Er is een infographic beschikbaar van hoe Duitsland naar 100% hernieuwbaar kan migreren tegen 2050. Dat jaar wordt steevast gebruikt alsof zo snel mogelijk geen optie is en alsof er geen accelleratie plaatsvindt wanneer de balans duidelijk naar duurzaam is omgeslagen. De duitse Groenen willen bijvoorbeeld al in 2030 klaar zijn. De strijd woedt hevig met onze VVD en PVDA aan de foute gas kant met voornamelijk bankaire en risico relativerende argumenten.
De infographic is een puzzel van elementen waarmee men van energie bronnen tot de noodzakelijk veronderstelde energiebeschikbaarheid komt (voor consument en industrie). Het bevat niet altijd correcte informatie, een van de bronnen is de Boston Consultancy Group, een club die net als anderen het bankwezen dient en dus niet let op alternatieven die het bankwezen schaden en buiten het kader van ‘betalen voor energie’ vallen. Het is veel waarschijnlijker en in ieder geval goed mogelijk dat we tegen 2050 niet meer voor stroom en warmte betalen.
Drie elementen verdienen de aandacht in het kader van de huidige myopische haagse discussie rond energie. De efficientie van opslag, van Gas to Power en de opties tav Warmte generatie en opslag.
Energie Opslag
De opslag van energie in batterijen of anderzins is de sleutel tot het bevrijden van de consument van het energie kartel dat nu de dienst uitmaakt. Maar als opslag heel duur gemaakt wordt door de industrie, en snel genoeg kapot gaat, blijft dat onderdeel in handen van hetzelfde kartel. Daarom is het belangrijk dat burgers en lokale overheden in opslag investeren. Dan kan vervolgens de noodzaak van dure netwerk upgrades worden aangevochten, en ontstaan er door de toevoeging van hernieuwbare energiebronnen energie eilanden die min of meer zelf voorzienend zijn. De infographic laat de efficientie van opslag zien: Links bovenin, 10,5 TerraWatt erin 9,9 TerraWatt eruit. Dat kost dus 6% van de energie. Dat is weinig. Volgens de Boston Consultant Group gaan de batterijen 15 jaar mee, maar dat is onzin. Er zijn commerciele batterijen die 50 jaar meegaan en 100% recyclable zijn, de Nikkel IJzer batterij, en nog een flink aantal typen. De Vanadium Flow Batterij slijt ook niet, hoogstens moeten pompen worden vervangen of de Redox vloeistof gezuiverd en opnieuw gemengt (en dit batterij type heeft bovendien geen geldig patent). Dat betekent dat batterij opslag als het er een maal is met marginale kosten kan worden gerunt, mits men de industrie opbouwt die voor het onderhoud en recycling nodig is.
Vanadium-redox batteries can be built to have sufficient energy and power, and cycle lifetimes have been reported at more than 10,000 cycles. The cost of these batteries is reportedly about $280/kWh of storage. (bron)
Voor windmolens is er de NikkelWaterstof batterij, die in de pilonen kan worden geintegreerd. Deze heeft vermeende tekortkomingen omdat deze niet met een paar simpele aanpassingen worden verholpen. De kosten ervan zijn lager dan de BCG schat.
"The hydrogen the battery produces and consumes is assumed to be stored at low pressure in the wind turbine tower, which is a potentially very low-cost approach (capital cost of $88/kg)2. Projected costs for these batteries are $70–$280/kWh." (bron)
Dan is er nog de vertrouwde Loodaccu, maar dan in flow variant, horen we niks over. Miljoenen mensen rijden met een paar liter zwavelzuur onder de motorkap rond, dus een stationair bassin met deze vloeistof kan geen veiligheidsprobleem zijn. In transformator huisjes is de atmosfeer soms ook giftig. Natuurlijk hebben de relatief non toxische en alkalische Nikkel IJzer en Nikkel Waterstof accu’s onze voorkeur.
Power to Gas
Een ander interessant onderdeel is de zogenaamde Power to Gas conversie of P2G, zichtbaar in het plaatje onder de battery storage. 219 TerraWatt erin, 131 TerraWatt er uit. Dit laat een verlies zien van 41%. Daarbij volgt dan nog het verlies aan energie wanneer het gas wordt gebruikt om te koken of motoren aan te drijven.
Grootste Power to Gas plant in Duitsland (bron)
First Power-to-Gas (Waterstof) plant ordered in Germany
Power to Gas is een proces dat van waterstof en CO2 methaan maakt. Andere koolwaterstof verbindingen en ook ammoniak kunnen op dezelfde manier gemaakt worden, maar methaan heeft het voordeel van een enorme infrastructuur in Nederland, een nadeel gezien de gevaarlijke schaliegas discussie.
Gas to Power is een transitie technologie die door de gas sector zal worden aangegrepen om zeer langzaam te falen, tenzij een duidelijk capaciteitspad wordt uitgestippeld door onze regering
Power to Gas heeft CO2 nodig, en is daarmee een wig om fossiele centrales in gebruik te laten. Dit terwijl in combinatie met hernieuwbaar de noodzaak van een baseload wordt bestreden. Waterstof is dan een beter alternatief, dus het maximaal bijmengen van waterstof in het gas is een manier om de efficientie van Power to Gas te vergroten. Generatie van NH3 (ammoniak) is nog beter wellicht omdat het makkelijker te vervoeren en gebruiken is (en kan ook door gasleidingen vervoerd worden). Maar dat alternatief overweegt de Boston Consultancy Group niet, noch enige andere partij. Het zal duidelijk zijn dat alles wat niet absoluut gas nodig heeft beter met electrische energie kan worden gedaan. Aan de andere kant is het een kwestie van meer wind en golf en geothermische capaciteit en niemand kan het nog wat schelen hoe efficient de conversie is. Als het gas er maar is.
Wind electriciteit direct gebruiken is veel efficienter dan P2G, en gassen kunnen ook elders worden gegenereerd bv. met behulp van zonnewarmte/stroom
Een voorspelbaar nadeel van de huidige P2G lobby is dat de energie bron, wind, op deze manier nooit gratis wordt. De verzamelde partijen hebben belang bij schaarste en creeren de markt, wat een doorbraak van hernieuwbaar kan vertragen.
De ontwikkeling van P2G maakt wel de weg vrij voor CCS op grotere schaal, dwz in respons op de hogere CO2 concentratie in de atmosfeer. Zo brandstof maken en/of koolstof opslaan op de zeebodem op afgelegen winderige plekken is geen slecht idee.
Central Solar Thermal
Central solar thermal, men kan zich afvragen wat dit betekent. Centrale warmte opslag is efficient omdat warmte in een groot volume niet makkelijk ontsnapt. Vele kleine opslag tanks hebben meer oppervlak dan een grote (net als muizen meer warmte verliezen dan olifanten). Bovendien is het graven van een flinke kuil geen dure zaak, zeker niet als je organische biobrandstof uit de buurt gebruikt, of ammoniak (excuses, maar NH3 kan ook als brandstof in een graafmachine worden gebruikt). Het is een zeer goed idee. Straat open, tank erin, straat weer dicht, straat in de zomer warmte opvangen en opslaan in de tank en claro…Het nodige volume water is groot, maar het kost niet veel dus wat maakt het uit. Metteen ook geen gas meer nodig.
De vacuum zonnecollectoren van SRB Energy zijn een efficientie doorbraak, genereren hoogwaardige warmte
De nieuwe RSB warmte collectoren en ons concept van Wind naar Warmte maken dat men zeer optimistisch kan zijn over warmte generatie in Duitsland. Tegen lage kosten. Het is niet duidelijk of de Boston Consultant Group deze twee mogelijkheden hebben meegenomen. We zouden best tijd willen steken in het ontwikkelen van een optimaal transitie plan met alle technologie in te picture, niet alleen die tech die het bankwezen en de bestaande marktpartijen optimaal beschermen, en natuurlijk de ontwikkeling van Wind naar Warmte (askus).