Energietransitie zal tot 2030 en daarna investeringen vereisen

De Nederlandse energietransitie zal de komende jaren nogal wat geld kosten. Het Planbureau voor de Leefomgeving (PBL) gaat uit van een investering van 5 tot 6 miljard euro. Dat geld zal geïnvesteerd moeten worden om de energietransitie en andere klimaatbesparende maatregelen door te voeren in Nederland. Gemiddeld zou de energietransitie en alle maatregelen die daarmee verband houden volgens het PBL een kostenpost van 50 tot 60 euro per maand in 2030 met zich meebrengen. Dit komt naar voren uit berekeningen die het Planbureau voor de Leefomgeving heeft gemakt.

Kosten energietransitie lopen op
De berekeningen heeft het PBL gemaakt in opdracht van de NOS. De NOS wil graag weten wat de financiële gevolgen zijn van de klimaatmaatregelen die de overheid heeft genomen. In het jaar 2030 zou Nederland tussen de 5 en 6 miljard euro extra uitgeven aan klimaatmaatregelen. Dit bedrag houdt verband met de klimaatdoelstellingen van het kabinet. Dit kabinet wil in 2030 de helft minder CO2 uitstoten dan nu het geval is. Toch is Nederland na 2030 niet klaar met de energietransitie. Waarschijnlijk zal Nederland ook na dit jaar kosten moeten maken voor de energietransitie. Deze kosten zullen naar verwachting ook nog verder oplopen. Dit geeft ook Robert Koelemeijer van het PBL aan tegen de NOS. “Pas als we de hele energietransitie hebben gehad, en bijvoorbeeld alle woningen zijn geïsoleerd en alle windparken op zee gebouwd, dan zullen de kosten wel weer gaan dalen.”

Problemen energietransitie
Het is natuurlijk logisch dat de energietransitie geld zal kosten. De huidige energievoorziening is afhankelijk van aardgas (laagcalorisch aardgas) en van kolencentrales die als elektriciteitscentrales dienst doen. Deze energievoorziening is decennia oud en kan niet binnen een paar jaar eenvoudig worden vervangen door een verduurzaamde energievoorziening die gebaseerd is op hernieuwbare energiebronnen zoals zonlicht en windkracht.

Er zijn windmolenparken nodig die voorzien zijn van windturbines ook zijn er warmtepompen, warmte- en koude opslag, stadswarmte en andere voorzieningen nodig om woningen en gebouwen te verwarmen. Dit alles kost geld en daarnaast ook de nodige denkkracht. Het is namelijk niet eenvoudig om over te schakelen op duurzame energie zonder dat men de kans loopt dan men tijdens de energietransitie in de problemen komt door black-outs die kunnen ontstaan als er te weinig elektrische energie wordt opgewekt ten opzichte van de vraag naar elektrische energie vanuit huishoudens en bedrijven.

Energietransitie is een kwestie van moeten
Toch is niets doen ook geen optie. Als men geen energietransitie laat plaatsvinden en geen investeringen doet op dit gebied dan zal het Groningse aardgas opraken en zal Nederland afhankelijk worden van het hoogcalorische aardgas vanuit het buitenland. Dat maakt Nederland ook politiek afhankelijk en dat is geen prettige situatie. Verder zal de aarde verder opwarmen door de broeikasgassen wanneer er geen energietransitie zal worden doorgevoerd. Dat laatste is een nog veel groter probleem. Bovendien neemt ook de voorraad fossiele brandstof af wereldwijd. Dat maakt dat er vroeg of laat een punt komt dat de mensheid te weinig olie en aardgas uit de bodem haalt om zichzelf te kunnen verwarmen en andere toepassingen te realiseren die gebaseerd zijn op fossiele brandstoffen.

 

Wat is energietransitie?

Energietransitie is het geheel van inspanningen dat wordt verricht om van het gebruik van een bepaalde energiebron over te gaan op het gebruik van een andere energiebron. Deze definitie heeft schrijver Pieter Geertsma, van technischwerken.nl, geformuleerd om de betekenis het woord energietransitie te verduidelijken. Als men het heeft over energietransitie dan heeft men het meestal over de omschakeling van een milieubelastende energiebron naar een minder milieubelastende energiebron. Het vervangen van fossiele brandstoffen door brandstoffen waarbij minder CO2 uitgestoten wordt rekent men over het algemeen ook tot energietransitie.

Doel van energietransitie
Het doel van de energietransitie is het omschakelen van een milieubelastende energiebron naar een energievoorziening waarbij minder CO2 wordt uitgestoten zonder dat daarbij de energievoorziening in gevaar komt. Energietransitie houdt dus niet per definitie in dat er minder energie wordt verbruikt. Het gaat puur om het gebruiken van een andere, milieuvriendelijker energiebron. Duurzame energiebronnen worden ook wel groene energiebronnen genoemd of hernieuwbare energiebronnen. Dit zijn bijvoorbeeld technische voorzieningen waarmee elektrische energie uit zonlicht of windkracht kan worden gehaald. Ook zijn er warmtepompen, aardwarmte en voorzieningen voor koude en warmteopslag die er voor zorgen dat woningen en utiliteitscomplexen op de juiste temperatuur kunnen worden gebracht zonder dat er brandstoffen worden gebruikt. De energietransitie bevorderd het gebruik van moderne technologie waarmee energie kan worden gewonnen uit onuitputbare bronnen die in de natuur aanwezig zijn.

Noodzaak van energietransitie
Duurzame energievoorzieningen worden steeds belangrijker voor bedrijven, overheden en particulieren omdat de klimaatakkoorden een steeds verplichtender karakter krijgen. De opwarming van de aarde is een feit dat doormiddel van verschillende onderzoeken is aangetoond en onderbouwd. Het verbranden van fossiele brandstoffen zoals steenkool, bruinkool, aardolie en in mindere mate aardgas zorgt voor veel CO2 uitstoot. Dit is een broeikasgas dat de opwarming van de aarde in de hand werkt. Dit broeikasgas zorgt er voor dat grote delen van de wereld verdrogen en de poolkappen smelten. Daardoor ontstaan grote problemen in de wereld. De CO2 uitstoot moet omlaag en daarom is energietransitie van fossiele brandstoffen naar duurzame energiebronnen noodzakelijk.

Hoe moeten we verantwoord energie opwekken?

Energie is belangrijk, immers, zonder energie komt niets in beweging. Energie wordt gehaald uit zogenoemde energiebronnen. Deze bronnen zijn zeer divers. Zo kan men energie opwekken door papier of hout te verbranden. Ook door het verbranden van fossiele brandstoffen, zoals aardolie, aardgas en steenkool kan men energie opwekken. Bij het verbranden van (fossiele) brandstoffen ontstaat warmte. Deze warmte wordt bijvoorbeeld gebruikt om water om te zetten in stoom. Bij dit omzetten van water tot stoom ontstaat een toename in volume. De stoom is in feite gasvormig water en heeft een grotere omvang dan het water dat hiervoor is omgezet. Door de toename in volume ontstaat druk, er ontstaat stoomdruk. Deze druk kan worden gebruikt om schoepen van turbines in beweging te brengen zodat elektrische energie kan worden opgewekt. Dit proces om elektrische energie op te wekken wordt onder andere in kolencentrales toegepast.

Bij het verbranden van (fossiele) brandstoffen komt in meer en mindere mate Co2 vrij. Naast deze schadelijke koolstofdioxide komen er tijdens het verbranden van de brandstoffen verschillende andere schadelijke stoffen in de atmosfeer. Omdat deze emissie voor het verontreinigen van de lucht zorgt kijkt men uit naar andere energiebronnen.

In de natuur zijn ook duurzame energiebronnen aanwezig. Het gaat hierbij vooral om zonlicht en wind, echter ook stromend water kan tot de natuurlijke energiebronnen worden gerekend evenals aardwarmte. Deze energiebronnen worden duurzaam genoemd omdat ze in feite niet op kunnen raken. De natuurlijke energiebronnen zijn dus altijd aanwezig.

Maar nu is de vraag: hoe wenden we deze energiebronnen aan? Daarover zijn zeer veel verschillende meningen. Allereerst is er meestal techniek nodig om de energie uit de natuur om te zetten in voor mensen bruikbare energie zoals elektrische energie.

Men kan bijvoorbeeld gebruik maken van een zonnecel, windmolen of een schoepenrad om energie uit zonlicht, wind of water om te zetten in elektrische energie. Het gebruik van zonnecellen in bijvoorbeeld zonnepanelen stuit over het algemeen op weinig weerstand. Ook bij het plaatsen van watermolens met schoepen in rivieren krijgt men weinig weerstand.

Dit is echter een ander geval bij het plaatsen van windmolens. Als men overweegt om windmolens te plaatsen moet men in overleg met mensen die in de buurt van de windmolens zullen gaan wonen. Een uitzicht op een windmolen vindt niet iedereen leuk. Daarnaast produceren windmolens geluiden en zogenoemde slagschaduw. Dit is niet alleen hinderlijk er zijn steeds meer berichten te vinden op internet over de schade van deze windmolens. Daarbij heeft men het zelfs over termen al ‘vogelkiller’ omdat de wieken van de winmolens vogels zouden doodslaan.

Een belangrijk practisch nadeel van energie uit wind en zon is dat deze energie niet goed kan worden opgeslagen. Omdat de wind en de zon niet altijd evenveel kracht hebben is het moeilijk om een duidelijke inschatting te maken van de energieproductie. Er zal bij weinig wind en weinig zon toch vaak gebruik moeten worden gemaakt van kolencentrales.

Deze tekst begint met de kop: hoe moeten we verantwoord energie opwekken? Bovenstaande voorbeelden van manieren waarop energie kan worden opgewekt zijn bekend. Ook de voordelen en nadelen van deze energiebronnen zijn bekend. Er zullen keuzes moeten worden gemaakt. Daarbij zal men zeker ook met de directe en indirecte omgeving rekening moeten houden. De directe en indirecte omgeving vormen in feite samen het milieu.

Nederland moet niet zo maar achter andere landen aan lopen als het gaat om energie opwekken. In plaats daarvan moet Nederland zelf nieuwe oplossingen bedenken, uitwerken, proberen en produceren.

 

 

Wat is een turbine en waarvoor worden turbines gebruikt in de techniek?

Turbines worden op verschillende manieren toegepast in de techniek. De naam turbine is afgeleid van het Latijnse woord ‘turbinis’ dit betekend in het Nederlands wervelstroom. Claude Burdin is de persoon die de naam turbine has voorgesteld in 1828 tijdens een ingenieurswedstrijd. Er bestaan verschillende soorten turbines. Men kan turbines indelen op een aantal manieren. Zo kan men turbines indelen in gasturbines, stoomturbines, windturbines en waterturbines. Zo maken waterkrachtinstallaties bijvoorbeeld gebruik van waterturbines. Deze turbines worden door water in beweging gebracht. Windturbines komen in beweging door de kracht van de wind. Naast de onderverdeling tussen de vloeistoffen en gassen die een turbine in beweging brengen kan men turbines ook op een andere manier indelen. De onderverdeling tussen impulsturbines en reactieturbines komt in de praktijk ook voor.

Hoe werken turbines?
Turbines zijn turbomachines die stromingsenergie omzetten in mechanische energie. Deze stromingsenergie kan uit een stroom vloeistof of gas bestaan en heeft een bepaalde snelheid. Als men deze stroom richt op een schoepenrad die bevestiging is aan een rad zorgt de snelheid van de stroom vloeistof of gas er voor dat het rad gaat draaien. Het is belangrijk dat de stroming goed wordt geleid in de gewenste richting. Daarom worden meestal behuizingen aangebracht rond het schoepenrad. Dit gebeurd bijvoorbeeld bij stoomturbines, gasturbines en waterturbines. Als men de stroming van het gas of de vloeistof goed stuurt in de richting van het schoepenrad draait deze effectiever en werkt de turbine beter. Doormiddel van het  roterend schoepensysteem zet de turbine de stromingssnelheid om in mechanische energie. De mechanische energie kan vervolgens worden gebruikt voor de aandrijving van een machine of een elektrische generator.

Waarvoor worden turbines gebruikt?
Turbines worden gebruikt om stromingsenergie om te zetten in mechanische energie oftewel bewegingsenergie. Hierdoor kunnen machines direct worden aangedreven maar het is ook mogelijk om turbines te gebruiken om elektriciteit op te wekken. Hiervoor worden bijvoorbeeld stoomturbines gebruikt in elektriciteitscentrales. De stoomdruk of stoomsnelheid brengt hierbij een schoepenrad in beweging. Een generator zet vervolgens deze beweging om in elektrische energie. Ook met windmolens of windturbines kan elektriciteit worden opgewekt. Deze turbines worden doormiddel van de wind in beweging gebracht. Hierbij zorgt een generator er ook voor dat de mechanische energie wordt omgezet in elektriciteit.

Hydraulische turbines kunnen worden gebruikt voor het omzetten van de stromingsenergie van water in bijvoorbeeld elektriciteit. Deze stromingsenergie ontstaat als er een hoogte verschil tussen twee waterniveaus aanwezig is en het ene waterniveau naar het andere niveau kan stromen. Het water stroomt naar het laagste punt en creëert hierdoor stromingsenergie. De hydraulische turbine kan door deze stromingsenergie in beweging worden gebracht. Daardoor gaat de hydraulisch turbine draaien en ontstaat mechanische energie die weer in elektrische energie kan worden omgezet met behulp van een generator. Meestal zijn er in een waterkrachtcentrale meerdere hydraulische turbines aanwezig.

Turbine of compressor
In de techniek worden ook compressoren gebruikt. De werking hiervan is juist omgekeerd. Doormiddel van elektriciteit wordt een schoepenrad in beweging gebracht waardoor luchtdruk ontstaat. Deze luchtdruk kan worden gebruikt voor pneumatiek. Pneumatische systemen kunnen worden gebruikt om machines in beweging te brengen.