Noorden sorteert voor op groene waterstofeconomie
Overheid, bedrijven en burgers in Drenthe, Friesland en Groningen bedenken al sinds de eeuwwisseling plannen om hun economie en vooral hun energievoorziening te verduurzamen. De uitvoering is in een stroomversnelling terechtgekomen nu er snel nieuwe, duurzame bedrijvigheid moet komen als alternatief voor de krimpende aardgasactiviteiten.
Door Erik te Roller op 18 okt. 2018
Uitvoering plannen komt op gang
Eén van de plannen is om in het Noorden over te gaan op grootschalige productie van waterstof met behulp van groene elektriciteit afkomstig van onder meer windparken op de Noordzee of van de vergassing van biomassa. Eerst leek dat allemaal ver weg, leuk voor verhalen in de media, maar inmiddels neemt de industrie die plannen serieus en zet ze de eerste stappen richting waterstofeconomie.
Ad van Wijk, duurzame energieondernemer en deeltijd hoogleraar Future Energy Systems aan de Technische Universiteit Delft is er zelf verbaasd over. Samen met directeur Denisa Kasová van de Noordelijke Innovation Board stelde hij het rapport De Groene Waterstofeconomie op, dat verscheen in april 2017. Aan de hand van gesprekken met vertegenwoordigers van bedrijven, overheden en onderwijsinstellingen kwamen de opstellers van het rapport tot de conclusie dat Noord-Nederland in een goede positie verkeert om een groene waterstofeconomie te ontwikkelen die de aardgaseconomie uiteindelijk kan vervangen. “Door ons rapport is de industrie zich bewust geworden dat groene waterstof een volwaardige vervanger van aardgas kan zijn, bijvoorbeeld om stoom van hoge temperatuur te produceren voor chemische processen. Ook kun je met elektriciteit van windturbines en zonnepanelen waterstof maken, die je net zoals aardgas kunt opslaan in zoutkoepels, zodat je gedurende de verschillende seizoenen een buffer van groene energie hebt. Verder kun je waterstof in elektriciteitscentrales weer omzetten in elektriciteit en zo de groene elektriciteitsvoorziening in balans houden”, licht Van Wijk toe.
Doorbraak
“Wat we anderhalf jaar geleden nog niet wisten, is dat windparken nu zonder subsidie te bouwen zijn”, vervolgt Van Wijk. “Dit betekent een commerciële doorbraak, waardoor er bij de industrie meer animo is om offshore-windparken te bouwen. Wat we toen ook niet wisten, is dat bestaande gasleidingen tegen redelijke kosten zijn om te bouwen tot waterstofleidingen. De Gasunie heeft dat laten uitzoeken en wil nu voor 2030 een deel van het gasnet in Nederland ombouwen, zodat waterstof van het Noorden naar de industrie in Rotterdam en Zuid-Limburg te transporteren is. Dit betekent ook dat niet alle energie van windparken op zee via een verzwaard elektriciteitsnet naar de gebruikers hoeft te gaan. Een deel van die energie kan in de vorm van waterstof via de oorspronkelijke gasleidingen zijn weg naar de gebruikers vinden.”
Op het ogenblik maakt de industrie al op grote schaal gebruik van waterstof, onder meer om zware oliefracties om te zetten in lichtere oliefracties en om ammoniak te maken voor de kunstmestproductie. Hiertoe zet de industrie aardgas om in waterstof en CO2. Beter dan deze ‘grijze waterstof’ is ‘blauwe waterstof’, waarbij er geen uitstoot is van CO2, maar afvang en opslag. Nog beter is ‘groene waterstof’ afkomstig van zogenoemde electrolyzers, die water met behulp van groene elektriciteit splitsen in waterstof en zuurstof. Wil de industrie op grote schaal overstappen op groene waterstof, dan moet die betaalbaar zijn en dus grootschalig te produceren. Van Wijk is optimistisch: “De prijs van groene stroom is nu al drie à vier cent per kilowattuur, vergelijkbaar met die van kolenstroom. Ook de prijs van elektrolyzers daalt. Dit betekent dat we binnen enkele jaren waterstof voor twee à drie euro per kilogram kunnen produceren, wat overeenkomt met de prijs van blauwe waterstof. Het is dan nog wel twee keer zo duur als grijze waterstof, maar vanwege het Klimaatakkoord zal de industrie voor 2030 sowieso op blauwe waterstof moeten overstappen.”
Is de grootschalige productie van groene waterstof voor de industrie eenmaal op gang gekomen, dan is er ook goedkope groene waterstof beschikbaar voor auto’s, bussen en vrachtwagens, zo is het idee.
Miljardeninvesteringen
Het Noorden kan rekenen op een groot aanbod van groene stroom. In de Eemshaven komt bijvoorbeeld NorNed aan land, de kabelverbinding die stroom van Noorse waterkrachtcentrales transporteert naar Nederland. In 2019 komt daar ook de Cobra-kabel aan land, de kabel waarmee Denemarken en Nederland straks groene stroom uitwisselen. Er zijn al enkele windparken in het Duitse deel van de Noordzee, die eventueel via het hoogspanningsnet van TenneT stroom kunnen leveren. Het enige Nederlandse windpark in de buurt is vooralsnog het Gemini-park met circa 150 windturbines met een gezamenlijk vermogen van zeshonderd megawatt, zo’n 85 kilometer uit de kust.
Het rapport De Groene Waterstofeconomie ging uit van één gigawatt (duizend megawatt) aan benodigd elektrisch vermogen voor de productie van groene waterstof in het Noorden, maar inmiddels gaan de plannen uit van twee gigawatt voor waterstofproductie in de Eemshaven en nog eens twee gigawatt voor waterstofproductie bij Rotterdam.
Hiermee zijn miljarden aan investeringen gemoeid. Van Wijk ging aanvankelijk uit van 22 miljard euro voor het Noorden, grotendeels voor de aanleg van windparken op zee. Maar het gaat nu om heel wat meer. Hij verwacht dat het geld op tafel komt: “Nu windenergie uit kan en er een grote vraag naar groene stroom is, willen veel partijen in windparken investeren, waaronder ook pensioenfondsen. Het wachten is alleen nog op het toewijzen van nieuwe locaties door de overheid. Dat moet sneller.”
Nationale zaak
Hij merkt op, dat groene waterstof niet alleen een Noordelijke zaak is, maar inmiddels ook een nationale. In mei heeft de Waterstof Coalitie opgeroepen groene waterstof op te nemen in het Klimaat & Energieakkoord. Bij deze coalitie – een initiatief van Greenpeace Nederland – zijn 23 partijen betrokken, waaronder energiebedrijven, netbeheerders en grote industriële bedrijven. “Ook Ed Nijpels, voorzitter van het Klimaatberaad, ziet waterstof nu als een onmisbare energiedrager, naast elektriciteit. Straks is er vanuit het hele land vraag naar waterstof, waarin het Noorden voor een belangrijk deel kan voorzien via het bestaande gasnet”, aldus Van Wijk.
Bottom-up
“Je kunt bij de energietransitie twee dominante bewegingen onderscheiden”, zegt Jan-jaap Aué, lector energietransitie aan de Hanzehogeschool Groningen. “Top-down, zoals het opzetten van grootschalige productie en distributie van groene waterstof en bottom-up, zoals lokaal coöperatief aanpakken van zaken. De truc is die twee bewegingen bij elkaar te brengen.” Het gaat om wel honderd lokale projecten, zoals Middag-Humsterland ten noordwesten van de stad Groningen. Daar werken tien dorpen samen om de daken van schuren bij boerderijen te voorzien van zonnepanelen, die straks zowel boeren als burgers van stroom kunnen voorzien. “Bij de hogeschool werken we dit plan verder uit. Als het een goed recept is, kunnen we het ook elders toepassen”, legt Aué uit.
De rode draad van het verhaal is volgens hem, dat er in het Noorden zo’n 30.000 mensen direct of indirect hun baan dreigen te verliezen als de aardgaskraan op den duur dichtgaat. Daar voor in de plaats moeten andere banen komen. “De vraag is hoe je de kennis en vaardigheden van die mensen opnieuw kunt inzetten en in hoeverre je van de bestaande gasinfrastructuur gebruik kan blijven maken. Mensen omscholen voor de productie en distributie van waterstofgas gaat wel lukken. Maar wind- en zonne-energie, en ook waterstofauto’s en -bussen zijn nieuw en vragen om anders opgeleide specialisten. Daarvan zijn er straks heel veel nodig”, aldus Aué.
Plannen Zuidwending
Bij aardgasbuffer Zuidwending bij Veendam nemen Gasunie-dochters Gasunie New Energy en Energy Stock 12.000 zonnepanelen in gebruik. Die wekken stroom op voor de bestaande installatie (1,4 megawatt) bij de buffer en voor een elektrolyse-installatie van één megawatt die waterstof produceert. De waterstof gaat voor een deel per cilinder naar verschillende afnemers. De rest gaat in opslag in een sigaarvormige 'zoutcaverne' (holte in zoutlaag onder de grond). In principe is waterstof net zoals aardgas in zoutcavernes op te slaan. Het experiment dient om na te gaan hoe efficiënt deze vorm van opslag is.
Opslag seizoensoverschot
Energiebedrijf Nuon onderzoekt samen met de Technische Universiteit Delft de mogelijkheden om seizoensoverschotten van wind- en zonne-energie door elektrolyse om te zetten in waterstof en dat op te slaan. Later is de waterstof in te zetten als brandstof in de Magnum- energiecentrale bij de Eemshaven.
Backbone voor waterstof
In de komende jaren zal Gasunie een deel van de aardgaspijpleidingen aanpassen, zodat een backbone (ruggengraat/red) ontstaat voor het transport van waterstof door Nederland.
Waterstofnetwerk in havengebieden
Het havenbedrijf Groningen Seaports gaat samen met de firma Pipelife een netwerk van buizen aanleggen voor de aanvoer van waterstof naar industriële afnemers in de haven van Delfzijl en in de Eemshaven, met vooralsnog een totale lengte van vier kilometer. Het gaat om buizen die beduidend goedkoper zijn dan traditionele stalen buizen, waardoor de totale kosten aanzienlijk lager uitvallen. De nieuwe buizen zijn gemaakt van kunststof composietmateriaal, waarvan in de olie- en gasindustrie al is bewezen dat ze duurzaam en veilig zijn.
Kabelverbinding met Denemarken
In 2019 zal de Eemshaven via de Cobra-kabel – een gelijkstroomkabel met een capaciteit van zevenhonderd megawatt en een lengte van 325 kilometer – verbonden zijn met het Deense Endrup. Met deze kabel kan Nederland duurzame energie importeren uit Denemarken, bijvoorbeeld als het daar waait, maar in Nederland niet. Omgekeerd kan Denemarken ook stroom uit Nederland importeren. Op de kabelverbinding is later ook nog een windpark op zee aan te sluiten. Nederland heeft al een kabelverbinding met Noorwegen, de NorNed.
GZI-Next in Emmen
Op het terrein van de voormalige gaszuiveringsinstallatie (GZI) in Emmen willen NAM en andere partijen waterstof met behulp van elektrolyse produceren voor bedrijven op het nabijgelegen industrieterrein, waaronder DSM (kunststoffen) en Teijin (sterke vezels). Die bedrijven behoren tot de tweehonderd grootverbruikers die van minister Wiebes van Economische Zaken en Klimaat binnen vier jaar moeten overschakelen van Gronings aardgas op buitenlands, hoogcalorisch gas of wat anders. De waterstof is via het bestaande gasnetwerk te distribueren (zie verder het artikel op pagina 14.
Tussenstap in waterstofproductie
AkzoNobel Specialty Chemicals en Gasunie New Energy onderzoeken de mogelijkheden om met een electrolyzer van twintig megawatt waterstof te produceren. Ze zien dit als tussenstap op weg naar een grootschalige electrolyzer van meer dan honderd megawatt. Ter vergelijking: een gemiddelde elektriciteitscentrale heeft een vermogen van vijfhonderd tot duizend megawatt.
Veegwagen op waterstof
De firma Holthausen in Hoogezand, leverancier van gassen, bouwt tegenwoordig ook auto’s en dieselvoertuigen om naar waterstof. In 2017 heeft het bedrijf een straatveegwagen van de gemeente Groningen overgezet op waterstof. Die wagen kan op één tank een dag lang rijden en maakt veel minder lawaai: 60 dB in plaats van 120. Verder heeft het bedrijf dit voorjaar vier miljoen euro subsidie in de wacht gesleept voor het openen van twee waterstoftankstations voor groene waterstof, één in Groningen en één in Amsterdam. Overigens opent Shell uiterlijk begin 2020 vier waterstoftankstations in Nederland, waaronder twee in Amsterdam en één in het Drentse Pesse.
Waterstoftrein
Begin 2019 gaat tussen Leeuwarden en Groningen op proef een waterstoftrein rijden van de Franse fabrikant Alstom. De provincies Groningen en Friesland willen samen met ProRail en vervoerder Arriva kijken of waterstoftreinen uiteindelijk alle dieseltreinen op dit traject kunnen vervangen. De Coradia iLint van Alstom is uitgerust met brandstofcellen en kan, eenmaal volgetankt, zeshonderd tot achthonderd kilometer afleggen. De trein haalt 140 kilometer per uur. In Duitsland zijn de eerste treinen van dit type in gebruik genomen op een traject van honderd kilometer van Cuxhaven via Bremen naar Buxtehude.
Garnalenkotters op waterstof
De werf Next Generation Shipyards in Lauwersoog bekijkt de mogelijkheden om garnalenkotters te bouwen die met brandstofcellen kunnen varen op waterstof. Dit sluit aan bij de plannen van partijen in de haven om duurzamer te gaan opereren.
Waterstofbussen
Streekvervoerder Qbuzz rijdt sinds anderhalf jaar met twee waterstofbussen op de lijn Groningen – Delfzijl. Om te tanken moesten de bussen eerst naar Helmond, maar sinds februari kunnen ze ook in Delfzijl waterstof tanken, afkomstig van de chloorfabriek van AkzoNobel. De provincie Groningen wil de proef uitbreiden. Verder loopt er een aanbesteding voor het vervoer in Groningen en Drenthe van 2020-2030. Het ‘winnende’ vervoersbedrijf zal verplicht zijn twintig waterstofbussen in te zetten. Die zullen in die tien jaar naar verwachting negen miljoen euro meer kosten aan brandstof en afschrijvingen dan 'gewone' bussen. Voor een deel daarvan is subsidie beschikbaar.
Energy college
Vijf regionale opleidingencentra (roc’s) in Drenthe, Friesland en Groningen hebben zich met bedrijven en overheidsinstellingen verenigd in het Energy College, dat zogenoemde hotspots biedt waar studenten zich in een leerwerkomgeving kunnen specialiseren op het gebied van onder meer offshore-windenergie, slimme elektriciteitsnetten, schone auto’s en bussen.
Groningen Warmtestad
In de stad Groningen voorziet Warmtestad diverse gebouwen, kantoren en huizen van duurzame warmte en koeling met behulp van warmte- en koudeopslag. Het is een initiatief van de gemeente Groningen en het Waterbedrijf Groningen. In het Noordwesten van de stad is een warmtenet voor 10.000 huishoudens, organisaties en bedrijven al deels aangelegd. De bedoeling was hier gebruik te maken van geothermie. Het Staatstoezicht op de Mijnen heeft hierover echter negatief geadviseerd, omdat diep boren risico’s met zich meebrengt vanwege de aardgasvoorkomens in de provincie. Warmtestad kijkt nu naar andere warmtebronnen, waaronder biomassa.
Zonnepanelen in Middag-Humsterland
Tien dorpen ten noordwesten van de stad Groningen hebben de coöperatie Zon4Ons opgericht. Die gaat een groot aantal zonnepanelen plaatsen op boerenschuren om hiermee de boeren van stroom te voorzien en ook de dorpsbewoners die geen zonnepanelen op hun eigen huis kunnen of mogen plaatsen. De dorpen liggen in een zogenoemde ‘postcoderoos’, waardoor elke deelnemer over zijn aandeel in opgewekte energie vijftien jaar lang geen energiebelasting hoeft te betalen.
Waterstof voor cv-ketels
Aan de westrand van Hoogeveen begint over een jaar de bouw van tachtig woningen. Het plan is die te voorzien van cv-ketels die niet werken op aardgas maar op waterstof en daarom geen CO2 uitstoten. Hieraan werkt een consortium van twintig partijen die zijn aangesloten bij Hydrogreenn (Hydrogen Regional Energy Economy Network Northern Netherlands), een netwerk van zestig bedrijven en instellingen, opgericht door het bedrijf Stork en de Hanzehogeschool Groningen. De bedoeling is de nieuwe technologie en aanpak toepasbaar te maken voor meer (bestaande) woonwijken in Nederland en ook om deze te vergelijken met andere oplossingen zoals de toepassing van brandstofcellen of de aanleg van een lokaal warmtenet.
Proeftuin EnTranCe
De Hanzehogeschool Groningen heeft een Centre of Expertise voor energie, waarvan het Energy Transition Centre (EnTranCe) een onderdeel is. Hier kunnen studenten, entrepreneurs en vertegenwoordigers van bedrijven samen nieuwe technieken uittesten. Ook verzorgt de Hanzehogeschool Groningen drie masteropleidingen voor de energietransitie, waaraan ongeveer tachtig Nederlandse en buitenlandse studenten deelnemen. Verder komt het onderwerp energietransitie voorbij in 22 verschillende opleidingen.
Avantium beproeft bioraffinaderij in Delfzijl
Het Nederlandse bedrijf Avantium beproeft in Delfzijl een kleine fabriek, die houtsnippers uit Nederlandse bossen omzet in zuivere glucose, een mengsel van andere suikers en lignine (de stof die hout een stevig skelet geeft). In 2022 of 2033 neemt Avantium een grotere fabriek in bedrijf. Het zogeheten Dawn-proces is uniek. Het levert namelijk zuivere glucose op die weer een grondstof kan zijn voor vele andere chemicaliën en ook voor de groene kunststof PEF (polyethyleenfuranoaat). Avantium wil in de toekomst op grote schaal PEF produceren als alternatief voor petrochemische PET (polyethyleentereftalaat). In feite gaat het dus om een bioraffinaderij. Energiebedrijf RWE wil de lignine, dat op gewichtsbasis veertig procent meer energie bevat dan hout, inzetten als groene brandstof.
Duurzaam platteland
De provincies Drenthe, Friesland en Groningen hebben samen met natuur- en landbouworganisaties een voorstel ontwikkeld voor de transitie naar duurzame landbouw. Doel is te komen tot een economisch sterke landbouw die in evenwicht is met zijn omgeving. Het gaat dus om het vinden van een goede balans tussen landbouw, natuur en landschapskwaliteit. In deze provincies zijn op dit gebied al meerdere publieke en private initiatieven. Dat past ook bij het streven om de emissies van broeikasgassen van de landbouw in Nederland te beperken.
Elektriciteitsopwekking met waterstof
Het Zweedse Vattenfall, moederbedrijf van Nuon, het Noorse olie- en gasconcern Equinor (voorheen Statoil) en Gasunie werken samen om – als tussenstap naar groene waterstof – vanaf 2024 drie eenheden van de Magnum-energiecentrale te laten draaien op blauwe waterstof. Equinor levert aardgas voor een installatie die dit omzet in waterstof en CO2. Na het afvangen van de CO2 gaat deze per schip naar Noorwegen voor ondergrondse opslag.