Met dit openbaar toegankelijke visualisatie-instrument kunnen gebruikers verschillende scenario's voor een groen en zelfvoorzienend energiesysteem met elkaar vergelijken.
Onderzoekers van de ETH Zürich en de TU Delft hebben een model ontwikkeld waarmee honderden scenario's kunnen worden gegenereerd die leiden tot een Europees energiesysteem dat in 2050 volledig groen en zelfvoorzienend is. De onderzoekers hebben hun resultaten beschikbaar gesteld op een interactief platform om een duidelijker beeld te geven van alle verschillende opties, en de afwegingen die daarbij zijn gemaakt.
Op dit moment is Europa voor ruim de helft van haar energiebehoeften afhankelijk van import uit andere landen - grotendeels in de vorm van fossiele brandstoffen zoals olie en gas. Na de Russische inval in Oekraïne is nu ook duidelijk geworden dat deze afhankelijkheid niet alleen het klimaat, maar ook de Europese veiligheid in gevaar brengt.
Zal Europa in de toekomst in staat zijn de invoer van energie helemaal af te bouwen? Zal het in zijn behoeften kunnen voorzien met uitsluitend eigen, hernieuwbare energiebronnen zoals wind- en zonne-energie? Een nieuwe studie van ETH-onderzoeker Bryn Pickering en zijn twee coauteurs van de TU Delft, Francesco Lombardi en Stefan Pfenninger, toont aan dat dit mogelijk is. Gebruikmakend van een modelbenadering - waarbij alternatieve technologieopties worden onderzocht en wordt nagegaan waar deze het beste kunnen worden ingezet - somt de studie meer dan 400 kosteneffectieve, koolstofvrije en zelfvoorzienende Europese energiesysteemontwerpen op.
‘Er blijkt, meer dan we ooit dachten, veel meer ruimte te zijn voor flexibiliteit in de manier waarop we tegen 2050 een groen, onafhankelijk energiesysteem in Europa kunnen realiseren,' legt Pickering uit. Deze systeemontwerpen verschillen aanzienlijk in detail, maar ze hebben allemaal één ding gemeen: ze steunen op een massale en snelle uitbreiding van fluctuerende hernieuwbare energie, met name wind- en zonne-energie. In de studie wordt geen rekening gehouden met de mogelijkheid om het systeem aan te vullen met energie uit stabiele, niet-fluctuerende fossiele brandstoffen, maar wordt wel geconcludeerd dat er voldoende flexibiliteit is in een hele reeks andere technologieën voor de omzetting, opslag en distributie van energie.
Een open-source energiemodel voor Europa
Om de verscheidenheid aan beschikbare opties te belichten, hebben de onderzoekers een high-resolution model voor het Europese energiesysteem ontwikkeld, dat zij openlijk beschikbaar hebben gesteld. Voor verschillende sectoren en regio's brengt dit model zowel de vraag naar als het aanbod van hernieuwbare energie, geproduceerd met gevestigde en reeds commercieel beschikbare technologieën, in kaart. Over een gebied dat 35 landen bestrijkt, consolideert het model de fluctuerende stromen van elektriciteit, warmte, waterstof, synthetische koolwaterstoffen en biobrandstoffen op uurbasis over een heel jaar.
Een open-source online platform laat besluitvormers, industrieanalisten en onderzoekers de vele beschikbare mogelijkheden met elkaar vergelijken. Om de schommelende stroomopbrengst van wind en zon te helpen beheren, kunnen de gebruikers van het platform de afhankelijkheid van hun voorkeursysteem van een reeks flexibele technologieën en balanceringsmechanismen - zoals opslagcapaciteit, biobrandstoffen, intra-Europese energiedistributie en de elektrificatie van vervoer en warmte - aanpassen. ‘Door deze factoren naar eigen wens te laten veranderen, kunnen gebruikers de complexe relaties en de bijbehorende afwegingen binnen het energiesysteem visualiseren,' zegt Stefan Pfenninger, assistent-professor aan de TU Delft en leider van het onderzoeksteam.
Afwegingen zichtbaar maken
Een besluit om het gebruik van biobrandstoffen te beperken, bijvoorbeeld, vereist een volledige elektrificatie van zowel verwarming als vervoer, waarbij elektrische voertuigen worden opgeladen op tijdstippen van de dag waarop voldoende elektriciteit beschikbaar is.
Stel echter dat het slechts haalbaar wordt geacht 50% van het vervoer te elektrificeren, dan zou de vraag naar synthetische brandstoffen, afkomstig van zowel biobrandstoffen als elektrisch afgeleide waterstof, drastisch toenemen. Om zo kosteneffectief mogelijk aan deze vraag te voldoen, moeten synthetische brandstoffen dan in de eerste plaats worden geproduceerd in landen waar elektriciteit het goedkoopst is, zoals in het Verenigd Koninkrijk, Ierland of Spanje. Dit zou betekenen dat de elektriciteitsproductie en de productie van synthetische brandstoffen in specifieke regio's worden geconcentreerd, wat inhoudt dat een groot deel van de Europese landen dan energie van elders op het continent zou moeten invoeren.
Verschillende opties hebben zeer uiteenlopende implicaties voor individuele landen. Er zijn bijvoorbeeld opties denkbaar waarbij een aanzienlijk deel van de waterstofproductiecapaciteit in Nederland wordt gesitueerd; maar er zijn ook scenario's mogelijk waarbij Nederland het grootste deel van zijn brandstof, elektriciteit of beide importeert.
Grotere flexibiliteit voor regionale scenario's
De resultaten van het model tonen ook een brede waaier van regionale en continentale opties wat betreft de plaats waar hernieuwbare energie en synthetische brandstoffen op kosteneffectieve wijze kunnen worden geproduceerd. In één denkbaar scenario zou een beperking van de energieopslagcapaciteit en een beperkt gebruik van biobrandstoffen een grote uitbreiding van de windkracht- en waterstofproductie in het Verenigd Koninkrijk en Ierland vereisen. Om de geproduceerde elektriciteit naar de rest van Europa te distribueren, zouden de transmissieverbindingen sterk moeten worden uitgebreid (zie het plaatje hieronder).
Voor elk scenario kan het interactieve visualisatie-instrument worden gebruikt om de energie- en technologiemix (links), de regionale spreiding van de waterstofproductie (midden) en de vereiste toename van interregionale elektriciteitstransmissielijnen te vergelijken.
De behoefte aan opslagcapaciteit en het gebruik van biobrandstoffen zou ook kunnen worden verminderd door een toename van zonne-energie in Zuid-Europa, op voorwaarde dat deze wordt aangevuld met windenergie van elders op het continent. Dit zou betekenen dat de waterstofproductie kan worden opgesplitst tussen noordelijke en zuidelijke hubs en dat de uitbreiding van het elektriciteitsnet gelijkmatiger kan worden verdeeld. ‘De mogelijkheid om de afwegingen tussen dergelijke verschillende alternatieven te vergelijken binnen één consistent analysekader is een van de voornaamste sterke punten van onze nieuwe methode,' zegt Francesco Lombardi, coauteur en ontwerper van het onderliggende gebruikte algoritme.
Een beter begrip van mogelijke energietoekomstscenario's
Het model en het online platform stellen onderzoekers en besluitvormers in staat de voorwaarden voor de totstandbrenging van een groen en zelfvoorzienend energiesysteem voor Europa duidelijker te analyseren, alsook de verschillende opties en afwegingen die daarbij een rol spelen. Het is nu bijvoorbeeld gemakkelijker om zowel de voor- als de nadelen te beoordelen van een bundeling van de energieproductie in slechts enkele regio's, in vergelijking met een meer gelijkmatige regionale spreiding.
‘De basisaannames van dit model zijn onderhevig aan een aantal onzekerheden,' zegt Pickering. ‘De 441 opties zijn dus vooral illustratieve weergaven van mogelijke toekomstscenario's die kunnen helpen bij het nú nemen van beslissingen, en moeten niet worden opgevat als voorspellingen.'
De vakbeurs voor wetenschap en technologie
Mogelijk door een piëzo-resistive druktransducers
Energy Storage en Power Electronics bundelen krachten
Interessante producten en ontwikkelingen zijn na twee jaar onderbreking weer te vinden op een afgesl..
Vacuüm een probleem bij luchtkoeling
VanLien/ABB Noodverlichting wijst de weg
Test je kennis & win een slipcursus!
Het doel van noodverlichting is eenvoudig: zorgen voor een veilige uitweg. Hoe regel je dat? Wat weet jij over noodverlichting? Test je kennis in de WegWijsQuiz van VanLien/ABB Noodverlichting. Je maakt dan kans op een slipcursus op Circuit Zandvoort. Naar de Quiz! >>
Alliander
Uitvoerder Elektrotechniek
Als Uitvoerder Elektro ben je klant- en resultaatgericht door een goed overzicht te hebben over de lopende werkzaamheden. Dit doe je door zowel met klanten, aannemers en collega's goed en duidelijk te communiceren en verwachtingen te managen. Er wordt van jou verwacht dat je storingen veilig en zo snel mogelijk oplost met jouw team van monteurs. Daarnaast verzorg je ook het onderhoud van het Liander net.
Lees meer >>
ASML - Veldhoven
Experienced Electrical Integration Engineer
Are you an experienced electrical engineer? And do you like to execute measurements on Electrical test set-ups & prototypes? Then our position of Electrical Integrator will be very interesting for you!
Learn more about this job >>
Application form >>
ASML - Veldhoven
Electrical Design Engineer
Are you an experienced electrical design engineer? Do you like to design complicated electrical systems? You'd better contact us today! As an Electrical Design Engineer, you design and maintain interconnections between boards, racks, cabinets, interconnect PCBA's, sensors and actuators.
Learn more about this job >>
Application form >>
ASML - Veldhoven
Management Assistant
Does assisting top managers in a dynamic, high demanding, international environment energize you? Then ASML is what you are looking for! Every day you use technology that contains microchips. From smartphones and laptops, to washing machines, credit cards and cars. ASML is the world leader of advanced technology systems for the semiconductor industry. Due to our growth we are continuously searching for new talent. We like to welcome pro-active team players and strong communicators who can deliver high quality services to our Management Support Organization (MSO). You will be part of a creative, dynamic work environment with encouraging management assistants. We have multiple opportunities for junior, mid-level and senior candidates.
Read more >>
Application form >>
AE Sensors - Dordrecht
Sales engineer
AE Sensors BV is een groothandel die ook totaaloplossingen levert en ontwikkelt. Wij zoeken een techneut die met passie voor elektronica en sensoren graag problemen oplost en uitdagingen zoekt. Daarnaast is flexibiliteit een absolute pré. Het kan zijn dat je op het ene moment op een offshore platform, een zeegaand schip of een kraan in de Rotterdamse haven staat, maar een paar uur later in de clean room van een chip machine fabrikant.
Lees meer >>
Connectoren en lintkabels van het merk CONNFLY
Overzicht van het aanbod voor toepassingen in de productie en industrie. Lees meer >>
Sinds 1999 waarborgt ICAPE Group de toelevering van printen en op maat gemaakte technische onderdelen voor grote spelers in de globale elektronica-industrie. Met bijna 3000 actieve klanten ontwikkelt het Franse bedrijf zich tot een van de gevestigde wereldleiders in zijn sector.
Lees verder
ICAPE Group ; Expert services supplier of customized PCBs and technical parts.
Bent u voldoende vertrouwd met PCB-ontwerp?
RS Components Nederland:
De rol van sensoren in IIoT - Sensoren zijn een sleuteltechnologie geworden. Lees in deze gratis whitepaper alles over de cruciale rol van slimme sensoren in het Industrial Internet of Things en lees meer over IIoT op de themapagina van RS Components.
Transfer Multisort Elektronik:
Hoe meet ik stroomverbruik - kom te weten hoe u zelf uw stroomverbruik thuis kunt meten!
RS Components Nederland:
Tussen leverancier en klant
RS Components is meer dan een webshop
Transfer Multisort Elektronik:
DC-spanningsomvormer - welke te kiezen?
Binder Nederland B.V.:
M16-connectoren
De perfecte oplossing voor toepassingen die veel contacten vereisen
Acal BFi:
5G voor uw project?
5G is er, maar wanneer kunnen we echt beginnen?
Transfer Multisort Elektronik:
Optische kabel - alles wat u moet weten
RS Components Nederland:
Als de winkel om de hoek
RS Components neemt veel werk uit handen
Transfer Multisort Elektronik:
Leds voor sterilisatie met UV-C-licht
Ontvang wekelijks het laatste nieuws uit uw vakgebied. Meld u hier aan voor de gratis nieuwsbrief. U wordt dan ook op de hoogte gehouden van het verschijnen van de nieuwe
e-zines.