Scenario’s voor klimaatneutraal energiesysteem

In deze studie is uitgegaan van berekeningen en aannames die beschreven staan in een rapport als bijlage bij de whitepaper.

Het gaat om een verkenning van de grote veranderingen die het Nederlandse energiesysteem te wachten staat in de periode na 2030. Daarmee kunnen beleidsmakers, technologie-ontwikkelaars, bedrijven, maatschappelijke organisaties, investeerders en andere betrokkenen bij de energietransitie hun voordeel doen en de juiste keuzes maken.

'ADAPT' en 'TRANSFORM'

In het ene scenario (ADAPT) bouwen we als land voort op onze economische kracht en behouden we onze huidige levensstijl. In het tweede scenario (TRANSFORM) leidt gedragsverandering en de inzet van nieuwe innovatieve technologieën tot een schone, energiezuinige economie.

TNO heeft expertises gecombineerd op het gebied van energie, technologie, economie, gedrag en sociale innovatie. De energietransitie is dermate ingrijpend dat je die vanuit verschillende invalshoeken moet benaderen en disciplines moet samenbrengen om effectieve, integrale oplossingen  aan te kunnen bieden.

Wat TNO met deze scenario’s presenteert zijn geen blauwdrukken. Niemand weet hoe de wereld er over zoveel jaar uitziet. Maar we schetsen in deze scenario’s relevante ontwikkelingen met als doel om het denken hierover te stimuleren en het debat in brede zin te faciliteren. En daarvoor levert TNO wetenschappelijk gevalideerde inzichten aan. Wij maken geen keuzes, dat is aan de politiek.

Kosten duurzaam energiesysteem lager

In beide energiescenario’s worden de doelstellingen voor broeikasgasreductie gerealiseerd. De kosten van het toekomstige energiesysteem zijn zelfs lager dan wanneer dat niet klimaatneutraal zou worden.

Dat is te verklaren uit de toenemende elektrificatie van de industrie, mobiliteit en gebouwde omgeving die nu vooral op fossiele energie draaien en doordat duurzame elektriciteit steeds goedkoper wordt.

In bijna alle sectoren wint elektriciteit aanzienlijk in belang. En in 2050 is nagenoeg alle elektriciteit afkomstig uit wind en zon, waarvan de kosten nog verder zullen dalen.

Als er geen doelstellingen zouden zijn voor CO₂-reductie de komende decennia blijft ons land sterk afhankelijk van import van fossiele brand- en grondstoffen, waardoor de jaarlijkse systeemkosten meer dan tien miljard euro hoger liggen dan in het ADAPT-scenario van TNO.

Vergeleken met ADAPT dalen de kosten in het TRANSFORM-scenario vanaf 2030 nog meer, omdat hierin de vraag naar energie afneemt. In beide scenario’s dalen de kosten van duurzame energietechnologie. Die ontwikkeling hebben we eerder gezien bij zonnepanelen, windturbines en batterijen.

Doelgericht innovatiebeleid

In de loop van de tijd kan blijken dat bepaalde aanpassingen van het energiesysteem minder makkelijk zijn te realiseren of dat technologische oplossingen maatschappelijk minder gewenst zijn. Ook dan blijft een klimaatneutraal energiesysteem realiseerbaar, maar het beperken van duurzame opties leidt wel tot hogere kosten. Door een doelgericht innovatiebeleid is de ontwikkeling van technologieën te versnellen, waardoor de kosten voor het toekomstige energiesysteem significant lager kunnen uitvallen.

Aandeel elektriciteit verveelvoudigd

Beide scenario’s laten zien dat het aandeel elektriciteit in het aanbod van energie gaat verdubbelen of zelfs verdrievoudigen tot ruim 70% in 2050. Sectoren die nu vooral zijn aangewezen op fossiele brandstoffen, zoals industrie, gebouwde omgeving en transport, gaan veel meer elektriciteit gebruiken. In dat jaar is ook nagenoeg alle elektriciteit afkomstig uit zon en wind (99%).

Andere duurzame bronnen die in 2050 een belangrijke rol spelen zijn geothermie voor verwarming van huizen en gebouwen. Biomassa is vooral van belang voor de industrie en voor het maken van transportbrandstof. De gebouwde omgeving en de agrarische sector maken onder meer gebruik van restwarmte uit de industrie. Waterstof wordt vooral toegepast in de industrie en voor transport.

Onzekerheden benoemen

De scenario’s benoemen onzekerheden zoals de vraag of we zelf kunnen voorzien in de vraag naar waterstof en onze productie deels exporteren of dat we die moeten importeren. De internationale handelsprijzen zijn hierbij bepalend, vooral bij de inzet van waterstof voor zwaar transport.

Ook het wel of niet opslaan van CO₂ bij productie van blauwe waterstof die uit aardgas wordt geproduceerd is van invloed. Zonder deze afvang en opslag is productie van groene waterstof met electrolysers noodzakelijk.

ADAPT: bestaand systeem optimaliseren

In het ADAPT-scenario schetst TNO een toekomstbeeld voor de periode 2030-2050 waarin de CO₂-emissies met 95% dalen. Hierin kiezen Nederlanders voor behoud van werkgelegenheid en comfort. Duurzaamheid vinden zij dan minder belangrijk.

Om de doelstellingen toch te bereiken wordt het bestaande energiesysteem geoptimaliseerd, waarbij de overheid sterk sturend optreedt in de te maken keuzes door burgers en bedrijven. Er zijn weinig maatschappelijke bezwaren tegen de forse import van biomassa en het gebruik van fossiele brandstoffen waarbij de CO₂ wordt afgevangen en opgeslagen.

TRANSFORM: verduurzaming door gedragsverandering

TRANSFORM is een toekomstbeeld waarin Nederland voorop loopt als het gaat om klimaat en duurzaamheid. Onze kennisinstellingen en innovatieve bedrijven werken samen in de ontwikkeling van een schone en energiezuinige economie. Ook burgers dragen hun steentje bij door milieubewust gedrag en duurzame initiatieven.

De overheid stimuleert dat alles. Het gevolg is een afnemende vraag naar energie bij mobiliteit, industrie en de agrarische sector. In dit scenario, waarbij in 2050 de CO₂-emissies ook met 95% dalen, is geen draagvlak voor afvang en opslag van CO₂ en is de import van biomassa beperkt.

Aanknopingspunten voor voeren energiebeleid

In beide scenario’s is de ontwikkeling van bevolkingsgroei, bbp en prijzen van fossiele en duurzame brandstoffen en kosten van technologieën hetzelfde gehouden. De scenario’s zijn doorgerekend waarbij de ontwikkeling van de energievraag, beschikbaarheid van een aantal technologie-opties verschilt voor beide scenario’s.

Dat resulteert in projecties voor de jaren 2030, 2040 en 2050 uitgedrukt in technische en economische parameters. Door vervolgens kosten van specifieke technologieën, beschikbaarheid van technologie-opties en prijzen voor invoer van duurzame energie te wijzigen is inzicht verkregen in de onderliggende mechanismen. Deze inzichten bieden aanknopingspunten voor het voeren van energiebeleid.