De opslag van energie: een dringende uitdaging
Om de klimaatverandering tegen te gaan, investeert men vandaag meer en meer in hernieuwbare energiebronnen. Deze hernieuwbare energiebronnen stoten, net als kernenergie, weinig CO2 uit. Zon en wind zijn afhankelijk van het weer en dus niet permanent beschikbaar. Het efficiënt opslaan van energie is met andere woorden noodzakelijk om op elk moment over elektriciteit te beschikken.
Zonder kernenergie hebben we een betere opslagcapaciteit nodig
Kernenergie is een constante elektriciteitsbron die grote hoeveelheden elektriciteit produceert: 24 uur op 24 en 7 dagen op 7. Ze is complementair met onregelmatige, hernieuwbare energiebronnen én ze heeft ook een vergelijkbare lage CO2-uitstoot.
Als we uit kernenergie stappen in 2025, willen we op dat moment een beroep doen op hernieuwbare energie. En aangezien zonne- en windenergie niet op elk moment energie produceren, moeten we een efficiënte manier vinden om energie te stockeren.
Zonder voldoende opslagcapaciteit: toename van fossiele brandstoffen en import
Het is meer dan waarschijnlijk dat kerncentrales zullen vervangen worden door nieuwe gascentrales, die 30 keer meer CO2 uitstoten dan kerncentrales. De negatieve impact op het klimaat en op onze klimaatdoelstellingen zou daardoor enorm zijn.
De toename van de invoer van elektriciteit zou niet zonder gevolgen zijn. Onze invoercapaciteit is immers beperkt. En alleen de elektriciteit die geïmporteerd wordt uit Frankrijk, is grotendeels koolstofvrij.
De opslag van energie na de kernuitstap in 2025
Wanneer ons land in 2025 uit kernenergie zou stappen, wordt de opslag van grote hoeveelheden energie een dringende noodzaak:
- Op dit moment beschikken wij over een opslagcapaciteit van 1,3 gigawatt (GW) die gedurende 3 tot 4 uur kan worden gebruikt. Deze is in zijn geheel afkomstig van 3 pompcentrales: Coo I en II, en La Plate Taille. We gebruiken die capaciteit nu al om bepaalde pieken van verbruik te compenseren, bijvoorbeeld als er niet genoeg wind is.
- Gezien het matige reliëf van ons land, zijn de mogelijkheden van hydro-elektriciteit beperkt. Daarom vertrouwt België eerder op de ontwikkeling van opslagbatterijen.
- Tegen 2025 kunnen we nog geen grote vooruitgang verwachten wat betreft grootschalige energieopslag.
- De ambitie bestaat om in de buurt van La-Roche-en-Ardenne een opslagcapaciteit te ontwikkelen van 160 megawatt (MW), waarvan 120 MW door pompcentrales en 40 MW door batterijen.
- In het meest optimistische scenario zouden twee batterijopslagsystemen ons in 2030 een opslagcapaciteit van maximaal 1,8 GW kunnen bieden.
Opslag en aanpassing van het netwerk: 2 essentiële voorwaarden voor de bevoorradingszekerheid
Opslag op grote schaal: in onderzoeksstadium
Hernieuwbare energiebronnen (zon en wind) zijn een oplossing, maar we kunnen niet voorspellen wanneer ze elektriciteit zullen produceren. Soms produceren ze te veel en soms te weinig. Als de vraag naar elektriciteit laag is, zou het overschot moeten worden opgeslagen voor momenten van hoger verbruik. En daarvoor hebben we nood aan opslagmogelijkheden voor grote hoeveelheden elektriciteit.
De technologie vandaag is veelbelovend, maar zit nog steeds in een onderzoeksfase.
De aanpassing van ons elektriciteitsnetwerk: onmisbaar voor energieopslag
Ons elektriciteitsnetwerk is bepalend voor de toekomst van grootschalige opslag. Hoe meer het netwerk zal worden aangepast aan de gedecentraliseerde productie van morgen (smart grid, microgrid, prosumers …), hoe beter het in staat zal zijn om elektriciteit te leveren en te verdelen. Het gaat hier om energie die geproduceerd is op een gedecentraliseerde manier: koolstofarm, en afkomstig van hernieuwbare, onregelmatige energiebronnen.
Helaas is de evolutie van ons elektriciteitsnetwerk traag: een factor die we niet over het hoofd mogen zien, omdat dit de onzekerheid over het potentieel van de opslagcapaciteit nog verhoogt.
Bestaande opslagtechnologieën
Hydro-elektriciteit of water-elektriciteit
Hydro-elektriciteit is de meest efficiënte technologie om energie op te slaan. In waterkrachtcentrales wordt tijdens de piekmomenten van elektriciteitsverbruik water van de bovenste bassins geloosd in lagere bassins. Het water drijft turbines aan die elektriciteit genereren. Omgekeerd, als het verbruik vermindert, dan wordt de rest van de elektriciteit gebruikt om het water op te pompen.
Waterkrachtcentrales leveren een grote hoeveelheid energie die onmiddellijk beschikbaar is voor enkele uren. De installatie van deze installaties vereist wel een bergachtig terrein en het heeft ook een impact op het milieu en de bevolking.
De batterijen
Batterijen zijn de opslagsystemen van de toekomst. Ze zullen worden gebruikt voor de opslag van overtollige elektriciteit, afkomstig van de piekproductie van windturbines en zonnepanelen. Als de productie de vraag overschrijdt, dan zal elektriciteit worden opgeslagen met een batterij. In combinatie met hernieuwbare energie kan dit voor een CO2-arme oplossing zorgen.
Batterijen die vandaag al operationeel zijn, kunnen maar beperkte hoeveelheden energie opslaan. Het potentieel van de toekomstige batterijen is enorm. Alleen weten we nog niet precies wanneer we zullen beschikken over batterijen die grote hoeveelheden energie opslaan, maar ook economisch haalbaar zijn, en ook nog eens CO2-arm zijn*.
Bekijk andere opslagoplossingen in onderzoeksfase, onderaan in dit artikel.
Goed om weten
Het verschil tussen de capaciteit en de geleverde elektriciteit
Dit is een belangrijk onderscheid als we het over opslag hebben. In 2016 hebben hernieuwbare bronnen in België een capaciteit van 6903 MW ontwikkeld en 14,2 TWh elektriciteit geleverd. Dat betekent dat ze 2057 uur hebben gewerkt, wat 23% van de tijd is.
De Belgische kerncentrales hebben een capaciteit van 5918 MW ontwikkeld en 43,5 TWh elektriciteit geleverd. Dat betekent dat ze ongeveer 7350 uur per jaar hebben gewerkt, goed voor 84% van de tijd*.
Van waar komt deze info?
De energietransitie vormt een uitdaging voor onze samenleving, en heeft op verschillende domeinen impact, in de tijdslijn en parameters. Als we uitgaan van de meest recente en erkende studies* rijzen heel wat vragen wanneer we vooruitkijken op de toekomst, na 2025.
Op basis van deze studies heeft het Nucleair Forum de mogelijke impact van de kernuitstap geïnterpreteerd en geanalyseerd. De cijfers, analyses en teksten zijn volledig gebaseerd op recente externe erkende studies. (Zie hieronder lijst bronnen en studies, niet-exhaustief).
* De verschillende onderzoeken en analyses die we gebruikt hebben:
- Agence Internationale de l’Énergie (AIE), “Key Energy Data Belgium”, 2016
- De Tijd, "Stuwmeer in Ardennen stap dichterbij", 2018
- Elia, “Electricity scenarios for Belgium towards 2050”, 2017
- Energyville, “Energy transition in Belgium - choices and costs”, 2017
- Federaal Planbureau, “Toelichting bij sommige uitdagingen voor het Belgische energiebeleid in het kader van klimaatdoelstellingen”, 2007
- Federaal Planbureau, “Studie over de perspectieven van elektriciteitsbevoorrading tegen 2030”, 2015
- Federaal Planbureau “2030 Climate and Energy Framework for Belgium -Impact assessment of a selection of policy scenarios up to 2050”, 2015
- Federaal Planbureau, “Wat bepaalt de groothandelsprijzen voor elektriciteit in een kleine, open economie? - Lessen uit de nucleaire heropstart in België”, 2016
- Federaal Planbureau, “Het Energielandschap tegen 2050”, 2017
- Federaal Planbureau, “Impact van het Pact”, 2018
- FOD Economie en Federaal Planbureau, “De prospectieve studie elektriciteit tegen 2030”, 2015
- FOD Economie, Middenstand en Energie, "Studie inzake de mogelijkheden tot opslag van elektriciteit", 2015
- International Energy Agency, “World Energy Outlook 2017”, 2017
- IPCC Fifth Assessment Report, “Summary for Policymakers», 2014
- Itinera Institute, “Blackout in the coming years?”, 2015
- PwC, “Successen in de Energietransitie”, 2016
- Universiteit Gent (Albrecht en Laleman), “The challenge for a nuclear phase out in Belgium”, 2013
- Universiteit Gent, “Policy trade-offs – Belgian Electricity System”, 2015