From spoiling to foiling

Candela.com

Zero emissions – zero noise – zero vibrations.

Dat kan ik bevestigen, je vliegt inderdaad comfortabel en fluisterstil over het water. Door de lage weerstand -want je wordt uit het water gelift, foiling- verbruik je een fractie (5 à 7 keer minder) vergeleken met andere vaartuigen. En omdat het verbruik zo laag is, is een kleine batterij voldoende om een groot vaarbereik te verkrijgen.

Zoals bij toekomstbestendige auto’s, is ook hier de elektromotor het hart van de machine. De verbrandingsmotor zal steeds meer & sneller naar de geschiedenisboeken verbannen worden. Met plezier gaan we afstand nemen van lawaaierige en verspilzuchtige (spoiling) motoren op aardolie want ook in de nautische wereld van kleinere vaartuigen, is de combinatie van elektromotoren en batterijen superieur.

Gelukkig zijn de grondstoffen voor batterijen, voor elektromotoren en voor toepassingen mbt productie van hernieuwbare energie geen probleem (check: Metals for Clean Energy).

@ duurzame wereld: here we come !

Metals for Clean Energy

In the IEA’s technology outlook, 11 clean energy technologies are considered:

  • Renewable power: solar photovoltaic, onshore and offshore wind, concentrating solar power, hydro, geothermal and biomass
  • Nuclear power
  • Electricity networks: transmission and distribution
  • Battery storage
  • Electric vehicles
  • Hydrogen: electrolysers and fuel cells
SIM KUL – Metals for Clean Energy: Pathways to solving Europe’s raw materials challenge.

+ 1.000 km zonder laden

Mercedes EQXX – technologische toptechnologie

8,7 kWh per 100 km – 1.000 km zonder te laden = voorbode voor onze toekomst.

Elektrische auto’s worden steeds zuiniger, rijden steeds verder, worden opgeladen met hernieuwbare energie, en de batterij zal nadien gerecycleerd worden met een recyclagegraad van +96 %.

Als jonge mens schaft u zich één autobatterij aan die u 60 jaar later nog steeds zal gebruiken, en u heeft voor al die kilometers tussenin geen liter fossiele brandstof nodig.

Vandaag staan er auto’s naast ons in de file die gemiddeld 5 tot 10 liter/100 km diesel of benzine verbruiken. Dit is 5 tot 10 keer meer energie die ze verbruiken dan het prototype EQXX. Zo snel mogelijk afstappen van de verbrandingsmotor is aangewezen: we hebben dat hoge verbruik niet nodig en we hebben die fossiele brandstof niet nodig.

De kracht van hernieuwbare energie, van toptechnologie en van het hergebruik van materialen is immens groot in onze energietransformatie.

Electric Vehicle + REnewables = 50x less CO2

We made a 4300 km trip with an electric vehicle in 5 days, our story:

  • It’s easy to be less dependent from fossil fuels.
  • It’s easy to put solar panels on our roofs.
  • It’s easy to consume less energy by driving electric.
  • It’s easy to have a lower ecological footprint.

Let’s do it !

4300 km elektrisch reizen – EV in ons nieuwe energiesysteem

In het vorige verhaal “4300 km elektrisch reizen – analyse” lag het accent op het ecologische aspect. Hier wordt de positie van het elektrisch voertuig (EV) in ons nieuwe energiesysteem beschreven.

Vroeger was ons voertuig monofunctioneel: de auto bracht ons van A naar B, én 95% van de andere tijd stond het domweg stil, nutteloos te wezen.

Bij elektrische auto’s gaat dit helemaal anders zijn: het EV brengt ons ook van A naar B (gelukkig veel zuiniger), maar die 95% van de tijd dat het stilstaat kan het voertuig nuttig gebruikt worden in ons energiesysteem. Het voertuig stockeert immers hernieuwbare energie van locale opwekking (bv. zonnepanelen) om er ons nadien mee te verplaatsen, of we gebruiken die opgeslagen energie in ons huis (als thuisbatterij, verhoging zelfconsumptie) of we duwen het met vertraging in het grid (= V2G).

Even technisch: reeds vele jaren bestaat en werkt de V2G-technologie (Vehicle to Grid) al dankzij de Japanners, zij het via een verouderde laadstekker (CHAdeMO). Binnenkort wordt het nieuwe communicatie protocol (ISO 15118) voor de actuele stekker (CCS en type 2) geboren en vanaf dan ondergaat ons energiesysteem een ware metamorfose. Dan worden onze auto’s slimme energiebedrijfjes en gaan ze elektriciteit afnemen of injecteren volgens de behoefte van vraag en aanbod, en naar wens van de eigenaar.

Het is een publiek geheim dat vele merken de omvormers van hun EV’s bidirectioneel aan het uitvoeren zijn. Zo kan je de opgeslagen energie op een andere locatie en voor een ander doel gebruiken. Dit meervoudig gebruik van de autobatterij zorgt niet voor versnelde degradatie.

De grote voordelen van V2G:

  • stockage hernieuwbare energie, dus steeds minder fossiel nodig
  • flatten the curve (kleinere ochtend- en avondpiek): goedkoper netwerk
  • uiterst geschikt voor het dynamische tarief (goedkoop of negatief laden, duur verkopen)
  • door de hoge efficiëntie: een verlaging van onze ecologische voetafdruk
  • de start van vele Smart Grids, verlaging van onze energiefactuur

Investeren in hernieuwbare energie en in EV-V2G, is deelnemen aan het nieuwe duurzame energiesysteem.

4300 km elektrisch reizen – analyse

In het vorige artikel “4300 km elektrisch rijden = top” staat het verhaal over de duurzame trip Brussel – Sevilla – Brussel in 5 dagen. Hier leest u meer over de cijfers, gebaseerd op ons reëel verbruik met de Mercedes EQS.

Laat me beginnen met het besluit: een elektrische auto (EV) gevoed met groene stroom uit zonnepanelen en windmolens (= hernieuwbare energie van vandaag) stoot 50x (lees: vijftig keer) minder CO2 uit dan een auto met verbrandingsmotor (ICE) op aardolie (= zonne-energie van miljoenen jaren geleden). En ja, u kan er dus ook mee op reis.

  • De eerste 1000 km over de Franse autosnelweg (max. toegelaten snelheid 130 km/h) waren winters: continu harde wind op kop en regelmatig regenvlagen, het gemiddeld verbruik was 25,8 kWh/100 km bij een gemiddelde temperatuur van 7°C.
  • De 2000 daaropvolgende kilometers waren veel aangenamer: windstil, zonnebril op de neus en relaxed cruisend over de Spaanse snelwegen (max. toegelaten snelheid 120 km/h) met een gemiddeld verbruik van 20,9 kWh/100 km. We vertrokken eens bij vriestemperaturen in Salamanca maar haalden over de 3 dagen een gemiddelde van 12°C.
  • Eens terug in Frankrijk verdween de zon en kregen we zijwind in de plaats, het verbruik steeg naar 23,7 kWh/100 km bij 9°C.
  • Beide gedeelten in eigen land verdienen weinig bijval: wisselvallig met regen en wind, gemiddeld 22,6 kWh/100 km bij 6°C.

Tegenwind en een hogere snelheid verhogen het verbruik aanzienlijk, maar bij de meest gestroomlijnde productieauto van het moment, valt dit enigszins nog mee. Lage temperaturen hebben een grotere invloed op de actieradius. Wellicht ziet de analyse bij een elektrische SUV (groter frontaal oppervlakte, lagere Cx-waarde) er ietsje anders uit.

In totaal hebben we 17 kg CO2 uitgestoten, want onze snelladers werden gevoed met hernieuwbare energie. Indien we deze trip met een gelijkwaardig voertuig op diesel of benzine zouden gedaan hebben, dan hadden we 50 keer meer CO2 uitgestoten. Met andere woorden, ofwel rijdt iemand één keer met een diesel- of benzinewagen naar Sevilla en terug, ofwel kunnen 50 andere rijders met elektrische wagens dit traject doen voor eenzelfde CO2-uitstoot.

Rekening houdend met de Well to Wheel analyse van aardolie (veelal uit Rusland en Midden-Oosten) bij de wagen met verbrandingsmotor, zou die factor 50 nog hoger zijn. De positieve impact van de recyclagegraad (RG) en van de energetische terugverdientijd (ETVT) van zonnepanelen (RG 90%, ETVT 1 1/2 jaar), windmolens (RG 85%, ETVT 1/2 jaar) en batterijen (RG 90%) overtreffen de elektriciteitsverliezen (grid, laadpaal, omvormer, …) meermaals.

Ook voor de grondstoffen (ontginning, productie, transport, etc.) van de batterij wordt het belang kleiner naarmate de kilometerstand oploopt, tot het ecologisch aspect van de batterij na decennialang gebruik (incl. hergebruik na recyclage) verwaarloosbaar klein geworden is. Het is de gebruikte energie (bron, efficiëntie) per kilometer afstand die doorslaggevend is op de lange termijn.

Na meer dan honderdvijftig jaar ontwikkeling van de verbrandingsmotor staan we eigenlijk nog nergens: dit type motor verbruikt veel, maakt lawaai, produceert meer warmte door de uitlaat dan energie aan de wielen, en is extreem belastend voor ons klimaat, want hij functioneert op fotosynthese van miljoenen jaren geleden (lees: de opgeslagen CO2 komt terug vrij). Is de ICE ecologisch nog verantwoord ?

De elektrische auto is in 2012 door raketman Elon Musk vanonder het stof gehaald en zet continu immense stappen voorwaarts. De ontwikkeling (batterijen, aandrijflijn, intelligente sturingen en omvormers, …) is eigenlijk juist begonnen, maar vandaag al is de zuinigste auto, de snelste auto, de slimste auto, de meest duurzame auto … elektrisch.

Lang leve de elektrische auto !

4300 km elektrisch reizen = top

Ja, 4300 km comfortabel autoreizen op korte tijd doe je best elektrisch. De elektrische auto is superieur !

Niet alleen verbruik je zo 3 keer minder energie, je rijdt ook nog eens op groene stroom (zon, wind, …) waardoor je 50 keer minder CO2 uitstoot dan een voertuig met verbrandingsmotor op aardolie.

Mercedes EQS

We deden de trip Brussel – Sevilla – Brussel in 5 dagen, zo brachten we onze dochter (na haar Erasmus studies) terug naar huis. Ongeveer elke 2 uur stopten we twintig minuutjes voor een sanitaire pauze met koffiemoment, in tussentijd was de batterij weer voldoende opgeladen aan de vele snelladers langs de autostrades. Doe je dit enkele keren per dag, dan leg je comfortabel en veilig 1.000 km af zonder tijd te verliezen.

Dat we hiervoor een Mercedes EQS mochten gebruiken maakte deze trip legendarisch:

  • Een mussendorst van 22,8 kWh/100 km over 4300 km is zeer klein voor de vele snelwegkilometers (tegen max. toegelaten snelheid) in wintertijd voor een rijdend paleis.
  • De EQS heeft de laagste luchtweerstandscoëfficient (Cx 0,20) van alle productieautos, daardoor klieft hij in een absolute stilte door de lucht.
  • Door de vele instellingen van de massagestoelen vertoefden we gevoelsmatig op wellnesweekend ipv op roadtrip. Weelderige beenruimtes en een zee van een koffer (610 liter) zijn andere kenmerken van dit vliegend tapijt. Het algemeen comfort is hemels.
  • Met zijn meesturende achterwielen en z’n onovertroffen intelligentie (weergave op de 3 schermen van het Hyperscreen, autonoom rijden level 2/3) loodste hij ons door de smalste straatjes van Sevilla.
  • Door de grote batterij van 108 kWh zouden we gerust enkele stops kunnen overgeslagen hebben, maar veiligheid en comfort hebben steeds geprimeerd.
  • Na meer dan 4000 km fris als een hoentje uitstappen is bizar.
  • De EQS is technologisch revolutionair, hij is buitenaards !

Door de vele snellaadmogelijkheden op onze Europese autostrades zal range anxiety weldra nog slechts een ziekte uit de geschiedenisboeken zijn. De toekomst ziet er aantrekkelijk en duurzaam uit.

De EQS is de ster van de elektrische auto’s, en vanaf heden zal er een smile tot aan m’n oren verschijnen telkens ik er ééntje tegenkom.

Inflatie tgv energieprijs

De inflatie ten gevolge van de hoge energieprijzen bedraagt 3,36%

Hypothetisch*: u maakt deel uit van een gemiddeld Belgisch gezin met gemiddeld inkomen:

  • in 2021 verdiende u ongeveer 3.800€ Bruto/maand
  • u heeft een partner, samen 7.600 Bruto/maand, afgerond 100 k€/jaar
  • inflatie 3,36% geeft 3.360€ extra Bruto/jaar door stijging energieprijzen
  • 3.360 Bruto geeft grosso modo 1.500€ Netto per jaar

Vanaf heden gaat u dus jaarlijks ongeveer 1.500€ extra kunnen uitgeven aan:

  1. ofwel energie (kWh)
  2. ofwel investering in energiebesparende maatregelen

Inzetten op energiebesparing is al langer de norm: renovatie en isolatie, maar ook investeringen in warmtepomp, zonnepanelen, zonneboiler, elektrische auto, smartgrid, … renderen altijd. Minder kWh geeft lagere facturen, en maakt integraal deel uit van ons streven naar een duurzamere wereld.

Focus op de oplossing, niet op het probleem.

Laat u bijstaan door onze overheid (renteloos renovatiekrediet tot 60.000€), of ga aankloppen bij uw bank, maar spreek in ieder geval bedrijven aan die u kunnen begeleiden in energiebesparende maatregelen.

Less kWh = more money in the pocket !

* niet hypothetisch, voor diegenen die onder deze drempel vallen: @ overheid, help deze mensen in deze uitzonderlijke tijd. Energiearmoede hoort niet thuis in onze wereld.

Elektriciteitsmix 2021 – België

Feiten & cijfers (uit persbericht Elia):

  • Hernieuwbare productie stijgt met 2% tov 2020
  • Nucleaire productie zorgt voor meer dan 50% van onze elektriciteitsmix
  • Interconnecties zijn steeds belangrijker
  • De gemiddelde maandprijs per MWh (day-aheadmarkt) is historisch hoog

Op 21 mei 2021 bereikten we een record aan productie van zonne- en windenergie van 6.42 GW, doch juich niet te hard …

In slechts 2% van de tijd levert wind + zon meer dan 50% van onze elektriciteit. Maw, in 98% van de tijd levert wind + zon minder dan 50% van onze elektriciteit. Tegen dit tempo staan we in 2030 nog nergens !

België is (tot 2025 ?) een netto-exporteur van CO2-arme elektriciteit.

En nu ?

  • België zou veel meer moeten investeren in hernieuwbare energie
  • Energie zal de komende jaren duur blijven: leg zonnepanelen (+ zonneboiler) op uw dak, reduceer uw kWh-verbruik door efficiënte technologie te gebruiken
  • Onze federale regering moet CO2-arme baseload ernstig nemen

Sun vs oil: 50x better

Elektrisch rijden of op aardolie, een wereld van verschil:

In sneltempo heeft olie onze wereld groot gemaakt.

Nog sneller zal deze zonne-energie van miljoenen jaren geleden vervangen worden door zonne-energie van vandaag. Why ?

U legt vandaag een zonnepaneel en ergens rond 2050 vervangt u dat zonnepaneel, de hernieuwbare energie (lees: zon) neemt het al die tijd van u over. De sterkte van zonnepanelen (PV) is het totale rendement van 1500%: de leeftijd van een zonnepaneel is ongeveer 30 jaar en de energetische terugverdientijd (= de energie die nodig is om het product te maken) is minder dan 2 jaar, een PV levert dus 28 jaar pure energiewinst op.

Een elektrische auto (EV) gevoed door zonnepanelen, of toch nog één met een verbrandingsmotor (ICE) op olie (benzine of diesel) kopen ?

ICE :

  • verbruik auto met verbrandingsmotor (rendement 30%): 5 liter per 100 km
  • 1 liter = 10 kWh
  • per liter olie komt er nog 7 kWh bij door ontginning, transport en raffinage
  • per liter in de tank is er dus 3 kWh voor effectief gebruik, en 14 kWh verspilling
  • 5 l/100 km geeft dus 85 kWh/100 km

EV + PV:

  • verbruik auto met elektromotor (rendement 80%): 22 kWh per 100 km
  • rendement bij 30 jaar gebruik zonnepanelen is 1500%
  • 22 kWh @ 1500% = 1.5 kWh/100 km

ICE versus EV (+PV): 85 kWh vs 1.5 kWh = factor 50

Daarom gaan we zo snel mogelijk op elk dak PV leggen, en gaan we zo snel mogelijk alle auto’s met verbrandingsmotor vervangen door een auto met elektromotor.

Does size matter ?

De grootste Q-Max tankers die vloeibaar aardgas (-162°C, LNG) leveren zijn ongeveer 350 meter lang en 55 meter breed, ze zijn reusachtig.

Gaan we in de toekomst vloeibare waterstof (-253°C, LH2) importeren, dan gaat onze boot 2.5 keer groter (in volume) moeten zijn om eenzelfde hoeveelheid energie te transporteren. Ook de benodigde koeling (tot slechts 20°C boven het absolute nulpunt) vergt ongeveer 25% extra energie.

Het grootste LH2-schip van vandaag transporteert 1.250 m3 vloeibare waterstof. De grootste LNG-tanker verscheept ongeveer 265.000 m3 vloeibaar aardgas. Rekening houdend met de totale hoeveelheid verscheepte energie, zouden er vandaag zo’n 500 LH2-schepen nodig zijn om 1 LNG-tanker te vervangen.

Vloeibare groene waterstof (of ammoniak, NH3) uit energierijke oorden zal nog niet snel onze haven bevoorraden.

Nog vele jaren zullen onze duurzame dromen regelmatig geconfronteerd worden met de mogelijkheden van vandaag. De weg naar een groenere wereld is nog lang en daarom blijft het vandaag onze kerntaak om zo veel mogelijk in te zetten op energie-efficiëntie, en om zo weinig mogelijk broeikasgassen te produceren.

Zet DAC ons in ’t zak ?

DAC, Direct Air Capture haalt CO2 rechtstreeks uit onze lucht, het zijn CO2-stofzuigers.

Goed toch, want de CO2 moet dringend omlaag !?

Tja, de producenten verkopen u graag een portie gebakken lucht voor een slordige 1.000 US$ per ton CO2. Pappenheimers met dikke portefeuilles hebben zo de mogelijkheid om een stukske van hun geweten af te kopen voor wat peanuts. Een vliegticketje Brussel – Rome – Brussel koop je vandaag voor ongeveer 100€, dit tripje duwt ongeveer een halve ton CO2 in de atmosfeer. Wil je deze uitstoot met DAC compenseren, dan kost dit ticket je in totaal 600€.

Orca, het grootste proefproject van luchtstofzuigers tot dusver, staat in IJsland. Gelukkig staat het daar, want IJsland is één van de weinige landen met een energie-overschot, en dat is goed meegenomen want de miraculeuse stofzuigers vreten meer energie dan ze CO2 opvangen. Dit grootste pilootproject compenseert ongeveer 4.000 ton CO2 per jaar, oftewel 8.000 ticketjes Brussel – Rome. Op een ordinaire dag vertrekken in Zaventem ongeveer 30.000 passagiers, dus hebben we hiervoor alleen al zo’n 1.000 Orca-installaties nodig om deze reizigers op jaarbasis te compenseren. Oh ja, een nieuwe installatie met tienvoudige capaciteit staat gelukkig al op de planning, ahum.

De kosten-batenanalyse van dergelijke projecten is onvindbaar. Evenzeer valt het totale CO2-equivalent van de opbouw, het onderhoud en van menige bezoekjes van filantropen met privéjets, nergens te bespeuren.

Ook dit jaar zullen we wederom een dikke 30.000.000.000 ton CO2 in de lucht pompen. De DAC-installaties halen vandaag eenzelfde hoeveelheid CO2 uit de atmosfeer als de waterdruppel aan uw neus toevoegt tijdens een plonsje in de Noordzee. Peanuts, tot de overtreffende macht.

Technofielen vinden deze projecten bewonderenswaardig. Het besef dat doeltreffende CO2-captatie op termijn noodzakelijk zal zijn is aanwezig, we zullen tenslotte CO2-negatief moeten worden. Maar als bezorgde klimaatburger kan je niet snel genoeg de zakdoek uit de broekzak halen bij de zoveelste mogelijkheid van de kapitalist om tijd en potentieel te verkwisten.

Wekt DAC de illusie ons klimaatprobleem te kunnen oplossen ? Zou een deel van die 1.000 US$ niet beter geïnvesteerd kunnen worden in het versneld uitrollen van reeds bestaande technologie die ons minder doet verspillen, of voor het afvangen van CO2 aan de bron zoals bij de vele energiecentrales op fossiele brandstof (volgens BloombergNEF 30x goedkoper) ?

Minder CO2 uitstoten is onwijs keer doeltreffender en goedkoper dan het af te vangen. Studies en pilotplants rond DAC verdienen hun plaats in onze wetenschappelijke zoektocht, maar mogen niet gehypet worden.

Moraal van het verhaal: vergeet wat hierboven staat en onthoud dat we sneller minder troep moeten uitstoten.

By the way, weet u wat de boom in uw tuin gratis doet ?

De 10 geboden van de gouden generatie ’20

  1. De elektriciteitsfactuur moet drastisch omlaag
  2. De energetische en financiële terugverdientijd van hernieuwbare energie (zonnepanelen en windmolens) is kort, snelle groei is noodzakelijk
  3. Goed geïsoleerde gebouwen zijn aangenamer om in te vertoeven
  4. Elektrificatie (warmtepomp icm zonnepanelen en digitale teller) is de bouw- en verbouwnorm, wegens hoge efficiëntie
  5. Hout heeft veel CO2 gecapteerd, is uitermate geschikt voor constructie en om meubels mee te maken, verkwisten we het toch in de kachel dan met filter (en schoorsteentaks)
  6. Vliegen is te goedkoop en treinen te duur, taxshift is onontbeerlijk
  7. Elk gebouw/bedrijf moet energieleverancier worden (zonnepanelen, CHP, bidirectionele laders, smartgrids, …)
  8. Uw eerste elektrische gezinsauto onder de 30.000 € wordt vrijgesteld van BTW en heffingen
  9. In elke raad van bestuur (van een bedrijf) zou minstens één klimatoloog/energiespecialist moeten zetelen
  10. And last but not least, vecht tegen alle vormen van verspilling van de kWh

De gouden generatie ’20 zijn wij allemaal, burgers tussen 9 en 99 jaar die streven naar een duurzamere toekomst.

Groene H2: fluo of camouflage ?

Vandaag is nagenoeg 100% van onze waterstof grijs. Aangezien de energietransitie kersvers is staan we nog maar aan de start van een ecologisch waterstoftijdperk. Willen we deze blauwe planeet een dienst bewijzen, dan zetten zijn bewoners beter in op groene H2 (en blauwe op termijn) en valideren we ons reddingsmiddel waterstof best ook op basis van gebruik: nuttig of verspilling.

Waterstof is een hoogwaardig goedje dat niet verkwist mag worden. Blauwe waterstof staat nog in z’n kinderschoenen. Ondertussen infiltreert groene waterstof sneller in onze wereld van de wetenschap en klopt het steeds harder op de toegangspoort van onze beleidsmakers. Doch loert er een gevaar om de hoek: dat economische motieven van machtige bedrijven zouden primeren op onze algemene belangen. Potentiële winstbronnen mogen niet belangrijker zijn dan ons collectieve streven naar een betere wereld. Greenwashing is not done !

Voortschrijdend inzicht dwingt ons groene waterstof op te delen in twee categorieën: fluogroen en camouflagegroen.

Fluogroene waterstof is waterstof die door groene elektriciteit wordt geproduceerd én die gebruikt wordt omdat dit het meest duurzame alternatief is. Zoals bijvoorbeeld voor kunstmest, methanol, zeer hoge temperatuur processen als de staal- en cementindustrie, … en zal in de toekomst steeds meer bestaansrecht hebben.

Camouflagegroene waterstof is ook waterstof die door groene elektriciteit gemaakt wordt maar, deze wordt daarna de facto verkeerd gebruikt omdat het alternatief veel beter is. Zoals bij lage temperatuur toepassingen (bv. verwarming gebouwen), auto’s, … zijn er betere alternatieven. Blenden (= toevoegen aan het aardgasnetwerk) is not done, zoals bij whisky is de single malt aanbevelenswaardig. Camouflagegroene waterstof is te vermijden wegens verspilling van de kWh. Meestal is directe elektrificatie hierbij de betere keuze.

De manier van produceren is dus dezelfde, maar de toepassing/gebruik is anders. De kleur wordt gekoppeld aan de productiemethode én aan de toepassing. Het misbruik van camouflagegroene waterstof zorgt linea recta voor minder fluogroene waterstof, en dit moeten we willens nillens vermijden.

Zijn er duurzamere alternatieven ? Is de effectiviteit te laag ? Kunnen we de groene stroom anders en beter gebruiken ?

Ja: camouflage. Neen: fluogroen en doen !

Wk 40: knotsgekke week

Week 40 van 2021 was er voor de liefhebbers eentje om in te kaderen. De wereldwijde hoogconjunctuur, lagere gastoevoer door onderhoudswerken en door het alfamannetje in het grootste land van de wereld, lage gasreserves voor komende winter, maar vooral paniekerende traders tekenden deze week de energiemarkt. De gasprijs ging door het dak: piek + 160 €/MWh.

De EU heeft gekozen voor de omschakeling van langetermijncontracten naar kortetermijncontracten (Spotmarkt). Daardoor zullen veel bedrijven en particulieren met een bang hart de winter ingaan, want ook onze elektriciteitsprijs kent hoogterecords. De prijs wordt bepaald door de productiekost van de laatste geproduceerde kWh. Deze kWh is vandaag zeer duur, want de kost van de brandstof en de kost van de CO2-uitstoot is hoog. Gevolg: piek elektriciteit + 440 €/MWh.

Prijs elektriciteit per uur in week 40: met ochtendpiek en avondpiek

Maar, maak je zelf uw elektriciteit met een micro-WWK en met zonnepanelen, dan kan de winst snel oplopen. Gebeiteld met een vast gascontract (lange termijn) en met een dynamisch elektriciteitscontract (korte termijn, EPEX Spot BE Day Ahead, zie grafiek hierboven) wordt de winter een uiterst aangename periode. De volgelingen van Groenerleven.be schuiven al geruime tijd de afschrijving van hun investeringen naar voren, deze krijgt nu nog een boost. Ook uw boekhouder gaat op het puntje van z’n stoel zitten als je hem expliqueert dat elk gebouw een energieleverancier (zonnepanelen, CHP, bidirectionele laders, …) zou moeten zijn.

Elektriciteitsgebruik per kwartier via digitale meter @ home in week 40 met PV + micro-WKK : groen = injectie, blauw = afname

Door te investeren in technologie kan je ook als particulier geld verdienen, waardoor je nog meer kan investeren in technologie: een EV met V2G in de Smart Grid Biogas gaat de CO2-voetafdruk nog verder reduceren en gaat het elektriciteitsnet nog meer ondersteunen (lees: flatten the curve), triple win.

Maar je gebruikt gas om elektriciteit te maken ? Ja natuurlijk, momenteel is slechts 4% van onze primaire energievoorziening groene elektriciteit, maak die dus zelf. Groengascontracten worden op termijn ook in België de maatstaf voor duurzame broeders, zo bevat het aardgasnetwerk in Denemarken vandaag reeds 25% biomethaan. Hernieuwbare energie levert in België amper 119 uur per jaar meer dan de helft van onze elektriciteit, krik dat mee op aub.

Moet iedereen investeren in technologie ? Ja, eigenlijk wel. Moet iedereen switchen naar een dynamisch contract ? Nope, alleen als je goed weet waar je mee bezig bent.

Gascentrales icm WP + EV

JA, warmtepompen (WP) die gevoed worden door gascentrales verbruiken 2 keer minder energie dan verwarmingsketels.

JA, elektrische auto’s (EV) die geladen worden door gascentrales verbruiken 2 keer minder energie dan auto’s met verbrandingsmotor.

Bron: Elia -Adequacy flexibility study 2021

Vandaag wordt ongeveer 20% van onze elektriciteit groen opgewekt, tegen 2030 is dit nog steeds maar 40%. Yep, zo langzaam evolueren we richting hernieuwbare energie (HE). Nochtans is het gebruik van HE in combinatie met WP en EV de allerbeste optie voor de burger. Daarom, is het wetenswaardig dat zelfs de combinatie van WP en EV met een elektriciteitscentrale op aardgas ook véél beter is dan de oude manier van verwarmen en rijden.

Hoe komt dat ? It’s all about efficiency.

Een verwarmingsketel heeft een rendement van 95% (HR aardgasketel op bovenwaarde). Een gemiddelde WP heeft een rendement van 350% (SCOP 3.5) en een gascentrale (CCGT) heeft een rendement van 60%. Dus, 350 x 60% = 210% versus 95% voor de HR-ketel, 2 keer beter dus.

Rendementen gascentrales: WKK/CHP 80%, CCGT 60%, OCGT: 40%

Een auto (middenklasser op benzine/aardgas) met verbrandingsmotor verbruikt ongeveer 60 kWh/100km (6l benzine/100km x 10 kWh/l). De middenklasser EV verbruikt ongeveer 20 kWh/100km, in combinatie met de gascentrale geeft dit: 20 @ 60% = 33 kWh/100 km, 2 keer beter dus. Opgelet, hier wordt geen rekening gehouden met verliezen (elektrisch: transport- en laadverliezen, benzine: Well-to-wheel), deze zijn voor aardolievarianten nog groter dan de optelsom van aardgas + elektriciteit.

Bij de berekening met een gascentrale type WKK ipv CCGT, kom je aan 3x beter !

Heb je nog geen zonnepanelen op je dak ? Leg ze maar, je verlaagt verder uw ecologische voetafdruk en zo ondersteun je de noodzakelijke stap naar meer hernieuwbare energie.

Elk gebouw en/of bedrijf zou z’n eigen (micro) WKK/CHP moeten hebben, en een zonnepark (bv. op carports icm laadpalen) en windmolens indien mogelijk.

Zet je jezelf niet graag voor schut ? Denk dan 2 à 3 keer na vooraleer je een elektrische auto en warmtepomp gekoppeld aan een gascentrale in diskrediet wil te brengen.

2040: EV = 100x beter dan ICE

Dit weet u al: vandaag gebruikt de elektrische auto (EV) ongeveer 3x minder energie dan een gelijkaardig model met verbrandingsmotor (ICE) om eenzelfde afstand af te leggen.

Een middenklasser EV verbruikt ongeveer 20 kWh/100km (200 g CO2/kWh elektriciteit – 40 g CO2/km, of 8 g CO2/km), een middenklasser ICE ongeveer 60 kWh/100km (6l benzine/100km x 10 kWh/l – 144 g CO2/km), de factor 3.

Door het hergebruik van grondstoffen, en door het gebruik van hernieuwbare energie zal de EV binnen twintig jaar ongeveer 100x beter zijn dan de ICE.

Van 3x beter naar 100x beter ?

Vandaag, zijn alle batterijen van auto’s nieuw, zijn alle zonnepanelen (40 g CO2/kWh) nieuw en zijn alle windmolens (12 g CO2/kWh) nieuw. En vandaag, is de energetische terugverdientijd (= de energie die nodig is om het product te maken, ETVT) van zonnepanelen anderhalf jaar, en die van windmolens een half jaar.

Later, met gerecycleerde zonnepanelen (recyclagegraad RG +90%) op onze daken, gerecycleerde windmolens (RG 85%), en een gerecycleerde batterij (RG +90%) in onze EV is de circulaire keten zo goed als rond want we stockeren de hernieuwbare energie uit gerecycleerde zonnepanelen & windmolens in een gerecycleerde batterij.

Door die circulaire economie, gaat de ETVT van zonnepanelen van anderhalf jaar (vandaag) naar ongeveer 7 weken in 2040. De ETVT van windmolens gaat van een half jaar naar ongeveer 3 weken in 2040. En ook de batterij van onze auto zal dan reeds verschillende keren herrezen zijn tot een nieuw kleiner exemplaar met grotere energiedichtheid en fluxere prestaties.

It’s all about RE !

De 2 belangrijkste curves

  1. Het aandeel energie uit de zon van vandaag:

2. Het aandeel energie uit de zon van miljoenen jaren geleden:

Duiding:

  • Grafiek 1 gaat over hernieuwbare energie: zon, wind, water, biomassa, geothermie, biogas, …
  • Grafiek 2 gaat over fossiele energie: steenkool, aardolie, aardgas, … en zorgt voor een snelle toename van CO2
  • Beide grafieken bevatten meerdere fouten: de tijdsassen kloppen niet, grafiek 1 vertrekt niet vanuit 0%, grafiek 2 vertrekt niet vanuit 100%, is geen rechte lijn en daalt spijtig genoeg vandaag nog niet, … maar wellicht begrijpt u als weldenkende mens de clou van het verhaal.

Seizoensopslag – STES

STES = Seasonal Thermal Energy Storage, een thermische buffer die in staat is gedurende meerdere maanden warmte op te slaan voor toekomstig gebruik. De zon maakt voor u warm water, u stockeert dat ondergronds, en gebruikt het in de koudere maanden voor uw huis mee te verwarmen.

Deze heilige graal in energieopslag (met zonneboiler en/of met zonnepanelen icm warmtepomp) zal onder andere bij stijgende energieprijzen steeds populairder worden. Maar niet alleen de zonne-uren zullen u genegen zijn. Met een dynamisch elektriciteitscontract kan u ook tijdens winduren vergoed worden om elektriciteit uit het net te halen.

Mister Handy steekt weldra een 2de regenput (maar dan goed geïsoleerd) in de grond, laat er de magie van de zon op los en droomt ook in de wintermaanden lustig verder van de wondere wereld van hernieuwbare energie 2.0

Groene molecules en groene elektronen komen beiden uit de zon. De elektronen gebruiken we instant, de molecule naderhand.

Onze 9 planetaire grenzen

Welke zijn onze 9 biosfeergrenzen ?

  • klimaatverandering (opwarming van de aarde)
  • verlies biodiversiteit (aantal soorten)
  • landgebruik (percentage regenwouden, bossen, graslanden, … tov landbouw)
  • hydrologische cyclus (zoet water schaarste)
  • biogeochemische stromen (fosfor- en stikstofcyclus)
  • verzuring oceanen (door toename CO2)
  • luchtverontreiniging (concentratie deeltjes in atmosfeer)
  • ozonconcentratie (stratosfeer)
  • nieuwe entiteiten – chemische verontreiniging (microplastics, …)

De waterstofauto …

… wordt het de eerstkomende jaren (lees: decennia) niet.

Toch niet indien we de kWh als hoofdargument in de analyse gebruiken. Een gewone elektrische auto (BEV, met batterijen) rijdt met eenzelfde hoeveelheid energie 3x verder dan een minder gewone elektrische auto (FCEV, fuel cell elektrische auto met exact dezelfde elektromotor als de BEV).

Waterstof (H2) is het meest voorkomende element op onze aarde, maar steeds zit het verpakt in grotere moleculen. Het is verbonden aan andere atomen zoals zuurstof (H2O) of koolstof (bv. aardgas CH4). Het daarvan loskrijgen vergt heel veel energie (zie verspillingsdiagram hierboven) en/of genereert veel CO2.

Woon je in een land waar er het gros van de tijd een overschot aan groene elektriciteit is, dan maakt de waterstofauto een grote kans om op het hoogste podium te staan. Idem dito voor het land waar ze reeds CO2 opvangen en gebruiken of stockeren (CCU en CCS). Beide gevallen zijn vandaag nog onbestaande.

De essentie van energietransitie:

  • de kWh zo duurzaam mogelijk opwekken
  • zo weinig mogelijk kWh’s gebruiken
  • efficiëntie, efficiëntie, …

Groenerleven.be is een groot voorstander van waterstof (gebruik het tenslotte thuis zelf om m’n elektriciteit mee te maken), maar ik zie deze energiedrager liever niet gebruikt worden voor personenwagens (en voor verwarmingsketels in gebouwen).

Dynamisch tarief

Liefhebbers van de energietransitie staan te glunderen bij de geboorte van de dynamische elektriciteitscontracten voor particulieren. Dit kind van de tijd dat groene elektronen door de kabels heeft stromen, wordt gevoed door hernieuwbare energie. Hoe meer zon en/of wind, hoe meer het eten gesmaakt wordt.

Onderstaande duck curve laat zien waarom:

Gedurende 8 opeenvolgende uren wordt u betaald om elektriciteit uit het net te halen. U krijgt dus geld om uw auto en thuisbatterij te laden, om uw warmtepomp te gebruiken, om uw zwembadje te verwarmen, om de boiler op temperatuur te brengen, om te koken/wassen/strijken/… om uw normale leventje te leiden.

Omdat onze gemeenschap zwaar investeert in hernieuwbare energie zullen steeds frequenter zowel negatieve als hoge positieve elektriciteitsprijzen ons wisselstroomnet karakteriseren.

Ook in de winter kan u gebaat zijn met dit dynamisch elektriciteitscontract, alleszins wanneer de uurprijs torenhoog (bv. bij dunkelflaute) is en u elektriciteit (via thuisbatterij, micro-WKK, auto met V2G, …) injecteert in de straat.

Ons groen elektriciteitsnet in balans houden (vraag = aanbod) is complex, onder andere daardoor is elektriciteit duur. De noodzaak om slimme systemen te implementeren waarbij gebruikers, producenten en distributienetbeheerders dezelfde taal spreken is onontbeerlijk in de energietransitie.

Het aardgasnet balanceren is een stuk eenvoudiger en, ondanks de veel grotere energie-inhoud van dit net, talrijke keren goedkoper. Ons gasnet verduurzamen is één van de grotere uitdagingen van de komende decennia.

Smart grids, digitale meters en dynamische tarieven: I love it !

The ET-virus goes like a rocket !

Again, we are infected.

This time it’s the Energy Transition-virus that grabbed us. And this virus will never let us go, it goes like a rocket.

The ET is unstoppable, we have to accept that, it’s too powerful. This transition is good for us: it will make our lives better, it will make our world a better place.

And maybe some day, we’ll have a bad dream, where people are trying to make fools of themselves, because they are fighting against the ET. And then, we wake up and see the rise and shine of the sun …

België vs Duitsland

Sterk stijgende grafieken over hernieuwbare energie maken liefhebbers van de energietransitie laaiend enthousiast. Als Belg mogen we blij zijn met het groeiend besef inzake duurzaamheid. Daarentegen staan we een jaar of 10 achter ten opzichte van onze oosterbuur Duitsland, de pioniers van hernieuwbare energie: Energiewende.

Gelukkig gebruiken wij geen bruinkool- en steenkoolcentrales om periodes van weinig zon en wind op te vangen.

Noot: 50Hertz is ongeveer het oude Oost-Duitse grondgebied. Zie: Sustainability Report 2020 @ Elia.be

Is onze elektriciteit te duur ?

Heeft uw buurman gelijk als hij zegt dat misschien ook de onkosten van het onderzoek naar UFO’s in onze elektriciteitsfactuur terecht zijn gekomen ?

Eén kWh aardgas is 6x goedkoper dan één kWh elektriciteit. Uw elektriciteit zelf maken op basis van (bio)gas & zonnepanelen, en zelf stockeren wordt dus sterk aanbevolen. Elk gebouw dient op termijn zelfvoorzienend en energieleverancier te zijn, en elke auto wordt een mobiele batterij waar we onze hernieuwbare energie in opslaan en mee distribueren. Groot of klein, smart grids zullen voor een aanzienlijk deel de duurzaamheid van onze samenleving bepalen, want hoge rendementen x hoge rendementen = 75% minder uitstoot.

Mag de bevolking een correcte correlatie tussen afname- en injectieprijzen verwachten ? Zullen dynamische tarieven hierin de leidraad zijn ?

Hoe betrouwbaar, betaalbaar en efficiënt zullen de nieuwe regels inzake onze energievoorziening worden ? Zijn ze ook ethisch geschikt om lang mee te gaan en kunnen ze alle burgers meenemen in de energietransitie ?

Groenerleven.be beantwoordt geen retorische vragen.

Realisme is noodzakelijk

Het energielandschap is in beweging.

Zolang deze verandering gebaseerd is op een realistisch perspectief, gaat de toekomst er pakken beter uitzien. Af en toe een grote uitschuiver valt niet uit te sluiten, en we blijven sowieso vechten tegen onze gebruiken uit het verleden: ‘We’ve done it always this way !’.

De energiedichtheid van de door ons gebruikte brandstoffen is rechtstreeks gelinkt aan klimaatverandering. Een correct gebruik van grondstoffen is essentieel om verspilling tegen te gaan:

  • Hout: gebruiken we best hoofdzakelijk voor meubels en voor gebouwen
  • Steenkool: onze oude vriend, zolang het in de grond blijft
  • Olie: zal nog vele jaren verkeerd gebruikt worden, ondanks de alternatieven
  • Gas: de enige echte lange termijn transitie brandstof, maar enkel bij correct gebruik en bij transformatie naar groene gassen
  • Uranium: de landen met betrouwbare centrales hebben goud in handen

U weet, slechts 20% van onze energievoorziening is elektrisch. Daarvan levert hernieuwbare energie amper 119 uur per jaar meer dan de helft van onze elektriciteit. Die andere 8640 uur (of 98% van de tijd) duwt hernieuwbare energie dus minder dan de helft van de elektronen door de kabels.

De weg naar een duurzame samenleving is nog heel lang, maar blijf als weldenkende mens investeren in: producten met hoge efficiëntie, isolatie, zonnepanelen, warmtepompen (al dan niet hybride), elektrische auto’s, slimme toestellen, participaties in hernieuwbare energie, …

Elektriciteitsmix 2020

Het aandeel hernieuwbare energie groeit tot 18,7 % van onze Belgische elektriciteitsmix.

De records van zonne-energie in de lente zijn mede te danken aan het ontbreken van vliegtuigstrepen.

De productie van zonne-energie is hoger gedurende de zomermaanden en die van windenergie is meer uitgesproken tijdens de wintermaanden.

Het aandeel elektriciteit is slechts 20% van ons energiesysteem. De weg is dus nog lang, maar gelukkig zijn er steeds meer mensen en bedrijven die beseffen dat de nieuwe manier van leven zoveel waardevoller is.

Meer CO2 = hogere T

Eén vierde van de door de mens geproduceerde CO2 verdwijnt in de oceanen, een ander kwartje van het broeikasgas wordt opgenomen door vegetatie en bodem.

De rest wordt niet verwerkt door de aarde maar blijft in de atmosfeer, met onderstaande grafiek tot gevolg.

Niet goed natuurlijk, maar het positieve is dat wij impact hebben op de toekomst. Allemaal samen, maar vooral ook individueel. It’s up to us !