Hernieuwbare energie is dan wel groen, maar het is berucht om zijn onbetrouwbaarheid. We kunnen de zon of de wind niet oproepen, maar we kunnen wel de tijd nemen om de vraag samen te laten vallen met het aanbod. Op deze manier.
In het Duits hebben ze een speciaal woord voor een periode met koude, bewolkte en windstille dagen – 'Dunkelflaute'. Vanuit het oogpunt van het weer lijkt deze combinatie misschien saai en onopvallend. Maar in een wereld die koolstofintensieve energie wil vervangen door wind- en zonne-energie, kan Dunkelflaute rampzalig zijn.
Ongunstig weer verklaart waarom Duitsland in 2018 weliswaar genoeg hernieuwbare energie produceerde om 100 procent van het dagelijkse elektriciteitsverbruik te dekken, maar1 het gemiddelde aandeel van hernieuwbare energie in de energiemix vijf jaar later naar verwachting nog steeds slechts 46 procent zal bedragen.2 De wisselvalligheid van zonne- en windenergie moet worden aangepakt als de overheid haar doelstelling van 80 procent tegen 2030 wil halen.
De uitdaging wordt nog groter doordat het elektriciteitsverbruik de komende jaren wellicht aanzienlijk zal toenemen, aangezien mensen benzineauto's en verwarming op gas inruilen voor elektrische alternatieven in een poging om de koolstofuitstoot te verminderen.
Het koolstofvrij maken van de transportsector in Duitsland betekent dat er 2,5 keer zoveel groene elektriciteit moet worden geproduceerd, volgens de Pictet-Clean Energy Transition Thematic Advisory Board.
Om dat te bereiken, moeten de opslag en het transport van hernieuwbare energie worden verbeterd. Maar volgens de raad moeten we er ook voor zorgen dat vraag en aanbod veel beter op elkaar worden afgestemd door middel van zogenaamde 'sectorkoppeling'.
Op basis van de huidige infrastructuur zou het land, zodra het aandeel elektrische auto's in Duitsland 30 procent bereikt, te maken kunnen krijgen met wijdverspreide black-outs als vraag en aanbod van elektriciteit niet op elkaar zijn afgestemd. Onderzoek door adviesbureau Oliver Wyman suggereert dat dit al in 2032 kan gebeuren.3
Het idee achter sectorkoppeling is ervoor te zorgen dat het gebruik van elektriciteit zo goed mogelijk wordt afgestemd op de productie ervan. Dat betekent dat niet alle elektrische auto's tegelijk moeten worden opgeladen en dat het opladen moet samenvallen met periodes waarin er minder vraag is naar stroom uit andere bronnen (zoals industriële of huishoudelijke verwarming) en waarin de weersomstandigheden gunstig zijn voor de productie.
Als we nog een stap verder gaan, kunnen autoaccu's zelfs worden gebruikt om energie op te slaan voor gebruik elders in periodes van lage productie en hoge vraag. Toegegeven, elke autoaccu kan maar een relatief kleine hoeveelheid opslaan, maar samen kunnen miljoenen auto's een aanzienlijke buffer voor het net creëren.
Uit onderzoek dat door de adviesraad is verzameld, blijkt dat slim opladen een aanzienlijk positief effect heeft op het verminderen van de piekbelasting in casestudy's over de hele wereld, van China tot Scandinavië en Hawaï.
Hetzelfde principe van slimme koppeling kan worden toegepast op huishoudelijke verwarming – een ander gebied dat in aanmerking komt voor elektrificatie als onderdeel van de groene transitie.
Momenteel wordt het grootste deel van de verwarming 's avonds gebruikt. Dat is geen probleem bij gebruik van gas, maar de geconcentreerde vraag zal een probleem worden naarmate meer mensen overstappen op elektrische warmtepompen. Als de warmtepompen kunnen worden geprogrammeerd om op verschillende tijdstippen te draaien en de warmte op te slaan voor later gebruik, kan de druk op het elektriciteitsnet worden vermeden.
Logistiek en wetgeving
Slimme koppeling is echter nog niet voor morgen.
Om te beginnen zijn slimme meters nodig voor een beter beheer van het gebruik en de levering van stroom. Duitsers zijn bijzonder traag met de invoering hiervan, met een huidige penetratiegraad van slechts enkele procenten, in vergelijking met 100 procent in Denemarken en Zweden en meer dan 80 procent in Frankrijk.4 Maar de regering werkt aan een verplichte uitrol die gepland is voor de komende jaren. Er zal ook andere infrastructuur nodig zijn, zowel binnen als buiten de woningen.
Een nieuwe generatie bedrijven introduceert een veel digitalere aanpak in de energiesector, wat de transitie moet vergemakkelijken.
Een andere uitdaging is het overtuigen van het publiek. De leden van de adviesraad verwachten een sterke weerstand van consumenten als hen wordt verteld wanneer ze hun verwarming moeten gebruiken of hun auto moeten opladen. Dat kan gedeeltelijk worden ondervangen met prijsstimulansen. En als meer mensen hun eigen zonnepanelen installeren, staan ze er misschien meer voor open om hun eigen energieproductie en -gebruik te beheren – door overtollige productie naar hun auto of verwarming te leiden in plaats van die terug te verkopen aan het net, waar een deel van de stroom verloren gaat door transport.
De complexe aard van de energiesector en zijn sterke lobby brengen extra administratieve en wettelijke uitdagingen met zich (in Duitsland en elders). Er zullen ook aanpassingen nodig zijn om flexibele energieprijzen mogelijk te maken.
Nu regeringen zich inzetten voor de groene transitie en het publiek hen steeds meer ter verantwoording roept voor die doelstellingen, lijken de hindernissen niet onoverkomelijk.
Bij succes kan slimme sectorkoppeling een maximaal gebruik van hernieuwbare elektriciteit mogelijk maken en overbodige energieproductie verminderen, waardoor stabiele netten ontstaan. Met een betrouwbaarder aanbod van hernieuwbare energie zal er minder behoefte zijn aan 'verzekeringscapaciteit' voor fossiele brandstoffen om het tekort op donkere en windstille dagen op te vangen. Na verloop van tijd zou dat ook moeten helpen om de kosten te verlagen. En Dunkelflaute-periodes met vrijwel geen zonne- en windenergie kunnen uiteindelijk tot het verleden gaan behoren.
Beleggingsinzichten Bij Pictet Asset Management zijn we van mening dat de transitie naar schone energie een complex proces zal zijn, dat niet alleen bedrijven in de energieproductie omvat, maar ook in transport, productie, gebouwen, IT en energie-infrastructuur. Dat biedt beleggingskansen in de hele waardeketen. De jaarlijkse investeringen in schone energie zullen naar verwachting tegen 2030 verdrievoudigen tot meer dan 4 biljoen dollar.
Hernieuwbare energie is al de goedkoopste energiebron in de meeste delen van de wereld. Het IEA verwacht dat het aandeel van wind- en zonne-energie in de wereldwijde elektriciteitsproductie 70 procent zal bedragen tegen 2050, ten opzichte van 10 procent in 2021. Maar grootschalige inzet van intermitterende hernieuwbare energiebronnen is een grote uitdaging die vraagt om heroverweging van het belastingsbeheer en optimalisatie van de onderlinge afhankelijkheid tussen elektriciteitsproductie en andere sectoren, met name elektrische voertuigen en woningverwarming.
Voor nutsbedrijven is de uitdaging om de infrastructuur op het niveau van de huishoudens en het bredere netwerk te upgraden en de digitalisering en connectiviteit te verhogen om het netbeheer en de flexibiliteit te verbeteren. Dat creëert zakelijke kansen in zowel de hardware- als softwareruimte, waaronder softwaretoepassingen, halfgeleiders en vermogensbeheercomponenten.
[1] https://www.cleanenergywire.org/news/renewables-cover-about-100-german-… [2] https://www.reuters.com/business/energy/germanys-2022-renewable-power-p… [3] https://www.oliverwyman.com/content/dam/oliver-wyman/v2/publications/20… [4] https://www.ffe.de/en/publications/the-smart-meter-rollout-in-germany-a…
