Tegen 2050 moeten onze woningen en voertuigen klimaatneutraal zijn. Dat wil zeggen: geen benzine, diesel, stookolie of gas meer, maar wel groene energie als energiebron. Hoe doen we dat? Door massaal te elektrificeren. Zo gaat ons energieverbruik flink omlaag en hoeven we geen schadelijke, fossiele brandstoffen meer te gebruiken.
Elektrificatie: the only way is up
Toen mijn moeder vroeger koffie zette, zette ze de ketel op het gasfornuis. Tegenwoordig schakel ik de koffiezetmachine aan. Om koffie te zetten heeft elektriciteit het van fossiele brandstoffen overgenomen, en zo zijn er tal van voorbeelden. Die trend krijgt in Europa een nieuwe adem, zeker nu we massaal inzetten op de productie van hernieuwbare stroom.
Elektrificatie is één van de belangrijkste strategieën om ons energiesysteem duurzaam te maken. Elektrische auto's of vrachtwagens in plaats van die op benzine of diesel. Elektrische verwarming in plaats van stookolie- of gasketels. Elektrificatie houdt in dat we overstappen op technieken die werken op elektriciteit, daar waar ze nu nog gevoed worden door fossiele brandstoffen. Zo beperken we de klimaatopwarming op twee manieren: we gaan minder energie verbruiken en fossiele brandstoffen worden geweerd uit de energiemix. Elke stap telt, zo weet ook netbeheerder Fluvius.
Elektrificatie houdt in dat we overstappen op technieken die werken op elektriciteit, daar waar ze nu nog gevoed worden door fossiele brandstoffen. Zo beperken we de klimaatopwarming op twee manieren: we gaan minder energie verbruiken en fossiele brandstoffen worden geweerd uit de energiemix
Twee vormen van elektrificatie
Er zijn twee manieren waarop (groene) elektriciteit meer plaats in onze maatschappij kan krijgen. De eerste is directe elektrificatie. Daarbij vervangen we brandstofwagens door elektrische wagens, en brandstofketels door warmtepompen. Anderzijds heb je indirecte elektrificatie. Dan nemen we een extra stap, en maken we van groene stroom eerst een groene brandstof zoals bijvoorbeeld waterstof. Die dienen dan als vervanging van fossiele brandstoffen.
Beide scenario’s zijn uitdagend, maar toch heeft het direct inzetten van stroom duidelijk voordelen ten opzichte van de indirecte groene brandstoffen. Hoe dat komt? Simpel: rijden en verwarmen op stroom is efficiënter dan op brandstoffen. Bij indirect elektrificeren hebben we door omzettingsverliezen heel wat extra groene stroom nodig. Daarom zetten we groene brandstoffen beter in in sectoren waar directe elektrificatie moeilijker haalbaar is, zoals in de industrie of bij langeafstandstransport.
Energie en stroom: wat is het verschil?
Het mooie aan elektrificeren is dat we zo aanzienlijk minder energie gaan verbruiken. Voor veel mensen is dat contra-intuïtief. Hoe moet je dit begrijpen?
Energie en stroom zijn twee begrippen die vaak door elkaar gebruikt worden, maar ze betekenen - hoewel ze nauw verwant zijn met elkaar - iets anders. Elektriciteit is een vorm van energie. Het is de stroom die uit je stopcontact komt. Het lijkt misschien niet zo, maar elektriciteit neemt vandaag slechts een vijfde in van onze totale energiebehoefte. Voor de rest zijn we nog steeds afhankelijk van fossiele brandstoffen. Om onze gebouwen te verwarmen (30%), voor onze voertuigen (ruim 25%) en voor industriële processen (de rest). Energie is dus een veel breder begrip dan stroom of elektriciteit: het omvat ook brandstoffen die we omzetten in (nuttige) arbeid, zoals gas, steenkool of olie.
Door te elektrificeren, verandert de verhouding tussen het aandeel elektrische stroom en onze totale energievraag compleet: elektriciteit neemt het over van de brandstoffen. Elektrische voertuigen dus in plaats van voertuigen met een verbrandingsmotor, en warmtepompen in plaats van gas- of stookolieketels.
Energie besparen door te elektrificeren
Ons totale energieverbruik zal stevig dalen met een groter aandeel elektrische energie. Dat komt omdat een elektrische wagen veel efficiënter werkt dan een auto op benzine of diesel. Hetzelfde geldt voor een warmtepomp die een gas- of stookolieketel vervangt.
Je elektrische auto: 3 maal efficiënter
In een auto op diesel of benzine zorgt de verbranding in de motor ervoor dat de auto beweegt. Het rendement van een recente diesel- of benzinemotor is laag: ongeveer 30%. Oude wagens doen het nog een stuk slechter. Het rendement van een elektrische motor is daarentegen zeer hoog. Zo’n 80% of meer van de stroom wordt omgezet in beweging. Ook al komt de stroom uit een gascentrale: door elektrisch te rijden ga je minder energie verbruiken en dus minder CO2 uitstoten. Wek je de stroom zelf op, met je eigen zonnepanelen of met die van je werkgever, dan ligt de klimaatwinst nog een stuk hoger.
Je warmtepomp: tot 2,5 keer efficiënter
Hetzelfde geldt voor een warmtepomp. Een warmtepomp behoort tot de meest toekomstgerichte verwarmingsoplossingen. Terwijl klassieke verwarming volledig op (fossiele) brandstof of elektriciteit draait, haalt een warmtepomp tot 80% van haar energie uit de bodem, het grondwater of de lucht. Dat is een besparing van 80% op het energieverbruik in je woning voor verwarming. Ook al hou je rekening met verliezen op het stroomnet (rendement 40%), dan nog is een warmtepomp een stuk efficiënter dan een gasketel: 1,5 tot 2,5 keer (afhankelijk van het seizoen en type warmtepomp).
Maar in de praktijk wordt er met een warmtepomp vaak nog meer energie bespaard. Een warmtepomp vraagt om een goed geïsoleerde woning om financieel gezien te renderen. Hierdoor zal de warmtevraag dalen en zal je sowieso minder energie nodig hebben om de woning warm te krijgen. Renoveer je een oude woning en plaats je een warmtepomp, dan zal het uiteindelijke energieverbruik dalen met een factor 5 of meer.
De uitdagingen van elektrificatie
Elektrificatie heeft nog voordelen, naast het besparen van energie. Emissies vallen weg, en dat zorgt voor zuiverdere lucht en uiteindelijk minder milieuschade. Ook verkleint de kans op ongevallen met slecht werkende ketels of het gasnet. Toch gaat elektrificatie gepaard met heel wat uitdagingen. Dit zijn de belangrijkste:
Meer groene stroom
Hoewel je door te elektrificeren sowieso heel wat energie bespaart, moeten we steeds technieken gebruiken die zo energiezuinig mogelijk zijn. De vraag naar elektriciteit stijgt steeds, dus de technieken moeten zuiniger. Je stookolie vervangen door een elektrisch vuurtje is geen goed idee. Een warmtepomp als alternatief is dan weer ideaal.
Maar zelfs met energiezuinige technieken is er meer groene stroom nodig dan we nu kunnen opwekken. Door elektrificatie zal onze vraag naar elektrische stroom met een factor 2 tot zelfs 3 toenemen. Windenergie en zonnepaneelinstallaties vormen hiervoor de belangrijkste energiebronnen. Hun aandeel gaat aanzienlijk moeten groeien, om aan de huidige en toekomstige noden te voldoen.
Onlangs pakte EnergyVille uit met de resultaten van een studie waarin berekend werd hoeveel hernieuwbare energie opgewekt kan worden in België. Het technisch potentieel aan windturbines op land bedraagt 20 GW, dat is acht keer het huidige vermogen. Het technische potentieel aan zonnepanelen bedraagt maar liefst 100 GW, zeventien keer het huidige vermogen. Zaak is nu om dat potentieel snel om te zetten in realiteit.
Lagere prijs voor stroom
Elektrificatie vraagt om flinke investeringen en aanpassingen, ook in je eigen woning. Een warmtepomp efficiënt inzetten, vraagt om een goed geïsoleerde woning en een warmteverdeling op lage temperatuur, bijvoorbeeld via vloer, plafond of muurverwarming. Het moet voor burgers aantrekkelijk zijn om hun woning aan te passen in plaats van als vanouds door te gaan met stookolie of aardgas. Dat kan door het verschil in kostprijs tussen fossiele brandstoffen en elektriciteit kleiner te maken. Een taxshift is dan een goede oplossing. Groene stroom wordt zo goedkoper en fossiele alternatieven worden minder aantrekkelijk. Mensen die investeren in een warmtepomp in hun woning worden zo beloond met een lagere energiefactuur. Dat is nu niet altijd zo.
Aanpassingen aan ons netwerk
Een samenleving die werkt op groene stroom, moet die stroom wel geleverd krijgen, ook aan huis. Ons elektriciteitsnetwerk is daar nog niet overal geschikt voor. Aanpassingen zijn nodig. Een goed elektriciteitsnet heeft meer en dikkere kabels, energie kan makkelijker opgeslagen worden en we zijn beter geconnecteerd met elkaar en met omringende landen. Zo’n aanpassingen van het elektriciteitsnet kosten helaas wel tijd en geld.
Om de prijs te drukken en aanpassingen zo beperkt mogelijk te houden, wordt het steeds belangrijker om onze elektriciteitsvraag te spreiden of zoveel mogelijk te verschuiven naar momenten waarop er veel (groene) energie ter beschikking is. We gaan veel flexibeler en slimmer moeten omspringen met onze energie en ons net. Technologie kan ons daarbij ondersteunen. Denk bijvoorbeeld aan de digitale meter.
Met een digitale meter en een energiebeheerssysteem kan je je toestellen slim aansturen en stroom laten verbruiken op momenten dat dat het meest wenselijk is. Voor jou en voor het net. Een goed moment is bijvoorbeeld als je zelf stroom aan het opwekken bent met je zonnepanelen of als de stroomprijs laag staat, omdat je beschikt over een dynamisch energiecontract. Ook je elektrische wagen kan je gebruiken als een mobiele batterij om zo flexibel om te springen met energie.
Conclusie
Directe elektrificatie: het is een belangrijke manier om de klimaatdoelstellingen te halen. Voor burgers staan de technieken op punt. In een geschikte woning zorgt een warmtepomp voor een aanzienlijke energiebesparing en thuisbatterijen en elektrische wagens kunnen helpen het net in balans te houden. Wat nog ontbreekt, is een duidelijk en betrouwbaar kader, zodat jij en ik weten dat investeringen blijvend lonen. Heel wat Vlamingen willen graag een warmtepomp plaatsen, maar vrezen sprongen in hun stroomfactuur. Een langetermijnvisie gedragen door overheid en samenleving kunnen het nodige vertrouwen geven.
Dit artikel is mogelijk gemaakt door steun van het Fonds Duurzaam Materialen- en Energiebeheer, beheerd door de Koning Boudewijnstichting.
