Wat voor energie wil jij in 2050?

In 2050 rijdt iedereen elektrisch, toch? Nee joh, we krijgen allemaal thuis een cv-installatie op groen gas. Of nog beter: een warmtepomp. En het vliegtuig moeten we helemaal laten staan. Tenzij ze kunnen gaan vliegen op groene synthetische brandstof misschien. Ontwikkelaars van de TU Delft maakten met collega’s van de Zwitserse technische universiteit ETH Zurich een simulatiemodel waarmee je de effecten van veranderingen als deze kunt doorrekenen. Zijn er voldoende alternatieven om van het gas af te gaan? Kunnen we onze energievoorziening klimaatneutraal krijgen?

Het model is bedoeld voor beleidsmakers, maar het is open source en dus ook toegankelijk voor de gewone man of vrouw. Stap in de schoenen van de leiders van de toekomst en draai aan de knoppen. De te maken keuzes zijn niet eenvoudig. Wil je als land al je energie zelf produceren of ben je bereid bij andere landen in te kopen? Hoeveel geld wil je investeren in energieopslag? Uit het model rollen vervolgens kaarten die aangeven waar in Europa in de toekomst welke energie geproduceerd moet worden om je scenario in de praktijk te brengen. Worden het windmolens op land of op zee? Of toch meer zonnepanelen, waterkrachtcentrales en biomassa?

Francesco Lombardi, energie-ingenieur bij de TU Delft en ontwerper van het algoritme dat ten grondslag ligt aan het model, geeft me een rondleiding door het Calliope-model. Elke keuze heeft consequenties, zo blijkt al snel.

Opties afwegen

“Ons model zoekt manieren waarop Europa in 2050 klimaatneutraal en zelfvoorzienend is in haar energievoorziening, met de techniek die nu al in bedrijf is”, vertelt Lombardi. En het goede nieuws is dat de vraag niet is of dat lukt, maar op welke manier. De onderzoekers vonden maar liefst 441 verschillende scenario’s van een groen en veilig Europa in 2050. Deze opties zien er behoorlijk verschillend uit, maar ze hebben een ding gemeen: ze steunen op een snelle toename van het aantal windmolens en zonnepanelen. “In 2030 moeten we het aantal windturbines en zonnepanelen dat we elk jaar installeren, met een factor tien hebben verhoogd ten opzichte van wat we nu elk jaar plaatsen”, zegt Lombardi.

Het is niet het eerste model dat dit soort scenario’s in beeld brengt. “Maar in plaats van alleen de goedkoopste optie te geven, zoekt het algoritme van dit model ook naar alternatieven die iets duurder zijn”, legt Lombardi uit. Daardoor biedt het beleidsmakers verschillende opties die ze tegen elkaar kunnen afwegen. Het maakt duidelijk dat een keuze voor het één, gevolgen heeft voor het ander.

De opbrengst van windmolens en zonnepanelen varieert – het waait nu eenmaal niet altijd even hard, en de zon schijnt ook niet altijd. Om die schommeling op te vangen, moet energie opgeslagen kunnen worden. Gaan we dat doen in batterijen, of gaan we voor waterstof? Of balanceren we de variatie door het elektriciteitsnet sterk uit te breiden en veel elektriciteit te distribueren binnen Europa – van Zuid-Europa waar veel zon schijnt tot Ierland waar het hard waait. Het zijn dit soort keuzes die het model inzichtelijk maakt.

Zonder biomassa

Biobrandstof heeft niet zo’n goede naam. Kan het ook zonder, vraag ik Lombardi. De Italiaanse onderzoeker knikt. “In ons model gebruiken we alleen restafval uit bos- en landbouw als biomassa, geen gewassen en geen ingevoerde palmolie. Maar ik begrijp de zorgen, want plantenresten kun je ook gebruiken als bemesting in de landbouw. En het is heel goed mogelijk om het gebruik van biomassa te beperken.” Hij beweegt met een paar muisklikken een schuifregelaar op het beeldscherm naar links. Vervolgens klikt hij op een van de scenario’s die rekening houdt met deze voorwaarde.

Kiezen voor minder biomassa heeft gevolgen, zie ik in de kaartjes die op het beeldscherm verschijnen. Elektriciteit krijgt een grotere rol, en moet volop uitgewisseld worden binnen Europa. Dat vraagt om een flinke uitbreiding van het elektriciteitsnet en veel handel in elektriciteit tussen landen. Een flink deel van de verwarming van huizen moet dan ook met warmtepompen gaan gebeuren, door elektriciteit aangedreven. Dat vraagt erom dat huizen goed geïsoleerd worden, legt Lombardi uit, want anders werkt een warmtepomp minder goed. Ook auto’s moeten elektrisch gaan rijden. Bovendien moeten warmtepompen en auto’s aangesloten worden op smart grids. De accu van de auto kan dan opgeladen worden als er genoeg energie is, en energie leveren aan het net als de auto stil staat maar er elders vraag naar elektriciteit is.