Opinie | Gerard de Leede is als themahoogleraar Smart Cities verbonden aan JADS; een samenwerking tussen Technische Universiteit Eindhoven en Tilburg University. Daarnaast is hij oprichter en vennoot van zonnepaneelproductiebedrijf Solarge
De regionale energiestrategieën (RES’en) bevatten meer plannen voor zon-PV dan voor windenergie. Minister Eric Wiebes (Economische Zaken en Klimaat, VVD) wil die verhouding samen met de regio’s opnieuw bekijken en ‘optimaliseren’, onder meer omdat die keuze zou leiden tot hogere kosten.
Als we kijken naar de leercurves van zon-PV versus windenergie, dan leren we dat de kosten van zon-PV ook in Nederland sneller lager worden dan die van wind op land. Neem daarbij in ogenschouw dat gebouwen altijd een netaansluiting hebben en een eigen energieverbruik, en het ligt voor de hand dat de kosten van een route met de huidige RES’en veel gunstiger zijn dan de minister veronderstelt.
Inzicht in kostenontwikkelingen
De energietransitie stelt ons voor een complexe uitdaging. De tijd om hoge ambities te verwezenlijken is kort en het mag allemaal niet te veel kosten. De belangrijkste voorwaarde voor kostenbeheersing is een gedegen inzicht in kostenontwikkelingen en de technisch-economische basis daarvoor. Omdat we de transitie niet ‘overnight’ kunnen uitvoeren, moeten we rekening houden met wat in de komende tien jaar zal veranderen.
Het potentieel van een duurzame technologie is nauw verweven met de snelheid van de ontwikkeling ervan. De belangrijkste vraag hierbij is of er sprake is van een ‘exponentiële technologie’. In dat geval ontwikkelt deze technologie zich niet in gelijke stappen over de tijd, maar dalen de kosten ervan veel sneller dan algemeen wordt aangenomen.
Een aantal technologische ontwikkelingen voltrekt zich exponentieel. Het meest bekende voorbeeld is de Wet van Moore uit de computerindustrie, die voorschrijft dat computerchips elke twee jaar twee keer zo snel worden bij een gelijkblijvende prijs.
De impact van leercurves
Ook een aantal technologieën in de energietransitie groeit exponentieel. Eén van de eenvoudigste manieren om deze wetmatigheid uit te drukken is door de prijsdaling te berekenen bij een verdubbeling van de gerealiseerde wereldwijde afzet. De kernvraag is hoe die prijsdaling zich verhoudt tot de tijd die nodig was voor deze verdubbeling.
Deze prijs- en snelheidsontwikkelingen vormen de zogenoemde leercurven. De beschikbaarheid van leercurven maakt wereldwijde prijsdalingen heel goed voorspelbaar. In de onderstaande figuur, op basis van een studie aan JADS, is voor de periode 2020-2030 inzichtelijk gemaakt wat de leercurves zijn van een aantal interessante technieken voor de energietransitie. Dit is gedaan op basis van een prijsindex.
Welke technologieën zijn voorspelbaar exponentieel?
Of een technologie exponentieel is, of zal worden, hangt af van de mondiale opschaling van productievolumes. Indien er geen schaarste is aan bepaalde grondstoffen, zal efficiency door grootschalige productie in grote mate aan kostendalingen bijdragen.
Een veel belangrijker en principieel effect is van technische aard. Technologische verbeteringen op microscopisch niveau hebben veel meer potentieel tot kostenreductie dan verbeteringen aan fysiek grote producten. Dat is zeker het geval met de kennisexplosie van de laatste decennia. Daarom zullen verbeteringen zoals die plaatsvinden bij zonnecellen en batterijcellen veel sneller en verder gaan dan verbeteringen aan pompen, leidingen, funderingen, masten en overbrengkasten.
Voorspellingen volledig uitgekomen
Leercurves zijn goed op te stellen op basis van historische gegevens en analyses van nieuwe ontwikkelingen in de sector, die in de wereldwijde laboratoria voorhanden zijn. Vaak hebben nieuwe technieken zo’n twintig jaar nodig voordat ze commercieel worden toegepast. Dat maakt de trend voorspelbaar.
Deze ontwikkeltijden kunnen nog verder worden verkort als er mondiaal een focus is op de toepassing van kennis en middelen. Deze verborgen kracht is duidelijk zichtbaar geworden in de snelheid waarmee de vaccins tegen het coronavirus worden ontwikkeld.
De afgebeelde grafiek toont dat de kostendalingen van zon-PV en batterijtechnologie veruit het grootst zijn. Momenteel dalen de prijzen ervan jaarlijks met respectievelijk 8% en 10%. Voorspellingen op basis van leercurven van meer dan tien jaar geleden zijn volledig uitgekomen.
Beleid is te statisch
Omwille van de grote verschillen in leercurves is er veel selectiever, gedurfder en gefocust beleid nodig. Gedurfder want beslissingen moeten worden gebaseerd op toekomstige ontwikkelingen uit leercurves. Die kennen een hoge mate van zekerheid en impact zoals hiervoor betoogd.
De uitgangspunten van het huidige beleid zijn te statisch. De overheid laat het Planbureau voor de Leefomgeving wel uitrekenen hoe de kosten van de technologieën zich ontwikkelen, maar dan vooral om te bepalen hoe snel de subsidies kunnen dalen. Deze aanpak wordt gezien als kostenbesparend, maar verhoogt de kans op strategische fouten.
De vaak aangehaalde ‘alle beetjes helpen’- benadering bij CO₂-reductie is een voorbeeld van het denken over de transitieaanpak die echte impact frustreert. Het sluiten van politieke compromissen en het zoeken naar consensus, met als doel recht te doen aan alle technieken en belangen die zich aandienen, is onverstandig.
Wat valt er te winnen met meer progressieve beleidskeuzes ?
Leercurven kunnen ons helpen om lastige keuzes te maken, wat ons in staat stelt de energietransitie te versnellen tegen lagere kosten. Dat brengt me weer terug bij de discussie over de verhouding tussen zon-PV en windenergie in de RES-plannen.
Omwille van de ruime beschikbaarheid aan daken voor zon-PV enerzijds en de lange vergunningstrajecten en de groeiende weerstand tegen wind op land anderzijds, bevatten de RES’en veel meer zon-PV dan windenergie.
Minister Wiebes gaat hier krampachtig mee om, als je kijkt naar de leercurves van beide technieken. In de provincies Noord-Brabant en Limburg, en in delen van Utrecht, Gelderland en Overijssel, zullen de kosten voor zon-PV per MWh in circa vijf jaar onder die van wind uitkomen, blijkt uit een studie aan JADS. In een groot deel van het land, met uitzondering van de zeer windrijke zones, gebeurt dat een jaar later, in 2026.
Omslag nabij
Aangezien zon-PV na toekenning een realisatietermijn heeft van drie jaar voor installaties groter dan 1 MW (vier jaar in het vrije veld) en anderhalf jaar voor installaties kleiner dan 1 MW, zie je dat de omslag nabij is.
Zeker omdat windenergie niet jaarlijks terrein wint: oude molens worden vervangen of gestopt, maar procedures voor nieuwe windmolens zijn langdurig en per saldo stijgt de capaciteit niet altijd. Bovendien wordt wind hoogst zelden opgewekt waar het verbruikt wordt. Voor gebouwgebonden PV is dat veel en veel evenwichtiger.
Het is dus onverstandig om kritiek te hebben op RES-plannen waarin zon is oververtegenwoordigd ten opzichte van wind. Laten we onze klimaatkeuzes en economische kansen baseren op een gedurfde, vooruitziende blik.
Gerard de Leede is als themahoogleraar Smart Cities verbonden aan JADS; een samenwerking tussen Technische Universiteit Eindhoven en Tilburg University. Daarnaast is hij oprichter en vennoot van solarproductiebedrijf Solarge.