Aardgas, kolen en olie

Fossiele brandstoffen – met name kolen, olie en aardgas – worden gebruikt voor het opwekken van elektriciteit, voor warmte (in industriële productieprocessen en ruimteverwarming in gebouwen) en voor transport. Ook dienen ze als grondstof voor verschillende producten zoals chemicaliën, plastics en staal. Fossiele brandstoffen waren, en zijn nog steeds, cruciaal voor het energiesysteem.

Over het algemeen zien we dat het aandeel van deze brandstoffen in de vraag naar primaire energie sinds de eeuwwisseling nog niet veel is veranderd. Hoewel nieuwe succesvolle hernieuwbare energietechnieken, aangevoerd door wind en zon-PV, hun aandeel vergroten en helpen om de energievoorziening te verduurzamen, leveren fossiele brandstoffen in 2021 nog steeds ongeveer 80% van het energieverbruik in de wereld, 67% in de EU en 86% in Nederland (zie afbeeldingen onderaan). Het globale energieverbruik is tussen 2000 en 2021 gestegen met 49%, en de verwachting is dat het verder toeneemt met 76% in 2050. Het primair energieverbruik in de EU27 is tussen 2000 en 2020 met 10% afgenomen; dat van Nederland met 4%. Vergeleken met de wereld en de EU heeft Nederland het laagste aandeel kolen in de energiemix en het hoogste aandeel aardgas.

In de EU zijn de sectoren transport en chemie de grootste verbruikers van olie als brandstof en als grondstof en lijken moeilijk over te kunnen schakelen naar alternatieven. Het aandeel fossiele brandstoffen neemt af van 80% in 2000 naar minder dan 70% in 2021. Terwijl het aandeel van kernenergie in de energiemix enigszins is afgenomen, neemt het aandeel van hernieuwbare energiebronnen wereldwijd, in Europa en ook in Nederland gestaag toe. Transport

Verbranding van fossiele brandstoffen is de grootste bron van CO₂-uitstoot die bijdraagt ​​aan het door de menselijke activiteiten versterkte broeikaseffect. Er zijn grote verschillen in emissiefactoren tussen de verschillende fossiele brandstoffen. Steenkool stoot de meeste CO₂ uit per eenheid energie, gevolgd door olie (ongeveer een derde lager dan steenkool) en aardgas (met ongeveer de helft van de uitstoot van steenkool). In verschillende landen zien we een verschuiving van kolen en olie naar aardgas als een manier om de uitstoot van broeikasgassen door fossiele brandstoffen te verminderen.

Tegelijkertijd is er een toenemend gebruik van goedkope steenkool, vooral in opkomende economieën. Aardgas verontreinigt de lucht en het klimaat een stuk minder dan steenkool. In internationaal perspectief kan de inzet van aardgas, ter vervanging van hout bij het koken, ontbossing voorkomen en een belangrijke stap vooruit zijn in termen van zowel lokale gezondheidsproblemen als internationale klimaatproblematiek. Dit maakt dat het gebruik van aardgas als fossiele energie vanuit milieu-oogpunt niet eenduidig goed of slecht is.

Extractie en verbranding van fossiele brandstoffen leiden ook tot andere emissies die schadelijk zijn voor de gezondheid en het milieu, zoals stikstofoxides, zwaveldioxide, fijnstof en toxische metalen zoals arsenicum, cadmium en kwik. Om negatieve effecten van klimaatverandering tegen te gaan, zijn overheden over de hele wereld nu bezig om de uitstoot van broeikasgassen door fossiele brandstoffen aanzienlijk te verminderen onder het mondiale KlimaatAkkoord van Parijs. Inspanningen om de uitstoot te verminderen zijn over het algemeen gericht op het vervangen van fossiele brandstoffen door hernieuwbare energiedragers, het verhogen van de energie-efficiëntie en het veranderen van de infrastructuur in sectoren zoals transport en de gebouwde omgeving.

Aangezien de verwachting is dat we nog geruime tijd afhankelijk zullen zijn van fossiele brandstoffen, wordt door sommigen gepleit voor extra maatregelen, zoals het opvangen van koolstof uit de lucht en die ondergronds opslaan. Dit wordt ‘koolstofafvang en -opslag (carbon capture & storage, ofwel CCS) genoemd. Er zijn wereldwijd enkele projecten op commerciële schaal die koolstofdioxide afvangen. Op dit moment verhinderen hoge kosten de toepassing van koolstofafvang. Ook zijn er kritische geluiden te horen over CCS in verband met de duurzaamheid van de CO₂-opslag en door het in stand houden van een op fossiele energie gebaseerde economie. CO₂-opslag en -hergebruik

De geleidelijke afbouw van fossiele brandstoffen brengt vele uitdagingen met zich mee, met name vanwege de sterke afhankelijkheid van veel economieën over de hele wereld van deze brandstoffen. Het wereldwijde investeringsklimaat voor verdere ontginning van fossiele brandstoffen verandert wel snel.

Enerzijds houden investeerders en de financiële sector nauwlettend de trends in de gaten die van invloed zijn op de snelheid en vorm van de wereldwijde energietransitie. Het betreft tal van ontwikkelingen: van subsidies voor hernieuwbare energie, belastingen op fossiele brandstoffen en de invoering van een prijs voor CO₂-emissies, tot de dalende kosten van hernieuwbare energie en energie-opslagtechnologieën, toenemende elektrificatie van het energiesysteem en het toenemende gebruik van elektrische voertuigen. Investeerders en de financiële sector willen hun aandeel verminderen in vervuilende activa en in investeringen die tijdens de energietransitie in waarde dalen en juist inspelen op beleidsverschuivingen die het relatieve concurrentievermogen van koolstofarme technologieën en diensten verbeteren. Maar ook de publieke opinie, zoals Urgenda en de rechtszaken aangespannen door Milieudefensie en de opstelling van institutionele actoren zoals pensioenfondsen zijn een belangrijke factor in het beperken van steun voor fossiele brandstoffen.

Sinds de vondst van het eerste aardgasveld in Slochteren in 1959 en de productie eruit sinds 1963, werden de meeste huizen en industrie in Nederland in hoog tempo aangesloten op het aardgas. Naast de productie van laagcalorisch gas uit het grote Groninger gasveld, wordt er ook nog hoogcalorisch aardgas gewonnen op andere locaties in Nederland en vanuit het Nederlandse deel van de Noordzee. De aardgasbaten uit de gaswinning zijn een belangrijke bron van inkomsten voor de Nederlandse overheid. Ook zijn er installaties die het hoogcalorisch gas kunnen omzetten naar laagcalorisch gas door middel van stikstofbijmenging. De gasbedrijven hebben de mogelijkheid om reserves aan gas ondergronds op te slaan om die snel beschikbaar te hebben tijdens piekvragen, bijvoorbeeld tijdens een koude winter.

In de afgelopen paar jaar is er veel publieke onrust ontstaan door de schade aan gebouwen als gevolg van aardbevingen die worden veroorzaakt door de winning van aardgas in Groningen. Dit heeft zijn weerklank gevonden in de nationale politiek. Als gevolg daarvan heeft de overheid besloten dat de gaswinning in Groningen versneld afgebouwd moet worden en in 2023 ten einde moet lopen.

Gaswinning uit Groningen was van grote betekenis voor de economische ontwikkeling van Nederland. In totaal is er tot nu toe ongeveer 2250 miljard m3 gas gewonnen uit Groningen. Dit is equivalent om ruim 1 miljard woningen gedurende een jaar van gas te voorzien voor verwarming, koken en badderen.

Stoppen met het gebruik van gas uit Groningen betekent een ingrijpende verandering in het Nederlandse energiesysteem. De trendbreuk was al eerder ingezet: sinds 2018 is Nederland een netto-importeur van gas geworden. Voor die tijd was Nederland een belangrijke exporteur van gas, met name naar de buurlanden Duitsland, België en Frankrijk.

Indien er meer aardgas uit het buitenland, wat hoogcalorisch is, wordt geïmporteerd ter vervanging van het Groningengas heeft dit geopolitieke consequenties en gevolgen voor de leveringszekerheid. Dit betekent ook dat er meer kwaliteitsconversie of meer omschakeling van laagcalorisch naar hoogcalorisch aardgas nodig zal zijn. Een lagere Nederlandse gaswinning heeft grote consequenties voor zowel de Nederlandse economie als de overheidsbalans: geld dat besteed wordt aan inkoop van gas uit het buitenland belandt immers niet in de Nederlandse economie en zal ook niet deels terugvloeien naar de overheid. Wanneer er volledig wordt gestopt met de inzet van gas, zal onder andere de energie–infrastructuur voor de gebouwde omgeving en voor de industrie op de schop moeten.

Nederland is door de uitbouw van de eigen gasinfrastructuur ook een belangrijk doorvoerland van aardgas, en recent van LNG, geworden. Aangezien Nederland geen eigen LNG-productiefaciliteiten heeft, dient het als doorvoerland van het LNG-deel wat niet wordt omgezet naar gas voor eigen verbruik of voor export. In de havens van Rotterdam en Eemshaven zijn er op- en overslaginstallaties voor LNG dat per gastankerschip wordt aangevoerd.

Zonder bijkomend overheidsingrijpen is de verwachting dat het binnenlands aardgasverbruik slechts geleidelijk zal afnemen. De Klimaat- en energieverkenning 2022 gaat uit van een daling van 12% tussen 2000 en 2020 en met nog eens 36% tussen 2020 en 2030. De grootste daling van het gasverbruik doet zich voor in de elektriciteitssector, gevolgd door de gebouwde omgeving. Om aan die binnenlandse vraag te blijven voldoen zal meer en meer gas geïmporteerd moeten worden.

Onderstaande figuur geeft de Nederlandse aardgasbalans weer sinds 1960, inclusief een doorkijk naar 2040 op basis van de laatste Klimaat- en Energieverkenning (KEV2022).

De afbouw van de winning uit Groningen en de huidige geopolitieke crisis heeft de aandacht gevestigd op de rol van gasopslag in de Nederlandse en Europese gashuishouding. Het gebruik van ondergrondse reservoirs als tijdelijke opslag voor gas is niet nieuw; al sinds het einde van de jaren’90 vindt er gasopslag plaats. In Nederland kennen we twee soorten gas: hoogcalorisch gas voor gebruik in elektriciteitscentrales en als brandstof en grondstof voor de industrie, en laagcalorisch gas, ook wel Groningenkwaliteit gas genoemd, voor gebruik in huishoudens, kleine industrie en de glastuinbouw. Voor beide soorten gas kent Nederland opslaglocaties. De Nederlandse ondergrondse opslagcapaciteit bedraagt ruim 14 miljard Nm3 waarvan tweederde voor laagcalorisch gas is. In Europa betreft het, op een paar uitzonderingen in Duitsland en België, ondergrondse opslagen voor hoogcalorisch aardgas.

De vulgraad van opslagen, die weergeeft hoeveel gas opgeslagen is voor later gebruik, kent een min of meer regelmatig jaarpatroon: in het late voorjaar en in de zomer worden de opslagen bijgevuld omdat de gasvraag dan laag is. Bij het begin van het stookseizoen, rond september-oktober van elk jaar, begint men extra gas uit de opslagen te halen om aan de vraag te voldoen. Aan het einde van de winterperiode (rond maart) bereiken de vulgraden hun laagste punt.

Voor een overstap naar “van het gas af” zullen alternatieve bronnen aangewend moeten worden, iets wat met name in de industrie en de gebouwde omgeving een uitdaging is. Voor de inzet van aardgas als grondstof in de industrie kan in sommige gevallen en in de toekomst groene waterstof als vervanger optreden. Voor een deel kan het huishoudelijk gebruik van aardgas vervangen worden door elektriciteit met behulp van bijvoorbeeld warmtepompen en inductiekookplaten. Ook kunnen stadsverwarming, geothermie en warmte-koude opslag een rol spelen in de verwarming van huizen. Voor al deze oplossingen zijn wel substantiële aanpassingen in de infrastructuur nodig om te kunnen omschakelen. Waterstof Geothermie (aardwarmte)