Waterstof als schakel overschot groene energie
Jasper Paauwe kijkt vooruit
Een duik in de wereld van waterstof
Hoe kunnen we waterstof op economisch verantwoorde manier inzetten als schakel tussen een overschot aan duurzame energie en een betrouwbare duurzame energievoorziening? Nu ons energienetwerk steeds vaker piept en kraakt door overschotten en tekorten, is dit een vraag die niet alleen de energiesector, maar alle Nederlanders aangaat. We duiken in de wereld van waterstof met Jasper Paauwe, procestechnoloog bij Sweco. Hij stelt dat het omzetten van het overschot aan groene energie in waterstof vooral loont op plekken waar je er niet om heen kan.
Wat bedoel je met ‘plekken waar je niet om heen kan’?
“Voor diverse klanten heb ik de afgelopen jaren meerdere onderzoeken gedaan naar de mogelijkheden van waterstof. Hieruit blijkt dat met name bij industriegebieden nabij een windmolenpark of een zonnepark, het opslaan van het teveel aan groene energie in waterstof de meest lonende en logische plekken zijn. Voor mij zijn dit dé plekken waar je niet omheen kan om het toe te passen.”
Meest kansrijke en lonende plekken voor waterstof nu:
✔ Grootschalige groene energieproductie dichtbij (windmolen- of zonnepark)
✔ Ruimte voor veilige waterstofproductie en opslag
✔ Grootschalige gebruikers van waterstof en bijproducten in nabije omgeving
Wat is de grootste reden hiervoor?
“Industriële bedrijven gebruiken al jaren waterstof in verschillende processen. Denk aan het maken van ammoniak voor kunstmest of bij het maken van margarine. Bij industriegebieden nabij een windmolenpark of een zonnepark kun je meerdere zaken verbinden.
De vraagzijde (de industrie zelf) en het aanbod (de windparken of zonneparken met duurzame elektriciteit) alsook de productie. Het zit hier allemaal bij elkaar. Idealiter kun je alles wat bij de productie van waterstof vrijkomt, zoals warmte en zuurstof, hier direct gebruiken.”
Welke voordelen zijn er nog meer?
“De achterliggende processen in de industriesector vereisen een hoge temperatuur. Elektriciteit reikt niet zo ver als aardgas, biogas én… waterstof. Aangezien de industriesector één van de grootste gasverbruikers van ons land is, kan waterstof hier dus een goede niet-fossiele vervanger van aardgas zijn.
Bijkomend voordeel is dat alle energie die energiecentrales niet aan deze industrie hoeven te leveren, dan ingezet kan worden in stedelijke gebieden, terwijl we die verder verduurzamen.”
Waarom geen waterstofopslag voor overtollige energie in onze woonwijk?
“Voor de energievoorziening van huishoudens is ‘laagwaardige’ warmte prima. Het algemene energieverbruik van woningen is ook relatief laag. De kosten om in een woonwijk het overschot aan duurzame energie om te zetten in waterstof en op te slaan, zijn veel hoger.
Hoe komt het een waterstofopslag voor huishoudens veel duurder is?
Dit komt omdat je waterstof daar wel weer terug om moet zetten naar elektriciteit, voordat de omwonenden deze kunnen gebruiken om hun huis te verwarmen, te wassen of te koken. Dit is veel minder efficiënt dan als je het energieoverschot in een batterij zou stoppen om ’s avonds te gebruiken als je weer thuis komt van het werk.
Een batterij is bijna 100% efficiënt. Bij de productiestap naar waterstof behoud je 60% van de energie, als je dan waterstof weer terug omzet naar stroom ook. Dus dan heb je 60% van 60%, dat is niet heel best.”
Waterstof is geen energiebron, maar een energiedrager. Je hebt energie nodig om het te maken.
Kunnen we onze huizen dan niet verwarmen met waterstof?
“Technisch kan het, de vraag is of je het moet willen. Met warmtepompen kun je woningen zonder groot efficiencyverlies duurzaam verwarmen. Ook als ik kijk naar de bevindingen vanuit verschillende proeven met waterstof voor woningen in Nederland en het buitenland, denk ik dat dit nog een tijdje gaat duren.
Zoals bij de eerste woonwijk op waterstof Nijstad-Oost in Hoogeveen. Daar bleek dat voor het omzetten van een wijk behoorlijk wat aanpassingen nodig zijn. In de wijk, maar ook in je eigen meterkast. Ook heb je voor groene waterstof een electrolyzer* nodig, en deze is kostbaar. Door deze hoge investeringen kan dit nu nog niet uit.
* Een electrolyzer splitst water in zuurstof en waterstof met elektriciteit. Ter indicatie: de prijs van een 2,2 megawatt electrolyzer bedraagt momenteel ongeveer € 2,5 miljoen.
Voor een gemiddelde woonwijk is stroomoverschot opslaan in waterstof niet de oplossing. Het slim gebruiken van elektriciteit op de dag, warmtepompen en een batterij zet daar veel meer zoden aan de dijk.
Is waterstof dé oplossing om onze klimaatdoelen te bereiken?
“Nee, hiervoor heb je een krachtige mix van technologische toepassingen nodig, gecombineerd met slimme maatregelen om ons energiegebruik te verminderen. Kijk, we hebben nu een gasnetwerk en stroomnet wat bijna ieder huis en ieder gebouw bereikt. Nationaal en gekoppeld met de rest van Europa.
Hierdoor denken we in Nederland dat we altijd een soort van alles omvattend nationaal net moeten hebben. Maar dat hoeft helemaal niet en dat hoop ik ook niet. Het risico hiervan is dat mensen gaan zitten wachten tot er waterstof uit de gasleiding komt terwijl we met minder investeringen en afhankelijkheid van gas/waterstof tot verduurzaming van onze energie kunnen komen.”
En als je naar de toekomst kijkt?
“Voor de inzet van waterstof bij huishoudens zijn drukke stedelijke gebieden, dichtbij windparken op zee, nabij industrie, dan de eerste logische plekken qua financiële haalbaarheid. Dit omdat je hier met de nodige schaalgrootte de keten ‘vraag- aanbod-productie’ kan maken. Echter juist in deze gebieden ontbreekt vaak de ruimte die ervoor nodig is. Ik vind het bemoedigend om te zien dat verschillende steden op stadsniveau toch de mogelijkheden onderzoeken. Dat juich ik van harte toe.”
