Transcript Route Energietransitie – Beschrijving

NWA Route Energietransitie
Naar een duurzame en zekere energievoorziening en een sterke, groene kenniseconomie.
De transitie naar een duurzame energiehuishouding is een van de grootste uitdagingen én kansen
van deze tijd. Op de Klimaatconferentie van Parijs 2015 is mondiale overeenstemming bereikt dat de
temperatuurstijging ruim onder de 2 °C moet blijven, met een streefwaarde van 1,5 °C. Dat is alleen
mogelijk met een vergaande en vooral ook snelle
transformatie van het energiesysteem. Zo’n
transformatie vraagt zowel de ontwikkeling van
technologische bouwstenen als een
geïntegreerde aanpak van maatschappelijke,
technologische en economische uitdagingen en
daarmee samenwerking tussen verschillende
wetenschappelijke en technische disciplines,
tussen overheid, kennisinstellingen, bedrijfsleven
en maatschappelijke organisaties en tussen
uiteenlopende economische sectoren. Voor wetenschap en samenleving is de grote kans die zich
daarbij voordoet om de transformatie te gebruiken voor de opbouw van een sterke, groene
kenniseconomie.
Nederland heeft in de afgelopen jaren belangrijke stappen gezet naar een programmatische
ontwikkeling van de benodigde bouwstenen voor een duurzaam energiesysteem. Dit is onder meer
zichtbaar in de vorming van de Topsector Energie (TSE) met daarbinnen de TKI’s en de samenwerking
tussen TSE en NWO op het gebied van energieonderzoek. Deze bouwstenen zijn echter onvoldoende
om de transitie succesvol en snel te kunnen doorlopen. De technologische ontwikkeling moet
worden voortgezet en verder worden versterkt, waarbij de hoge ambities zoals uitgedrukt in
“Mission Innovation: Accelerating the Clean Energy Revolution” als leidraad kunnen dienen.1
Daarnaast is het echter van essentieel belang om in aanvulling daarop nu ook de maatschappelijke en
economische uitdagingen voor het realiseren van de duurzame energietransitie in onderlinge
samenhang, krachtig en structureel aan te pakken. Het zijn met name deze uitdagingen die worden
beschreven in de Route Energietransitie die voor u ligt. De Route geeft korte, inspirerende
beschrijvingen van 10 uitdagingen, de redenen waarom juist Nederland goed gepositioneerd is om ze
aan te gaan, de kansen voor brede samenwerkingen, de verwachte impact op het energiesysteem en
de economie, een indicatie van aard en omvang van de benodigde maatschappelijke investeringen
en de relaties met onderliggende NWA-clustervragen.
Deze Routebeschrijving pretendeert niet een compleet overzicht te geven van alle uitdagingen die
samenhangen met de Energietransitie. Hij beschrijft echter wel een aantal zeer belangrijke en
aansprekende voorbeelden die de complexiteit, maar ook de rijkdom van de Transitie illustreren. Ze
zijn tot stand gekomen in een intensief proces van inventariseren, prioriteren, integreren en
formuleren, waarbij meer dan 200 breed georiënteerde deskundigen met zeer verschillende
achtergronden betrokken waren die tezamen het hele benodigde spectrum afdekken.
1
Een groep van op dit moment 20 landen die zich tot doel hebben gesteld om de publieke en publiek gestuurde middelen
voor energie-innovatie te verdubbelen binnen een periode van vijf jaar. Zie http://mission-innovation.net/.
1/4
Om de dialoog tussen betrokkenen te faciliteren is het onderstaande “speelveld” gedefinieerd. Links
staan de energieaanbod opties, rechts de te bedienen energiefuncties conform het in januari 2016
gepubliceerde Energierapport en in het middenveld de technische en niet-technische bouwstenen en
enablers voor een succesvolle energietransitie. Uitdagingen zijn altijd gerelateerd aan een
combinatie van meerdere, zeer verschillende onderdelen van het speelveld.
Raamwerk overkoepelende uitdagingen
1. Ontwikkeling en toepassing van super-efficiënte energietechnologie voor huishoudens
en transport
Hoe benutten we energie zo efficiënt mogelijk in de gebouwde omgeving en de transportsector?
Benutten van het grote potentieel om energie efficiënter te gebruiken in de gebouwde omgeving en
de transportsector door stimulering van de toepassing van energiebesparende technologie en
energiezuinig gedrag in het algemeen, door regulering, prijsbeleid, en informatieverstrekking (onder
andere via ICT). Ontwikkelen én gebruiken van cruciale nieuwe technologieën en om deze sectoren
klimaatneutraal of (in het geval van de gebrouwde omgeving) zelfs energie-producerend te maken.
Ontwikkelen en marktrijp maken van betaalbare technologie die een factor 5 tot 10 efficiënter is dan
wat nu te koop is. Beschikbaar maken van aantrekkelijke oplossingen voor de zero-energy makeover voor de bestaande bouw.
2. Een efficiënte procesindustrie die draait op bio-grondstoffen en op duurzame
elektriciteit en warmte
Hoe bouwen we een duurzame procesindustrie?
Drastisch terugbrengen van de CO2-uitstoot van de energie-intensieve procesindustrie (zoals chemie,
ijzer en staal, cement). Een transitie naar bio-based productie is daarbij voor veel sectoren een
belangrijke bouwsteen. Ontwikkeling en implementatie van efficiënte processen, die draaien op
duurzaam opgewekte elektriciteit en warmte. De ontwikkeling van deze industrie van de toekomst
vindt plaats binnen het grotere geheel van het totale energie- en materialensysteem, waarbij
circulariteit een belangrijk element is.
2/4
3. Zeer efficiënte en goedkope duurzame opwekking voor grootschalige inpassing
Hoe kunnen we duurzame opwekking efficiënt, goedkoop en maatschappelijk aanvaardbaar
maken?
Beschikbaar maken van zeer efficiënte zonne-energie en windenergie, met lage kosten en ontworpen
voor aantrekkelijke, grootschalige inpassing in de gebouwde omgeving, de infrastructuur en het
landschap (inclusief binnen- en kustwateren). Daarbij het omzettingsrendement van zonlicht naar
stroom verdubbelen naar 30 tot 40% en windenergie op een maatschappelijke aanvaardbare manier
inzetten. Grootschalige inpassing van deze duurzame opwekking ondersteunen met een integraal
model voor de inrichting van de leefomgeving.
4. Informatietechnologie voor een betrouwbaar en efficiënt gedecentraliseerd
energiesysteem
Hoe kunnen we ICT gebruiken om de duurzame energiehuishouding van de toekomst te bouwen?
De toekomstige energievoorziening zal veel complexer zijn dan de huidige. Dit geldt niet alleen voor
de technische kant, maar ook voor de organisatie, bijv. door de opkomst van lokale energiebedrijven.
Geavanceerde ICT, in samenhang met smart grids, wordt ingezet om centrale en decentrale
onderdelen op een effectieve manier te laten samenwerken en de betrouwbaarheid te garanderen.
Verzamelen en verspreiden van data die relevant zijn voor opwekking en gebruik is daarbij cruciaal.
Nieuwe ICT helpt ook om het inzicht in energiegebruik en energie-efficiëntie real time te vergroten
(big data) en kan gebruikers stimuleren om energie op een meer duurzame manier te gebruiken. Bij
dit alles zijn autonomie, privacy en cybersecurity kritische ontwerpfactoren.
5. Schaalbare technologieën om duurzame elektrische energie om te zetten in
brandstoffen en warmte
Hoe kunnen we elektriciteit gebruiken om warmte en brandstoffen te maken?
Duurzaam opgewekte elektriciteit krijgt een steeds prominentere rol in (de transitie naar) de
toekomstige energie-infrastructuur. Schaalbare, goedkope en efficiënte technologieën zetten
elektrische energie om in brandstoffen voor transport, mobiliteit en langdurige seizoenopslag van
energie en in warmte voor verwarming van woningen. Nieuwe materialen en materiaalcombinaties
worden toegepast voor productie van brandstoffen (uit water, kooldioxide en stikstof) en voor
toepassing in warmtepompen.
6. Markten en technologieën voor slimme energieopslag
Hoe kunnen we slimme energieopslag beschikbaar en toegepast krijgen?
In de toekomstige energie-infrastructuur variëren vraag en aanbod in de tijd en in de plaats,
bijvoorbeeld ten gevolge van het sterk groeiende aandeel decentrale opwekking. De energiemarkten
worden zo ingericht dat deze variërende vraag en het aanbod optimaal aan elkaar gekoppeld
worden. Dit omvat de bijbehorende bestuursmodellen en juridische kaders. Om dit te bereiken
wordt flexibiliteit ingebouwd in het systeem, o.a. door opslag, zowel kortdurig (bijvoorbeeld
dag/nacht) en compact als langdurig (seizoenen) en grootschalig. Interactie met regulering,
acceptatie, consument/producent verhouding en beschikbaar maken van nieuwe technologieën zijn
belangrijke aspecten in deze uitdaging.
3/4
7. Van klimaatverandering naar energietransitie en terug
Hoe kunnen we de cirkel van oorzaak en gevolg van klimaatverandering begrijpen en benutten?
Meten, begrijpen en voorspellen van de interactie tussen klimaatverandering enerzijds en de
belangrijke aspecten en dragers van de energietransitie anderzijds, zoals de klimaatafhankelijkheid
van de regionale en mondiale energievraag, potentiëlen van gewassen voor de bio-based economy
en bevolkingsmigratie. Ontwerpen van energietransitiescenario’s die robuust zijn voor de voorspelde
klimaatverandering en die voldoen aan integrale duurzaamheidscriteria.
8. Faciliteren van de transitie naar een 100% duurzaam energiesysteem
Hoe kunnen we de energietransitie snel en optimaal realiseren?
De enorme uitdaging om in enkele decennia een volledig nieuw energiesysteem te realiseren wordt
aangegaan door optimale combinaties van onder meer vraag en aanbod en van centrale en
decentrale productie. Daarbij worden oplossingen gebruikt die niet alleen duurzaam zijn, maar
bijvoorbeeld ook economisch optimaal. Daarnaast wordt ervoor gezorgd dat de nodige innovaties
tijdig worden gerealiseerd, de enorme benodigde investeringen kunnen worden gedaan, het juiste
juridische kader en de juiste (financiële) prikkels worden geïmplementeerd en relevante informatie
wordt verstrekt, zodat verschillende actoren worden gestimuleerd duurzamer om te gaan met
energie en oplossingen aanvaardbaar en aantrekkelijk zijn. Dat wordt mogelijk gemaakt door goed
onderbouwde keuzes ten aanzien van beleid en beleidsinstrumenten en een effectieve verhouding
tussen de publieke en de private sector.
9. Inrichting van een CO2-neutrale maatschappij
Hoe ziet een CO2-neutrale maatschappij eruit en hoe spelen we daar het beste op in?
Een CO2-neutrale maatschappij zal er waarschijnlijk heel anders uitzien dan de huidige op fossiele
brandstoffen gebaseerde maatschappij. Inzichten in de mogelijke verschillen in de inrichting van de
maatschappij worden gebruikt om het transitieproces te sturen en feitelijke ontwikkelingen te
gebruiken voor terugkoppeling en bijsturing. Elementen van deze transitie zijn inbedding en
overgang naar circulaire processen, inrichting van ons transport en de infrastructuur voor de
energiedragers (elektrisch en/of (bio)chemisch), consequenties van de demografische samenstelling
en groei van de wereldbevolking en het veranderend arbeidsproces. De mate van maatschappelijke
acceptatie van bepaalde oplossingen, zoals CO2-opslag of kernenergie, is medebepalend voor het
transitieproces en de inrichting van de maatschappij.
10. Energietransitie in Nederland in mondiale context
Hoe kan Nederland bijdragen aan en leren van de mondiale energietransitie?
Bijdragen aan en leren van de energietransitie in andere landen door internationale samenwerking
en afspraken op het gebied van onderzoek, toepassing van duurzame-energietechnologieën en
beleid. Optimaliseren van duurzaamheid door een integrale, mondiale ketenanalyse van energie- en
materiaalstromen en door het implementeren van de principes van maatschappelijk verantwoord
innoveren in alle onderdelen van het transitieproces. “Denk globaal, handel lokaal”.
4/4