Door wind- en zonnestroom kan het licht aanblijven in Ecuador
Leeglopende stuwmeren zorgden voor een ontregelde energievoorziening
Onderzoekers van de Vrije Universiteit Brussel (VUB) en van de Ecuadoriaanse universiteit Yachay Tech zijn tot een verrassende conclusie gekomen: wind- en zonne-energie, die vaak bekritiseerd worden om hun onvoorspelbaarheid en weersafhankelijkheid, zouden de Ecuadoriaanse stroomvoorziening veel betrouwbaarder kunnen maken. Nu wordt die stroomvoorziening verzorgd door grote waterkrachtcentrales. In de afgelopen decennia werden er steeds meer dammen gebouwd: de stroomproductie steeg, en de economie groeide mee. Maar toen ging het mis. Door een zwak regenseizoen in 2023 begonnen de waterniveaus in de stuwmeren te zakken. In 2024 regende het nóg minder, waardoor de reservoirs vrijwel leegliepen.
Halsoverkop moest het land extra diesel en gas inkopen als alternatieve energiebron, maar dat lukte niet in voldoende mate. Maandenlang moesten de Ecuadorianen stroomuitvallen van meer dan 12 uur per dag uitzitten. De economie leed enorme schade. Volgens getuigen waanden veel Ecuadorianen zich “terug in de 18e eeuw”. De oorzaak was duidelijk: de te hoge afhankelijkheid van waterkracht, die onder druk staat door toenemende droogtes als gevolg van klimaatverandering.
“Natuurlijk is de productie van wind- en zonnestroom van dag tot dag erg veranderlijk”, zegt professor Sebastian Sterl (VUB), de hoofdauteur van de studie, uit. “Maar op seizoensniveau is dat niet zo. In sommige maanden van het jaar waait het altijd harder dan in andere, net zoals sommige maanden altijd zonniger zijn dan andere. Die patronen komen elk jaar terug, in tegenstelling tot het regenseizoen, dat wel eens wil mislukken.” Als er op grote schaal wind- en zonneparken gebouwd zouden worden, zou die kennis helpen om de werking van stuwmeren aan te passen en droge periodes beter te doorstaan.
“Ecuador zou de stuwmeren sneller kunnen laten vollopen tijdens de maanden dat wind en zon het meeste opbrengen”, zegt Tinne Mast (VUB), collega van Sterl en mede-auteur van de studie. “Het land hoeft dan immers minder waterkracht te produceren om aan de vraag te voldoen. In hele droge jaren kan dat een rampscenario voorkomen. In plaats van de stuwmeren tot de laatste druppel uit te putten, gebruik je de wind en de zon om het mislukte regenseizoen te overbruggen.”
Met andere woorden: wind en zon verlengen de beschikbaarheid van waterkracht. Met modelberekeningen laten de onderzoekers zien dat een uitbouw van wind- en zonneparken een herhaling van de Ecuadoriaanse energiecrisis van 2024 grotendeels zou kunnen voorkomen. Hiervoor zou, voor zowel wind als zon, een capaciteit van 500 megawatt aan vermogen moeten worden voorzien. Ter vergelijking: de grootste waterkrachtcentrale van Ecuador heeft een vermogen van 1500 megawatt. Dankzij de wisselwerking tussen wind, zon, en waterkracht, zou het productietekort in extreem droge jaren dan met 90% verminderd kunnen worden, zonder dat Ecuador er een druppel brandstof voor zou moeten importeren.
Een robuuste stroomvoorziening voor Ecuador
Niet alleen wordt de gemiddelde stroomopwekking opgekrikt door wind en zon. In droge jaren verhogen ze ook het vermogen op piekmomenten. Dat is een verrassende ontdekking, want normaal gesproken dragen wind en zon nauwelijks bij aan het piekvermogen. Je kunt immers niet garanderen dat het op die momenten waait of zonnig is. “Maar je kunt wél garanderen dat
de stuwmeren beter gevuld worden door hun samenspel met wind en zon”, aldus Sterl. “Dat voorkomt dat de waterkrachtcentrales buiten werking vallen door een te lage waterstand. Als gevolg daarvan gaat hun piekvermogen niet meer verloren tijdens extreme droogteperiodes.”
Volgens het onderzoeksteam kan de weerbaarheidsstrategie een voorbeeld zijn voor andere landen die sterk afhankelijk zijn van waterkracht. “In Latijns-Amerika is dat enorm relevant”, zegt professor Luis E. Pineda van Yachay Tech, die eveneens co-auteur is van het onderzoek. “Colombia, Venezuela, Brazilië, Paraguay, Costa Rica…: hun stroom wordt grotendeels door waterkracht gegenereerd. Die is daardoor erg kwetsbaar voor droogtes. Ook elders, in Noorwegen, Canada, en China, hebben droge periodes in de voorbije jaren tot energieproblemen geleid.”
Gezien de voorspelde toename in frequentie en intensiteit van droogtes als gevolg van klimaatopwarming, en in de context van een steeds instabielere geopolitieke wereldorde, is het verminderen van “noodaankopen” van fossiele brandstoffen tijdens een droogte zowel een voorbeeld van klimaatbestendigheid alsook van nationale veiligheid.
Hun bevindingen werden gepubliceerd in het toonaangevende tijdschrift Nature Water onder de titel “Variable renewables fortify Ecuador’s power system against recurrences of drought-driven energy crises”.
Contact:
prof. dr. Sebastian STERL
Tel: + 32 2 295 62 73 / +31 6 1737 5796
Email: sebastian.sterl@vub.be
