Aardgas, kolen en olie

Fossiele brandstoffen – met name kolen, olie en aardgas – worden gebruikt voor 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 technieken, aangevoerd door wind en zon-PV, hun aandeel vergroten en helpen om de energievoorziening te verduurzamen, leveren fossiele brandstoffen nog steeds ongeveer 80 procent van het energieverbruik in de wereld, 70 procent in de EU en bijna 90 procent in Nederland (zie afbeelding onderaan). Vergeleken met de wereld en de EU heeft Nederland het laagste aandeel kolen in de energiemix en het hoogste aandeel aardgas. Terwijl het globale energieverbruik tussen 2000 en 2019 is gestegen met 45 procent, is dat van de EU en Nederland met een paar procenten afgenomen.

De sectoren transport en chemie zijn de grootste verbruikers van olie en lijken moeilijk over te kunnen schakelen naar alternatieven. 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 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 ook de lucht 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 gezondheidsproblemen als 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 met inspanningen om de uitstoot van broeikasgassen door fossiele brandstoffen aanzienlijk te verminderen onder het 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. 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 transitie in waarde dalen en juist inspelen op beleidsverschuivingen die het relatieve concurrentievermogen van koolstofarme technologieën en diensten verbeteren. Maar ook de publieke opinie 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.

Aan de andere kant kan de afname van het gebruik van fossiele brandstoffen leiden tot negatieve effecten. Zo kan het een rem op de economische groei veroorzaken. Ook de prijzen voor elektriciteit kunnen stijgen door nieuwe investeringen die nodig zijn om het aandeel fossiele brandstoffen in de elektriciteitsmix te vervangen door alternatieve energiebronnen. De verwachting is echter dat elektriciteitsproductie uit hernieuwbare bronnen op de middellange termijn concurrerend of zelfs goedkoper gaat worden dan productie uit fossiele bronnen. Een ander gevolg van een geleidelijke afbouw van fossiele technologie is het verlies van werkgelegenheid in op fossiele brandstoffen gebaseerde sectoren, waaronder mijnbouw in sommige regio’s. Mensen in deze sectoren kunnen zich verzetten tegen maatregelen die hun sector bedreigen. In hoeverre deze werkgelegenheid gecompenseerd kan worden door de hernieuwbare energie-industrie, valt nog te bezien.

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.

Stoppen met het gebruik van gas uit Groningen betekent een ingrijpende verandering in het Nederlandse energiesysteem. Indien er meer aardgas uit het buitenland 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 afnemen 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 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. Vanaf het begin van de gaswinning trad Nederland op als een exporteur van laagcalorisch gas, met name naar de buurlanden België, Duitsland en Frankrijk. Sinds 2018 is Nederland veranderd van een netto-exporteur naar een netto-importeur van aardgas, inclusief doorvoer. Recent is daar ook LNG bijgekomen, maar aangezien Nederland geen eigen LNG-productiefaciliteiten heeft, dient het als doorvoerland van het deel wat niet wordt omgezet naar gas.

Zonder bijkomend overheidsingrijpen is de verwachting dat het binnenlands aardgasverbruik slechts geleidelijk zal afnemen. Om aan de binnenlandse vraag te 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 (KEV2021).

Uitgeschreven tekst

Dit figuur geeft de Nederlandse aardgasbalans weer sinds 1960, inclusief een doorkijk naar 2040 op basis van de laatste Klimaat- en Energieverkenning. Het aantal miljard Nm3 wordt uitgeplitst naar: productie uit Groningen, netto invoer LNG, productie uit andere bronnen, binnenlands verbruik, uitvoer en invoer. Vanaf 2023, wanneer de gaswinning in Groningen ten einde zal lopen is een duidelijk stijging van invoer, en daling van uitvoer te zien, evenals een daling van het binnenlands verbruik.

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 inductieplaten. 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

De Europese (EU27) consumptie van aardgas neemt in het recente Referentie Scenario 2020 van de Europese Commissie in 2050 licht af met 10 procent ten opzichte van 2020 (13 procent ten opzichte van 2000). In 2020 bedraagt het aandeel van de eigen Europese gasproductie nog 18 procent en ook richting 2050 toe schommelt het rond de 17 procent. In 2000 was dat nog 36%. Ook Europa blijft dus sterk afhankelijk van gasimport om aan de binnenlandse vraag te voldoen.

De wereldwijde consumptie van aardgas blijft voorlopig toenemen. Zo voorspelt bijvoorbeeld de ‘World Energy Outlook 2021” van het IEA een toename in aardgasgebruik van jaarlijks 4000 miljard in 2020 naar 5113 miljard kubieke meter in 2050. Dit wordt gedreven door de blijvende beschikbaarheid van aardgas, al dan niet in de vorm van LNG en van schaliegas. Pas in vergaande klimaatscenario’s daalt de vraag naar gas, en dus ook productie, tegen 2050. De toenemende vraag naar aardgas in met name China, het Midden-Oosten en Afrika is samen goed voor ongeveer de helft van de toenemende vraag in 2030 en 2050 in het referentiescenario. De wereldwijde aardgasmarkt laat dan ook een groeiende internationale handel zien, omdat de huidige en toekomstige aardgasproductie in Rusland, het Midden-Oosten en Afrika groter is en blijft dan hun eigen vraag.

Tegelijkertijd neemt de productie in Noordwest-Europa al jaren af. De productie in het Verenigd Koninkrijk bereikte kort na de eeuwwisseling haar piek en inmiddels laat ook de productie in Nederland een sterk dalende trend zien. De Noorse productie loopt nog op, maar zal naar huidige inzichten voor 2030 haar piek bereiken. Er wordt vanuit Europa dan ook ingezet op de verdere ontwikkeling van gasinfrastructuur met pijpleidingen vanuit Rusland en voor LNG.

Uitgeschreven tekst

Dit figuur laat de historische aardgaspasproductie (in miljard m3) zien voor de wereld, en drie doorkijken naar de jaren 2030 en 2050 voor vaststaand beleid, voorgenomen beleid en duurzame ontwikkeling. Het gas is opgesplitst in conventioneel gas, vast gas, schaliegas, methaan uit kolen en overig. Met vaststaand beleid zal de productie van gas blijvend toenemen tot boven de 5000 miljard m3 in 2050. Met voorgenomen beleid zal de productie in 2030 eerst nog toenemen tot iets boven de 4000 miljard m3 gas productie, waarna een daling in zet tot net onder de 4000 miljard m3 in 2050. Wanneer er rekening wordt gehouden met duurzame ontwikkeling blijft de productie van gas in 2030 ongeveer gelijk aan 2020, waarna een scherpe daling intreedt tot ongeveer 2500 miljard m3 in 2050.

Historisch laten aardgasprijzen een sterke koppeling met aardolieprijzen zien, vanwege de gebruikelijke aardolie-indexatie in langetermijncontracten. De aardgasmarkt in de Verenigde Staten vormt hier een uitzondering op. Door grootschalige exploitatie van lokaal schaliegas liggen aardgasprijzen in deze regio gewoonlijk lager. Voor Europa mag verwacht worden dat de koppeling met olieprijzen zich voort kan zetten, hoewel gas steeds meer als een afzonderlijk handelsproduct wordt gezien. Na een decennium van prijsdalingen lijkt hier anno 2021 een stijgende trend te zijn ingezet.

Door de toenemende importafhankelijkheid van Europa veranderen geopolitieke verhoudingen en kunnen leveringszekerheidsrisico’s en marktprijzen toenemen. Ook Nederland zal hier steeds meer mee te maken krijgen nu het eind aan de winning in Groningen in zicht komt. Zie ook De energietransitie in geopolitieke context.