Honderd kilowattuur is niet altijd hetzelfde: de weg van energiebron naar stopcontact. Energieverliezen in de keten voor verschillende Europese landen.

Uit een stopcontact komt elektriciteit. Of die met een windturbine, kernreactor of gascentrale is gemaakt, merkt de waterkoker niet. Voor het energiesysteem maakt de herkomst echter veel uit. Onderweg naar dat stopcontact wordt energie omgezet, gebruikt en als warmte afgevoerd. Hoeveel elektriciteit overblijft, hangt af van de techniek én van de plek waar we beginnen te tellen.

Dat laatste wordt in het energiedebat gemakkelijk vergeten. Honderd kilowattuur aardgas bevat chemische energie die nog moet worden omgezet. Honderd kilowattuur zonnestroom is al elektriciteit. Wie beide naast elkaar zet, moet daarom eerst de systeemgrens tekenen. Anders krijgen correcte getallen al snel een verkeerde betekenis.

De eerste figuur laat vijf routes naar het stopcontact zien. Het zijn begrijpelijke rekenvoorbeelden met vaste aannames, geen universele rendementen. De werkelijkheid varieert met installatie, bedrijfsvoering en omstandigheden.

Bij zonnepanelen begint deze figuur met honderd kilowattuur gelijkstroom die de panelen al hebben geproduceerd. De omzetting van zonlicht naar elektriciteit ligt dus vóór het gekozen startpunt. Een omvormer maakt daarvan wisselstroom, geschikt voor het elektriciteitsnet. Met een aangenomen omvormerrendement van 97 procent resteert 97 kilowattuur. Na zeven procent netverlies komt ongeveer negentig kilowattuur bij de gebruiker aan.

Dat betekent nadrukkelijk niet dat een zonnepaneel negentig procent van het zonlicht omzet in bruikbare elektriciteit. Het grootste omzettingsverlies heeft daarvoor al plaatsgevonden. De figuur beschrijft de route vanaf de elektrische uitgang van het paneel. Voor een volledige fysieke vergelijking zou ook de invallende zonnestraling moeten worden meegenomen.

Bij windenergie ligt het startpunt bij honderd kilowattuur mechanische energie aan de turbine-as. De rotor heeft die energie dan al uit de luchtstroom gehaald. Aandrijving, generator en vermogenselektronica zetten haar om in elektriciteit. Bij een gezamenlijk aangenomen rendement van 95 procent blijft 95 kilowattuur over. Na hetzelfde netverlies bereikt ongeveer 88 kilowattuur het stopcontact. De energie die de rotor niet uit de wind haalt, ligt buiten deze berekening.

Een kerncentrale volgt een andere route. Kernsplijting levert warmte, waarmee stoom wordt gemaakt. Die drijft een turbine en generator aan. In ons voorbeeld wordt 33 procent van de reactorwarmte elektriciteit. Van honderd kilowattuur warmte resteert daardoor 33 kilowattuur elektriciteit en uiteindelijk ongeveer 31 kilowattuur bij de gebruiker. Het grootste overige deel wordt via de koeling aan de omgeving afgegeven.

Een gascentrale maakt eveneens gebruik van warmte, maar kan verschillende technieken combineren. In een STEG-centrale drijft de verbranding eerst een gasturbine aan. De hete uitlaatgassen produceren vervolgens stoom voor een tweede turbine. Ons rekenvoorbeeld gebruikt 49 procent elektrisch rendement. Na netverlies blijft ongeveer 46 kilowattuur over. Dat is geen technische bovengrens: GE Vernova specificeert voor moderne gecombineerde centrales rendementen boven 64 procent. Een installatieprestatie onder gunstige omstandigheden is echter iets anders dan het jaargemiddelde van een heel productiepark. GE Vernova

Bij steenkool wordt de brandstof doorgaans verstookt in een ketel die stoom produceert. Met een aangenomen elektrisch rendement van 38 procent ontstaat uit honderd kilowattuur brandstofenergie 38 kilowattuur elektriciteit. Daarvan bereikt ongeveer 35 kilowattuur het stopcontact. Gaswinning, mijnbouw en brandstoftransport zijn in deze voorbeelden niet opgenomen.

De verliezen verdwijnen overigens niet. Het gaat voornamelijk om warmte die niet als elektriciteit beschikbaar komt. Soms kan die warmte worden benut voor gebouwen of industrie. Dan stijgt de totale nuttige energieopbrengst, maar niet automatisch de elektriciteitsproductie. Ook het gekozen netverlies van zeven procent is een rekenaanname: een huishouden naast een zonnepark volgt een andere route dan een gebruiker die via meerdere netten wordt beleverd.

Vervolgens ontstaat de interessante vraag wat er gebeurt wanneer deze technieken samen een landelijke elektriciteitsvoorziening vormen. Nederland gebruikt relatief veel gas, wind en zon. Frankrijk leunt sterk op kernenergie. België combineert kernenergie met hernieuwbare bronnen en fossiele productie. Duitsland heeft veel wind en zon, maar ook kolencentrales. Het Verenigd Koninkrijk combineert onder meer wind, gas, kernenergie en bio-energie.

Daarbij moeten we productie en verbruik onderscheiden. Elektriciteit passeert voortdurend grenzen. Nederland was in 2025 netto-exporteur, maar importeerde volgens CBS tegelijkertijd ruim zestien terawattuur. Duitsland was netto-importeur. Een land zonder eigen kerncentrales kan daardoor toch elektriciteit verbruiken die elders met kernenergie is opgewekt. CBS

Voor de tweede figuur gebruiken we onze afgeronde schatting van de verbruiksmix in 2025, waarin import indicatief is toegerekend. Dit is een werkhypothese, geen officiële reconstructie met uurgegevens. De uitkomsten moeten dus worden gelezen als scenario’s waarmee we verschillen kunnen begrijpen. Uiteraard kloppen de getallen ongeveer, maar in alle eerlijkheid, nader onderzoek is nodig om de werkelijke verhoudingen ook te controleren voor 2025 (en de jaren erna).

De berekening vraagt meer dan percentages vermenigvuldigen en optellen. De verbruiksmix bestaat uit aandelen elektriciteit, terwijl de rendementen aangeven hoeveel invoer daarvoor nodig is. Voor één kilowattuur gasstroom is bij 49 procent rendement ongeveer twee kilowattuur gas nodig. Voor één kilowattuur kernstroom vraagt ons model ongeveer drie kilowattuur reactorwarmte. We rekenen daarom eerst per bron terug en tellen daarna de benodigde invoer op.

Met deze methode levert honderd kilowattuur van de aldus gedefinieerde bronenergie in Nederland ongeveer 58 kilowattuur elektriciteit op. Na netverlies resteert 54 kilowattuur. Duitsland komt op ongeveer 56 en 52 kilowattuur. Voor het Verenigd Koninkrijk zijn dat 52 en 48 kilowattuur, voor België 47 en 44. Frankrijk komt uit op ongeveer veertig kilowattuur elektriciteit en 37 kilowattuur aan het stopcontact. Voor bio-energie en overige fossiele bronnen is aanvullend 35 procent rendement aangenomen; waterkracht telt vanaf de geproduceerde elektriciteit.

Die Franse uitkomst verdient aandacht. Zij betekent niet dat Frankrijk een ongunstiger klimaatprestatie heeft. Integendeel: RTE rapporteert dat in 2025 ruim 95 procent van de elektriciteitsproductie in Europees Frankrijk uit kernenergie en hernieuwbare bronnen kwam. Het lage conversiecijfer ontstaat vooral doordat we de reactorwarmte vóór de turbine meetellen, terwijl zon en wind pas verderop in hun omzettingsketen beginnen. Analyses et données

Daarmee laten de figuren zowel techniek als boekhouding zien. Ze maken zichtbaar waarom elektrificatie de benodigde primaire energie kan verminderen, maar ook waarom één rendementpercentage onvoldoende is om energiebronnen te beoordelen. Voor klimaatbeleid tellen daarnaast broeikasgasuitstoot, kosten, materialen, regelbaarheid, opslag en leveringszekerheid mee. Een goede vergelijking begint daarom met een eenvoudige vraag: welke energie tellen we, vanaf welk punt, en voor welke prestatie?