Alai

De omschakeling van steenkool naar gas heeft de Amerikaanse elektriciteitsemissies in de afgelopen tien jaar omlaag gedreven. Maar het tegenovergestelde is gebeurd in Virginia, waar een massale bouw van aardgascentrales CO2-reducties in verband met steenkooluittredingen heeft tenietgedaan.

Virginia’s kooldioxide-emissies waren in 2019 hoger dan in 2009, volgens een E&E News review van EPA-emissiegegevens. Die cijfers zijn opmerkelijk gezien de ineenstorting van steenkool in Virginia, waar de brandstof daalde van ongeveer 43% van de stroomopwekking van de staat in 2008 tot minder dan 10% vorig jaar.

De cijfers onderstrepen een groeiende klimaatuitdaging voor de Verenigde Staten: Terwijl de Amerikaanse kolenvloot krimpt, vullen langlevende gascentrales de leegte op manieren die mogelijk niet resulteren in grote CO2-reducties.

Virginia is een voorbeeld.

De staat heeft dit jaar een wet aangenomen die vereist dat op twee na alle zes resterende kolencentrales in 2024 moeten sluiten. Maar hun pensionering zal beperkte emissiereducties opleveren.

Kolencentrales in Virginia hebben vorig jaar minder dan 5 miljoen ton koolstof uitgestoten, een daling ten opzichte van de 25 miljoen ton in 2009. Gasemissies, ondertussen, stegen van ruwweg 4 miljoen ton een decennium geleden tot bijna 25 miljoen ton in 2019, goed voor ongeveer 80% van alle emissies in de energiesector in Virginia.

Toch laat de Old Dominion ook zien waarom het vergroenen van de energiesector zo moeilijk is. Gas genereert nu meer dan de helft van de elektriciteit in de staat, de meeste van alle brandstoffen. Veel netdeskundigen zeggen dat gas waarschijnlijk de komende jaren hernieuwbare energiebronnen zal ondersteunen.

Tegzelfdertijd merken ze op dat energiebedrijven de uitstoot van gascentrales zullen moeten aanpakken als ze hopen de broeikasgasreducties te bereiken die volgens wetenschappers nodig zijn om de ergste gevolgen van klimaatverandering te voorkomen.

“Het is niet zo dat we tot 2050 kunnen wachten en zeggen dat we netto nul zijn,” zei Paulina Jaramillo, een professor die de energiesector aan de Carnegie Mellon University bestudeert. “Het moet beginnen, en hoe eerder je begint, hoe gemakkelijker het zou zijn.”

De Verenigde Staten zijn de afgelopen tien jaar op een gasbouwboom gegaan, omdat de komst van fracking goedkope voorraden gas ontsloot. Slechts vier staten hebben in die tijd meer nieuwe aardgascapaciteit geïnstalleerd dan Virginia.

Deze centrales staan nu in het middelpunt van een strijd om het net van Virginia. De strijd verhevigde dit jaar toen de wetgevers van de staat de Clean Economy Act goedkeurden, die nutsbedrijven oproept hun kolencentrales met pensioen te laten gaan en al hun stroom halverwege deze eeuw op te wekken uit koolstofvrije bronnen.

Dominion Energy Inc, het grootste nutsbedrijf van de staat, stelt dat gas een brug is naar een schonere toekomst, en zegt dat de brandstof nodig is om intermitterende bronnen van elektriciteitsopwekking zoals wind en zonne-energie te ondersteunen. Het in Richmond gevestigde energiebedrijf heeft voorgesteld om de komende 15 jaar massaal hernieuwbare energiebronnen op te bouwen, waaronder 15,9 gigawatt aan zonne-energie en 5,112 GW aan offshore-windenergie.

Maar Dominion heeft, in documenten die zijn ingediend bij regelgevende instanties van de staat, ook duidelijk gemaakt dat het van plan is om zijn nieuwe aardgascentrales de komende tien jaar te laten draaien, voordat ze geleidelijk worden teruggeschroefd.

Tijdens een gesprek met financiële analisten eerder deze maand, zei Dominion CEO Thomas Farrell dat de afhankelijkheid van het nutsbedrijf van gas consistent was met de doelstelling van het bedrijf om in 2050 een netto-nuluitstoot te bereiken.

“Het feit dat soms, in ieder geval in Virginia, de wind niet waait en de zon niet schijnt voor langere perioden – dat wil zeggen dagen, geen uren – zorgt ervoor dat aardgasgestookte opwekking een kritieke lage-emissierol zal blijven spelen in ons systeem voor de komende jaren en jaren,” zei Farrell.

Kolenstaat wendt zich tot gas

Dominion, dat in 2019 verantwoordelijk was voor twee derde van de emissies van Virginia’s elektriciteitscentrales, heeft een gecheckt klimaatrecord.

Het bedrijf probeert een enorme gaspijpleiding te bouwen, zelfs als het zijn inzet voor netto-nuluitstoot aanprijst (Energywire, 5 mei). Het heeft zich verzet tegen klimaatbeleid, zoals voorstellen voor Virginia om toe te treden tot het Regional Greenhouse Gas Initiative, of RGGI, het 10-staten, cap-and-trade programma voor energiecentrales (Climatewire, 22 april).

En het behoort tot de slechtste in de natie voor energie-efficiëntieprogramma’s. De American Council for an Energy Efficient Economy plaatste Dominion op de 50e plaats van 52 nutsbedrijven in zijn meest recente scorecard van efficiëntieprogramma’s.

Milieuactivisten zijn sceptisch over de inzet van het bedrijf voor verandering.

“Ze verwarren het bouwen van hernieuwbare energiebronnen met het geloofwaardig reageren op de dreiging van klimaatverandering. Die dingen zijn verwant maar niet synoniem. Tenzij je je CO2-uitstoot significant vermindert, reageer je niet geloofwaardig op klimaatverandering,” zei Will Cleveland, een advocaat bij het Southern Environmental Law Center. “Ze proberen over te komen als een vooruitdenkend nutsbedrijf dat rekening houdt met het klimaat. Aan de andere kant hebben ze de afgelopen vijf jaar miljarden uitgegeven aan gasproductie en zijn ze een gaspijpleiding aan het bouwen die niemand nodig heeft. Ze zullen geen klimaatresponsief nutsbedrijf zijn totdat ze uit hun gasopwekkings- en gasleveringsbedrijf stappen.”

Virginia was tot voor kort een kolenstaat. In 2007 was steenkool goed voor 45% van de elektriciteitsproductie van de staat, meer dan enige andere brandstof, en 87% van de koolstofemissies van de energiesector. Maar een samenloop van factoren leidde in het daaropvolgende decennium tot een scherpe draai in de richting van gas.

De komst van hydraulisch breken, of fracking, maakte gas overvloedig en goedkoop. Een verandering in de wetgeving van Virginia vergemakkelijkte de verschuiving nog meer.

Na jaren te hebben gedobberd met het idee om gereguleerde monopolies die de elektriciteit van de staat leveren op te breken, deden de wetgevers van Virginia het tegenovergestelde. Zij namen een wet aan die nutsbedrijven aanmoedigde meer centrales te bouwen.

Dominion begon al snel aan een bouwhausse. Het voltooide drie aardgasgestookte verbrandingsturbines in een fabriek ten zuiden van Fredericksburg in 2009. Twee jaar later bouwde het een drie-eenheid, gecombineerde-cyclus gascentrale ten noordwesten van Richmond.

Een kolencentrale in het zuidwesten van Virginia volgde in 2012, maar het bleek een anomalie. Dominion voltooide tussen 2014 en 2018 nog drie grote gascentrales met gecombineerde cyclus.

Twee onafhankelijke energieproducenten die elektriciteit op de groothandelsmarkt verkopen, hebben de afgelopen tien jaar ook gaseenheden in Virginia voltooid.

Stranding capital

In emissietermen heeft de gasbouw van Virginia iets van een anomalie gemaakt. De elektriciteitscentrales van de staat stootten in 2009 30,3 miljoen ton CO2 uit, volgens de gegevens van de EPA Clean Air Markets. Dat jaar is een uitschieter, omdat de economische vertraging in verband met de Grote Recessie de uitstoot tijdelijk verminderde.

Virginia’s CO2-uitstoot sprong in 2010 naar 35,7 miljoen ton, een piek die in het hele land werd weerspiegeld toen de VS zich economisch herstelde. Maar waar de emissies van andere staten in de daaropvolgende jaren een neerwaartse trend vertoonden, stuiterde die van Virginia rond, met een piek van ongeveer 36,2 miljoen ton in 2016, alvorens te dalen tot 31 miljoen ton vorig jaar.

Nationale emissies van energiecentrales, daarentegen, daalden de afgelopen tien jaar met 23%, van 2.3 miljard ton in 2009 tot bijna 1,8 miljard ton vorig jaar.

William Shobe, een hoogleraar milieueconomie aan de Universiteit van Virginia, meent dat de staat aanzienlijke vooruitgang heeft geboekt bij het vergroenen van zijn elektriciteitsvoorziening. De vloot van nieuwe gascentrales in Virginia heeft niet alleen de opwekking van steenkool in het gemenebest vervangen, maar ook de invoer van steenkoolelektriciteit uit buurstaten als Pennsylvania en Ohio verminderd.

Dat betekent dat de elektriciteit van de staat schoner is dan de emissiecijfers van Virginia op zichzelf zouden suggereren.

Toch zal de gasuitbreiding Virginians waarschijnlijk duur komen te staan als het gemenebest zich aan zijn klimaatdoelen houdt, zei hij.

“Toen we eenmaal besloten tot de koolstofarme route voor 2050, zeiden we in wezen dat we een aantal waardevolle kapitaalvoorraden vervroegd met pensioen zouden sturen. Dat is een van de prijzen die we moeten betalen om goede wereldburgers te zijn,” zei Shobe. “We zullen een aantal kapitaalgoederen laten stranden. En wanneer we ze stranden, betalen we ervoor.”

Dominion toont geen tekenen van het sluiten van zijn gascentrales anytime soon.

In een recente indiening bij de regelgevende instanties van de staat nutsbedrijven, zei het bedrijf dat het verwacht ten minste 40% van zijn elektriciteit elk jaar uit gas te halen tot 2027, alvorens dat aantal geleidelijk te verminderen tot 25% in 2035. Drie van haar vier nieuwe gecombineerde gascentrales zullen naar verwachting tot 2030 ten minste tweederde van het jaar draaien. De vierde, de Warren County Power Station, zal naar verwachting 56% van het jaar draaien in 2030.

Het plan bevatte geen pensioendatum voor de grootste uitstoter van het bedrijf, de kolengestookte Mount Storm Power Station, die stroom levert aan het gemenebest vanuit zijn uitkijkpost net over de staatsgrens in West Virginia. Mount Storm valt niet onder de Clean Economy Act, de wet die de staat ertoe verplicht alle kolencentrales, op twee na, tegen 2024 buiten bedrijf te stellen. Hij telt ook niet mee voor de emissiecijfers van Virginia.

Over de brug

Staatsfunctionarissen spraken hun vertrouwen uit dat Virginia de koolstofdoelstellingen van de Clean Economy Act zou kunnen halen. Zij merkten op dat de staat nu klaar is om toe te treden tot RGGI. De nutsbedrijven in Virginia zullen vanaf 2021 een koolstofplafond van 28 miljoen ton hebben, dat tot 2030 jaarlijks met 3% zal dalen. Daarna geeft de staatswet toezichthouders de bevoegdheid om een plan op te stellen voor het uitstippelen van een route naar CO2-vrije elektriciteit.

“Voor ons, als we naar de energiesector kijken, zien we echt dat RGGI en de Clean Economy Act hand in hand werken. That was why it was important for us to do both,” zei Chris Bast, chief deputy director voor het Virginia Department of Environmental Quality.

Hij voorspelde dat de staat halverwege deze eeuw een schoon net zou hebben, ongeacht waar de elektriciteit wordt opgewekt.

Het debat over gas zinspeelt op de natuurlijke spanning tussen het aanhouden van de lichten en het verminderen van de uitstoot.

Gas zal waarschijnlijk een belangrijk onderdeel van de energiemix blijven, zelfs in staten die grote hoeveelheden hernieuwbare energiebronnen installeren en strikte koolstofdoelstellingen nastreven, zei David Young, die energiesystemen en klimaatverandering bestudeert bij het Electric Power Research Institute.

Dat komt omdat gas de meest economische optie is om het net in evenwicht te houden.

Maar gaseenheden zullen waarschijnlijk steeds minder draaien naarmate er meer hernieuwbare energiebronnen op het systeem komen, zei hij. Combined-cycle centrales, van het soort dat Dominion en andere nutsbedrijven in de afgelopen jaren hebben gebouwd, zullen uiteindelijk meer als piekcentrales gaan werken: Ze zullen worden ingeschakeld op momenten van piekvraag.

De combinatie van hernieuwbare energiebronnen en gas kan een vermindering van 80% van de uitstoot van elektriciteitscentrales relatief gemakkelijk bereiken, zei Young.

“Zodra je voorbij 80% komt, wordt het moeilijker,” zei Young. “Dat is een van de grootste vragen die we nu hebben. Wat zijn de onzekerheden voorbij 80%, welk type technologie zou je nodig kunnen hebben?”

Jaramillo, de Carnegie Mellon professor, sloot zich aan bij Young’s inschatting dat gas waarschijnlijk nog jaren nodig zal zijn om hernieuwbare energiebronnen te ondersteunen. Maar op een gegeven moment zullen de Verenigde Staten moeten stoppen met het bouwen van gascentrales, terwijl ze hun bestaande faciliteiten minder exploiteren, zei ze.

Zij wees op een studie uit 2019 in Nature, die schatte dat de toekomstige emissies van bestaande en voorgestelde energie-infrastructuur wereldwijd het koolstofbudget zouden overschrijden dat bedoeld is om te voorkomen dat de wereldwijde temperatuur meer dan 1,5 graden Celsius stijgt.

Ruwweg de helft van die emissies was afkomstig van elektriciteitscentrales, hoewel veel daarvan werd geassocieerd met nieuwe kolencentrales in Azië.

Als de VS zijn kolencentrales sluit, heeft het drie opties voor verdere emissiereducties: gascentrales minder laten draaien, koolstofafvang installeren of ze helemaal met pensioen sturen, zei Jaramillo.

“Op welk punt zeg je dat we de brug hebben overschreden?” zei ze.