Energiesysteem en Technologie

Voor het halen van de klimaatdoelen van de overheid is een ingrijpende wijziging van het energiesysteem nodig. Een emissievrij energiesysteem met de noodzakelijke flexibiliteit kan worden bereikt door combinaties van technologische oplossingen. Hoe het energiesysteem er dan uit komt te zien hangt af van de energievraag en het draagvlak voor verschillende technische mogelijkheden. Technologie kan helpen met energiebesparing, emissie-arme energie, transport/distributie, oplossingen voor wisselende vraag en aanbod en maar ook bij ondersteuning van gedrags-verandering op macro- en micro-niveau.

Noodzakelijke veranderingen energiesysteem

Bij het begrip energiesysteem zal de eerste gedachte vaak uitgaan naar technologie, maar het omvat meer. Winning, opslag, omzetting, transport en verbruik zijn onderling gekoppeld en maken deel uit van het fysieke energiesysteem. De grootste opgave voor het halen van de klimaatdoelen is het realiseren van een emissievrije energievoorziening. Daar zijn grote veranderingen van het energiesysteem en nieuwe technologie voor nodig. Het aandeel energiedragers in een huidige energiehuishouding, wordt nu gedomineerd wordt door fossiele brandstoffen.

Doordat een groot deel van de toekomstige energievoorziening in Nederland naar verwachting afkomstig zal uit variabele energiebronnen als wind en zon, is er meer flexibiliteit nodig. Hoe groot de benodigde investeringen in nieuwe energiebronnen en flexibiliteitsopties zullen zijn, hangt af van het toekomstig energieverbruik.

Hernieuwbare energie

Een emissievrij energiesysteem met de noodzakelijk flexibiliteit kan worden bereikt door een combinatie van technologische oplossingen. Van de hernieuwbare energiebronnen in Nederland hebben windenergie, bio-energie, zonne-energie, geothermie en omgevingswarmte het grootste potentieel op macro-niveau. Op micro-niveau hebben zonne-energie met PV, PVT en zonne-boilers het grootste potentieel met PV als koploper.

Afstemming emissievrije energievoorziening

Een emissievrije energievoorziening moet aan de energievraag kunnen voldoen, waarbij het aandeel van elektriciteit in de energiemix tegen 2050 met een factor 2 tot 3 zal zijn toegenomen tot ongeveer de helft van het finaal energieverbruik.

Draagvlak technische oplossingen

Hoe het energiesysteem eruit komt te zien hangt af van de energievraag en het draagvlak voor verschillende technische mogelijkheden. Hoeveel en welke technische oplossingen er nodig zullen zijn, is afhankelijk van de totale energievraag. Die vraag kan verminderen door het verlagen van energie verbruikende activiteiten naar zuiniger varianten en door efficiëntieverbetering. Dit geldt voor zowel huishoudens als voor bedrijven en instellingen.

Of energieverbruiksvermindering een bijdrage gaat leveren is afhankelijk van het draagvlak voor leefstijlverandering. Draagvlak is ook bepalend voor de hoeveelheid emissiebeperkende alternatieven die kunnen worden ingezet.

Technologische innovatie en systeemintegratie

Technologie kan helpen met energiebesparing, emissiearme energie, oplossingen voor wisselende vraag en aanbod en ook bij ondersteuning van gedragsverandering.

Bij sectorkoppeling en systeemintegratie gaat het om de uitwisseling tussen energiedragers (brandstoffen, elektriciteit en warmte). Hiermee kan een belangrijke bijdrage geleverd worden aan de emissiedoelen. Zo kan energie in de vorm van warmte die ontstaat bij productie in de industrie en die anders verloren zou gaan, als restwarmte, worden teruggewonnen en nuttig worden ingezet. Op die manier wordt energie bespaard. Denk hierbij aan warmte van datacenters voor het (bij)verwarmen van woningen. Maar ook warmte van elektrische apparaten zoals een wasmachine/droger. Een wasmachine die geen warmwater aanmaakt en geen wasmiddel gebruikt zou een innovatieve technologie kunnen zijn.

Meer in het algemeen is het duidelijk dat technologie nodig is voor energiebesparing met o.a:

• thermische schil van gebouwen (isolatie van gevels, vloeren, daken, ramen, deuren);
• zuiniger verwarmingsketels;
• zuiniger airconditioners;
• zuiniger warmtepompen;
• zuiniger elektrische apparaten;
• vervoermiddelen, en;
• verlichting.

In de industrie leidt efficiëntieverbetering van productieprocessen tot energiebesparing en dus minder verbruik en minder kosten. Dat vertaald zich tevens naar gunstige vestigingsargumenten voor industriële activiteiten. Technologie heeft reeds bestaande mogelijkheden voor CO2-vrije energie opgeleverd. Voor energiebesparing en het verlagen van de CO2-emissie blijft technologie dus noodzakelijk.

Daarnaast kan technologische innovatie mensen helpen om hun gedrag te veranderen. Zo is door “snelle” internetverbindingen thuiswerken voor vele mensen probleemloos mogelijk en wordt woon-werkverkeer voorkomen. Tijdens de Corona Lock-down periode was er duidelijk minder autoverkeer. Een deel van het woon-werkverkeer was toen van de auto verschoven naar de elektrische fiets en daardoor wordt dezelfde afstand op een veel zuiniger manier afgelegd. Vlees- en zuivelvervangers maken een verschuiving mogelijk van dierlijke naar vegetarische alternatieven die veel minder broeikasgasemissies veroorzaken. En sinds de oorlog tussen Oekraïne-Rusland met hoge stijging van de energiekosten, was en is nog steeds voor bepaalde doelgroepen (energiearmoede) energiebesparing duidelijk meetbaar.

Naast technologie kan een groot tekort dus een bijdrage leveren aan het verminderen van de emissie van broeikasgassen. Maar een tekort aan energie willen we juist ook in de toekomst met een nieuw energiesysteem voorkomen. Iedereen heeft recht op een goed en betaalbare energievoorziening.

WP KOOLEN ontwerpt concepten (Product Engineering) die bijdragen aan het verminderen van de energiebehoefte op micro-niveau voor lokaal verbruik.