DE ENERGIEVRAAG VOOR ONZE TOEKOMSTIGE SAMENLEVING

Presentatie over: "DE ENERGIEVRAAG VOOR ONZE TOEKOMSTIGE SAMENLEVING"— Transcript van de presentatie:

1 DE ENERGIEVRAAG VOOR ONZE TOEKOMSTIGE SAMENLEVING
W. D’haeseleer K.U.Leuven Energie-Instituut ENERGIE INSTITUUT

2 DE ENERGIEPROBLEMATIEK GEDREVEN DOOR EEN MOGELIJKE KLIMAATSWIJZIGING
W. D’haeseleer K.U.Leuven Energie-Instituut ENERGIE INSTITUUT

3 Waarom is er een energieproblematiek ?
Onderscheid tussen - korte & middellange termijn - lange termijn Voldoende energie “beschikbaar” volgende jaar gas, olie, steenkool, uranium Maar tegen welke prijs? * lage prijzen in jaren ’90 * nu “hoge” prijzen Structureel signaal of fluctuatie? ENERGIE INSTITUUT

4 ENERGIE INSTITUUT

5 ENERGIE INSTITUUT

6 ENERGIE INSTITUUT

7 ENERGIE INSTITUUT

8 ENERGIE INSTITUUT

9 ENERGIE INSTITUUT

10 De energieproblematiek
Betere geografische spreiding Meer exploratie, nieuwe ontdekkingen, meer efficiënte productiemethoden Laatste decade primaire consumptie  2 %/a tegen 7 %/a voor olie in periode Momenteel wereldeconomie “booming” - USA, Europa - herstel van Verre Oosten ENERGIE INSTITUUT

11 Beschikbaarheid van (goedkope) energie?
Korte termijn (volgende 10 jaar) geen reden tot ongerustheid (behalve prijsperturbaties) Middellange termijn (binnen jaar) prijstoename olie & gas te verwachten brandstofmix sommige landen uit evenwicht Lange termijn (> 50 jaar) moeten leren leven met minder fossiele brandstoffen  nood aan alternatieven ENERGIE INSTITUUT

12 De energieproblematiek
Uitputting fossiele bronnen Bronnen sowieso eindig; na verloop van tijd uitgeput Tijdshorizon jaar (cf radio-actief afval) “bult” tussen 1800 en 2200 ENERGIE INSTITUUT

13 Uitputting fossiele bronnen
argument: huidige generatie moet fossiele bronnen voor ver nageslacht bewaren reductie gebruik tot redelijk niveau: uitsmeren “bult”; nog steeds probleem voor zeer ver nageslacht geen gebruik meer van fossiele bronnen: naar toekomst doorschuiven van “bult” wij hebben geen energie meer  geen ontwikkeling van de aarde verdere generaties hebben zelfde moreel probleem als wij: zullen “bult” misschien ook doorschuiven zo zou er nooit ontwikkeling van de aarde geweest zijn ENERGIE INSTITUUT

14 Uitputting fossiele bronnen
Stelling: uitputting bronnen is onoverkomelijke zaak kunnen “schatten” niet bewaren voor latere generaties zijn maar “schatten” als ze nuttig zijn vroege verleden heden verre toekomst ENERGIE INSTITUUT

15 Uitputting fossiele bronnen
“schatten” van de aarde? toekomstige generaties: doorschuiven bult? vroegere volkeren: geen schatten; niet opgesoupeerd; weinig “opbouw” huidige generaties: ontdekte schatten nuttig gebruiken (parabel van talenten) fossiele bronnen mogen worden “opgesoupeerd”: ENERGIE INSTITUUT

16 Uitputting fossiele bronnen
Mits fossiele bronnen voor verhoging levensstandaard ondertussen “nieuwe” bronnen ontwikkelen niets aan toeval overlaten: parallel investeren in R & D verschillende technologieën verbruik fossiele bronnen vertragen tot nieuwe bronnen er zijn fractie overhouden voor petrochemie gemakkelijke bronnen voor ontwikkelingslanden meer moeilijke bronnen voor geïndustrialiseerde landen ENERGIE INSTITUUT

17 De energieproblematiek
De milieufactor Tot voor jaar eigenlijk geen echt probleem NOx, Sox : rookgaszuiveringsinstallatie nucleair afval : stabiele barrieres om tegengaan migratie milieuzorg via technische oplossing vertaald in economisch prijskaartje ENERGIE INSTITUUT

18 De energieproblematiek De milieufactor
Het broeikaseffect Vermeerderd serre-effect wegens vooral CO2 en CH4 - mogelijke T stijging; stijging zeeniveau Momenteel geen 100 % zekerheid - positieve & negatieve terugkoppelingen; niet-lineaire modellering - zonne-activiteit en bewolking (Deense wetenschappers) - Moore (economist) - Böhmer-Christiansen ENERGIE INSTITUUT

19 De energieproblematiek De milieufactor
Maar IPCC: “The balance of evidence suggests a discernible human influence on global climate” ENERGIE INSTITUUT

20 De energieproblematiek De milieufactor
Wetenschap zal uiteindelijk uitsluitsel geven Voorzichtigheidsprincipe “beter voorkomen dan genezen” Beleid zal maatregelen nemen Kyotoprotocol - min 5.2 % geïndustrialiseerde wereld (2010 t.o.v. 1990) - België min 7.5 % Neem broeikaseffect als een gegeven ENERGIE INSTITUUT

21 De energieproblematiek De milieufactor
Gevolgen van broeikaseffect Globaal van aard; geen loodgietersoplossingen Drastische heroriëntatie - druk op fossiele brandstoffen - minder tijd ontwikkeling andere bronnen - nucleaire energie als oplossing? - REG en hernieuwbare bronnen ENERGIE INSTITUUT

22 De energieproblematiek
Hoe realistisch is uitgangspunt? - geen fossiele bronnen - geen nucleaire energie - alleen REG en hernieuwbaar Kritische analyse voor België  korte termijn  middel-lange termijn  lange termijn ENERGIE INSTITUUT

23 De energieproblematiek
Opening Europese markt elektriciteit & gas Vrije keuze voor verbruikers; afzet voor “producenten” niet gegarandeerd “Producenten” - geen lange-termijn verantwoordelijkheid meer - concentreren op kosten drukken / herstructureren ENERGIE INSTITUUT

24 De energieproblematiek Liberalisering
“Producenten” focusseren op korte termijn weinig investeringen in kapitaalintensieve technologie weinig investeringen in lange-termijn R&D Lagere prijzen voor consument; toename verbruik? ENERGIE INSTITUUT

25 De energieproblematiek Liberalisering
Lange-termijn stabiliteit zal waarschijnlijk terugkeren. Binnen jaar zullen actoren spelregels geleerd hebben. Soort “dynamisch evenwicht” te verwachten. ENERGIE INSTITUUT

26 De energieproblematiek
Drijvende kracht achter energieproblematiek: broeikaseffect geen fossiel nucleair? alleen REG en hernieuwbaar Sterk beïnvloed door liberalisering Europese markt ENERGIE INSTITUUT

27 Toekomstscenario’s vele langetermijnscenario’s (OESO,WEC,EU,SHELL,… )
geen voorspelling van de toekomst denkoefeningen om gevolgen van bepaalde ontwikkeling in te schatten om reactiemogelijkheid te testen; om waakzaamheid aan te scherpen om tijdig correctief op te treden ENERGIE INSTITUUT

28 Beschouw SHELL scenario’s (horizon 2060) “voortdurende groei” ( BAU)
Toekomstscenario’s Beschouw SHELL scenario’s (horizon 2060) “voortdurende groei” ( BAU)  dubbel energiegebruik per capita  dubbele wereldbevolking  energie x 4 “dematerialisatie”  constant energiegebruik per capita  dubbele wereldbevolking  energie x 2  enorme uitdaging voor aanbodzijde & vraagzijde ENERGIE INSTITUUT

29 Rationeel Energiegebruik (REG)
Energie-intensiteit daalt, maar elektrische intensiteit stijgt Verliezen beperken (isolatie, dubbel glas) Meer efficiënte toestellen (2° HW thermodynamica) Ingrepen & meer performante toestellen meestal duurder  markt stimuleren via DSM programma’s Invloed lagere elektriciteitsprijzen? ENERGIE INSTITUUT

30 ENERGIE INSTITUUT

31 Rationeel Energiegebruik
Eerste-hoofdwet-rendement nuttige energie-transfer-output van een toestel = energie-input van een toestel  < 1 : rendement  > 1 : COP — — coefficient of performance   % voor moderne verwarmingsketels ENERGIE INSTITUUT

32 Rationeel Energiegebruik
Tweede-hoofdwet-rendement zoek meest efficiënte toestel om taak uit te oefenen nuttig effect (warmte of arbeid) geleverd door toestel  = max. mogelijk nuttig effect geleverd door om het even welk toestel, met zelfde input energie als gegeven toestel ENERGIE INSTITUUT

33 Rationeel Energiegebruik
minimale exergie nodig om proces uit te voeren Emin  = = werkelijke exergie nodig geweest om proces Ewer uit te voeren ENERGIE INSTITUUT

34 Rationeel Energiegebruik
Lage  : in: brandstof, elektriciteit out: lage T warmte exergieverlies bij verbranding: 30 % brander met ketel (T0 = 4 °C, te verwarmen tot 30 °C)  = 80 % maar  = 7 % warmtepomp (T0 = 4 °C, te verwarmen tot 30 °C) COP = 4 en  =33 % zelfs met STEG van 50 %  tot= 17 % elektriciteit via brandstofcellen  tot= % ENERGIE INSTITUUT

35 Rationeel Energiegebruik
Behoorlijke energiebesparing mogelijk isolatie, spaarlampen, koelkasten, vermogenelektronica, brandstofcellen,... Onderscheid technisch, economisch & marktpotentieel Verschillende schattingen EPRI vs LOVINS Op 10 jaar tijd: technisch  35 à 40 % economisch  20 à 25 % markt  10 à 15 % Energiebesparingen zijn asymptotisch! ENERGIE INSTITUUT

36

37 Rationeel Energiegebruik
REG; conclusies Betekenisvolle reducties mogelijk - korte termijn: vertraging stijging elektrisch verbruik - lange termijn: misschien daling verbruik Interventie overheid anders in geliberaliseerde markt - eerder stimulerend dan dwingend - energiebesparing moet marktproduct worden Onvoldoende voor middel-lange termijn energie-evolutie ENERGIE INSTITUUT

38 Hernieuwbare bronnen Potentieel op wereldvlak aanzienlijk (USA, UK, Noorwegen,…) België slecht bedeeld weinig wind, weinig zon, weinig oppervlakte, weinig hoogteverschil Onvoorspelbaarheid ogenblikkelijk vermogen: extra kostenfactor Decentralisatie: uitdaging netbeheer ENERGIE INSTITUUT

39 Grootschalige implementatie (“verre” toekomst)
Hernieuwbare bronnen Grootschalige implementatie (“verre” toekomst) - PV en dan stockage via H2 - off-shore wind - “import” van hydro of zon Toekomstige waterstofeconomie? - productie H2 via elektrolyse - energieconversie via brandstofcellen, turbines, motoren ENERGIE INSTITUUT

40 België (schatting Ampere)
Hernieuwbare bronnen Europa In 1996 hernieuwbaar  6 % energieconsumptie EU Streefdoel % België (schatting Ampere) Totaal tegen 2020 (elektr)  max 8 TWh/a Totaal verbruik België TWh/a in 1998 Realistisch tegen  3 à 4 TWh/a Zonder afval (biomassa)  2 à 3 TWh/a ENERGIE INSTITUUT

41 Zeker voor België, voor eerstvolgende 20...30 jaar REG
Tussenstand Zeker voor België, voor eerstvolgende jaar REG henieuwbare bronnen  onvoldoende wel nu beginnen met acties voor REG en hernieuwbaar toch nog  % te halen uit andere bronnen grote trekpaarden nodig voor basislast  fossiel, nucleair ENERGIE INSTITUUT

42 Gas Fossiele bronnen Lage CO2-uitstoot Ruime voorraden
Elektriciteit via STEG (later brandstofcellen) Toch niet alle eieren in zelfde korf ENERGIE INSTITUUT

43 Warmtekrachtkoppeling
Fossiele bronnen Warmtekrachtkoppeling Geen recuperatie van warmte bij elektriciteitsgeneratie Verstandige manier om arbeid te “recupereren” bij productie lage T warmte Brandstofbesparing afhankelijk van - rendementen gescheiden productie - nuttig gebruik van alle w armte - WKK bij deellast niet optimaal Veel decentrale productie netbeheerproblemen ENERGIE INSTITUUT

44 - nog lange tijd nodig voor transport steenkool - ruime reserves
Fossiele bronnen olie/benzine - nog lange tijd nodig voor transport steenkool - ruime reserves - interessante pistes via steenkoolvergassing (gecombineerde cycli) - nood aan “decarbonisatie” uitlaatgassen + CO2-stockage ENERGIE INSTITUUT

45 Nucleaire elektriciteitsopwekking
Nucleaire energie Nucleaire elektriciteitsopwekking Goed ontworpen nucleaire centrales, betrouwbaar & veilig  nieuwe generatie nog veiliger Nucleaire splijtstof nergens anders goed voor Nucleaire piste quasi CO2-vrij Niet-rationele angst voor nucleaire afval Nucleaire energie niet perfect, maar zeer valabel ENERGIE INSTITUUT

46 nood aan behoud technologie  vervanging nucleair
Nucleaire energie Gezien onzekerheden voor lange termijn energie-efficiëntie en hernieuwbare bronnen, en CO2 nadelen fossiele bronnen. nood aan behoud technologie  vervanging nucleair door nucleair bij einde levensduur ook lange-termijn R&D investeringen nodig - nucleaire splijting (kweelreactoren, Rubbia) - kernfusie (ITER, DEMO) ENERGIE INSTITUUT

47 Besluit Besluit Energieproblematiek
gedreven door CO2 & opening markten Geen kwestie van of dit of dat maar en dit en dat Promoten efficiëntie en hernieuwbare bronnen blijvende behoefte aan nucleair en fossiel Parallelle lange-termijn-investeringen in R&D ENERGIE INSTITUUT