Waterkracht kan in potentie halve wereld voorzien van elektriciteit

Waterkracht vertegenwoordigt ongeveer 72% van de wereldwijde hernieuwbare elektriciteit en levert op dit moment 16% van alle elektriciteit in de wereld. Waterkracht kan, afhankelijk van de locatie, nog veel meer leveren, en dus een aantrekkelijk alternatief vormen voor fossiele brandstoffen. Bovendien is waterkracht zeer flexibel en in staat tot energieopslag en kan daarom een perfecte aanvulling zijn op zonne- en windenergie. Ondanks deze voordelen was informatie over potentiële toekomstige waterkracht veel minder ontwikkeld dan voor andere hernieuwbare energiebronnen.

Slecht geschat potentieel

Voorheen kwam de meeste informatie over waterkracht van enquêtes van nationale overheden. De onderzoeksmethode was veelal onbekend en van uiteenlopende kwaliteit. Onderzoekers van de Universiteit Utrecht hebben dit flink verbeterd met een consistente methodologie die met behulp van zeer hoge resolutiekaarten bijna vier miljoen individuele locaties over de hele wereld evalueert. Op deze manier vonden de onderzoekers 60.000 geschikte locaties die samen, in potentie, 9.49 PWh/jr (petawattuur per jaar) kunnen leveren. Ter vergelijking, het wereldwijde elektriciteitsverbruik in 2016 is ongeveer twintig PWh/jr.
“Vanuit Wageningen hebben wij de hydrologische data aangeleverd, dat wil zeggen rivierafvoergegevens op hoge resolutie,” zegt hydroloog Hester Biemans. “We hebben berekeningen gedaan van de potentiele hydropower-productie vanuit hydrologisch perspectief, gebaseerd op hoogteverschillen en afvoer. Vervolgens is die informatie gecombineerd met schattingen van het technisch en economisch potentieel. Immers, een dam wordt alleen gebouwd als de baten opwegen tegen de kosten. Door het combineren van kennis vanuit verschillende disciplines, kun je een flinke stap verder komen met je analyses.”

Voor- en nadelen

Voor ontwikkelde regio's zoals Europa of Noord-Amerika geven de bestaande enquêtes een redelijk beeld van het waterkrachtpotentieel. Maar dit is anders voor ontwikkelingsregio's, zoals Afrika en Azië, waarvoor vrijwel geen goede gegevens beschikbaar zijn. De Utrechtse onderzoekers laten zien dat er in Afrika, Zuid-Amerika en Azië nog zo’n 5 PWh/jr economisch geproduceerd kan worden. Er kleven echter ook nadelen aan waterkracht, via de effecten op biodiversiteit en mensen. Zo produceren sommige waterreservoirs bijvoorbeeld methaan, wat een negatieve impact heeft op het klimaat. De onderzoekers hebben zich in deze studie alleen gefocust op het energiepotentieel, maar ze menen dat deze nieuwe inzichten waardevol zijn in het vinden van gebalanceerde oplossingen die rekening houden met klimaat, mensen en biodiversiteit.

Input voor klimaatstudies

"Voor deze schattingen hebben we zeer gedetailleerde kaarten met hydrologische gegevens gebruikt”, zegt energieonderzoeker David Gernaat van de Universiteit Utrecht, hoofdauteur van het artikel. “Alternatieve schattingen waren ofwel intransparant, of veel minder gedetailleerd. Omdat ik bij zowel het Planbureau voor de Leefomgeving (PBL) als de Universiteit Utrecht werk, kan ik beleidsrelevante onderzoeksvragen identificeren en de methodes ontwikkelen om die vragen te beantwoorden."

PBL en de Universiteit Utrecht werken samen aan dit soort integrale evaluatiestudies en kijken naar responsestrategieën voor klimaatverandering. Detlef van Vuuren, die samen met David Gernaat aan deze studie heeft gewerkt, bevestigt: "Deze nieuwe informatie over waterkracht gaat veel gebruikt worden door wereldwijde energiemodellen, waaronder die van het International Panel on Climate Change (IPCC)."