Een betrouwbaar, betaalbaar, duurzaam en rechtvaardig energiesysteem

De Nederlandse geschiedenis wordt wel eens beschreven als een strijd tegen de elementen, maar is juist een verbond mét de elementen. En een verbond van Nederlanders met elkaar. Samenwerkend, met de elementen uit onze omgeving als bouwstenen, hebben we de Deltawerken en de Flevopolder gecreëerd. Hetzelfde wordt nu van ons gevraagd in de energietransitie. We schrijven een volgend hoofdstuk in onze geschiedenis. We bespreken dilemma’s en laten oplossingen zien voor de uitdagingen waarvoor we staan. 

TNO helpt met toegepast onderzoek naar een betrouwbaar, betaalbaar en rechtvaardig duurzaam energiesysteem, alle facetten van systeemintegratie en hun onderlinge samenhang om deze overgang te realiseren.

Onze activiteiten variëren van het doen van literatuurstudies tot het inzetten van kennis en laboratoria zoals het ‘Energy storage platform’ om met bedrijven concrete innovaties te bewerkstelligen. We werken samen met en voor overheden, netbeheerders, energiebedrijven, technologieleveranciers, industriële eindgebruikers, universiteiten, brancheorganisaties, NGO’s en tal van andere bij de energietransitie betrokken partijen.

De transitie naar een volledig duurzame energievoorziening in 2050 brengt grote veranderingen met zich mee in technologisch, economisch en sociaal opzicht. Fossiele bronnen zijn dan vervangen door hernieuwbare, de levering moet gegarandeerd zijn en voor burgers en bedrijven betaalbaar blijven. 

Van gasvoorraden  naar opslag waterstof

De transitie naar een volledig duurzame energiesysteem in 2050 vraagt om technologische en maatschappelijke veranderingen.

Zowel de opwekking van energie als het gebruik door huishoudens, bedrijfsleven, transport en mobiliteit ondergaan grote veranderingen. Gas- en kolencentrales maken plaats voor zonnepanelen, windturbines op land en zee, biomassa en aardwarmte. En waar fossiele centrales één op één elektriciteit en warmte leveren en pieken in de vraag kunnen opvangen, is het aanbod uit hernieuwbare bronnen sterk wisselend.

Niet het aanbod maar de vraag moet worden gestuurd om het systeem flexibel te maken. De gebruikelijke gasvoorraden  vervangen we bijvoorbeeld door elektriciteit uit wind en zon te converteren naar waterstof en ondergronds op te slaan. Het hele energiesysteem wordt door dit alles complexer.

TNO combineert kennis van energieopwekking, conversie naar andere energievormen of -dragers, netwerken, energieopslag, en -gebruik en alle denkbare koppelingen daartussen.

Energienetten versterken

De huidige energiemarkten en energienetten voor het transport en distributie van elektriciteit, warmte en gas zijn nog niet klaar voor een volledig duurzame energievoorziening. Het elektriciteitsnet loopt tegen grenzen aan en het gasnet moet waterstof kunnen transporteren om energie leveringszeker bij de verschillende eindgebruikers te krijgen. TNO werkt met partners aan methoden om de netten klaar te maken voor de toekomst.

Een Toekomstbestendig energiesysteem

De afzonderlijke markten voor elektriciteit, gas en warmte raken steeds meer met elkaar verstrengeld, de systemen integreren. Zo kunnen gebouwen op allerlei manieren worden verwarmd: met gas, met elektriciteit, via een warmtenet of met hybride combinaties. Goed ontworpen markten zorgen voor een juiste afstemming van vraag en aanbod, lage prijzen, leveringszekerheid en duurzaamheid. TNO doet onderzoek naar het functioneren van markten en de bijbehorende regulering.

Flexibiliteit en leveringszekerheid

Duurzame opwekking, conversie van elektriciteit naar waterstof of warmte, opslag en transport raken meer en meer gekoppeld en moeten met elkaar in balans worden gebracht. Door sectorkoppeling kunnen grote hoeveelheden duurzame elektriciteit beschikbaar komen voor decarbonisatie van de eindsectoren.

Wind op land en zee levert elektriciteit op die op het ene moment rechtstreeks naar de zware industrie gaat die nu nog op gas draait, maar op een ander tijdstip wordt geconverteerd naar waterstof om op te slaan. Zo kan duurzaam opgewekte energie permanent in tijd worden verschoven naar momenten dat er vraag is.

TNO heeft uitgebreide expertise om te zorgen voor een grote flexibiliteit tussen duurzame productie van energie en gebruik door industrie, huishoudens en mobiliteit.

Database met oplossingsrichtingen

Voor analyse van ons toekomstig energiesysteem heeft TNO een database gebouwd waarin alle denkbare technologieën, netwerken, varianten in vraag en aanbod, kosten en opbrengsten, en tal van andere relevante gegevens zijn opgeslagen. In onze modellen kunnen we doorrekenen welke beslissingen voor opwek, conversie, opslag en transport van elke vorm van energie welke gevolgen hebben in verschillende waardeketens.

Zo is bijvoorbeeld te vast te stellen in welke gevallen conversie en opslag voor een bepaalde energievraag juist wel of niet kosteneffectief is. In het energiesysteem hangt alles met elkaar samen. Zo helpen we marktpartijen en overheden de juiste oplossingsrichtingen te kiezen.

Een Betaalbaar energiesysteem

Het succes van de energietransitie staat of valt bij draagvlak en acceptatie in de samenleving. Ook dit is onderwerp van onderzoek door TNO. Een rechtvaardig energiesysteem betekent dat de kosten eerlijk worden verdeeld over burgers en bedrijven.

Veel huishoudens kunnen nu hun energierekening niet of nauwelijks betalen. We brengen potentiële winnaars en verliezers van de transitie in kaart en doen aanbevelingen om maatregelen te treffen voor kwetsbare groepen.

We onderzoeken wat burgers drijft en afremt te verduurzamen en adviseren hoe burgers succesvol zijn te betrekken bij de energietransitie. Ook nemen we wet- en regelgeving onder de loep om deze toe te snijden op zowel technische als sociale innovaties.

Contact

Drs. Harm Jeeninga

VOLG TNO OP SOCIAL MEDIA

blijf op de hoogte van ons laatste nieuws, vacatures en activiteiten

Op TNO.nl maken we gebruik van cookies. De daarin opgeslagen informatie kan bij een volgend bezoek weer naar onze servers teruggestuurd  worden.