Delft Energy Initiative

Chris Hellinga
Wetenschappelijk Adviseur
Advisor Delft Energy Initiative
Lid stuurgroep Energie KIVI NIRIA
www.energie.tudelft.nl
www.kivisniria.nl/energie
| 1
Lions Club “Naar een duurzame energievoorziening” 9-4-2011
KIVI NIRIA
1. Rapport (2006-2008): Smart Energy Mix
2. Boekje 2010 : De energievoorziening
van Nederland. Vandaag (en morgen) ?
3. Toekomst – Het 3 scenario model
TU Delft
Delft Energy Initiative
Energy on the Campus
Energy Club
| 2
Lions Club “Naar een duurzame energievoorziening” 9-4-2011
Een beeld van Nederland op zon, wind
en biomassa
• Huidig energiegebruik: hoeveel, waarvoor?
• Trends tot 2050
• Groei
• Besparing
• Systeemveranderingen
• Energiebehoefte in 2050
• Aandeel elektriciteit?
• Invullen met zon, wind, biomassa + ……
| 3
Lions Club “Naar een duurzame energievoorziening” 9-4-2011
De inzet van energie is twee maal zo groot als de vraag van de Nederlandse eindgebruikers
| 4
Lions Club “Naar een duurzame energievoorziening” 9-4-2011
w
www.withouthotair.com
| 5
Lions Club “Naar een duurzame energievoorziening” 9-4-2011
Per sector
2008
Uranium
%
Warmte + bio
Steenkool
producten
(16%)
Aardgas
energie
afnemers
(49%)
Aardolie
internationale
lucht- en
scheepvaart
(20%)
conversieverliezen
(16%)
Elektriciteit
industrie
producten
16
bebouwde
omgeving
20
nationaal
transport
12
industrie
energievraag
13
land-/tuinbouw
3
1.
2.
3.
4.
5.
Transport (32%)
Industrie (29%)
Bebouwde omgeving (20%)
Conversieverliezen (16%)
Land en tuinbouw (3%)
internationale
lucht/
scheepvaart
20
conversieverliezen
16
100
| 6
Lions Club “Naar een duurzame energievoorziening” 9-4-2011
Toekomstige vraag; vb. bebouwde omgeving
2050
2008
%
industrie
producten
bebouwde
omgeving
16
energiedrager
overig fossiel
warmte + bio
20
functie
functie
apparaten
apparaten
inzet
energiedrager
toepassing
elektriciteit
nationaal
transport
12
industrie
energievraag
13
land-/tuinbouw
3
ruimteverwarming
& tapwater
ruimteverwarming
& tapwater
(<70 C)
aardgas
conversieverliezen
16
(-50% verwarming)
groei
20
39
kWh/p/d
warmte)
28
kWh/p/d
besparing
Isolatie
Isolatie
internationale
lucht/
scheepvaart
warmtepompen, enz
ipv gas
Isolatie
(-50%
warmte)
13
kWh/p/d
100
| 7
Lions Club “Naar een duurzame energievoorziening” 9-4-2011
systeemverandering
electriciteit
Energievraag (PJ)
Belangrijkste aannames
+ 0,68% / year
Groei
+0,4% per jaar (=+18% in 2050)
Besparing
Warmte bebouwde omgeving
Verbrandingsmotoren
Tuinbouw
Industrie
-50%
-20%
-25%
-25%
Systeemveranderingen
Laagwaadige warmte (<70C) : elektrisch (warmtepompen, aard- en restwarmte)
Licht wegvervoer
: elektrisch
| 8
Lions Club “Naar een duurzame energievoorziening” 9-4-2011
Transport per vervoerssegment
Nu geschikt voor elektrisch
transport
17 kWh/p/d
= 60% nationiale transport energie
= 25% totale transport energie
| 9
Lions Club “Naar een duurzame energievoorziening” 9-4-2011
Voortvloeiende ontwikkeling van de energievraag
Meer “energie functies”
Systeem
veranderingen
Besparingen
<- Industrie: -25%
<- Bebouwde omgeving
-50% warmte/m2
Warmtepompen,
xx ->
Electric transp.
<- Verbrandingsmotoren
-20%
(biomassa
conversie; ->
CCS)
| 10
Lions Club “Naar een duurzame energievoorziening” 9-4-2011
Toekomstige energiebronnen
Electriciteit
• Wind: 25% van jaargemiddelde electricitsvraag
• Zon-PV: in de zomer de overige elektriciteit
The rest (transportation/feedstock for chemical industry)
• Biomass
Wind: Factor 2
Zon: Factor 10
Monthly capacity factor of wind turbines in Germany Monthly solar intensityin London and Edinburgh
(source: ISET Wind Energy Measurement Network (2004)
(source: David MacKay, 2008)
=> “winter elektriciteitsgat” (18%) = (hier) fossiel (+CCS) / nuclear
| 11
Lions Club “Naar een duurzame energievoorziening” 9-4-2011
Inzet van bronnen 2050
159
159
| 12
Lions Club “Naar een duurzame energievoorziening” 9-4-2011
Inzet elektriciteit
Fossiel/
nucleair
10%
Elektriciteit
Aardolie
Aardgas (naar
eindgebruikers)
Lucht-/
scheepvaart
40%
Grondstoffen
Elektriciteit
"Biomassa"
Verliezen
Rest
4145 PJ = 193 kWh/p/d
3474 PJ = 160 kWh/p/d
2008
2050
Elektriciteit 2050
• absoluut 3* huidige inzet
• 30% voor biomassa conversie
• Wind + zon = 82%
• Seizoensinvloed:18% uit fossiel/nucleair (16 GW)
• Dit is 75% van huidige centrale opwekkingscapaciteit
| 13
Lions Club “Naar een duurzame energievoorziening” 9-4-2011
| 14
Lions Club “Naar een duurzame energievoorziening” 9-4-2011
| 15
Lions Club “Naar een duurzame energievoorziening” 9-4-2011
Conclusies
• De inzet van energiedragers in de NL economie is twee maal zo groot als de
afname door eindgebruikers
• In 2050 gebruiken we mogelijk 3 * zoveel elektriciteit als nu
• Wat “slechts” 50% van de nationale vraag naar energiedragers is
• Electriciteit kan (jaargemiddeld) duurzaam in NL worden opgewekt
• (Seizoens) fluctuaties hebben grote invloed op het energiesysteem.
Opslag, smart grids, (internationale) uitwisseling zijn belangrijk
• Biomassa zal belangrijk worden (zwaar transport (lucht, water, weg) en
grondstoffen. Ook inzetten op directe omzetting zonlicht->brandstoffen,
wind/nucleaire scheepvaart, … ?)
• Internationale afhankelijkheid zal blijven
| 16
Lions Club “Naar een duurzame energievoorziening” 9-4-2011
To think about …..
Energy savings are extremely important ….
| 17
Lions Club “Naar een duurzame energievoorziening” 9-4-2011
Vergroening chemische industrie
Innovatie met toegevoegde waarde
Building blocks bestaande Chemie
BIOMASSA
Bioraffinage
Fermentatie en andere processen
Funct. melkmoleculen zuur
Vergassing
zetmeel / suiker / lignocellulose
succinic
acid
azijnzuur
andere
Vergisting
Iso-butanol
Iso-butyleen
Paraxyleen
plastics, concerveermid. synthet.
verdikkings- plastics
polymeren
middelen
lijm
PET-flessen
Aerobic
An-aerobic
ethanol
methaan SNG
glycerol
Ethyleen
Reforming
Propyleen
Plastics,
surfactants,
wasmiddelen
Ton Runneboom KVIV Antwerpen Feb 10 2011
Plastics,
tapijt
kunstmest
methanol
=80% chemische
industrie
| 18
Lions Club “Naar een duurzame energievoorziening” 9-4-2011
Vergroening via ARG-etheenpijpleiding
Ton Runneboom KVIV Antwerpen Feb 10 2011
Lions Club “Naar een duurzame energievoorziening” 9-4-2011
| 19
The European Bulk Chemical industry needs Bio- Ethylene
| 20
Lions Club “Naar een duurzame energievoorziening” 9-4-2011