'Het is van levensbelang dat de politieke discussie over energie inhoudelijk gevoerd wordt, met wetenschappelijke studies als basis', schrijft Pieter Vingerhoets, Expert Energy & Climate Strategy bij EnergyVille/VITO.

De energie-en klimaatproblematiek was de laatste weken het onderwerp van een intense en gepolariseerde discussie. Activisten, politici en opiniemakers gingen met elkaar in de clinch op tv, in de geschreven pers en op sociale media. Af en toe weerklonk ook de roep om meer inbreng van de wetenschap in het debat.

Maar waar vinden we de energie- en klimaatwetenschappers? Wat is precies hun rol in het energie- en klimaatdebat? En zal innovatie het klimaatprobleem oplossen terwijl de politiek, burger en industrie de resultaten rustig kunnen afwachten?

Energie: een complex systeem in verandering

Vooraleer deze vragen te beantwoorden zetten we even een stap terug in de tijd. Dertig jaar geleden was het energiesysteem relatief eenvoudig: de investeringen en prijs werden gecontroleerd door de overheid, en de consument betaalde simpelweg de rekening. In het moderne energiesysteem krijgt deze consument echter een veel meer centrale rol toebedeeld. Door zonnepanelen te installeren kan eigen elektriciteit geproduceerd worden. Europees worden doelstellingen vastgelegd inzake energie-efficiëntie, de overheid moet dus de consument aanzetten tot renovatie. Elektrisch transport wordt almaar goedkoper en zal zich de komende jaren manifest doorzetten. De batterijen uit elektrische voertuigen kunnen in een tweede leven thuis geïnstalleerd worden voor energieopslag.

Discussie over energie leent zich niet tot oneliners.

Ook verwarming van huizen kan ingrijpend veranderen door middel van warmtepompen of een aansluiting op warmtenetten die een oplossing kunnen bieden voor verwarming op basis van fossiele brandstoffen. Een nog niet commercieel interessante maar veelbelovende technologie is het omzetten van overtollige hernieuwbare elektriciteit in waterstof, waar over de seizoenen heen energieopslag mee gerealiseerd kan worden.

Een verandering in consumentengedrag, zoals bijvoorbeeld autodelen, kan eveneens een positieve impact hebben op het energiesysteem. De digitalisering van de maatschappij zal een brede waaier aan producten en verdienmogelijkheden openen voor bedrijven en consumenten.

Energiesysteemmodellen brengen de puzzel in kaart

Het energiesysteem is dus veel meer dan een welles-nietes discussie over kern- en groene energie. Het is een complex geheel van technologische opties, investerings- en operationele kosten, marktmechanismen en eindgebruikersgedrag. Om deze ingewikkelde puzzel in kaart te brengen bestaan energiesysteemmodellen. Dit zijn wetenschappelijk ontwikkelde softwaremodellen die combinaties van technologieën en de kosten ervan doorrekenen, en de meest veelbelovende en goedkoopste toekomstmogelijkheden in kaart brengen. Ze maken het ook mogelijk om de impact van verschillende beleidsmaatregelen in te schatten.

In België bestaat heel wat kennis rond energiemodellen. Zo werden in 2017 reeds verschillende studies uitgevoerd, zoals de studies van EnergyVille, het Planbureau, en Elia.

Wat kan de aandachtige politicus en betrokken burger nu leren uit deze studies?

Meer hernieuwbaar in alle scenario's

Een van de meest opvallende en consistente conclusies van de verschillende studies is dat ons in elk geval nog een enorme toename van hernieuwbare energiebronnen zoals zon- en windenergie te wachten staat. Dit blijkt technologisch gezien de meest kosten-optimale evolutie, zelfs zonder het meerekenen van subsidies. In de beginjaren zal de toename aan hernieuwbare energie nog worden aangevuld door gascentrales wanneer er weinig zon en wind beschikbaar is, beetje bij beetje zal deze rol worden overgenomen door opslagtechnologieën zoals batterijen of het omzetten van elektriciteit naar gas.

Nieuwe kerncentrales komen niet als wenselijk naar voren uit de energiemodellen, wegens te duur. Een bijkomend probleem is de lange bouwtijd van de centrales, die oploopt tot 15 jaar en meer, en het voorafgaande vergunningsproces, dat ook een tiental jaar in beslag kan nemen.

De conclusies van de Belgische studies zijn consistent met de berekeningen op Europees niveau, waarin tegen 2050 min of meer een status quo voor kernenergie voorzien wordt (15%), en een massale toename tot 80% voor hernieuwbare energie. De tijd dat hernieuwbare energie iets was voor idealisten en geitenwollensokkendragers is definitief voorbij.

Een tweede belangrijke conclusie van deze studies is dat er niet één heilige technologie is die alle problemen de wereld uithelpt, maar dat een mix van oplossingen de meest interessante optie zal zijn. De problematiek is ook veel ruimer dan elektriciteitsproductie alleen.

Bijvoorbeeld vindt men meer dan een kwart van onze CO2 uitstoot in de transportsector, waaronder de honderdduizenden auto's waarmee we dagelijks naar het werk vertrekken. Bovendien bestaat meer dan de helft van onze energievraag uit warmte, wat momenteel met meer dan 80% fossiele brandstoffen (gas, stookolie) wordt ingevuld. Naar 2050 Het is ook op dit gebied dat er nog een aantal innovatieve technologische mogelijkheden zich aandienen voor de toekomst.

Onderzoek en innovatie draait immers niet alleen rond het 'uitvinden' van een zekere techniek, maar ook rond het opschalen en steeds efficiënter maken van het productieproces. Zo worden batterijen jaar na jaar goedkoper, en wordt verwacht dat elektrische personenwagens halverwege de jaren '20 competitief worden met hun alternatieven op benzine.

Voor zwaar en lange-afstandstransport zijn een aantal andere technologieën op basis van waterstof of synthetische brandstoffen interessant. Ook voor een koolstofarme warmtevoorziening richting 2050 bestaan er verschillende opties, zoals industriële restwarmte die verdeeld wordt via een warmtenet, warmtepompen, biogas, en aardwarmte.

Daarnaast kan CO2 uit de atmosfeer gehaald worden en aangewend worden in industriële processen.

Voor de tweede helft van deze eeuw komen nog andere technologieën in beeld, die nu nog in de kinderschoenen staan maar wel potentieel kunnen bijdragen tot een koolstofvrije maatschappij. Zo kunnen thoriumcentrales -mits een fikse kostendaling- naast hernieuwbare energie voor elektriciteitsproductie zorgen.

Academische partners slaan de handen in elkaar

Het vergt wetenschappelijke en technologische kennis om al deze technologieën en toekomstmogelijkheden tegen elkaar af te wegen. De politici die in ons land met deze problematiek bezig zijn hebben daarbovenop als taak om geschikte beleidsinstrumenten uit te werken die ervoor zorgen dat onze uitstoot daalt, en terzelfdertijd de rekening betaalbaar blijft voor de consument. Geen evidente opdracht, en daarom is het van levensbelang dat de politieke discussie inhoudelijk gevoerd wordt, met wetenschappelijke studies als basis. De rol van de wetenschappers is hierbij niet om zelf het debat te voeren, maar om de discussie te voeden met realistische cijfers en scenario's.

Binnen het EPOC project, gefinancierd door het federale energietransitie fonds, slaan onder leiding van EnergyVille veertien Belgische onderzoekspartners de handen in elkaar om gezamenlijk energiemodellen te ontwikkelen en hiermee het politieke debat te ondersteunen. Met dit consortium van ettelijke honderden Belgische wetenschappers reiken we onze beleidsmakers de hand in de transitie naar een duurzaam en klimaatvriendelijk energiesysteem. Want een discussie rond energie leent zich niet tot oneliners.

Pieter Vingerhoets is Expert Energy & Climate Strategy bij EnergyVille/VITO, een samenwerking tussen de Vlaamse onderzoekspartners KU Leuven, VITO, imec en UHasselt voor onderzoek naar duurzame energie en intelligente energiesystemen.

De energie-en klimaatproblematiek was de laatste weken het onderwerp van een intense en gepolariseerde discussie. Activisten, politici en opiniemakers gingen met elkaar in de clinch op tv, in de geschreven pers en op sociale media. Af en toe weerklonk ook de roep om meer inbreng van de wetenschap in het debat. Maar waar vinden we de energie- en klimaatwetenschappers? Wat is precies hun rol in het energie- en klimaatdebat? En zal innovatie het klimaatprobleem oplossen terwijl de politiek, burger en industrie de resultaten rustig kunnen afwachten? Vooraleer deze vragen te beantwoorden zetten we even een stap terug in de tijd. Dertig jaar geleden was het energiesysteem relatief eenvoudig: de investeringen en prijs werden gecontroleerd door de overheid, en de consument betaalde simpelweg de rekening. In het moderne energiesysteem krijgt deze consument echter een veel meer centrale rol toebedeeld. Door zonnepanelen te installeren kan eigen elektriciteit geproduceerd worden. Europees worden doelstellingen vastgelegd inzake energie-efficiëntie, de overheid moet dus de consument aanzetten tot renovatie. Elektrisch transport wordt almaar goedkoper en zal zich de komende jaren manifest doorzetten. De batterijen uit elektrische voertuigen kunnen in een tweede leven thuis geïnstalleerd worden voor energieopslag. Ook verwarming van huizen kan ingrijpend veranderen door middel van warmtepompen of een aansluiting op warmtenetten die een oplossing kunnen bieden voor verwarming op basis van fossiele brandstoffen. Een nog niet commercieel interessante maar veelbelovende technologie is het omzetten van overtollige hernieuwbare elektriciteit in waterstof, waar over de seizoenen heen energieopslag mee gerealiseerd kan worden. Een verandering in consumentengedrag, zoals bijvoorbeeld autodelen, kan eveneens een positieve impact hebben op het energiesysteem. De digitalisering van de maatschappij zal een brede waaier aan producten en verdienmogelijkheden openen voor bedrijven en consumenten.Het energiesysteem is dus veel meer dan een welles-nietes discussie over kern- en groene energie. Het is een complex geheel van technologische opties, investerings- en operationele kosten, marktmechanismen en eindgebruikersgedrag. Om deze ingewikkelde puzzel in kaart te brengen bestaan energiesysteemmodellen. Dit zijn wetenschappelijk ontwikkelde softwaremodellen die combinaties van technologieën en de kosten ervan doorrekenen, en de meest veelbelovende en goedkoopste toekomstmogelijkheden in kaart brengen. Ze maken het ook mogelijk om de impact van verschillende beleidsmaatregelen in te schatten. In België bestaat heel wat kennis rond energiemodellen. Zo werden in 2017 reeds verschillende studies uitgevoerd, zoals de studies van EnergyVille, het Planbureau, en Elia. Wat kan de aandachtige politicus en betrokken burger nu leren uit deze studies? Een van de meest opvallende en consistente conclusies van de verschillende studies is dat ons in elk geval nog een enorme toename van hernieuwbare energiebronnen zoals zon- en windenergie te wachten staat. Dit blijkt technologisch gezien de meest kosten-optimale evolutie, zelfs zonder het meerekenen van subsidies. In de beginjaren zal de toename aan hernieuwbare energie nog worden aangevuld door gascentrales wanneer er weinig zon en wind beschikbaar is, beetje bij beetje zal deze rol worden overgenomen door opslagtechnologieën zoals batterijen of het omzetten van elektriciteit naar gas. Nieuwe kerncentrales komen niet als wenselijk naar voren uit de energiemodellen, wegens te duur. Een bijkomend probleem is de lange bouwtijd van de centrales, die oploopt tot 15 jaar en meer, en het voorafgaande vergunningsproces, dat ook een tiental jaar in beslag kan nemen. De conclusies van de Belgische studies zijn consistent met de berekeningen op Europees niveau, waarin tegen 2050 min of meer een status quo voor kernenergie voorzien wordt (15%), en een massale toename tot 80% voor hernieuwbare energie. De tijd dat hernieuwbare energie iets was voor idealisten en geitenwollensokkendragers is definitief voorbij. Een tweede belangrijke conclusie van deze studies is dat er niet één heilige technologie is die alle problemen de wereld uithelpt, maar dat een mix van oplossingen de meest interessante optie zal zijn. De problematiek is ook veel ruimer dan elektriciteitsproductie alleen. Bijvoorbeeld vindt men meer dan een kwart van onze CO2 uitstoot in de transportsector, waaronder de honderdduizenden auto's waarmee we dagelijks naar het werk vertrekken. Bovendien bestaat meer dan de helft van onze energievraag uit warmte, wat momenteel met meer dan 80% fossiele brandstoffen (gas, stookolie) wordt ingevuld. Naar 2050 Het is ook op dit gebied dat er nog een aantal innovatieve technologische mogelijkheden zich aandienen voor de toekomst. Onderzoek en innovatie draait immers niet alleen rond het 'uitvinden' van een zekere techniek, maar ook rond het opschalen en steeds efficiënter maken van het productieproces. Zo worden batterijen jaar na jaar goedkoper, en wordt verwacht dat elektrische personenwagens halverwege de jaren '20 competitief worden met hun alternatieven op benzine. Voor zwaar en lange-afstandstransport zijn een aantal andere technologieën op basis van waterstof of synthetische brandstoffen interessant. Ook voor een koolstofarme warmtevoorziening richting 2050 bestaan er verschillende opties, zoals industriële restwarmte die verdeeld wordt via een warmtenet, warmtepompen, biogas, en aardwarmte. Daarnaast kan CO2 uit de atmosfeer gehaald worden en aangewend worden in industriële processen. Voor de tweede helft van deze eeuw komen nog andere technologieën in beeld, die nu nog in de kinderschoenen staan maar wel potentieel kunnen bijdragen tot een koolstofvrije maatschappij. Zo kunnen thoriumcentrales -mits een fikse kostendaling- naast hernieuwbare energie voor elektriciteitsproductie zorgen. Het vergt wetenschappelijke en technologische kennis om al deze technologieën en toekomstmogelijkheden tegen elkaar af te wegen. De politici die in ons land met deze problematiek bezig zijn hebben daarbovenop als taak om geschikte beleidsinstrumenten uit te werken die ervoor zorgen dat onze uitstoot daalt, en terzelfdertijd de rekening betaalbaar blijft voor de consument. Geen evidente opdracht, en daarom is het van levensbelang dat de politieke discussie inhoudelijk gevoerd wordt, met wetenschappelijke studies als basis. De rol van de wetenschappers is hierbij niet om zelf het debat te voeren, maar om de discussie te voeden met realistische cijfers en scenario's. Binnen het EPOC project, gefinancierd door het federale energietransitie fonds, slaan onder leiding van EnergyVille veertien Belgische onderzoekspartners de handen in elkaar om gezamenlijk energiemodellen te ontwikkelen en hiermee het politieke debat te ondersteunen. Met dit consortium van ettelijke honderden Belgische wetenschappers reiken we onze beleidsmakers de hand in de transitie naar een duurzaam en klimaatvriendelijk energiesysteem. Want een discussie rond energie leent zich niet tot oneliners. Pieter Vingerhoets is Expert Energy & Climate Strategy bij EnergyVille/VITO, een samenwerking tussen de Vlaamse onderzoekspartners KU Leuven, VITO, imec en UHasselt voor onderzoek naar duurzame energie en intelligente energiesystemen.