Ambitieuze scenario’s voor klimaatneutraal energiesysteem

De studie geeft een beeld van ons toekomstig energiesysteem met onder andere het gebruik van hernieuwbare energiebronnen, groene waterstof en eventueel kernenergie. Eén conclusie blijft onverkort overeind: een scenario met hogere ambities leidt niet tot hogere kosten.

Martin Scheepers, TNO-expert en hoofdauteur van de scenariostudie, “de twee scenario’s, ADAPT en TRANSFORM, schetsen toekomstbeelden voor de Nederlandse energievoorziening na 2030 en geven inzicht wat de gevolgen zijn van de aangescherpte doelstellingen. Ze laten zien hoe een klimaatneutraal energiesysteem is te realiseren met verschillende verduurzamingsambities. Uitgangspunt is het streven naar een energiesysteem tegen de laagste kosten voor de maatschappij.”

Alle moleculen worden groen

Beide scenario’s gaan uit van dezelfde hoeveelheid CO2 die wordt gereduceerd in 2050, maar ADAPT is minder ambitieus en draagt minder bij aan het halen van de Parijse klimaatdoelstellingen. Fossiele brandstoffen worden deels nog gebruikt als grondstof en de emissies door de internationale lucht- en zeevaart gaan met slechts de helft omlaag. Het TRANSFORM-scenario legt de lat veel hoger. Door gedragsverandering en verdergaande energiebesparing gaat allereerst de vraag naar energie omlaag. Bovendien kan Nederland in hoge mate zelf in de energievraag voorzien dankzij de opwek van elektriciteit door de windparken op de Noordzee.

“We hebben het vaak over decarboniseren van de industrie, oftewel de uitstoot van CO2 minimaliseren, maar dit gaat ook over recarbonisatie”, zegt Scheepers. “Je zorgt ervoor dat alle moleculen in kunststoffen en brandstoffen uiteindelijk groen worden. Voor de productie van duurzame chemicaliën en brandstoffen gebruikt de industrie hiervoor koolstof uit bio-grondstoffen, uit gerecyclede plastics en CO2 die wordt afgevangen uit de lucht. Minder vraag en meer hergebruik gaan hier hand in hand.”

Ook grondstoffen verduurzamen

In het dankzij gedragsverandering vergaande TRANSFORM-scenario gaat het om het verduurzamen van niet alleen energie maar ook van grondstoffen. Hierin is een grote rol weggelegd voor de productie in eigen land van groene chemicaliën en brandstoffen voor de internationale lucht- en zeevaart. In 2050 zullen hoogwaardige chemicaliën voor 90% worden gemaakt 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.

Zelfvoorzienend

In de toekomst zal ons land energie- en grondstoffen blijven importeren. Door overschakelen naar hernieuwbare energiebronnen daalt de afhankelijkheid van kolen, olie en aardgas in 2030 met zo’n 26% en aardgas met 33% tot 46%. Wordt er in het ADAPT-scenario ook in 2050 nog fossiele brandstoffen gebruikt, in TRANSFORM is er bewust van uitgegaan dat ons land in het overgrote deel van de energievraag zelf kan voorzien met hernieuwbare energiebronnen. Het deels importeren van bio-grondstoffen en uitwisseling van elektriciteit met het buitenland blijft nog wel nodig.

In TRANSFORM zijn daarbij de grenzen van het mogelijke opgezocht en doorgerekend. Waterstof speelt hier een cruciale rol en is in grote hoeveelheden nodig voor de productie van groene chemicaliën, kunststoffen en synthetische brandstoffen. 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. In ADAPT wordt groene waterstof ook gebruikt voor verwarming van huizen, maar is de totale waterstofvraag kleiner dan in TRANSFORM.

Kernenergie als aanvulling

“We zullen moeten streven naar een zo groot mogelijke inzet van zon en wind voor onze energievoorziening en verduurzaming van de zware industrie. Kernenergie kan daarop een noodzakelijke en CO2-vrije aanvulling zijn, maar mag de ambities voor zon en wind niet overschaduwen. In de scenario's redeneren wij namelijk vanuit de voor onze samenleving meest kosteneffectieve oplossing”, stelt Scheepers. “Kernenergie een grotere rol geven dan zon en wind past daar niet bij. De energievraag gaat, vooral door elektrificatie van de industrie, richting 300 terawattuur (TWh (1 TWh is gelijk aan een miljard kWh)) of zelfs meer dan 500 TWh is niet uit te sluiten. In dat laatste geval red je het niet meer met alleen zon en wind.”

Negatieve emissies

Een groot verschil tussen beide scenario’s heeft betrekking op CO2. Waar in ADAPT sprake is van de afvang van CO2 uit fossiele bronnen die wordt opgeslagen in lege gasvelden onder de Noordzee, is de meeste CO2 in TRANSFORM biogeen en wordt deze hergebruikt. Overigens blijft het in dit scenario toch nog nodig een beperkte hoeveelheid van deze CO2 ondergronds op te slaan om andere moeilijk te reduceren broeikasgasemissies als methaan en lachgas te compenseren. Het gaat hier om zogeheten negatieve emissies die kunnen worden gerealiseerd met het opslaan van biogene CO2 en CO2 die met speciale technieken uit de lucht wordt gehaald.