Klimatologische effecten op duurzame energie

Zonne- en windenergie spelen een grote rol in de Europese energievoorziening nu en later. De opwekking is afhankelijk van weersomstandigheden waardoor de impact van meteorologische fluctuaties groter wordt. Europese energiedistributie kan tekorten compenseren.

Klimatologische gegevens van zonnestraling en windsnelheid kunnen worden gebruikt om capaciteitsfactoren voor zonne- en windenergie te simuleren. Met behulp van productiegegevens voor hernieuwbare energie worden deze gegevens omgezet in tijdreeksen van opgewekte elektrische stroom. Gebeurtenissen met een zeer lage energieproductie, d.w.z. tekorten, kunnen worden vastgesteld en houden verband met grootschalige weersomstandigheden in Europa.

In Duitsland wordt gemiddeld ongeveer twee keer zoveel elektrische energie opgewekt uit wind dan uit zonnestraling; daarnaast is er een duidelijke jaarcyclus met een gelijk aandeel opgewekte energie in de zomer en een aandeel wind/zon van 70/30% in de winter. Er is een ondubbelzinnige afhankelijkheid van wind- en zonne-energieproductie van weersomstandigheden. Gebeurtenissen met een tekort in Duitsland en ook Nederland komen vooral voor in de winter, vaak geassocieerd met een hogedrukgebied boven Centraal-Europa. Tijdens dit weerregime is het potentieel voor hernieuwbare energie in Noord- en Zuidoost-Europa echter bovengemiddeld, waardoor mogelijke tekorten in andere Europese gebieden kunnen worden gecompenseerd.

Het onderzoek naar mogelijke balanseffecten door andere Europese landen tijdens een tekort in Midden- en West-Europese landen is relevant voor een dekkend Europees aangesloten elektriciteitsnet. Europese landen die een groot potentieel hebben om tekorten in bijvoorbeeld Duitsland te compenseren, zijn de Scandinavische landen, Slovenië en Kroatië, waar de aldaar aanwezige wind kan leiden tot een hoge productie. Het Europees energiesysteem heeft grote potentie om tekorten in sommige EU-landen te compenseren met de hulp van andere Europese landen. Het combineren van zonne- en windenergie met andere hernieuwbare energiebronnen, waaronder waterkracht, kan de negatieve effecten van tekorten verder verminderen.

Er moet echter wel rekening worden gehouden met de toenemende behoefte aan duurzame energie, ook in de transport- en verwarmingssector, en daarom is verder onderzoek naar hernieuwbare energie en ook opslagonderzoek nodig. Bovendien is een vergroting van het aandeel hernieuwbare energie nodig. Desalniettemin zou een slimme, directe distributie van beschikbare duurzame energie over heel Europa ook een win-winsituatie kunnen opleveren.

Bron: sciencedirect.com.