Behouden betrouwbaarheid elektriciteit in Nederland na 2030 een grote uitdaging

Op zondag 16 juni vond een historisch grote stroomstoring plaats in vijf Zuid-Amerikaanse landen tegelijk. Op het hoogtepunt zaten 48 miljoen mensen in Argentinië en Uruguay zonder stroom. Een stroomuitval van dergelijke omvang is voor de meeste Nederlanders moeilijk voor te stellen. Juist omdat ons land over een van de meest betrouwbare elektriciteitsvoorzieningen ter wereld beschikt, zijn we in grote mate afhankelijk geworden van elektriciteit. Alternatieven zijn in de meeste gevallen niet (meer) beschikbaar. Het waarborgen van die betrouwbaarheid wordt de komende jaren een steeds grotere uitdaging door de overgang naar energiebronnen die afhankelijk zijn van het weer, terwijl ook de vraag naar elektriciteit, onder andere voor elektrische auto’s en warmtepompen, blijft toenemen.

Langdurige stroomstoringen ontwrichten de samenleving

Of het nu gaat om het vervoer, communicatiemiddelen, het bereiden en bewaren van voedsel, betalingsverkeer, verlichting of de toe- en afvoer van water; de lijst met vanzelfsprekendheden die bij stroomuitval in Nederland worden geraakt is enorm. Zaken als (stop)lichten, pinautomaten, en tv’s/computers vallen meteen uit, terwijl ook treinen en metro’s stilvallen. Toepassingen die zijn voorzien van noodaccu’s (zoals mobiele netwerken) blijven vaak nog enkele uren werken, voordat ook deze diensten uitvallen. Alleen de meest cruciale diensten hebben vaak een nood-backup die meerdere dagen elektriciteit kan leveren, zoals ziekenhuizen. Ook hier zit echter een grens aan.

Veel van het verloop zal ook afhangen van de context: is er sprake van extreme hitte, koude of wateroverlast? Dit laatste was het geval bij de stroomuitval in Argentinië eerder deze maand. Omdat het op een zondag plaatsvond waren de maatschappelijke gevolgen uiteindelijk beperkter dan wanneer dit een werkdag was geweest. Wel duurde het tot de volgende dag voordat de stroomstoring geheel was verholpen, langer dan waarop de noodplannen in Nederland voor stroomuitval zijn ingesteld. Deze hebben een maximale horizon van 8 uur, maar reeds na 4 uur moet er geïmproviseerd worden. Gijs Kruijff, hoofd van het Nationaal Crisiscentrum, stelt tegenover de NOS dat men bij grootschalige stroomuitval uiteindelijk vooral “een beroep moet doen op de zelfredzame samenleving.”

Een beroep doen op de zelfredzame samenleving is niet altijd een succes gebleken. Tijdens de black-out van New York in 1977 vonden er op grote schaal plunderingen en brandstichting in de stad plaats, duizenden inwoners werden gearresteerd. In maart 2019 gebeurde hetzelfde in Venezuela, toen het land meerdere dagen zonder stroom zat. Vergeleken met het New York van 1977 en het huidige Venezuela is Nederland veel afhankelijker van een stabiele elektriciteitsvoorziening. En hoewel in beide gevallen ook andere maatschappelijke problemen meespeelden, zorgde de stroomuitval wel voor het laatste zetje. Wanneer een black-out lang genoeg aanhoudt en belangrijke voorzieningen afwezig blijven, zal de kans op ongeregeldheden groter worden.

Geen wind en zon, geen elektriciteit

Intussen is men in Nederland bezig met een grote transitie op het gebied van energie. In 2030 moet 70% van de elektriciteit door windmolens en zonnepanelen worden opgewekt. Tegelijkertijd neemt ook de vraag sterk toe door elektrisch koken en verwarmen, elektrische auto’s en steeds meer datacenters. Op een elektriciteitsnet moet de hoeveelheid opgewekte stroom op ieder ogenblik gelijk zijn aan de hoeveelheid verbruikte stroom. Zowel een tekort als een overschot zorgt voor problemen. Conventionele elektriciteitscentrales die gebruik maken van een brandstof kunnen naar wens meer of minder produceren en vangen de fluctuaties tot op heden op, maar op hoe hard het waait of sterk de zon schijnt, heeft men geen invloed.

“Vijftien jaar geleden kon de controlekamer op maandagochtend al voorspellen hoe de weekcurve eruit zou zien. Nu vliegt het alle kanten op”, stelt Ben Voorhorst in De Telegraaf. Voorhorst is operationeel directeur bij TenneT, netbeheerder van het landelijke stroomnetwerk. “Straks moet het verbruik reageren op zon en wind en dat is best spannend. Niemand wil dat de leveringszekerheid afneemt. Maar dat levert grote uitdagingen op.” Het uitschakelen van windmolens bij overschotten is bijvoorbeeld niet eenvoudig, omdat wegens de subsidies niemand degene wil zijn die uit moet. Tegelijkertijd bestaat er met name in de winter veel gevaar voor tekorten door Dunkelflaute. “Bij elfstedentocht-weer bijvoorbeeld. Een hogedrukgebied in de winter betekent kou en weinig wind. Ook de zon is dan zwak.”

COO TenneT: na sluiten kolen- en gascentrales wordt het spannend

Als er te weinig elektriciteit wordt opgewekt in Nederland moet er elektriciteit uit het buitenland komen, om die reden breidt men de internationale verbindingen uit. De buurlanden stappen echter ook grotendeels over op wind- en zonne-energie, en zeker in onze buurlanden is het weer vaak grotendeels gelijk aan het weer in Nederland. Bovendien heeft men in België de afgelopen jaren reeds meerdere malen een ‘afschakelplan’ moeten instellen, omdat er door problemen met de kerncentrales stroomtekorten dreigden, kerncentrales die volgens de huidige plannen in 2025 zullen sluiten. België importeerde eind 2018 bijna de helft van het totale stroomverbruik. De mogelijkheid tot zelf ook importeren is dus niet altijd verzekerd. Dit blijkt ook uit simulaties van TenneT: “We streven naar maximaal vier uur per jaar dat het systeem niet in staat is de vraag te dekken. We hebben onderzocht hoe dat zou uitpakken als we met het weer van de afgelopen 30 jaar een klimaatneutraal elektriciteitssysteem zouden hebben gehad. In acht jaren hadden we die norm niet gehaald”, aldus Voorhorst.

Voor een totale black-out dreigt bij tekorten, zal men overgaan tot ‘brown-outs’, dit zijn lokale geplande afsluitingen van het stroomnet om het net in balans te houden, zoals men ook in België onder het afschakelplan instelde. Dan worden er in beurten hele steden of gebieden voor een aantal uur van stroom afgesloten. Omdat dit een laatste redmiddel is, zullen er ook andere oplossingen voor een weersafhankelijk elektriciteitssysteem moeten komen. Energieopslag op de benodigde schaal bestaat nog niet, men kijkt nu daarom vooral naar flexibilisering (afschakelbaar maken) van de vraag.

Of volledige afhankelijkheid van wind en zon verstandig is, weet Voorhorst niet. Voor 2030 wil men de kolencentrales sluiten, daarna ook het meeste overige regelbaar vermogen zoals de gascentrales: “Als we echt totale decarbonisatie willen, met 90% of meer CO2-vrije opwek, dan wordt het spannend.”