“Primaire energie”: een ‘fossiele’ energieberekening

Raar fenomeen eigenlijk, dat ‘primaire energie’: je neemt bijvoorbeeld kolen, dat is een goedje, en pas als je het opstookt krijg je er energie uit. Dat is de feitelijke energie die het elektriciteitsnet uitkomt,  Maar dan komt er een rare redenering: Er had theoretisch meer ingezeten, in die kolen, alleen halen we er maar een deel uit, op een nuttige manier. En dat theoretische verhaal is de primaire energie. Maar in feite is wat er uit die omzetting komt , uit het stopcontact ,de eerst bruikbare vorm, de primaire energie, dat andere is een theoretisch verhaal. Door naar theoretisch terug te rekenen als primair wordt de mythe in stand gehouden dat fossiele bronnen onze energierijkste bronnen zijn: het zijn de gemakkelijkst toegankelijke bronnen, dat wel. Bovendien , omdat het theoretisch kan , zou kunnen, innoveren we ons suf om dat rendement op te krikken en fossiel bronnen gebruik in stand te houden, centraal en decentraal. . Vervolgens wordt iedere andere bron, met name de hernieuwbare bronnen, gespiegeld aan dat theoretische maar onhaalbare rendement van fossiele bronnen.

Kijk eens naar de definities van primaire energie: zoals die door alom gerespecteerde organisaties de ronde doen:

“ “ ECN/Tennet: Energie in de vorm zoals wordt aangetroffen in de oorspronkelijk gewonnen energiedrager, bijvoorbeeld: steenkool, olie, aardgas en uranium. ‘
Deze definities zijn beperkt tot fossiele brandstoffen. Met andere woorden, alles wordt teruggerekend naar olie gas en kolen…. Soms zelfs niet eens in MJ maar in ton olie equivalenten . Dat is toch werkelijk middeleeuws.

Wikipedia dan: “Primary energy is energy found in nature that has not been subjected to any conversion or transformation process. It is energy contained in raw fuels as well as other forms of energy received as input to a system. Worden gevonden…” Hoe verzin je het. En niet onderdeel was van een conversieproces… dat is ongehoord, kolen en olie zijn er gewoon, zo lijkt het, die floepen zonder proces tevoorschijn…?

Het vreemde is dan dat als zonne energie wordt meegenomen, dan ineens de output van een paneel telt, ipv de bron van voor enig conversieproces. Dat is de feitelijke input to a system ( en “primaire inhoud van zonne energie een factor 6 verhogen… ! Zeer inconsistent dus.

In de beschrijvingen worden soms wel hernieuwbare bronnen genoemd, maar ze worden op een hoop gegooid met olie en gas. Bij het terugrekenen wordt echter nooit de link gelegd dat de tweede uit de eerste komt…en dus al een conversieproces heeft ondergaan. [1] Een mooie manier om de werkelijkheid te verdoezelen. Het is hetzelfde met zogenaamd niet-hernieuwbare materialen , mineralen en metalen: ze zijn er gewoon, rijp om geplukt te worden, en kunnen ” niet worden hernieuwd” , zoals geclaimed door  oa de ‘circulaire economie’. Dus kunnen we ongestraft uitputten….

Waar komt de term eigenlijk vandaan, hoe is die geïntroduceerd? Dat bleek nog niet zo makkelijk. Maar de bron lijkt een rapport van een UN statistical office dat globale energievergelijkingen moet faciliteren.[2] At its nineteenth session, the Statistical Commission proposed the convening of an expert group to consider the preparation of an intern onal classification of energy and the adoption of a common unit of measurement for interfuel comparisons”.*

op pagina 8 lezen we de recommendations:

Primary energy should be used to designate energy from sources that involve only extraction or capture , with or without separation from contiguous,material, cleaning or grading, before the energy embodied that source can be converted into heat or mechanical work.

Secondary energy should be used to designate energy from all sources of energy that result from transformation of primary sources.

Met andere woorden: secondary energy is bijvoorbeeld de elektriciteit na vebranding van kolen of gas.

Another case is the energy captured by solar frames, wind motors and heat pumps by industry, commerce or private citizens. To the extent that such energy displaces energy previously bought on the market, it is a decrement highly relevant to projections of future demands.

Hier wordt hernieuwbare energie gezien als replacement of fossil fuels. En daar worden ze aan afgemeten. Maar dat is refereren aan een systeem dat is ontworpen voor de onvolkomendheden van fossiele brandstoffen: Het zou nu andersom moeten: fossiele brandstoffen aanpassen aan de onvolkomenheden van hernieuwbare energie. Niet andersom. Natuurlijk is er een lock in, maar als we de uitgangspunten en berekeningen al niet goed hebben krijgen we nooit inzicht.

Maar recommendation 16 stelt het als volgt:

RECOMMENDATION:

(16)

The primary energy corresponding to the so-called renewable sources of energy should be defined as follows and applied to the output of the first stage in an energy capturing process that yields a measurable output of heat, electrical or mechanical energy:

Solar:

Biomass : Heat output of the fermentation, distillation or combustion device

Photovoltaic cell : Electrical energy output

Other collecting device : Heat output of the device

Water and air: Mechanical, heat or electrical output of the device

Geothermal and ocean thermal: Heat output of capturing installation.

Met andere woorden, hier is de elektriciteit de primaire energy. Dus je zet een installatie in PV-paneel bijvoorbeeld, en dan is de output primair. Maar waarom dan niet bij fossiel: de output ( bijvoorbeeld elektriciteit) is daar secondary . Als we ook bij fossiel de output na procesgang primair noemen, wordt het eenvoudiger en ben je gelijk van dat theoretisch onhaalbare vermogen af. Maar dat ze ook toen al zagen dat het gekunsteld was, komt uit de volgende stelling:

91 pag 26

If – and it is at present a big if – complete data were available on useful energy, then this particular

level of accounting would be the most important one for analysing past trends in energy use and for attempting to forecast , or for studying the implications of future patterns of energy consumption.

Hier staat in feite al dat het beter zou zijn om in finale energie te rekenen

Afijn, het is een complexe materie, en je verliest jezelf in alle beschouwingen. Wat ik overigens ook heb als ik de nieuwe BENG brochure doorlees, waarin de berekeningsmethode staat uitgewerkt. Erg complex en verwarrend. Maar goed, de EU (EPBD recast) heeft de landen min of meer gedwongen om primaire energie aan te houden. [3] Zie ook de BuildUp platform voor en overzicht hoe andere landen daarmee worstelen [4])

Maar er zitten dus een hop inconsistenties in die aanpak. Neem bijvoorbeeld mijn lap top: die kan prima direct op een zonnecel, en de output is de input, de useful energy. Dat gaat prima op 12 volt, en zonder verliezen via twee keer omzetten naar en van 220V en zonder referentie naar primaire energie factoren van fossiele energie. Als we die route wel nemen, (als berekening) zou ik veel meer zonnepanelen moeten hebben . Terwijl ik ze niet nodig heb.

Uiteraard er is nog een opslag of tijdsfactor in het spel: toevallig heeft een laptop zijn eigen opslag, zodat ik deze ook kan gebruiken als de zon niet schijnt. Maar dat is niet relevant: primaire energie heeft in feite niks met opslag te maken , dat is slechts een bijkomend probleem. )wat wel meegenomen moet worden in ketenanalyses, maar niet relevant is voor primaire energie definities)

Het is inmiddels meer dan 40 jaar na het UN rapport, en we komen terecht in een compleet andere situatie, waar hernieuwbare bronnen het gaan overnemen. En de zaken worden feitelijk omgedraaid: hernieuwbare energie ( stroming) wordt de norm, en fossiel zou dus vergeleken moeten worden met hernieuwbaar ipv andersom. En dan krijg je een andere situatie.

Goed beredeneerd, zijn er dan eigenlijk maar twee manieren om die gekunstelde berekeningsvorm te ontlopen: Rekenen met eindgebruik , of finale energie zoals ook al in het UN rapport naar gerefereerd, en wat nu 40 jaar later moet kunnen, de energie die als laatste gaat in de feitelijke functie die maatschappelijk gewenst is , zoals de laptop .

Of rekenen met de bron van energie die in alle gevallen zonne straling is. Dus met de input voor fossiele brandstof, en met de input voor zonne panelen ( en andere tussenvormen, zoals wind en water, in feite weer afgeleide vormen van zonne- energie) De zon, die als enige netto bijdraagt aan het aards systeem, zonder dat uit te putten. Dat zou mijn voorkeur hebben, het overbrugt ook verschillen tussen warmte en electriciteit. Daaarom zonnestraling als de echte primaire energie….

[1] http://www.ronaldrovers.com/?p=107

[2] Dept. of International economic and social affairs , Statistical office Studies in methods: Series F No. 29 , “Concepts and methods , in energy statistics, with special reference to energy accounts and balances” A technical report, UN New York 1982

http://unstats.un.org/unsd/publication/SeriesF/SeriesF_29e.pdf

[3] http://www.ronaldrovers.com/?p=13

[4] http://www.buildup.eu/en/news/overview-nearly-zero-energy-buildings-national-applications-epbd-definition

 

(cartoon: Ron Tandford)

LinkedInFacebookShare

admin

3 Comments

  1. Hallo Ronald,
    Prima verhaal. Volgens mij niet geheel nieuw want wat ik aan een lezing van jou jaren geleden al eens over gehouden heb en nog steeds vertel, is als mensen het hebben over het “slechte” rendement van zonnepanelen. Een zonnepaneel heeft een rendement van 16-20%. Fossiel heeft een rendement van 0,1 x 10↑-06%. Of dit getal klopt is iets anders maar geeft een idee. Daar zit ook nog de factor tijd in.Mensen snappen deze uitleg wel.
    Succes!

  2. Goed verhaal. Als je de zon als input neemt dan is fossiele energie het resultaat van de vrij inefficiente fotosynthese, die maar een paar % rendement heeft en bij de omzetting van plant naar steenkool of olie, of aardgas gaat ook weer energie verloren. PV en wind zijn dus vele malen efficienter om stroom mee op te wekken, maar dan vertel ik u niets nieuws neem ik aan.

  3. Goed om aandacht te besteden aan wat we hoe tellen ! Eens dat het bizar is om te blijven terugrekenen naar primair, terwijl er bij PV en wind niks zinvols uit terugrekenen komt. Dat gaat meer knellen naarmate er meer wind- en PV-elektriciteit komt. Ook bizar wat mij betreft: Elektriciteit terugrekenen naar primair en gas op onderwaarde verrekenen. Dat is niet bepaald consequent. Energieomvang van gasgebruik tov elektriciteit wordt zo stelselmatig onderschat. En tot slot: Warmte die van buiten de systeemgrens komt, wordt (in MJV’S in elk geval) ongeacht de herkomst verrekend alsof het met een gasketel is opgewekt. Dit geeft een vertekend beeld van wat verstandige bespaaropties zijn. En dan heb ik het nog niet eens over het meetellen van de energiekwaliteit. Het is hoog tijd voor wat beters!

Comments are closed.