STEMWIJZER
voor de toekomst


Berekeningen


In het kort: De totale energiebehoefte van Nederland is 4000 PJ (2013). Het oppervlak van Nederland is te klein om dit met windmolens te genereren. Zonnepanelen hebben 20 % van het oppervlak van Nederland hiervoor nodig en biomassa meer dan 100x het oppervlak. Subsidiëring van duurzame energie gaat 50 tot 200 miljard per jaar kosten in 2050; bijna de hele rijksbegroting. Dit is niet op te brengen. Het belasten van fossiele brandstoffen moet de verdere invoering van duurzame energie dragen.

Financieel: Als de overheid duurzame energie blijft subsidiëren dan moet per kWh 8 tot 16 cent bijgelegd worden. Dit is 50 tot 200 miljard euro per jaar in 2050; een kwart tot de hele rijksbegroting van 2015. Daarbij moet nog een infrastructuur gesubsidieerd of betaald worden om de duurzame energie te kunnen gebruiken, op te slaan en te transporteren. Dit wordt een onbetaalbare situatie.
De olie- en gaswinning uit schaliegesteente hebben "oneindige voorraden" aangetoond. Fossiele brandstoffen blijven tot 2050 goedkoper dan duurzame energie doordat sommige landen harde valuta nodig hebben (zie Prijsvorming). Om toch over te gaan op duurzame energie is dwang (belasting) of beloning (subsidie) nodig. Keuzes moeten gemaakt worden wat moet er eerst en wat mag als laatst veranderd worden. Om deze keuzes te kunnen maken moet eerst inzicht verkregen worden hoe de Energie in 2050 wordt of moet worden.

Energieverbruik: Nederland verbruikt in 2015 ongeveer 4000 PJ energie; zie energiebalans.

Windenergie: Een moderne grote windmolen heeft een vermogen van 3 MW met een rotordiameter van 100 meter wat aan de kust overeenkomt met 6,6 106 kWh/jaar opbrengst. De hoeveelheid windmolens om 4000 PJ op te wekken is dan (1PJ=280 x 106kWh) 4000 x 280 x 106 / (6,6 x 106)= 168.000 windmolens. De onderlinge afstand tussen windmolens moet minimaal 5 x de rotordiameter zijn; 5 x 100 = 0,5 km. Het totale oppervlak is 168.000 x 0,5 x 0,5 is ruim 40.000 km2 en meer dan het hele landoppervlak van Nederland. Grotere windmolens hebben nog meer oppervlak nodig. B.v. 112.000 molens van 4,5 MW met rotor van 136 meter hebben 55.000 km2 nodig.

Zonne-energie: Een zonnepaneel meet 1,65 x 1,0 m en heeft een opbrengst van 250 Wp (2015). Met een rendement van 18 % (2015) komt dit overeen met gemiddeld 0,85 kWh/Wp per jaar. Het rendement verbetert ieder jaar met 0,5 % waardoor in 2050 een rendement van 35 % verwacht kan worden. De gemiddelde opbrengst verdubbelt van 0,85 naar 1,7 kWh/Wp per jaar. In 2050 levert dit voor Nederland 1,7 x 250 / 1,65 = 256 kWh/jaar per vierkante meter zonnepaneel op. 4000 PJ = 4000 x 280 x 106 kWh/jaar nodig wat overeenkomt met 1120.000 x 106/256= 4.376 km2 zonnepanelen. Als rekening wordt gehouden met schaduwwerkingen en toevoerpaden dan is het dubbele nodig; ongeveer 8000 km2. Dit komt neer op ruim 20% van het Nederlandse landoppervlak. Het oppervlak van alle Nederlandse daken wordt geschat op 260 km2. Als daarvan de helft gebruikt kan worden (de andere helft ligt verkeerd ten opzicht van de zon) dan is dit 130 km2.

Energie uit biomassa: Een speciaal hiervoor geteeld gewas is hout wat uiteindelijk een opbrengst heeft van 0,32 W/m2. Het benodigde oppervlak voor 4000 PJ is dan 3.500.000 km2; 100x Nederland.

Opslag: Duurzame energie is niet continue aanwezig. Zonne-energie is gedurende een half jaar overdag en windenergie alleen als het waait, aanwezig. Een grootschalig opslagmedium voor elektrische energie is nog niet ontwikkeld. Een chemische opslagmethode lijkt voor de hand liggend vanwege veiligheid en het eenvoudige transport. Vanuit de thermodynamica kan gesteld worden dat de omzettingen naar zo'n chemisch opslagmedium en weer terug naar elektriciteit, elk met een rendement van ongeveer 50% maximaal haalbaar is. Dit betekent dat voor het gebruik van elektriciteit uit de opslag 4x zoveel elektriciteit ingebracht moet worden. Als onze energievoorziening volledig duurzaam is, zal ongeveer de helft direct vanuit de opwekkers (molens, panelen) komen en de andere helft uit de opslag. De afnemer betaalt voor de energie 2,5 x de kosten van de opwekking wanneer de opslagkosten uitgemiddeld worden.

Oppervlakken: Het landoppervlak van Nederland is 34.000 km2, het binnenwater 8000 km2 en het Nederlands gedeelte van de Noordzee is 57.000 km2. Het ingenomen oppervlak van onze wegen en spoorwegen is bijna even groot als de provincie Utrecht; 1385 km2. Het oppervlak van al onze bouwterreinen is 3500 km2; huizen, kantoren, bedrijven, tuintjes, schuurtjes en paden en parkeergelegenheid rondom het gebouw. Ongeveer de helft van ons land bestaat uit land- en tuinbouwgronden en de rest is recreatie en natuur.