DNV GL Archieven - Utilities

Lokale productie van groene waterstof bij wind- en zonneparken biedt kansen voor netbeheerders om congestieproblematiek in de regio Emmen snel op te lossen. Dat wijst onderzoek van DNV GL uit. Hoewel uitbreiding van het elektriciteitsnet goedkoper is, kan dit wel eens vijf tot tien jaar duren.

Een studie van DNV GL toont aan dat waterstofproductie via elektrolyse dichtbij wind- en zonneparken kansen biedt voor beheerders van elektriciteitsnetten. Deze studie richt zich op de congestieproblematiek in de regio Emmen. Daar werken partijen in het kader van het project GZI Next werken aan het verduurzamen van het energiesysteem via van groene waterstof.

De studie is uitgevoerd in opdracht van Enexis Netbeheer, Gasunie en NAM. Uit de studie blijkt dat lokale waterstofproductie en hergebruik van bestaande gasinfrastructuur een kortere doorlooptijd heeft dan verzwaring van het elektriciteitsnet. Hierdoor kunnen wind- en zonneparken in Emmen sneller worden aangesloten op het net. Een bijkomend voordeel is dat de bestaande gasinfrastructuur de groene waterstof kan leveren aan nabijgelegen industrie. Daarmee draagt waterstof bij aan het behalen van de klimaatdoelstellingen.

Drie oplossingen

Een van de uitdagingen voor netbeheerders is dat de grote toename van zonne- en windenergie kan leiden tot congestieproblemen in het net. Hierdoor is verzwaring van het lokale en regionale net nodig. In deze studie zijn voor de regio Emmen drie oplossingen met elkaar vergeleken om deze congestieproblematiek op te lossen:

  • Volledig elektrische oplossing
    Directe elektriciteitsaansluiting en lokale verzwaring van het elektriciteitsnetwerk.
  • Lokale waterstofoplossing
    Elektrolyser op dezelfde locatie als waar duurzame energie wordt opgewekt.
  • Centrale waterstofoplossing
    Elektrolyser op een centrale locatie bij de waterstofverbruikers.

Uit de studie blijkt dat de volledig elektrische oplossing het meest kosteneffectief is. Maar dat dit in gebieden met een tekort aan netcapaciteit wel vijf tot tien jaar kan duren. In Emmen zijn op dit moment congestieproblemen. De waterstofoplossing biedt hier een technisch haalbaar alternatief voor het aansluiten van zonne- en windparken. Waterstof zorgt vooral voor een snellere aansluiting op het net. De aansluiting met een elektrolyser kan namelijk binnen twee jaar worden gerealiseerd.

Kostendaling

Waterstofoplossingen zijn op dit moment nog relatief kostbaar. De onderzoekers verwachten echter dat de kosten van waterstofoplossingen lager zullen worden. Dit komt door door verdere professionalisering, technologische ontwikkelingen en door toename van het aantal en de grootte van elektrolysers. Tevens zullen subsidies voor duurzame energie en ontmoediging van de inzet van fossiele energie in de industrie positieve effecten hebben op de businesscase voor waterstofoplossingen.

Gasleidingen zoals die van de NAM en Gasunie hebben voldoende capaciteit en kunnen tegen relatief lage kosten omgebouwd worden voor transport van grote hoeveelheden waterstof. Tevens biedt de gasinfrastructuur mogelijkheden voor opslag of buffering van energie (enkele dagen tot een week). Daarmee biedt waterstof de broodnodige flexibiliteit voor het energiesysteem.

Wie alles wil weten over de grote diversiteit aan methanisatietechnieken, kan nu terugvallen op een recent rapport van DNVGL in samenwerking met Gasunie en GasTerra. De omzetting van syngas of waterstof naar methaan kan via vele routes. Nederland speelt in deze ontwikkelingen een hoofdrol en blijft zijn rol als gasland ook in de toekomst vertolken.

DNVGL lanceerde samen met Gasunie en Gasterra een uitgebreid overzicht van methanisatie technologieën en commercieel beschikbare systemen. Methanisatie is een omzettingstechniek voor de omzetting van waterstof of syngas in methaan van gasnetkwaliteit. Het document bevat theoretische, operationele en commerciële informatie over methaantechnologie en -systemen. Met dit rapport willen de auteurs de verdere technologische ontwikkeling stimuleren en ondersteunen en de decarbonisatie van het aardgassysteem versnellen.

Biomethaan

Gas uit duurzame bronnen zoals wind en zon kan een belangrijke rol spelen bij het koolstofarm maken van het energiesysteem. Of het nu gaat om biomethaan geproduceerd uit biomassavergassing, waterstof geproduceerd door elektrolyse van hernieuwbare energie of biomethaan uit anaerobe vergisting, methaan is een cruciale technologie als laatste stap in de waardeketen van hernieuwbare bronnen naar netinjecteerbaar biomethaan.

Volwassen

Met name dankzij Nederlands onderzoek is aanzienlijke vooruitgang geboekt bij de ontwikkeling van verschillende vergassings- en methaantechnologieën. Deze kunnen de groei van de productie van biomethaan in het net versterken. Een toenemend aantal experimentele en demonstratie-installaties is reeds in bedrijf en de nieuw ontwikkelde systemen evolueren naar een volwassen niveau.

Methanisatieprojecten

Het rapport geeft een actueel overzicht van alle chemische en biologische basistechnologieën en bespreekt de relevante technische aspecten van methaansystemen. Bovendien bevat het verslag een lange lijst van methanisatieprojecten en -technologieën. Een reeks fabrikant-specifieke informatiebladen bevat gedetailleerde technische en commerciële informatie.

U kunt het rapport downloaden via de site van DNVGL

Het gebruik van groene waterstof wordt op de langere termijn economisch haalbaar. Onder meer door het toenemende aandeel van wind- en zonne-energie in de energiemix. Dat stelt DNV GL in haar Energy Transition Outlook. Daardoor wordt duurzaam opgewekte elektriciteit goedkoper en dus ook de omzetting naar waterstof via elektrolyse. Rond 2035 verwacht het onderzoeksbureau het omslagpunt. 

Voorlopig is waterstof geproduceerd via elektrolyse van water nog duur. De productie uit aardgas blijft voorlopig nog beduidend goedkoper. Maar dat gaat op den duur wel veranderen, stellen energie-experts van DNV GL in het rapport ‘Hydrogen in the electricity value chain’. Ze zien drie belangrijke ontwikkelingen die groen waterstof tussen 2030 en 2050 economisch haalbaarheid maken.

Nul

Ten eerste zullen de kosten van elektrolyzers dalen als gevolg van leereffecten en verwachte dalende kosten van de ontwikkeling van apparatuur. Belangrijk daarbij zullen praktijkcases zijn. En die komen er ook. In Nederland zijn recentelijk meerdere elektrolyse-installaties aangekondigd. Daarnaast zullen perioden vaker voorkomen waarin kostprijzen voor elektriciteit laag of zelfs nul zijn. Dat komt door van de opkomst van hernieuwbare energiebronnen. Hierdoor ontstaat een overschot aan beschikbare energie voor het elektriciteitsnet.

CO2-belasting

Ten slotte verwachten de onderzoekers dat de CO2-uitstoot steeds meer belast gaat worden. In de komende jaren zullen industrieën hun CO2 -uitstoot verder verminderen als gevolg van bijvoorbeeld de invoering van CO2-belasting en het stimuleren van CO2 -arme oplossingen.