Tagarchief: steenkool

De makkelijk winbare steenkool raakt op

In een artikel op het weblog Peak Oil Barrel wordt door Dennis Coyne een modelberekening gepresenteerd over de hoeveelheid steenkool, die nog op een economisch rendabele manier uit de aardkorst gewonnen kan worden.
De auteur rekent vanuit 3 verschillende uitgangsituaties, waarbij de oorspronkelijk aanwezig winbare steenkoolreserves uiteenlopen van 390 Gigaton olie-equivalent (Gtoe), tot 620 Gigaton olie-equivalent.
In de grafiek hieronder zijn geschatte steenkoolproduktiecurves voor die uitgangsituaties weergegeven.

blog1603a

De schattingen van de totale hoeveelheid winbare steenkool, die Coyne maakt, zijn gebaseerd op het eerdere werk van andere auteurs.

blog1603b

Net als bij de peakoil-theorie van King Hubbert, stelt Dennis Coyne dat de steenkoolproduktie een afgeleide is van de hoeveelheid ontdekte steenkoolreserves.
Eerst worden steenkoolreserves ontdekt. Na een aantal jaar wordt de ontginning van die reserves opgestart en begint de produktie.

blog1603f

De ontdekking van steenkoolreserves, het ontginnen van de reserves en het verhogen van de steenkoolproduktie volgen elkaar op in de tijd.
Er zijn geen historische gegevens bekend over de ontdekking van steenkoolreserves. De groene curve in de grafiek hieronder is een schatting van de auteur. Volgens die schatting werd rond het jaar 1900 werd er jaarlijks 5500 miljoen ton olie-equivalent (Mtoe) aan de bekende steenkoolreserves toegevoegd. Tegenwoordig wordt er jaarlijks nog zo’n 500 Mtoe aan nieuwe reserves ontdekt.

blog1603g

De blauwe curve geeft de steenkoolreserves aan, die jaarlijks in produktie worden genomen. Ook dat is een schatting van de auteur. Deze curve loopt 40 tot 50 jaar achter bij de ontdekkingscurve. De rode curve geeft de mondiale steenkoolproduktie weer. De produktiecurve loopt 100 tot 120 jaar achter bij de ontdekkingscurve.
Volgens dit rekenmodel zal de mondiale steenkoolproduktie 100 tot 120 jaar na de ontdekking van steenkoolreserves een maximum bereiken: ergens tussen 2000 en 2030.
Dit is slechts een korte samenvatting. Het gehele (Engelstalige) artikel van Dennis Coyne is duidelijker en zeker de moeite van het lezen waard.

Het scenario met de laagste reserves (390 Gtoe) nader bekeken
Dennis Coyne heeft ook een paar grafieken gemaakt voor het Low Case URR (Ultimate Recoverable Resource) waarbij de maximaal winbare hoeveelheid steenkool geschat wordt op 390 Gtoe. In dit Low Case-scenario is er een scherpe produktiepiek op in de eerste 20 jaar van de 21e eeuw (de rode curve in de grafiek hieronder).

blog1603r

Rond 2050 is de jaarlijkse produktie dan alweer gedaald tot 1500 Mtoe per jaar, vergelijkbaar met de produktie tussen 1975 en 1980.
De auteur doet voor zijn model veel aannames en schattingen en heeft eigenlijk maar één reeks van feitelijke data waaraan hij zijn model kan toetsen: de jaarlijkse mondiale steenkoolproduktie in de afgelopen eeuw.
In de laatste grafiek is de mondiale steenkoolproduktie weergegeven met oranje plusjes. Door die puntenreeks is een groene curve getekend: de produktiecurve, die heel goed de produktiecurve uit het rekenmodel volgt.

blog1603t

Als de mondiale steenkoolproduktie de komende jaren verder daalt, dan kunnen we voorzichtig gaan aannemen dat de maximaal winbare hoeveelheid steenkool op aarde in de buurt ligt van die 390 Gigaton olie-equivalent. En dat de mensheid al ongeveer de helft van die hoeveelheid heeft opgestookt.
(wordt vervolgd)

Grenzen aan de groei van import

Het CBS houdt nauwkeurig bij hoeveel grondstoffen er in Nederland worden geïmporteerd. Onlangs werden de importcijfers over het jaar 2014 aan de statistieken toegevoegd.
Groeit de import van grondstoffen nog altijd, of is inmiddels peak-import bereikt en daalt de invoer van materialen?

In 2014 bedroeg de totale import van materialen 387,4 miljoen ton. Minder dan de 394 miljoen ton van 2012 en 2013. Maar meer dan de import in het crisisjaar 2009.
Hieronder de ontwikkeling van de import sinds 1996.

Schermafbeelding 2016-02-04 om 22.15.19

Nederlandse import van metaal
De import van metaal (en erts) bedroeg in 2007 en 2008 meer dan 40 miljoen ton. In de afgelopen jaren schommelt de ingevoerde hoeveelheid metaal rond de 36 miljoen ton (zie de grafiek hieronder).

piekm

 

De import van ijzererts wordt specifiek door het CBS gerapporteerd. In 2007 werd meer dan 25 miljoen ton ijzererts ingevoerd. In 2014 was dat nog 20,9 miljoen ton, ofwel 16% minder.

piekijz

 

Nederlandse import van biomassa en afgeleide producten
Het CBS rapporteert dat er in 2014 ruim 78 miljoen ton aan biomassa en afgeleide producten werd geïmporteerd. Hieronder vallen voedingsgewassen, levende dieren en vlees, vis en schaaldieren, maar ook hout en andere producten uit biomassa.
De import in 2014 was ietsje lager dan de 80 miljoen ton, die het jaar ervoor werd ingevoerd.

Schermafbeelding 2016-02-04 om 22.31.27

Nederlandse import van fossiele brandstoffen
De import van fossiele brandstoffen vertoont in Nederland nog altijd een stijgende trend. Hoewel de import in 2014 met 203 miljoen ton iets lager was dan in 2012 en 2013 toen de import uitkwam op respectievelijk 209 en 211 miljoen ton fossiele brandstof.

Schermafbeelding 2016-02-04 om 22.36.24NB.: de rode stippellijntjes in de grafieken heb ik handmatig getrokken

Momenteel is de prijs voor steenkool en aardolie erg laag. Het ligt voor de hand, dat bij die lage prijs meer steenkool en aardolie ingekocht zal worden door Nederlandse grootverbruikers. De import van fossiele brandstoffen is in 2015 misschien wel weer gestegen naar het nivo van 2013.
Aan de andere kant staat de Baltic Dry Index, een graadmeter voor de kosten van vervoer per vrachtschip, op een zeer lage stand. Dat betekent dat er momenteel zeer weinig vraag is naar vrachtvervoer per zeeschip. Wereldwijd zijn er begin 2016 weinig schepen met aardolie en steenkool onderweg. En dat betekent dat de invoer van materialen (zoals aardolie en steenkool) door Europese landen is afgenomen.

Peak-steenkool valt eerder dan peak-olie

Tot voor kort gingen energiedeskundigen bij gerenommeerde instituten als EIA en IEA ervan uit dat het gebruik van steenkool voorlopig nog zou blijven stijgen.
In het Medium Term Coal-Market Report uit 2014 voorzagen de deskundigen van het Internationaal Energie Agentschap (IEA) dat het mondiale steenkoolverbruik tot 2019 met gemiddeld 2% per jaar zou stijgen. De tabel hieronder komt uit dat rapport.

Schermafbeelding 2016-01-18 om 16.14.21

Het steenkoolverbruik in China,’s werelds grootste steenkoolverbruiker, zou volgens deze prognose met jaarlijks 2,5% stijgen.
Maar in 2014 lag het mondiale steenkoolverbruik geen 2%, maar slechts 0,4% boven dat van 2013. Het steenkoolverbruik van China groeide slechts 0,1% i.p.v. de verwachte 2,5%.
In het Medium Term Coal-Market Report van 2015 valt dan ook iets heel anders te lezen.

Schermafbeelding 2016-01-18 om 16.39.56

De energiedeskundigen van het IEA voorzien nog wel een stijgend steenkoolverbruik in de rest van de wereld, vooral in India. Maar daar heb ik zo mijn vraagtekens bij. Het steenkoolverbruik in China zal nog wel verder dalen. De Chinese overheid heeft afgelopen jaar 1300 kolenmijnen laten sluiten en dit jaar wil ze opnieuw 1000 mijnen sluiten.

Ik verwacht dat het mondiale steenkoolverbruik in 2015 lager uitvalt dan in 2014 en dat die daling zal doorzetten. Over een aantal jaar zullen we kunnen vaststellen dat het mondiale steenkoolverbruik piekte in 2014.
Dat betekent dat de prognoses van het IPCC over de menselijke CO2-uitstoot niet zullen uitkomen. Met name het RCP8.5-scenario is volkomen onrealistisch geworden.
In de figuur hieronder staat de hoeveelheid fossiele brandstoffen, die volgens het RCP8.5-scenario zal worden verbruikt, weergegeven. De hoeveelheid steenkool is met zwart aangegeven. De deskundigen van het IPCC achtten het in 2011 mogelijk dat het steenkoolverbruik gedurende de 21e eeuw zou verviervoudigen. De figuur komt uit “RCP8.5 — A scenario of comparatively high greenhouse gas emissions” van Riahi et al.

Schermafbeelding 2016-01-18 om 17.08.36

Aan de rechterkant zijn prognoses weergegeven voor de andere scenario’s van het IPCC weergegeven (RCP6.0, RCP4.5 en RCP2.6).

Hoe zit het dan met peak-olie?
Dat ligt een beetje aan welke definitie van peakoil je hanteert. Als je kijkt naar de totale hoeveelheid aardolie en aan aardolie gerelateerde produkten, dan is de piekproduktie nog niet bereikt. In 2015 is de mondiale produktie van vloeibare brandstoffen nog iets verder gestegen, zoals is te zien in onderstaande grafiek van Euan Mearns.

Maar ik acht het zeker mogelijk dat de mondiale produktie van vloeibare brandstoffen in 2016 of 2017 zal gaan dalen. Maar pas over een paar jaar kunnen we vaststellen in welk jaar peakoil viel. Maar het is in ieder geval na peak-coal (2014)

Aanbevolen literatuur: Peak Coal is already here or likely by 2020, so IPCC 100 year projections are probably far too high op energyskeptic.com.
En A closer look at scenario RCP8.5 van Larry Kummer.

De Chinese kolenproduktie daalde verder in 2015

In 2013 werd er in China 1893 miljoen ton olie-equivalent aan steenkool uit de grond gehaald. In 2014 werd er slechts 1845 miljoen ton olie-equivalent aan steenkool gewonnen: 2,5% minder. Het lijkt erop dat de produktiedaling in 2015 nog groter zal uitvallen.

De kolenproduktie over de eerste 11 maanden van 2015 was 3,7% lager dan die van 2014. De produktie over heel 2015 zal wellicht 3,5% lager uitkomen dan in 2014: in de buurt van 1780 miljoen ton olie-equivalent, schat ik
In de grafiek hieronder heb ik die schatting alvast ingetekend.

Schermafbeelding 2015-12-14 om 13.45.32

Het lijkt erop dat de Chinese steenkoolproduktie, die ongeveer de helft van de mondiale produktie bedraagt, in 2013 haar piek bereikte. En met die voorlopige conclusie lijkt het erop dat Patzek en Croft, die in 2010 berekenden dat de mondiale steenkoolproduktie in 2011 zou pieken, er niet ver naast zaten.
Ook in de VS en in Indonesië is de steenkoolproduktie in 2015 afgenomen t.o.v. 2014 en 2013. De VS is de op een na grootste steenkoolproducent en Indonesië de op twee na grootste steenkoolproducent ter wereld.

Een blik op de energievoorziening van de toekomst

Ik heb al eerder stukjes geschreven over het energieverbruik van onze energievoorziening. Het winnen van steenkool, aardolie en aardgas kost steeds meer energie.
In de jaren ’70 van de 20e eeuw kostte het heel weinig moeite om aardolie op te pompen uit de woestijn van het Arabisch schiereiland. Je hoefde bij wijze van spreken maar één vat olie te spenderen om 40 vaten olie uit de bodem te halen en naar Europa te transporteren. Het netto-rendement EROEI (Energy Return on Energy Investment) was 40:1. Van die 40 vaten olie kon je er 39 besteden aan leuke dingen en het 40e vat had je nodig om opnieuw 40 vaten olie op te pompen en te transporteren.

Om aardolie op te pompen uit de Noordzeebodem (in de jaren ’90 van de 20e eeuw) was meer energie nodig. Maar toch leverde investeren van één vat olie nog 20 vaten olie op.
Je kon 19 vaten olie besteden aan leuke dingen (supersonisch vliegen, snelwegen aanleggen, kunstmatige eilanden maken). En het 20e vat moest je opstoken om weer 20 nieuwe vaten olie te winnen.

Inmiddels begint de olie in onze eigen Noordzee op te raken. En de Arabische olie gaat tegenwoordig naar China, Korea en India. Het kost steeds meer olie om olie te winnen.
Over de hele wereld levert volgens schattingen investeren van één vat aardolie gemiddeld zo’n 13 tot 15 vaten aardolie op. Het energierendement EROEI is afgenomen tot 13:1 of 15:1.

In het plaatje hieronder kun je zien dat de energiewinning bij een lager rendement (EROEI), een groter deel van het Bruto Nationaal Produkt (GDP) opslokt.

Schermafbeelding 2015-11-16 om 20.42.10

Bij een EROEI van 10:1 (wat we mogelijk in 2020 zullen bereiken) zullen we 10% van ons Bruto Nationaal Produkt besteden aan de winning van energie.
Bij een EROEI van 2:1 zullen we 50% van ons gezamenlijk inkomen uitgeven aan energiewinning… dat kan ik me niet voorstellen. Er is ook nog geen datum ingetekend in de curve.

Het plaatje hierboven komt uit een rapport “The Perfect Storm” dat dr. Tim Morgan in januari 2013 schreef voor Tullett Prebon Group Ltd.
In dat rapport wordt heel nuchter en duidelijk uitgelegd dat het gebruik van fossiele brandstoffen de mensheid in korte tijd enorm vooruit geholpen heeft. Zonder fossiele brandstoffen was de wereldbevolking nooit uitgegroeid tot 7 miljard mensen. Maar binnen een paar decennia zal de mensheid het moeten doen zonder fossiele brandstoffen. De tijd van profiteren is al bijna voorbij.

Op het plaatje hieronder zie je nogmaals uitgelegd dat de energiekosten (als percentage van het totale Bruto Binnenlands Produkt GDP) voor het winnen van energie alleen maar verder zullen stijgen, als het eergierendement EROEI afneemt.

Schermafbeelding 2015-11-16 om 20.53.01

Het plaatje hieronder geeft weer welk deel van het Bruto Binnenlands Produkt (GDP) mondiaal wordt besteed aan de winning van energie. In de jaren 80 liep dat heel snel op, door oorlogen in het Midden-Oosten. Daarna daalde de kosten weer omdat er in de Noordzee redelijk makkelijk winbare aardolie werd ontdekt.

Schermafbeelding 2015-11-16 om 20.53.45

De onderliggende trend, er is steeds meer energie nodig om energie te verkrijgen, is duidelijk.

Op het laatste plaatje is het netto energierendement voor de verschillende energiebronnen ingetekend in de grafiek.
De energiebronnen van de toekomst:
– de recent gevonden olie- en gasvelden (current oil & gas finds)
– kernenergie (nuclear)
– zonnepanelen (photovoltaic)

Schermafbeelding 2015-11-16 om 20.53.21

Scoren allemaal slechter dan olie- en gasvelden uit de jaren 70 en windmolens.
NB. Hierbij moet worden aangetekend dat het rendement van al deze energiebronnen in de toekomst lager zal worden.
Windmolens en zonnepanelen zullen ook geplaatst worden op plekken waar het rendement lager is.
Olie- en gasvelden leveren in het begin veel olie en gas, maar de opbrengst neemt daarna alleen maar af.
En het zal steeds meer energie kosten om de brandstof voor kernreactoren op te graven en te verrijken.

De energiebronnen rechtsonder:
– teerzandolie (tar sands)
– schaliegas (shale gas)
– biobrandstof (biofuels)

hebben zo’n laag energierendement (EROEI) dat ze nu al veel energie opslokken, die we liever aan iets anders hadden besteed.
Door de lage prijs van olie, aardgas en steenkool zullen die onrendabele activiteiten zoals de winning van schaliegas en teerzandolie langzamerhand verdwijnen. Misschien geeft dat ons enige tijd om ons in te stellen op een toekomst waarin er minder energie beschikbaar is.

Nederland stapt langzaam over van aardgas naar steenkool: de cijfers

Uit de cijfers van het CBS blijkt dat Nederlandse elektriciteitsproducenten de laatste jaren steeds minder aardgas zijn gaan gebruiken en geleidelijk aan steeds meer steenkool.

Het verbruik van aardgas is sinds 2010 geleidelijk afgenomen. Zo blijkt uit de aardgasbalans van het CBS. In het eerste half jaar van 2010 verbruikte de elektriciteitscentrales 5228 miljoen m³. In dezelfde periode van 2015 was dat 2847 miljoen m³: een afname van 45%.

Schermafbeelding 2015-10-29 om 08.09.53

Het gasverbruik begint al te dalen voordat minister Kamp dit voorjaar besloot om de gaswinning uit het Slochteren-gasveld te beperken.

Hierbij wil ik wel even aantekenen dat in dezelfde periode het aantal windmolens dat elektriciteit produceert, toenam. Bovendien ging Nederland ook steeds meer (duurzame) elektriciteit uit m.n. Duitsland ging importeren. In de grafiek hieronder zie je dat in 2010 en 2011 werd ca. 15% van het totale elektriciteitsaanbod uit importstroom bestond. Vanaf 2013 is dat tussen de 25 en 30%.
M.a.w. de daling van het aardgasverbruik komt deels doordat er meer duurzame energie wordt opgewekt en geïmporteerd.

Schermafbeelding 2015-10-29 om 18.25.07

In 2010 en 2011 verbruikte Nederlandse elektriciteitscentrales tussen de 3600 en 4000 miljoen kg. steenkool per half jaar. Vanaf 2012 neemt dat iets toe. In 2014 en 2015 ligt het steenkoolverbruik beduidend hoger.

Schermafbeelding 2015-10-29 om 08.29.03

Ik verwacht dat de hoeveelheid steenkool, die gebruikt wordt in Nederlandse elektriciteitscentrales verder zal toenemen. En ik verwacht dat de elektriciteitsproducenten in de komende vijf jaar het gebruik van aardgas verder zullen afbouwen. Opnieuw een teken aan de wand dat er niet zo heel veel aardgas meer in de Nederlandse bodem over is.

Nederland stapt langzaam over van aardgas naar steenkool.. maar waarom?

Vorige week werd de gasgestookte Rijnmondcentrale in Rotterdam failliet verklaard. Deze week meldde energiebedrijf GDF Suez dat het overweegt om twee gasgestookte centrales in Nederland stil te leggen. Als redenen geeft men op de groeiende hoeveelheid duurzaam opgewekte energie en de lage steenkoolprijs.
GDF Suez en andere energiebedrijven E-On en Nuon hebben de afgelopen jaren geïnvesteerd in nieuwe kolencentrales. De energiebedrijven voorzagen kennelijk jaren geleden al dat er in de komende 30 jaar steeds minder aardgas beschikbaar zal zijn en dat steenkool de belangrijkste brandstof voor elektriciteitsopwekking zal worden. De beslissing om over te stappen van aardgas naar steenkool wordt door de stichting Natuur en Milieu een “historische vergissing” genoemd. Maar mijns inziens hebben de energiebedrijven zeer lang nagedacht en weloverwogen gekozen voor steenkool.

Aardgas wordt in West-Europa schaarser en duurder
Ik blogde al eerder over het opraken van het Nederlandse aardgas. Nederland zal in de toekomst meer aardgas gaan importeren. Het is echter de vraag hoeveel aardgas en waar dat aardgas vandaan zal gaan komen.
Door de aanleg van de Nordstream- en Southstream-pijpleidingen kan er steeds meer Russisch aardgas naar West-Europa getransporteerd worden. Maar helaas is de Southstream-pijpleiding geschrapt door politiek gesteggel tussen de Europese Unie en Rusland. De Nordstream-pijpleiding alleen heeft onvoldoende capaciteit om het wegvallen van de Nederlandse aardgasproduktie te vervangen.
De aanleg van de Nabucco-pijpleiding, die aardgas vanuit Iran, Azerbeidjan en Turkmenistan naar Europa moest brengen, is in 2012 afgeblazen.
Deze ontwikkelingen leiden ertoe, dat in West-Europa de komende decennia aardgas schaars en dus ook duur zal gaan worden.
Als laatste redmiddel zou men in West-Europa vloeibaar aardgas uit Qatar kunnen gaan importeren. Maar helaas wordt de hoeveelheid LNG die getransporteerd kan worden beperkt door het aantal LNG-tankers en de capaciteit van de LNG-terminals in de vertrekhavens en de aankomsthavens in West-Europa. Het duurt vele jaren om LNG-terminals en tankers te bouwen.
Doordat LNG moeilijk en beperkt te transporteren is, zijn er grote regionale prijsverschillen voor vloeibaar aardgas.
Op het plaatje hieronder (uit mei 2012) zie je dat de prijs van LNG in Japan, Korea en China wel zes of zeven keer zo hoog kan zijn als de prijs in de VS.

LNG is geen goede alternatieve brandstof voor elektriciteitsopwekking voor als het aardgas uit Nederlandse bodem opraakt.

Steenkool is een makkelijk en betrouwbaar alternatief
Zo’n 5 jaar geleden besloten de grote elektriciteitsproducenten E-On, Nuon en GDF Suez om nieuwe kolencentrales te bouwen. Geïmporteerde steenkool leek in de ogen van de elektriciteitsproducenten de brandstof van de toekomst.
De infrastructuur om steenkool te importeren is in Nederland al aanwezig. In de haven van Rotterdam en in de Eemshaven kunnen bulkcarriers met steenkool worden gelost. De centrales werden gebouwd in de directe omgeving van de havens.
Er wordt al eeuwenlang steenkool met schepen getransporteerd: het is niet snel maar wel goedkoop en veilig.
Er zijn veel landen, die op grote schaal steenkool exporteren. Die landen (de VS, Zuid-Afrika, Colombia, Canada, Australië) zijn stabieler en politiek betrouwbaarder dan de gasexporterende landen als Rusland, Iran, Qatar, Azerbeidjan en Turkmenistan.
Doordat steenkool makkelijk te transporteren is en op veel plaatsen ter wereld geëxporteerd wordt, zijn er maar kleine regionale verschillen in de prijs van steenkool.
In de ogen van elektriciteitsproducenten is steenkool een goedkope makkelijke alternatieve brandstof om aardgas te vervangen.

De Nederlandse overheid heeft geen duurzaamheidsvisie en geen regie
De elektriciteitsproduktie is in Nederland geprivatiseerd. De elektriciteitsproducenten kunnen zelf kiezen welke brandstof ze willen gebruiken. Bovendien worden ze door concurrentie gedwongen om de goedkoopste brandstof te kiezen.
Als de overheid de energiebedrijven dwingt om de CO2-uitstoot te beperken en geen bouwvergunning verleent voor kolencentrales, dan zal de elektriciteitsprijs stijgen. Helaas ontbreekt het de overheid aan politieke moed en visie. Men laat de regie over aan de elektriciteitsbedrijven en de marktwerking.