wind op land op 23,5 TWh (ten opzichte van 22,5 TWh in de KEV). Dit betekent dat de gezamenlijke productie van wind op zee en wind op land in dat geval 6 TWh hoger ligt en dat de opgave voor extra CO,-vrije productie in 2030 ook lager ligt, op 35 TWh in plaats van 41 TWh. In dat geval zou, bij het illustratieve pakket van 'Alles uit de kast', slechts 4 TWh extra hernieuwbare opwek op land nodig zijn in plaats van 10 TWh. Deze 4 TWh kan, zoals ook voorzien in het illustratief scenario van 'Alles uit Kast', worden ingevuld door extra zon op grote daken.
52
220235 - Nut en noodzaak extra wind op land in 2030 en 2050 - December 2022
2050 Als de windmolens op zee en land meer vollasturen hebben kan meer energie geproduceerd worden in Nederland. Hierdoor kan meer waterstof in Nederland geproduceerd worden, om de directe waterstofvraag en de vraag naar synthetische brandstoffen in te vullen26• Figuur 17 geeft een overzicht van de energiebalans bij extra vollasturen voor wind op zee en wind op land in 2050 (4. 902 vollasturen volgens rekentool NWEA). Ten opzichte van de reguliere scenario's is minder import nodig. Met het hogere aantal vollasturen voor wind op land en wind op zee is tussen de 20% (bij scenario's Kernenergie en Extra wind op land en zonneparken) en 25% (bij scenario Extra wind op zee en zon op dak) import nodig. Met het oorspronkelijke aantal vollasturen ligt de importbehoefte tussen de 25 en 30%. De importbehoefte neemt dus significant af met meer vollasturen van wind op zee en wind op land. Het verschil tussen de scenario's verandert niet significant. Figuur 17- Totale energiebalans op jaarbasis - extra vollasturen windmolens
Totale energiebalans - Nationale Sturing 900 800 700 +r
óOO
-
z ;-
130
133
164
118
127
111
268
208
268
500 400
208
268
184
300 200
302 100
239
278
239
284
239
0 Extra wind op land en zonneparken
Extra wind op zee en zon op dak
Productie elektriciteit wind/zon/kernenergie
■Productiewaterstof (directe conversie WoZ) ■ Productie groengas ■ Productie warmte (Netto-) Import
26
Kernenergie
Vraag elektriciteit a Vraag waterstof Vraag groengas ■ Vraag warmte Conversieverliezen
Ook in de scenario's met minder vollasturen kan voldoende elektriciteit geproduceerd worden om aan de binnenlandse vraag te voorzien in Nederland. De extra productie wordt daarom volledig ingezet voor de productie van waterstof.
53
220235 - Nut en noodzaak extra wind op land in 2030 en 2050 - December 2022
6.4
Grotere potentie wind op zee Met meer windmolens op zee kan meer energie geproduceerd worden in Nederland. De extra windmolens kunnen gebruikt worden om waterstof te produceren om de directe waterstofvraag en de vraag naar synthetische brandstoffen in te vullen27. Figuur 18 geeft een overzicht van de energiebalans bij 100 GW wind op zee in 2050, voor de Nationale Sturing-scenario's. Ten opzichte van de reguliere scenario's, met 70 GW wind op zee, is vanzelfsprekend minder import nodig. Met 100 GW wind op zee is tussen de 10% (bij scenario Kernenergie) en 15% (bij scenario Extra wind op zee en zon op dak) import nodig. Bij 70 GW wind op zee ligt de importbehoefte tussen de 25 en 30%. De importbehoefte neemt dus flink af door extra wind op zee. Het verschil tussen de scenario's verandert amper hierdoor.
Figuur 18- Totale energiebalans op jaarbasis scenario's Nationale Sturing - extra wind op zee
Totale energiebalans - Nationale Sturing 900 800 700
79
-
E f--
~~.:::>
500 ! 400
65
104
171
600
326 268
300
r---
158
150
9P
9
304 268
----
326 268
200 273 100
239
258
239
266
239
0 Extra wind op land en zonneparken
Extra wind op zee en zon op dak
Productie elektriciteit wind/zon/kernenergie
■Productiewaterstof (directe conversie WoZ) Productie groengas ■ Productie warmte (Netto-) Import
2
7l
Kernenergie
Vraag elektriciteit Vraag waterstof Vraag groengas ■ Vraag warmte Conversieverliezen
ook in de scenario's met 70 GW wind op zee kan voldoende elektriciteit geproduceerd worden om aan de binnenlandse vraag te voorzien in Nederland. De extra productie wordt daarom volledig ingezet voor de productie van waterstof.
54
220235 - Nut en noodzaak extra wind op land in 2030 en 2050 - December 2022
6.5
Uitstellen klimaatdoelstelling 2030 naar 2031 Windparken op zee kunnen in 2050 voldoende elektriciteit produceren voor een klimaatneutraal energiesysteem, ook zonder extra wind op land en zonneparken (scenario Extra wind op zee en zon op dak). Maar de uitrolsnelheid van windparken op zee is een beperkende factor bij het halen van de te verwachten klimaatdoelen voor 2030. Het is naar verwachting niet mogelijk om meer dan de geplande 17 GW wind op zee te realiseren in 2030. Echter, in 2031, een jaar na de klimaatdoelstelling van 2030, wordt een forse hoeveelheid extra wind op zee gerealiseerd, 4 GW extra. Dit leidt tot 18 TWh extra CO,-vrije elektriciteitsproductie, wat een aanzienlijke bijdrage kan leveren aan de opgave voor extra CO,vrije elektriciteit. Als de doelstelling voor 50% groene waterstof in de industrie uitgesteld wordt van 2030 naar 2031, en deze extra productie van windparken op zee meegerekend wordt, dan is slechts 23 TWh extra CO-,-vrije energieproductie nodig. In dat geval zou, bij het illustratieve pakket van 'Alles uit de kast', geen extra wind op land en zonneparken nodig zijn. Door de klimaatdoelstelling een jaar op te schuiven kan tijd gewonnen worden, waardoor er meer ruimte is om een keuze te maken voor een mix aan CO,-vrije energiebronnen in 2050.
Zo wordt het door het uitstellen van de klimaatdoelstelling makkelijker om te kiezen voor de scenario's Extra wind op zee en zon op dak of Kernenergie. Het uitstellen van de doelstelling van 50% groene waterstof van 2030 naar 2031 is een keuze die Nederland niet zelf kan maken. Op dit moment vinden nog onderhandelingen plaats over de hoogte van de groene waterstof doelstelling binnen de EU (naar verwachting 50 %) en het specifieke doel en tijdspad voor Nederland. Het kan een politieke keuze zijn om uitstel aan te vragen, maar deze keuze kan niet alleen door Nederland gemaakt worden. Voor uitstel is overleg nodig met de Europese Commissie. Of Nederland deze toestemming krijgt is onzeker. Bij de keuze van het uitstellen van de klimaatdoelstelling moet ook in acht worden genomen dat de elektrificatie van de energievraag na 2030 doorzet. De binnenlandse elektriciteitsvraag zal door verdere verduurzaming van de vraag ook fors toenemen richting 2050, van 206 TWh in 2030 tot 450-500 TWh in 2050 (inclusief vraag elektriciteit voor binnenlandse productie waterstof, zie energiebalansen in Paragraaf 2.2.3). Dit komt overeen met een toename van de elektriciteitsvraag van ongeveer 15 TWh per jaar.
55
220235 - Nut en noodzaak extra wind op land in 2030 en 2050 - December 2022
7
Conclusies Het doel van dit onderzoek is om een beeld te schetsen op welke wijze het Nederlandse energiesysteem klimaatneutraal kan worden in 2050 en van de afwegingen tussen verschillende CO,-vrije energiebronnen zoals wind op land, zonneparken, wind op zee, zon op dak of import van waterstof. De hoofdvraag die hieruit volgt is: Hoe kunnen de klimaatdoelen voor 2030 en 2050 behaald worden, met en zonder extra windmolens op land en zonneparken, en wat zijn de afwegingen tussen de verschillende CO,-vrije energiebronnen? In de voorgaande hoofdstukken zijn we ingegaan op de verschillende deelvragen die gesteld zijn in de inleiding (zie Hoofdstuk 1) om deze hoofdvraag te beantwoorden. Hieronder geven we een overzicht van de belangrijkste conclusies van deze hoofdstukken.
7 .1
Mogelijke scenario's klimaatneutraal energiesysteem 2050 In 2050 moet de Nederlandse energievoorziening klimaatneutraal zijn. Dit betekent dat er uitsluitend gebruik gemaakt moet worden van CO--vrije energiebronnen. We stellen drie scenario's op voor de invulling van de energievraag. In elk van de varianten nemen we aan dat de ambitie van de RES voor 35 TWh hernieuwbare opwek op land gerealiseerd wordt. En in elk van de scenario's nemen we aan dat de ambitie van 70 GW wind op zee in 2050 gerealiseerd wordt. Maar verder verschillen de scenario's. We onderscheiden de volgende drie scenario's: 1. Extra windmolens op land en zonneparken. In deze variant gaan we uit van groei van het opgestelde vermogen aan windmolens op land en zonneparken bovenop de doelstelling van 35 TWh hernieuwbare opwek op land. 2. Extra wind op zee en zon op dak. In deze variant gaan we ervanuit dat er geen groei komt van het opgestelde vermogen aan windmolens op land en zonneparken na het behalen van de doelstelling van 35 TWh hernieuwbare opwek op land. In plaats daarvan wordt extra zon op dak ontwikkeld en wordt een groter aandeel van de energie van windparken op zee gebruikt voor de elektriciteitsvoorziening. 3. Kernenergie.
In deze variant gaan we ervanuit dat er geen groei komt van het opgestelde vermogen aan windmolens en zonneparken na het behalen van de doelstelling van 35 TWh hernieuwbare opwek op land. In plaats daarvan worden kerncentrales geplaatst. In elk van deze scenario's gaan we uit van zoveel mogelijk productie van elektriciteit met wind-, zon- en kernenergie (binnen de voorwaarden van de scenario's), totdat het niet meer efficiënt is om extra vermogen van deze bronnen toe te voegen omdat een groot deel van de extra productie dan niet meer direct gebruikt kan worden voor de invulling van de elektriciteitsvraag. Zo is het bijvoorbeeld niet efficiënt om meer dan 100 GW (90 TWh) zon te realiseren tot 2050, ook al is er meer potentie. Daarnaast is het niet efficiënt om alle energie van de 70 GW aan wind op zee als elektriciteit aan land te brengen.
56
220235 - Nut en noodzaak extra wind op land in 2030 en 2050 - December 2022
Figuur 19 - Totale energiebalans op jaarbasis scenario's Nationale Sturing
Totale energiebalans - Nationale Sturing 900 800
l
l[ lot
}, +ons
700 126
- i }
-
1-
500 400 300
1~3,
1
194
d
155
1
~mm
l-----~1--:- -
-l
$
200 ! 100
-~-B= 1
69 -- 600 ; -R-
r
/vos
1
1
l} i
273
239
i 258
239
7__'.
-fPr_j
l 266
239 J__
Extra wind op zee en zon op dak
Productie elektriciteit wind/zon/kernenergie m Productie waterstof (directe conversie WoZ) Productie groenga ■ Productie warmte (Netto-) Import
:Os
-
__ !__
Extra wind op land en zonneparken
1
1
j _;
Kernenergie
Vraag elektriciteit Vraag waterstof Vraag groengas Vraag warmte Conversieverliezen
Figuur 19 geeft een overzicht van de energiebalans voor elk van de scenario's. De belangrijkste conclusies zijn: Er zijn voldoende binnenlandse energiebronnen om te voorzien in de eigen elektriciteitsvoorziening voor elk van de scenario's. Door ongelijktijdigheid van vraag en aanbod zijn opslag van energie, conversie van overschotten in elektriciteit en productie met regelbare waterstofcentrales nodig. Er zijn echter niet voldoende binnenlandse energiebronnen om de totale binnenlandse energievraag in te vullen. In elk van de scenario's is import van energie nodig, vermoedelijk in vorm van waterstof of afgeleide producten van waterstof, zoals methanol of ammoniak. De omvang van de import verschilt per scenario. Het is de verwachting dat elk van de scenario's haalbaar is. Het is niet efficiënt om meer dan 100 GW aan zon (op dak, infrastructuur of veld) in te passen in het energiesysteem. Extra productie kan amper gebruikt worden om de elektriciteitsvraag in te vullen; er ontstaan dan voornamelijk extra overschotten. Deze overschotten kunnen opgeslagen worden in batterijen of omgezet worden in waterstof, maar beide opties zijn bij zon erg duur. 100 GW aan zon kan naar verwachting volledig ingevuld worden met zon op daken en infrastructuur.
Bij extra windmolens op land hoeft een kleiner aandeel van de windparken op zee gebruikt te worden voor elektriciteitslevering en kunnen op zee meer waterstof of synthetische brandstoffen gemaakt worden. In essentie komt het dus neer op een afweging tussen windmolens op land en extra import van synthetische brandstoffen. De wijze van invulling van de toekomstige energievraag heeft ook effect op de benodigde energie-infrastructuur. Hoeveel en welke nieuwe energie-infrastructuur nodig is in de toekomst hangt af van de precieze invulling van het energiesysteem en is niet
57
220235 - Nut en noodzaak extra wind op land in 2030 en 2050 - December 2022
kwantitatief in te schatten voor de scenario's. Dit hangt namelijk ook in grote mate af van de ruimtelijke uitwerking van de scenario. Er kunnen wel enkele algemene conclusies getrokken worden. Zoals dat er meer elektriciteitsinfrastructuur op zee nodig is als meer wind op zee ingezet wordt voor de elektriciteitsvoorziening, dat uitbreidingen van de elektriciteitsinfrastructuur op land nodig zijn om nieuwe windmolens en zonneparken op land aan te sluiten en dat er extra uitbreidingen aan laag- en middenspanningsnetten nodig zijn als er extra zonnepanelen op daken of op infrastructuur geplaatst worden.
7.2
Haalbaarheid klimaatdoelstelling 2030 Nederland heeft de doelstelling om zijn uitstoot van broeikasgassen in 2030 met tenminste 55% terug te brengen ten opzichte van 1990. Om deze doelstelling te halen is forse elektrificatie van de energievraag nodig. Maar elektrificatie van de energievraag leidt alleen tot significante reductie van de CO,-uitstoot als hier ook extra CO,-vrije elektriciteitsproductie tegenover staat. In het onderzoek 'Alles uit de kast' is onderzocht (Werkgroep Extra Opgave, 2022) hoeveel CO,-vrije elektriciteit en groene waterstof nodig is om de doelstelling van 55% reductie te kunnen halen. Uit dit onderzoek volgt dat naar verwachting ruim 40 TWh extra CO,-vrije energie nodig is, bovenop de huidige plannen voor 2030. Een verdere versnelling van de uitrol van windparken op zee voor 2030 is naar verwachting niet mogelijk, waardoor andere bronnen nodig zijn om deze doelstelling te halen. Deze extra energie moet dus geleverd worden door andere bronnen. De belangrijkste bronnen zijn zon op dak, zonneparken, wind op land, waterstofproductie bij windparken op zee, import van waterstof of ombouw van gascentrales. In het illustratieve pakket van 'Alles uit de kast' wordt 9 TWh ingevuld met productie van waterstof met windparken op zee, 4 TWh met extra kleinschalig zon-pv, 13 TWh met extra (CO,-vrije) regelbare productie en 5 TWh met waterstofimport.
Er is dan nog 10 TWh nodig om de benodigde 41 TWh extra aanbod van CO,-vrije energie te behalen. Deze 10 TWh wordt in het illustratieve pakket ingevuld met grootschalige zon (op dak op of op land) of wind op land (Werkgroep Extra Opgave, 2022). Deze 10 TWh kan ook ingevuld worden met import van groene waterstof, maar het is onzeker of de mondiale markt voor groene waterstof in 2030 al van de grond gekomen is. Tegelijkertijd is het niet de verwachting dat al deze groene waterstof in Nederland geproduceerd wordt. De verwachte elektriciteitsvraag voor elektrolysers is 14 TWh, uitgaande van de ambitie van 4 GW aan elektrolysers28 in plaats van de 7,5 GW die nodig is bij het illustratieve pakker van Alles uit de kast. De verwachte elektriciteitsvraag is dan ongeveer 180 TWh. In dat geval is 15 TWh extra CO,-vrije elektriciteitsproductie in Nederland nodig. De resterende vraag naar groene waterstof moet dan opgevangen worden met import. In dat geval zou in het illustratieve pakket van 'Alles uit de kast' geen extra wind en zon op land nodig zijn. In de scenario's Extra wind op zee en zon op dak en Kernenergie zou de 10 TWh grootschalige zon (op dak op of op land) of wind op land uit het illustratieve pakket vanuit 'Alles uit de kast' (met 7,5 GW elektrolysecapaciteit) ingevuld moeten worden met extra grootschalige zon op dak.
Om dit te kunnen realiseren is additioneel stimulerend beleid nodig. Daarnaast zijn extra maatregelen nodig om inpassing in het elektriciteitsnet mogelijk te maken, zoals het aansluiten van zonnepanelen op 50% van het paneelvermogen (nu al een eis bij en het plaatsen van batterijen bij zonnepanelen. Als gekozen wordt om deze 28
58
ze beslisnotabij Kamerbrief inzake voortgang waterstofbeleid. We rekenen met 3.500 draaiuren (TNO, 2022b).
220235 - Nut en noodzaak extra wind op land in 2030 en 2050 - December 2022
additionele productie in te vullen met alleen zon dan kan 70% van deze productie gebruikt worden voor het invullen van de elektriciteitsvraag, de rest is overschot. Bij een combinatie van wind op land en zon kan een iets groter aandeel van de additionele productie gebruikt worden voor het invullen van de elektriciteitsvraag, ongeveer 75%. Er zijn enkele onzekerheden en politieke keuzes die impact hebben op benodigde hoeveelheid extra CO,-vrije elektriciteitsproductie in 2030. Dit gaat onder meer om de onzekerheid rondom het aantal vollasturen van wind op land en wind op zee. Als deze hoger uitvallen dan nu aangenomen wordt in de berekeningen van het PBL, dan is minder extra CO,-vrije energieproductie nodig (6 TWh minder). Daarnaast is het een politieke keuze of alle energie-intensieve industrie in Nederland blijft en of de doelstelling uitgesteld wordt naar 2031. Deze keuzes kunnen zorgen dat minder CO,-vrije energieproductie gerealiseerd hoeft te worden richting 2030. Indien de kunstmestindustrie uit Nederland vertrekt, is 28 TWh minder CO,-vrije energieproductie nodig en bij het uitstellen van de doelstelling naar 2031 is 18 TWh minder CO,-vrije energieproductie nodig.