030-265 8512 info@profinrg.nl
Is waterstof het gouden ei voor de energietransitie?

IS WATERSTOF HET GOUDEN EI VOOR DE ENERGIETRANSITIE?

Ons elektriciteitsnet staat zwaar onder druk door toename van zowel het verbruik als de decentrale opwekking uit duurzame bronnen, zoals zonnepanelen en windmolens.

De netcongestie belemmert de realisatie van de duurzame energietransitie. Het volgende hoofdstuk in de energietransitie heeft dan ook als titel: energieopslag. Is groene waterstof het gouden ei waar iedereen naar zoekt? “We zien de potentie absoluut,” stelt Berend Schols van ProfiNRG. “Tegelijk is de businesscase nu nog niet sluitend.”

 

Elk jaar produceren we in Nederland meer energie in de vorm van wind en zon. In 2020 kwam 19 procent van de Nederlandse stroom van windmolens en zonnepanelen, blijkt uit recente cijfers van Agora Energiewende en Ember. Nederland liet daarmee vorig jaar een toename van 40 procent zien, de grootste stijging van groene stroom van alle Europese landen.

“Zulke berichten klinken hoopvol en in de kern zijn ze dat ook,” vertelt Berend Schols, Solution Manager Energieopslag & Flexibiliteit bij ProfiNRG. “Toch komen we steeds meer in de fase waarin de wal het schip dreigt te keren. Er zijn nu namelijk twee belangrijke problemen voor hernieuwbare energie: de stroomnetten raken vol én elektriciteit is alleen kortdurend efficiënt op te slaan.”

 

Smart grids

Als we als land van het aardgas af willen, en geen ander gas (zoals waterstof) gaan inzetten, zal de druk op het elektriciteitsnet veel verder toenemen. “Een deel van dit probleem kan opgelost worden met ‘smart grids’, door lokaal opgewekte energie ook direct lokaal te verbruiken,” legt Schols uit. “Helaas is dit een oplossing met beperkingen door de invloed van de seizoenen. Je kunt immers niet het jaar rond rekenen op dezelfde opbrengst van zon- en windenergie. Ook is elektriciteit niet langdurig op te slaan en dus zal energieopslag in de vorm van groene waterstof en batterijen een enorme vlucht nemen.

 

Wat is groene waterstof?

Je kunt met een elektrolyser, die op groene stroom draait, water (H2O) splitsen in waterstofgas (H2) en zuurstof (O2). De zuurstof laat je vervliegen en het waterstofgas kun je opslaan in een tank om het langer te bewaren. Vervolgens kun je dat gas óf verbranden, net zoals aardgas in een cv-ketel, óf je zet het – via een brandstofcel – weer om in elektriciteit.

Een andere potentie van groene waterstof, ook wel ‘renewable hydrogen’ genoemd, is dat je de H-moleculen kunt combineren met bijvoorbeeld stikstof (N) om vervolgens ammoniak (NH4) te maken, wat weer nodig is voor de kunstmestproductie. Momenteel komt er bij de productie van kunstmest heel veel CO2 vrij, omdat het gemaakt wordt met grijze waterstof vanuit aardgas. Dat zorgt voor een enorme klimaatbelasting. Bij groene waterstof komt de CO2 niet vrij.

 

Waterstof nieuw?

Groene waterstof: Hoe kansrijk is deze relatief nieuwe loot aan de energieboom? Schols: “Nieuw? Zo nieuw is waterstof grappig genoeg niet. Tot in de jaren zestig kende Amsterdam al stadsgas; dat was nog vóórdat we massaal op aardgas overgingen. Het aardige aan stadsgas was dat het al voor de helft uit waterstof bestond; eigenlijk was stadsgas z’n tijd ver vooruit. Vanwege stadsgas hebben we in Nederland veel ervaring met het transport van waterstofgas door gasleidingen. Nieuw is het dus niet. Wel komt het weer meer in de aandacht, omdat we op zoek zijn naar een alternatief voor aardgas, waarbij zowel de productie als de verbranding geen CO2-uitstoot veroorzaakt.”

 

Onhaalbaar

Koudwatervrees voor waterstofgas door de gasleidingen is dus niet nodig, meent Schols.

“Waterstofgas heeft een ander risico dan aardgas, maar is niet gevaarlijker bij de juiste toepassing. Het ontsnapt makkelijker dan aardgas omdat het dunner is. Ook is het minder eenvoudig door de leidingen te pompen vanwege te grove pompen. Maar buiten kijf staat dat eventuele aanpassingen aan het gasnetwerk vele malen goedkoper én sneller zullen zijn dan het bouwen van allerlei nieuwe elektriciteitsvoorzieningen.”

Want, gaat Schols verder, de gemiddelde oplevering van een hoogspanningstraject kost twintig jaar. “En dan heb ik het over slechts één project. En wil je de energiewaarde die nu door een gasleiding gaat, vervangen voor elektriciteit dan moet je daar een achtvoud aan hoogspanningsmasten voor bijbouwen. Onhaalbare kaart natuurlijk om de energietransitie een boost te geven en om de druk op het net te verlagen.”

 

Eeuwige talent

Toch klinkt er ook kritiek. Zo zien sommigen groene waterstof als het eeuwige talent dat nooit echt groots gaat doorbreken. Kortom, we hebben iets anders nodig om grote stappen te zetten in de energietransitie. “Het is goed om groene waterstof te gebruiken voor waar het goed in is: het is CO2-vrij, kan langdurig opgeslagen worden, heeft een grote energiedichtheid en is een schakel tussen ‘elektronen en moleculen’. Daarmee bedoel ik dat met groene energie uit wind of zon ook een groen gas (de moleculen) kan worden gemaakt.

Maar het klopt dat waterstof door deze eigenschappen niet op zichzelf de enige oplossing is voor de hele energietransitie. Wel is het zo dat waterstof door haar eigenschappen een unieke niche heeft waar we geen beter alternatief voor hebben.”

 

Electrolyser

Dus ziet ProfiNRG in groene waterstof een kansrijke oplossing voor bijvoorbeeld nieuwe zonneparken die een te kleine aansluiting krijgen op het elektriciteitsnet. “Dat begint een lastig verhaal te worden en dat terwijl er nog veel zonneparken bij moeten komen in ons land,” stelt Schols vast. “Helaas is de aanschaf van een elektrolyser nog erg duur. Om dat te compenseren moet er veel productie gedraaid worden om rendabel te zijn. Gelukkig heeft een elektrolyser een productierange tussen de 15 en 100 procent. Is er weinig duurzame energie beschikbaar op het net, bijvoorbeeld midden in de nacht, dan kun je hem minder hard laten draaien. Heb je een stralende dag dan zet je de elektrolyser maximaal aan. Zo dragen we bij aan de energietransitie en bewegen de prijzen mee met de duurzame energieproductie. Voor het verdienmodel is dat gunstig.”

 

Businesscase

Een andere route om de verzwaring van het elektriciteitsnet te omzeilen, is de plaatsing van batterijen. Deze kunnen energie bufferen bij veel energieproductie, en dit later op het net zetten, als er minder groene stroom geproduceerd wordt”

Die batterijwereld waar Schols over spreekt komt eraan, blikt hij vooruit, zeker omdat de batterijtechniek zich razendsnel ontwikkeld. “Het wachten is nu op de ideale batterij die betaalbaar is en tegelijk veel opslag aan kan. Daar moeten we nog even geduld voor hebben, omdat de prijzen van de huidige batterijen nog te hoog zijn. Of je moet als opdrachtgever in deze fase het innovatieve aspect zwaar laten meewegen in de investeringsbeslissing en tegelijk een bepaald risico durven te nemen. Gelukkig zien we dat de prijs van batterijen sterk aan het dalen is en de markt erg beweegt. We krijgen steeds meer verzoeken om nieuwe oplossingen voor energieopslag te bedenken voor zonneparken en andere toepassingen. Als ProfiNRG spelen we daar met onze ervaring continu op in.”

 

Tekst: Maarten Nota