Dunkelflaute: grijze lucht, grijze stroom
Het maakt niet uit of je onder een steen leeft of erboven, aan beide zijden is het kil, donker en grijs deze weken. Elektriciteit opwekken met zon en wind valt aardig tegen. Toch hebben we nog gewoon stroom. Wat doet dit weer met de elektriciteitsmarkt en wat zijn de gevolgen?
December is dit jaar uitermate rustig en donker. Niet alleen rond de Noordzee, ook Centraal Europa tot tegen Rusland aan heeft al geruime tijd last van het ene na het andere persistente hogedrukgebied dat ons in het ENTSO-E CE-netblok al weken trakteert op een strike van grijze dagen. De Duitsers noemen dit weertype waarbij de atmosfeer een soort vastloper heeft dunkelflaute. In Nederland heeft het KNMI de statistieken er eens bij gepakt en er worden geen somberheidsrecords gebroken, maar wel hadden we in het midden van de maand te maken met een volledig zonloze periode van tien dagen. Dat was al sinds 1993 niet meer gebeurd. Met zulk somber en ook windstil weer valt er weinig energie of elektriciteit te halen in de omgeving. Nu we steeds meer elektriciteot opwekken met zon en wind is dit weertype een toenemend probleem. Hoe houden we het (kunst)licht aan?
Hoge prijzen per MWh
Eerst zijn er die hoge prijzen. Op de handelsmarkt voor elektriciteit was er de afgelopen weken nu en dan een hoge of zeer hoge prijs voor een megawattuur (MWh) elektriciteit. Dat is logisch, want als iets schaars is wordt het duurder. Bepaalde afnemers kiezen eieren voor hun geld of producenten zetten duurdere productiemethoden in die anders niet lonend zouden zijn om te gebruiken. Oliestook is er zo eentje. Dat hebben we in Nederland en België niet meer voor grote toepassingen, maar elders in Europa zijn er nog wel oliecentrales. Meestal kwijnen die omdat het verstoken van olie veel duurder is dan bijvoorbeeld gas of laat staan elektriciteit van een zonnepark. Maar op dit soort momenten kan het toch nog uit om olie te stoken.
Normale handelsprijzen zwabberen (met een forse marge) tussen meestal veertig en tachtig euro voor een kale MWh op de spotmarkt. Wanneer de prijzen naar driehonderd euro gaan op de groothandelsmarkt mag je je als consument in je handen knijpen met een vast contract. Dat geldt niet voor grote afnemers zoals de industrie. Met zulke joekels van prijzen zullen grootverbruikers hun berekening maken en concluderen dat het goedkoper is om soms met opzet niet te produceren. Het kale verlies door stil te liggen is dan kleiner dan het verlies dat zou moeten worden genomen wanneer de hoofdprijs voor elektriciteit moet worden betaald. Smelters, zoutwinners en soms ook gemalen kunnen dit enigszins doen, die laatste doordat het tijdens hogedrukweer zonder wind ook niet veel regent. De petrochemie, datacenters en vervoersbedrijven zoals de NS hebben die keuze niet en zij betalen fors.
Het is wat kil buiten, maar echt winterkoud is het niet in Europa. Dat scheelt, anders was de stroomvraag nog hoger geweest. Wanneer half Europa een week in de greep is van zo’n kleverig hogedrukgebied waarin de bewolking niet wil oplossen kunnen we niets beginnen met windparken en zonneparken. Resteren thermische methodes, nucleair, en waterkracht. Batterijen waarin we in betere tijden stroom kunnen opslaan om het tijdens dunkelflautes te gebruiken zijn nog toekomstmuziek, en nog twee of drie ordegroottes buiten de schaal die nodig zou zijn.
Gechagrijn tussen de fjorden
Het is aan de vrije markt en niet aan de netbeheerders om te bepalen hoe die balans tussen thermisch, nucleair en waterkracht precies komt te liggen. Wel hebben netbeheerders er indirect invloed op door technische beperkingen. Een voorbeeld treffen we in Noorwegen, een land dat vrijwel zijn volledige opwek met waterkracht doet. Stuwmeren en pompmeren doen het ook als het saai weer is en juist over Scandinavië trokken nog wel depressies zodat het er ook regenen wou en de stuwmeren nu en dan een verse plens water krijgen. Je zou zeggen, Noorwegen zit niet alleen op granieten bergen maar ook op gouden bergen.
Helaas, te kort door de bocht. Het lange smalle land is opgedeeld in vier handelsblokken of bid zones. Ook in zuidelijk Noorwegen heeft men elektrisch honger en via interconnectors met Zweden, Denemarkem, Duitsland, Nederland en het zeer hongerige Engeland (waar afgelopen jaar juist de laatste kolencentrale sloot) worden de hoge prijzen op het Europese vasteland ook op de Noorse handelsmarkt opgedrongen. Zo koopt de markt bijna alle mogelijke hydropower op, waardoor zelfs voor de zuidelijke Noren zelf elektriciteit net als verderop in Europa duur wordt.
Dat bevalt de Noren maar niks, gezien een paar nieuwsberichten over gemopper en over de begeerte tot het geforceerd losnemen van de Cross-Skagerak interconnector met Denemarken. Dan maar gewoon méér hydropower in de markt stoppen gaat ook niet: de verbindingen tussen Noord- en Zuid-Noorwegen hebben maar beperkte capaciteit en dat geldt ook voor de Zweedse collegaverbindingen. Alle stuwmeren op standje max en even een week enorm binnenlopen is dus niet zomaar mogelijk omdat er niet genoeg transportruimte is tussen noord en zuid, zodat het vermogen alsnog Europa slechts deels kan bereiken. Netbeheerder StatNett en evenknie Svenska Kraftnätt zullen dit met kromme tenen aanzien.
Net de kolenkachel uitgezet, krijg je dit
Het is gelukkig nog niet zo dat de stroommarkt wanhopig wordt, maar we zien wel echte effecten. We noemden het al even, de Britten. Zij hebben weten te doen wat Nederland en Duitsland ondanks onze hoge woorden niet is gelukt: Groot Brittannië heeft na anderhalve eeuw continu kolen stoken afgelopen jaar hun laatste kolencentrale gesloten. Een eiland heeft beperkte verbindingen met het Europese vasteland (een handvol HVDC-kabels, zeven tot acht GW) en omdat op het vasteland aan het andere uiteinde van die interconnectors de stroomprijs ook hoog is zit Engeland extra in de penarie. Als er een beetje wind is doen de vele offshore windparken van Engeland nog wel wat, maar dat is onvoldoende. Alles wat er nog staat aan thermisch vermogen (gas, olie, soms biomassa), alles dat maar iets kan verbranden om stoom en daarmee stroom te maken, alles draait. Onderhoudsschema’s zijn al zodanig aangepast dat men in de winter minder vaak een eenheid hoeft stil te leggen, maar in dit soort omstandigheden zal men ook gepland maar niet-noodzakelijk onderhoud uitstellen. Just keep on running, don’t touch it, zo is de situatie.
Dat is geen bevorderlijke situatie voor de duurzaamheidsdoelstellingen. Op nucleair na is iedere thermische methode een uitstoter van kooldioxide. Ook biomassa, ook al kan je daar een boom over opzetten omdat diezelfde boom er recent voor is gekapt zodat het om zogeheten ‘korte kringloop’-koolzuur gaat. We zien in de winter normaal gesproken dat windenergie het aardig doet en dat verder vooral thermische methoden populair zijn. Dat is niets bijzonders, ook voor de opkomst van zon en wind werd elektriciteit grotendeels thermisch opgewekt. De grootste verandering in de winter is dan ook een grotendeels papieren kwestie. Doordat in de zomer hernieuwbare methodes goedkoper zijn dan thermische methodes wordt het bestaande thermische park minder rendabel en ook veroudert het. Immers, als je er in de zomer verlies op draait, moet je in de winter niet alleen je hele jaar goedmaken, maar ook denk je wel drie keer na als investeerder voordat je tegen de ontwikkelingen, de publieke opinie en zelfs tegen het verstand in (koolzuur is gevaarlijk) alsnog een paar fikse thermische eenheden bouwt.
Moreel probleempje met de kerstlampjes
Toch zien we deze weken dat we nog lang niet zonder fossiele brandstoffen in thermische methodes kunnen. Met duister weer redt Europa het beslist niet op alleen hydropower en nucleaire stroom. We zien wat knelpunten richting Engeland en tussen Scandinavië en het centrale vasteland. Maar verder zien we dat het Europese koppelnet eigenlijk helemaal niet zo nerveus wordt van dunkelflaute: normaal gesproken wordt er vanuit Noord- en West-Europa op zonnige dagen met wind enigszins geëxporteerd naar Oostelijk Europa. Deze weken is dat andersom, want in het oosten van Europa heeft hernieuwbare energie nog niet zo’n vlucht genomen zodat in Tsjechië, Slowakije, Polen en de Balkan de thermische centrales als vanouds draaien. Op de koolstofintensiteitskaart van electricitymaps.com zien we Polen bijna zwart kleuren.
De ongemakkelijke waarheid is dat landen met veel fossiele centrales deze weken niet alleen voor zichzelf stroom opwekken, maar ook zoveel als kan exporteren via het Europese koppelnet, om voor een klein deel onze gezellige kerstlampjes te laten branden in het vergroenende westen. Tja.. we zouden graag met een groener opgewekte boodschap het jaar uit willen gaan, maar aan het einde van de korte dagen is behalve de lucht ook de stroom op onze stopcontacten erg grijs.
Afbeeldingen
Header: masten op Hengelo Weideweg in de mist, door Michel van Giersbergen.
Artikel: KNMI-weerkaart met een hogedrukblokkade boven het centraal Europese vasteland, een weerkaart die de afgelopen maand op heel wat dagen er hetzelfde uitzag. Kerncentrale Doel vanaf een afstandje, door Michel van Giersbergen. Schermafbeelding van de koolstofintensiteit per bid zone. Grofweg: welk percentage van de elektriciteitsopwek per land is thermisch, minus nucleair. Kaart via electricitymaps.com, die overigens geen netkaarten aanbiedt maar meer om getallen draait. Wie niet kleurenblind is en goed kijkt ziet dat de meeste landen één bid zone zijn, maar dat sommige grote landen zoals Noorwegen, Zweden en Italië uit meerdere bid zones bestaan. Frankrijk valt uit de kleurtoon vanwege hun grote hoeveelheid kerncentrales.
