Wat als alle auto's elektrisch worden? 2 kerncentrales, 610 windmolens of 15.200 voetbalvelden vol zonnepanelen nodig

In ons land zijn er 5,7 miljoen personenwagens, die elk jaar gemiddeld 15.000 kilometer rijden. Daarbij verbruiken ze zo'n 6 liter brandstof per 100 kilometer. In totaal tanken alle personenwagens samen per jaar 4 miljard liter diesel en 1,1 miljard liter benzine. Als je ook meetelt wat bussen, vrachtwagens, tractoren en motoren tanken, komen we aan een totaal van 8 miljard liter diesel en 2 miljard liter benzine per jaar.  

Maar wat als we alle personenauto’s op diesel en benzine inleveren en vervangen door elektrische auto’s? 

Als we willen dat alle personenwagens elektrisch rijden, dan hebben we 20 procent meer stroom nodig dan vandaag, zegt professor Joeri Van Mierlo van de VUB (Vrije Universiteit Brussel). Maar elektrische auto's kunnen ook een troef zijn om hernieuwbare energie te bufferen. 

"Als het de bedoeling is om de CO2-uitstoot en het fijn stof van het verkeer te verminderen door elektrisch te rijden, dan moeten we er vooral voor zorgen dat we geen CO2 en fijn stof produceren bij het maken van de stroom voor de elektrische auto’s", zegt Van Mierlo. Centrales die gestookt worden met fossiele brandstoffen, moeten we dus vermijden. Er blijven dan 3 mogelijkheden over om stroom klimaatneutraal te produceren: kerncentrales, windmolens en zonnepanelen. 

Als we de stroom voor elektrische personenwagens met kerncentrales zouden produceren, hebben we 2 extra kerncentrales van elk 1.000 megawatt nodig die 24/7 het hele jaar door draaien.

Even een berekening: Om alle personenwagens een heel jaar op stroom te laten rijden, hebben we 17,1 terawattuur (TWh) stroom nodig. We moeten dus 17,1 terawattuur stroom maken op 8.760 uren (365 dagen x 24 uur). Daarvoor heb je een installatie nodig met een vermogen van 1.952 megawatt (MW). Dat zijn twee kerncentrales van elk 1.000 MW. Ter informatie: De huidige 4 kerncentrales in Doel hebben samen een capaciteit van 3.000 megawatt als ze alle vier draaien.  

Als we zouden kiezen voor windmolens, dan hebben we 1.220 windmolens op het land of 610 windmolens op zee nodig om alle personenwagens het hele jaar door van stroom te voorzien. De meeste windmolens in ons land hebben een capaciteit tussen 1 en 3 MW. De moderne megawindmolens op zee zijn veel groter en hebben een vermogen van 7 MW. Ze kunnen ook op het land gezet worden.

Omdat er niet genoeg wind is om het hele jaar door op volle capaciteit te draaien, wordt aangenomen dat windmolens op het land per jaar 2.000 uur aan volle capaciteit kunnen draaien. Op zee (offshore) is dat het dubbele, aangezien daar meer wind is. Om 17,1 TWh te produceren -nodig om alle elektrische personenwagens een jaar lang te laten rijden-  hebben we dus 1.220 windmolens onshore of 610 windmolens offshore nodig.

Om 17,1 TWh per jaar met zonnepanelen te produceren, heb je 114 miljoen vierkante meter of 114 vierkante kilometer zonnepanelen nodig. Dat zijn 15.200 voetbalvelden.

Een zonnepaneel heeft een piekvermogen van zowat 150 W per vierkante meter.  Helaas produceert een zonnepaneel slechts in uitzonderlijke omstandigheden zijn maximale vermogen; enkel op de meest zonnige dagen en enkel op de middag lukt dat. In de praktijk zal een zonnepaneel slechts 1.000 uren per jaar op zijn maximale capaciteit kunnen werken en dus per jaar per vierkante meter slechts 150 kWh stroom leveren.

De berekening om het aantal vierkante meter zonnepanelen te bepalen is dan 17.100.000 MWh/0,15MWh = 114 miljoen vierkante meter. Dat zijn 15.200 voetbalvelden.

Een gemiddelde zonnepaneleninstallatie in Vlaanderen is ongeveer 26 vierkante meter groot. Zo’n installatie produceert op jaarbasis ongeveer 4.000 kWh energie.  Als we ons hele wagenpark met zonnepanelen zouden willen voeden, zouden we 4,275 miljoen daken nodig hebben met daarop een standaard zonnepaneleninstallatie. Dat is bijna een installatie op ieder dak in het land. Volgens het kadaster zijn er in ons land in totaal 5,15 miljoen gebouwen, waarvan 3,7 miljoen huizen.

Bovendien moeten we er ook rekening mee houden dat zonnepanelen in de winter veel minder stroom leveren en dat windmolens stilstaan als er geen wind is. Als we in die periodes ook willen rijden, moeten we dus een back-upsysteem hebben om stroom te maken.  

Dat zegt ook professor Johan Albrecht van de UGent. “In functie van het oplaadgedrag van consumenten, kunnen we verwachten dat elektrische voertuigen vooral zullen leiden tot een veel hogere piekvraag. Die zal voor een groot deel gevolgd moeten worden door gascentrales. Die gascentrales zullen flexibel moeten inspelen op de stroomvraag maar hebben dus als gevolg dat ze CO2 uitstoten. Op lange termijn kan via een smartgrid natuurlijk een ander beeld ontstaan”, zegt Albrecht. Als we klimaatneutraal willen blijven, dan moeten we zorgen dat we de CO2 van die gascentrales opvangen. 

Een smartgrid is een intelligent netwerk waar producenten, consumenten, opslag en distributie met elkaar verbonden zijn en waar de stroom optimaal gestuurd kan worden in functie van vraag en aanbod. 

Professor Van Mierlo denkt dat variabele stroomtarieven zullen sturen wanneer mensen hun auto opladen of aan het net hangen om stroom te leveren.  Hij verwacht ook dat er meer zelfrijdende auto's zullen komen. Ook op gebied van batterijen zitten er nog een heleboel verbeteringen aan te komen. 

Producenten werken aan lichtere batterijen met een langere levensduur en met minder kobalt. "Dat doen ze deels om de problemen bij de ontginning van kobalt te omzeilen", vertelt professor Joeri Van Mierlo. 

Gelukkig loopt het zo’n vaart niet. In de praktijk zullen we niet van vandaag op morgen allemaal elektrisch rijden. Maar we moeten er wel voor zorgen dat er genoeg stroom geproduceerd kan worden op het moment dat we alle auto's op fossiele brandstoffen van onze wegen willen bannen. 

"Als we er rekening mee houden dat een auto gemiddeld 15 jaar in het verkeer blijft en als we willen dat vanaf 2050 alle niet-elektrische personenwagens van onze wegen verbannen worden, dan mogen we vanaf 2035 alleen nog nieuwe elektrische auto's toelaten", zegt professor Van Mierlo.  "Dat is haalbaar en betaalbaar, op voorwaarde dat we er op tijd mee beginnen."

De CREG (Commissie voor de Regulering van Elektriciteit en Gas) berekende dat als we 1 miljoen elektrische auto’s in gebruik nemen, het elektriciteitsverbruik slechts met 4 procent zal toenemen en dat dat onze bevoorrading niet in gevaar brengt. Op voorwaarde dat al die elektrische auto’s op het juiste moment opgeladen worden.

In totaal rijden er om en bij de 7,5 miljoen voertuigen rond in ons land, waarvan 5,7 miljoen personenwagens. Eind 2017 waren er daarvan slechts een 7.000-tal volledig elektrisch en ruim 70.000 hybride.