Accu’s aan de Boom der Illusie
Dinsdag 1 maart 2016
Een gastbijdrage van Jeroen Hetzler
Welke jubelende verhalen mochten wij de laatste weken lezen en horen over het wonder dat accu’s van elektrische auto’s schijnen te kunnen verrichten om tekorten in de elektriciteitslevering aan de huishoudens op te vangen. Eindelijk is dan toch de doorbraak bereikt bij de oplossing van het probleem van opslag van elektriciteit (buffering), zo lijkt het. Bedoeld is opslag van elektriciteit voor particuliere huishoudens d.m.v. particuliere zonnepanelen in tijden van tekorten. Gesuggereerd wordt energieonafhankelijkheid waar het elektriciteit betreft. Is dit wel zo of is dit weer een nieuwe loot aan de Boom der Illusie in het Groene Paradijs?
Onze overheidsdienaren, die natuurlijk niet betaald worden voor kritisch rekenwerk, produceerden deze zoveelste gedroomde routekaart naar het Groene Paradijs (onderaan als PDF te downloaden). (1)
We duiken zelf maar eens in de cijfertjes. Het Nederlandse elektriciteitsverbruik is thans 116,8 TWh. Om dit te kunnen opwekken is een nominaal vermogen van 13,33 GW nodig. Hiervan komt 21% voor rekening van de Nederlandse huishoudens = 2,8 GW.
Kort geleden nu verscheen onderstaand artikel naar aanleiding van een bericht over de groei van het park van elektrische auto’s. (2)
Het beoogde aantal echt elektrische auto’s wordt voor nog geen 50% gehaald. Thans is dit aantal 9200 exemplaren. Interessant is te kijken hoe het zit met die transitie d.m.v. opslagcapaciteit van elektrische auto’s. Dit is wat de auteur Hugo Matthijssen van het laatst genoemde artikel er o.a. achteraf verder over schrijft.
Er zijn elektrische auto’s met een verschillen wat accucapaciteit betreft.
Enkele voorbeelden:
Smart 18 kwh
Mitsubishi i mev 17 kwh
BMW i3 22 kwu
Renault zoe 22 kwh
Tesla 85 kwh
Praktisch zal ik uitgaan van de middelste waarde van 22 kWh waarbij er minder Tesla auto’s zullen voorkomen met een grote capaciteit en meer kleine auto’s met een capaciteit van rond de 17 kwh.
De totale capaciteit in de folder is 9200 x 22 kWh = 202.400 kwh is 202,4 MWh
Een 2e aanname is dat we de accu nooit leegtrekken. Je kunt ongeveer tot 90% kunt gebruiken je zult altijd met wat stroom de paal moeten halen zodat 182 MWh beschikbaar is voor aandrijving.
Dat is de bruikbare capaciteit voor aandrijving van elektrische auto’s op het moment dat ze allemaal volgeladen zijn. In de praktijk is dat niet zo.
(1) https://www.rijksoverheid.nl/documenten/rapporten/2016/01/18/energierapport-transitie-naar-duurzaam
(2) https://www.groene-rekenkamer.nl/5334/sprookjes-rond-elektrische-auto-doorgeprikt/
In dit stadium bezie ik dat autopark zoals Admiral Dönitz (opperbevelhebber van de Kriegsmarine tijdens WO 2) het minimum aantal onderzeeboten van zijn vloot onderzeeboten bezag om een redelijke kans te maken de onderzeebootoorlog. Het was simpel: een derde in onderhoud en reparatie, een derde op weg van en naar het patrouillegebied en de rest deed waarvoor bestemd: 33% vocht. In dit geval dus afgerond 1/3e x 182 MWh = 60 MWh effectief beschikbaar. Of…? Zonnepanelen? Hoe leveren die dan s‘nachts? Die onderzeeboten voeren wel ’s nachts. Realistischer is dan ook om die 60 MWh te halveren tot 30 MWh. Dit is per voertuig 30 MWH/9.200 = 3,3 KWh.
Hugo Matthijssen vervolgt:
Nu zitten er nog twee adders onder het gras en dat is het feit dat Li ion accu’s een beperkt aantal laad en ontlaad cycli kunnen hebben en de accucapaciteit in de loop van de tijd tussen nieuw en versleten ook nog eens achteruit gaat.
Dat kan wel 40% zijn.
Een ander probleem is dat koude accu’s ook nog eens een sterk verminderde capaciteit in de winter hebben.
Wat hou je dan nog aan buffer voor piekopvang over.
Ik denk dat je gemiddeld uitkomt op een buffercapaciteit die ergens tussen 20 en 30 Mwu zal uitkomen.
Als we de jaarlijkse behoefte van de huishoudens herleiden tot gemiddelde permanente behoefte per uur, dan wordt dit 2,8 GWh (vermogen 2,8 GW). De ‘vloot’ daadwerkelijk bufferende elektrische auto’s dient dan permanent te bestaan uit: 2,8 GWh/3,3 KWh = afgerond 850.000 auto’s. Indachtig de berekening van Dönitz moet dan de gehele ‘vloot’ bestaan uit 2,6 miljoen elektrische auto’s.
Rijst de vraag wat dit allemaal kost, exclusief de kosten van zonnepanelen aan investering en subsidie? Een batterijpakket kost volgens de ANWB € 20.000. dan hebben we het over € 52 miljard investering waar een Li-ion batterij bovendien na 5 jaar aan vervanging toe is (3) (4). Nog eens iets anders dan de 60 jaar van een gebruikelijke centrale.
Elk weldenkend mens zal bij het lezen hiervan vragen stellen. Die zijn er, maar één ervan kan wel eens over het hoofd worden gezien. Elektrisch rijden is gestimuleerd door allerlei belastingvoordelen, subsidies en ontheffingen. Dit staat in schril contrast met de toenemende onvrede over het imago van Nederland als belastingparadijs voor buitenlandse bedrijven en met de aantijgingen dat fossiel zwaar gesubsidieerd zou zijn met precies eendere ontheffingen en belastingvoordelen. Hoe zit het nu opeens met het beginsel van gelijke monniken, gelijke kappen?
Een andere interessante vraag is of voor die politieke plannen wel voldoende lithium beschikbaar is. Hierover is het volgende geschreven (5) :
(3) http://www.anwb.nl/auto/themas/elektrisch-rijden/elektrische-autos/accus-techniek-en-kosten
(4) https://nl.wikipedia.org/wiki/Lithium-ion-accu
(5) http://www.amt.nl/techniek/nieuws/2010/9/raakt-lithium-voor-accuproductie-snel-op-10110326
Toch eindigt het rapport met een bezorgde noot. En wel de aanbeveling om eenzelfde onderzoek los te laten op andere grondstoffen die voor elektrisch rijden belangrijk zijn. Hoe zitten we met koper voor elektrisch draad? Hoe zitten we met kobalt, voor accu’s en magneten? En wat te denken van neodymium, broodnodig voor sterke magneten in elektromotoren? Daar krijgen onze kinderen nog eens heel diepe zorgen over, als wij gezorgd hebben dat er nog wat olie voor ze overblijft.
Ook dit voorbeeld is op zijn plaats bij de wereldvraag (6) :
Vergeet ook de 45 miljoen ton lithium niet voor de autobatterijen (jaarproductie 25 duizend ton, geschatte totale wereldreserve 27 miljoen ton). Zo blijft er weinig over voor laptops, mobieltjes en vliegtuigen. Alternatieven? Zijn er vaak niet en als ze er al zijn worden ze binnen de kortste keren net zo schaars. Recycling? Goed idee, maar gebeurt veel te weinig, kost massa’s energie, en dan nog moet het spul eerst gewonnen worden.
En wat betekent dit alles nu voor waar het allemaal om gaat: CO2 en catastrofale opwarming. De Rijksdienst voor ondernemend Nederland spreekt over een jaarlijkse vermeden CO2 -emissie van 0,5 megaton (kader bladzijde 5) (7)
Dit betekent 0,0014% o.b.v. de mondiale emissie (35.498,7 Mton) (8)
In datzelfde kadertje is verder vermeld: Een meer onafhankelijke positie van fossiele brandstoffen: scheelt 1 miljoen vaten olie.
Nergens staat per jaar of per dag, maar ik ga uit van per jaar. Hoe zit het met Nederlandse consumptie van olie? Die is 866.000/dag = 316 miljoen vaten per jaar (bron: voetnoot 8). Dan komt 1 miljoen besparing te staan op 0,32%. Is dit niet een al te optimistische suggestie van onafhankelijkheid van fossiele brandstof?
En dan tot slot de Steen der Wijzen: het effect op de catastrofaal geachte opwarming van de aarde. (9)
Het sleutelgetal (hoeveel opwarming per ton CO2 emissies) is dit:
5.65851 x 10E-13 °C/ton CO2
Daarna gaat de berekening als volgt:
500.000 x 5,65851x 10E-13 ºC = 2,8 x 10E-7 °C temperatuurdaling. Is dit dan de redding van onze planeet?
Sprekend over de energietransitie mag je je afvragen waar wij in dit land in vredesnaam mee bezig zijn. Het gaat hier om 21% van het elektriciteitsgebruik. Bij 100% van dat gebruik blijven de effecten op de mondiale CO2-emissie en dito temperatuur nog steeds dwergachtig, maar voor de kosten geldt juist het tegenovergestelde. En dan hebben we het over nog maar 13% van het totale energiegebruik!
(6) https://www.groene-rekenkamer.nl/webshop/global-resource-depletion/
(7) http://www.rvo.nl/sites/default/files/bijlagen/Plan%20van%20aanpak%20-elektrisch%20rijden%20in%20de%20versnelling-.pdf
(8) http://www.bp.com/en/global/corporate/energy-economics/statistical-review-of-world-energy.html
(9) http://www.worldclimatereport.com/index.php/2009/04/30/what-you-cant-do-about-global-warming/
Nogmaals, waar is men in dit land in vredesnaam mee bezig? Het is soms beangstigend te constateren hoezeer gezond verstand is zoekgeraakt. Het is alsof de Groene Kerk, als variant op de brandstapel, Nederland dwingt zichzelf aan de Boom der Illusie op te hangen.
