De Dunkelflaute: wat is dat precies?

Dunkelflaute is een van oorsprong Duitse term voor het samenvallen van ‘Dunkelheit’ (duisternis) en ‘Windflaute’ (windstilte). In steeds meer landen begint men zich te realiseren dat perioden van Dunkelflaute binnenkort een bedreiging kunnen gaan vormen voor de levering van elektriciteit. We stappen immers massaal over op windmolens en zonnepanelen, die vrijwel geen energie leveren als het niet waait of als er niet voldoende zonlicht is. Wat kunnen we doen om ook tijdens dagen van Dunkelflaute nog stroom te kunnen gebruiken?

Toenemende afhankelijkheid van wind en zon

Volgens de prognose in de Nationale Energieverkenning 2016 moet in 2035 een kwart van de energie in Nederland duurzaam worden opgewekt. Dit zal in de jaren daarna alleen maar verder worden uitgebreid. Deze plannen sluiten aan bij een wereldwijde beweging in de richting van duurzame energie: de energietransitie. Vervuilende energiecentrales die fossiele brandstoffen verbranden moeten wijken voor alternatieven die niet of minder schadelijk zijn voor het milieu. In Nederland wordt daarbij vooral ingezet op windmolens en zonnepanelen. De ‘brandstof’ voor deze energie-opwekkers is gratis en stoot niets uit. Dat klinkt ideaal, maar er kleeft ook een groot nadeel aan deze manier van energie opwekken: je bent afhankelijk van het weer. Geen wind of zon betekent geen stroom. Als in 2035 onze energie voor een groot deel uit wind en zonlicht moet komen, dan kan een Dunkelflaute voor een tekort aan elektriciteit zorgen.

Dunkelflaute in de koude wintermaanden

Dunkelflaute komt het meeste voor tijdens de winter. Dit komt door de kortere dagen en lagere temperaturen, waardoor enerzijds de energievraag toeneemt en er anderzijds met name door zonnepanelen minder elektriciteit wordt opgewekt. Als het donker of nevelig is, of er ligt sneeuw op de zonnepanelen, en daarnaast staat er ook een zeer zwakke wind, dan kunnen windmolens en zonnepanelen niet meer aan de vraag naar elektriciteit voldoen. In België traden in de winter van 16/17 negen van zulke dagen van Dunkelflaute op. Ook in andere landen werden meerdere dagen van Dunkelflaute gemeten.

Hoe kunnen we omgaan met de Dunkelflauten tijdens de energietransitie?

Afgelopen winters hadden de Dunkelflauten nog geen ernstige gevolgen, er zijn nog genoeg conventionele energiecentrales die het energietekort kunnen opvangen. Echter worden steeds meer kolen-, gas- en kerncentrales gesloten. Dit gebeurt onder politieke druk, maar ook omdat ze simpelweg niet meer rendabel zijn tegenover gesubsidieerde groene alternatieven. Bovendien zijn de meeste maatschappijen huiverig om nog te investeren in iets wat de komende jaren waarschijnlijk moet verdwijnen. Als straks de meeste van deze centrales zijn gesloten, hebben we niets meer om op terug te vallen tijdens de Dunkelflaute. Veel landen nemen daarom maatregelen om een minimum aan capaciteit beschikbaar te houden in geval van nood. In Engeland wordt bijvoorbeeld de energielevering jaren van tevoren aangekocht in een veiling, zodat de energiecentrales zeker zijn van hun inkomsten en open blijven. Los van de hoge kosten is er veel bezwaar tegen het openhouden van vervuilende centrales, maar kunnen we wel anders?

Groene oplossingen voor de Dunkelflaute

Het probleem van de Dunkelflaute wordt door vrijwel iedereen onderkend, ook door grote voorstanders van groene energie. Maar wat is de beste oplossing voor dit probleem, het liefst zonder het milieu daarmee te belasten? Er worden vele maatregelen geopperd die meestal gaan over het opslaan van energie, het aansturen van de vraag of zeer geïnternationaliseerde energienetwerken. Het opslaan van dergelijke hoeveelheden energie is voorlopig echter nog niet mogelijk, er wordt nog volop geëxperimenteerd met diverse opslagmethoden. Het aansturen van de vraag wordt nu al toegepast, bijvoorbeeld met variabele energietarieven. Deze methode zal echter niet op zichzelf het tekort tijdens een Dunkelflaute kunnen oplossen. Tot slot wordt er veel gesproken over een internationaal netwerk van groene energie, zodat een Dunkelflaute op een bepaalde locatie kan worden opgevangen door andere locaties waar het wel waait of waar wel de zon schijnt. Studies hebben echter uitgewezen dat een Dunkelflaute soms ook vrijwel heel Europa kan beslaan, waardoor deze maatregel niet volledig waterdicht is.

Reservecapaciteit door middel van systeemcentrales

Vooralsnog is het gebruik van een conventionele kolen-, gas- of kerncentrale de meest betrouwbare en direct in te passen oplossing voor een Dunkelflaute. Mede hierom hebben veel landen wetten ingesteld die een minimum aantal van deze centrales open moeten houden om zo tekorten te voorkomen. Uiteindelijk willen we juist af van deze centrales, maar zolang er geen geschiktere alternatieven zijn blijven we erop aangewezen. Wel kunnen we er voor kiezen om de minst vervuilende soort elektriciteitscentrales als reserve- of ‘systeemcentrales’ in te zetten. In de meeste gevallen wordt hierbij naar gas gewezen, omdat dit schoner is dan kolen.

Kolencentrales hoeven echter niet volledig buiten beschouwing te worden gelaten, deze kunnen namelijk ook biomassa bijstoken. Biomassa bijstook levert minder CO2-uitstoot, omdat deze biomassa onder de Nederlandse regelgeving gecompenseerd moet worden met het aanplanten van nieuwe bomen. Omdat de uitgestoten CO2 op termijn weer grotendeels wordt opgenomen, wordt biomassa door beleidsmakers als groene energie bestempeld. De komende jaren zullen er belangrijke beslissingen moeten worden genomen over de toekomst van deze centrales, waarbij hun rol in het opvangen van een Dunkelflaute moet worden meegenomen.