Motivatie van de studie is: wat is de goedkoopste technologiemix van het elektriciteitssysteem in Europa in 2050, wat zijn de onzekerheden, en wat is daarvan de impact op de elektriciteitsmix die we dan zullen krijgen.
De uitkomst van de studie biedt een leidraad voor beslissingen die we nu nemen om bijvoorbeeld bepaalde technologieën te stimuleren. Je wilt tenslotte voorkomen dat je nu een bepaalde technologie stimuleert die in het toekomstscenario nauwelijks een rol blijkt te spelen. Hoe duidelijker een bepaalde technologie in 2050 een rol speelt, en hoe geringer de variatie in die verwachting ten gevolge van onzekerheden, hoe meer reden om die technologie nu al te stimuleren, hetzij door onderzoek, hetzij door het bevorderen van marktintroductie.
Het door het CPB gebruikte MERGE-model zoekt naar maximale welvaart, dus de laagste elektriciteitskosten, gegeven de randvoorwaarden. Het model kijkt naar
+ alle emissies
+ alle vormen van energie
+ alle mogelijke interacties tussen elektriciteit en transport
+ alle mogelijke omzettingen tussen energievormen
+ de noodzaak van het opvangen van schommelingen in het aanbod van wind en zon
+ hanteert voor elke optie de kosten die het Internationaal Energieagentschap hanteert
Randvoorwaarden zijn:
+ doelen van maximale CO2-uitstoot in twee scenario’s: matig klimaat en sterk klimaat (max. 550 ppm CO2)
+ biomassaproductie is aan een maximum gebonden
Aan de verschillende scenario’s liggen de volgende keuzen ten grondslag:
+ er is internationale handel in biomassa
+ wind op land is gelimiteerd
+ de kosten van wind op zee dalen niet
+ de kosten van integratie van wind in het elektriciteitssysteem zijn twee keer zo hoog
+ uitbreiding van kernenergie is niet toegestaan
+ het gebruik van kolen met CO2-opslag en coproductie van waterstof is niet togestaan
+ opslag van CO2 is niet toegestaan. Binnen deze optie zijn scenario’s bekeken om de productie van zon zo veel mogelijk te bevoordelen, door aanname over extreme prijsdaling van zonne-energie, beperking van wind- en kernenergie.
Uitkomsten van het standaard-scenario, met een sterk en zwak klimaat-beleid en wel of geen opslag van CO2.
De uitkomsten voor de elektriciteitsmix van Europa in 2050 bij het sterk klimaatscenario:
+ alle scenario’s laten een zeer groot aandeel van wind zien
+ de nieuwe generatie kernenergie heeft een zeker aandeel, de huidige generatie kerncentrales nauwelijks
+ zon speelt nauwelijks een rol
+ in scenario’s met CO2-opslag hebben kolen en biomassa een groot aandeel
+ in scenario’s zonder CO2-opslag is er een kleine rol voor gas
Bij een matig klimaatscenario heeft kolen met CO2-opslag het grootste aandeel, tenzij CO2-ospslag niet is toegestaan.
Het meest verrassend is wellicht de geringe rol van zon. Daar zijn verschillende verklaringen voor:
De elektriciteitsvraag in Europa is in de winter 30% groter dan in de zomer, zelfs in Spanje is die 10% groter. De bijdrage van de zon is in dat jaargetijde het minst, ook in Spanje. Om toch in die piekvraag te voorzien zijn dus dure voorzieningen nodig van seizoensopslag.
Maandoverzicht van de zonnesterkte in Europa.
De verschillende scenario’s leiden ook tot duidelijk verschillende elektriciteitsprijzen.
In het matige klimaatscenario met CO2-opslag is die anderhalf keer de basisprijs van $ 50/MWh. Zonder CO2-opslag wordt de prijs nog een anderhalf keer hoger.
In het sterke klimaatscenario is de prijs met CO2-opslag twee maal de basisprijs, en zonder CO2-opslag nog eens anderhalf keer hoger. Het toestaan van kolen met CO2-opslag leidt dus tot een duidelijk minder hoge elektriciteitsprijs dan het heel geforceerd stimuleren van zonne-energie.
De transitie naar de elektriciteitsmix in 2050 met een matig en streng klimaatbeleid.
Het model geeft ook inzicht in de transitie naar het nieuwe systeem, met de volgende opmerkelijke uitkomsten:
+ in het zwakke klimaatscenario speelt wind op zee pas na 2040 een duidelijke rol, in het sterke klimaatscenario pas na 2020
+ de nieuwe generatie kerncentrales spelen pas na 2040 een rol
+ in het zwakke klimaatscenario heeft gas een rol tot in 2040, in het sterke is het in 2030 vrijwel uitgespeeld
+ in beide scenario’s begint kolen met CO2-opslag al in 2020
+ in het sterke scenario begint biomassa met CO2-opslag al in 2020
Nieuwsbrief
Vond je dit een interessant artikel, abonneer je dan gratis op onze wekelijkse nieuwsbrief.