Onderzoek naar het post-Russische pad van Duitsland voor energiebronnen

Emily Pickrell, UH Energy-wetenschapper

Duitsland wil zijn weg van Russisch gas versnellen en probeert snel beslissingen te nemen over brandstofbronnen voor de nationale veiligheid om dit te doen.

Het hoopt ook dat het een weg kan banen die het in staat zal stellen zijn milieuverplichtingen na te komen, door een snelle uitbreiding van hernieuwbare energiebronnen en een grotere invoer van aardgas uit vriendelijkere bronnen.

“De aanleg van elektriciteitsnetwerken, LNG-terminals en hernieuwbare energie moet op ‘Tesla-snelheid’ gebeuren,” zei De Duitse minister van Economische Zaken Robert Habeck tijdens een recente persconferentie.

Het zal een moeilijke evenwichtsoefening zijn, met bouwprojecten van miljarden dollars die normaal gesproken jaren duren om te plannen, toe te staan ​​en te bouwen, terwijl de komende winter slechts een handvol maanden verwijderd is.

Het eerste actiepunt van zijn plan is een snelle uitbreiding van zijn hernieuwbare activa.

Het is een plan dat goed past in de Duitse doelstellingen voor 2019 om de uitstoot van broeikasgassen tegen 65 met 2030% en tegen 88 met 2040% te verminderen. Sommige regeringsfunctionarissen praten ook over een nieuw doel om te proberen de 100% van zijn stroombehoeften voorzien met hernieuwbare energie door 2035.

En hoewel deze doelen ambitieus kunnen klinken, heeft Duitsland al een redelijke start.

Het genereert momenteel iets meer dan 40% van zijn elektriciteit uit hernieuwbare energie. De hernieuwbare bronnen zijn ongeveer de helft van wat de VS produceert en zijn goed voor 8% van de wereldwijde opwekking van hernieuwbare energie. Hernieuwbare energiebronnen zijn ook goed voor ongeveer 7% van het transport en 16% van de vraag naar verwarming en koeling, goed voor ongeveer 20% van het totale energieverbruik.

Het heeft laten zien dat het snel weet op te schalen, met een verviervoudiging van de hernieuwbare energieopwekking in de afgelopen tien jaar.

Dit geldt met name voor de Duitse onshore en offshore windparken. Eerder in het afgelopen decennium had Duitsland een van Europa's hoogste jaarlijkse groeipercentages voor hernieuwbare energie vanwege de snelle bouw van windprojecten, bijna 10% per jaar. Deze groei is de afgelopen vijf jaar echter aanzienlijk vertraagd, omdat lokale gemeenschappen zich hebben verzet tegen aanvullende projecten met meer lokale beperkingen op windturbines.

Tegelijkertijd zou Duitsland door een enorme uitbreiding van hernieuwbare energiebronnen nog steeds genoodzaakt zijn om een ​​gelijktijdige vermindering van zijn drie huidige bronnen van basislaststroom te vervangen: aardgas, steenkool en kernenergie. Traditioneel wordt basislastvermogen gebruikt om de betrouwbaarheid van een elektriciteitsnet te garanderen, zodat de lichten aan blijven en het elektriciteitsnet stabiel blijft, zelfs als de variabele wind en zonne-energie niet presteren. Duitsland's 25% reductie in windenergie de eerste helft van 2021 is een goed voorbeeld van de tekortkomingen die redelijkerwijs kunnen worden verwacht van het basislastvermogen.

Er zijn andere manieren om mogelijk basislastvermogen te vervangen - sommigen beweren dat: energieflexibiliteit biedt diezelfde stabiliteit, door een creatief gebruik van smart grid-technologieën, gas peaker-installaties, batterijen, vraagbeheer en regionale uitwisselingen. Toch moeten deze nieuwe benaderingen nog steeds worden ontworpen en getest, en in het geval van batterijen moeten ze vertrouwen op technologie die nog steeds volwassen wordt.

Er is een neiging om de uitdaging om het basislastprobleem aan te pakken te onderschatten als het gaat om hernieuwbare energiebronnen: het kan worden gezien in een tienpuntenplan dat onlangs is gepubliceerd door het Europees Internationaal Energieagentschap. Dit plan moest de Europese afhankelijkheid van Russisch aardgas binnen een jaar met meer dan een derde verminderen. Het plan gaat ervan uit dat hernieuwbare bronnen voldoende zal zijn om het machtsgat te vullen dat is achtergelaten door het ontbrekende Russische gas. Het legt echter niet uit hoe de benodigde aanvullende hernieuwbare opbouw zal plaatsvinden en hoe betrouwbaarheid in het systeem zal worden bereikt.

Eén ding is duidelijk, Duitsland zegt dat het niet nucleair zal zijn.

Er zijn nog steeds drie kerncentrales in bedrijf, maar ambtenaren hebben al gezegd: er zijn geen plannen om de levensduur van deze planten te verlengen om het verloren Russische gas in te halen.

Duitsland hoopt ook niet terug te komen op de stappen die het heeft gezet om het gebruik van steenkool te verminderen, maar zei eind maart dat het overweegt de uitfaseringstermijnen te verlengen. Voor de oorlog had zowel wetgeving als specifieke sluitingstermijnen vastgesteld voor zijn mijnen en fabrieken, met compensatie voor de getroffenen in de industrie.

De andere grote uitdaging is de tijd en investering die het Duitse elektriciteitsnet nodig heeft om de toename van hernieuwbare energie aan te kunnen. Toen bijvoorbeeld in West-Texas een hoge concentratie aan windenergie werd gebouwd, kostte het 8 miljard dollar extra en enkele jaren om de hoogspanningslijnen te bouwen die nodig zijn om de stroom over lange afstanden naar de vraagcentra te verplaatsen.

Toegevoegd aan de lijst van Duitslands energiedilemma is hoe de economie daarin meespeelt.

In die zin is de uitdaging voor Duitsland tweeledig. Ten eerste is de economie sterk afhankelijk van industrie en productie. productie is Duitslands belangrijkste industriesector en is goed voor 79 procent van de totale productie. Duitsland's industriële sector is goed voor 40% van de elektriciteitsvraag. Het grootste deel van zijn aardgas levert brandstof voor zijn industriële sector. Dit zal een uitdaging vormen om te vervangen, aangezien veel industriële processen enorme hoeveelheden energie nodig voor hun transformatieve processen.

De belang van de Duitse industriële sector niet te onderschatten: het drijft de Duitse economie, die de Europese economie drijft. En beperkingen op de kracht die dit beheert, zouden een wereldwijde impact hebben.

De tweede uitdaging zijn de toch al hoge stroomprijzen in Duitsland. In januari 2022 betaalden Duitse fabrikanten 25% meer voor stroom dan het jaar ervoor, een indicatie van hoe de sector de oorlogskosten al betaalt.

En het volgt op een jaar dat al een nieuw precedent had geschapen voor hoge stroomprijzen.

Een verschuiving naar 100% hernieuwbare energie voor stroom zal het waarschijnlijk allemaal veel duurder maken.

Duitsland heeft al uitgegeven meer dan $ 150 miljard aan zijn ambities op het gebied van klimaatverandering, voornamelijk voor het opschalen van hernieuwbare energie.

Een volwaardige overgang naar groene energie naar schatting de komende jaren meer dan $ 5 biljoen zullen kosten. Een aanzienlijk deel van die kosten komt van de hoogspanningslijnen die hernieuwbare energie nodig heeft. Het is vooral belangrijk voor Duitsland om deze lijnen aan te leggen, aangezien de belangrijkste hernieuwbare bron, wind, uit Noord-Duitsland komt, terwijl de vraag geconcentreerd is in stedelijke steden in het zuiden.

En dan zal er de missie zijn om het aan het publiek te verkopen dat het offer de kosten waard is.

Duitsland had een deel van de kosten in verband met zijn duurzame uitbreiding gefinancierd door middel van een door consumenten betaalde toeslag met hun energierekening. Het is niet populair geweest, waardoor Duitsers een aantal van de hoge elektriciteitsrekeningen in Europa hebben. De regering zegt nu de toeslag te schrappen.

Het is een hulp, maar verlaat Duitsland nog steeds met een aantal van de hoogste elektriciteitsprijzen ter wereld, een factor in het besluit van het Internationaal Monetair Fonds om vorig jaar de economische groeiprognoses van het land te verlagen.

Duitse Bundesbank was nog grimmiger, rekening houdend met de kosten van de oorlog en de daaruit voortvloeiende knelpunten in de toeleveringsketen. Het verkopen van de kosten van een snelle opschaling van hernieuwbare energiebronnen bovenop een mogelijke recessie zal nog moeilijker zijn.

Samengevat is het begrijpelijk hoe Duitsland in bed lag met Poetin en zijn goedkope gasbronnen, zelfs toen zijn autocratische neigingen steeds moeilijker te negeren werden.

Om zichzelf uit dat bed en zijn voeten uit de deur te krijgen, zal veel, veel meer nodig zijn dan alleen een snelle opbouw van activa. Het zal tijd, middelen en hoogstwaarschijnlijk het vermogen kosten om verstandig te kiezen tussen de minst slechtste opties.

Emily Pickrel is een ervaren energieverslaggever, met meer dan 12 jaar ervaring in alles, van olievelden tot industriewaterbeleid tot de laatste Mexicaanse klimaatveranderingswetten. Emily heeft gerapporteerd over energieproblemen uit de hele VS, Mexico en het Verenigd Koninkrijk. Voordat Emily in de journalistiek kwam, werkte ze als beleidsanalist voor het Amerikaanse Government Accountability Office en als auditor voor de internationale hulporganisatie CARE.

UH Energy is de hub van de Universiteit van Houston voor energie-educatie, onderzoek en incubatie van technologie, die werkt aan het vormgeven van de energietoekomst en het creëren van nieuwe zakelijke benaderingen in de energie-industrie.