Waterstof is een veelbelovende energiedrager met meerdere toepassingen en speelt een grote rol in de energietransitie. Maar waterstof is geen oplossing voor álles. Het biedt vooral uitkomst als er geen goede alternatieven voor verduurzaming zijn. De verwachting is dat waterstof daarom vooral een belangrijke rol in de industrie (als brandstof voor hoge temperaturen of grondstof voor bijvoorbeeld ammoniak productie), de zware mobiliteit, en de opslag van energie gaat vervullen.
Nederland investeert dan ook fors in de opschaling van waterstof. Hierbij zijn het creëren van voldoende aanbod en het aanleggen van transportinfrastructuur belangrijke onderdelen. Om op korte termijn voldoende aanbod van groene waterstof voor de industrie te creëren, is afgesproken dat in 2030 ten minste 4 GW aan elektrolyse capaciteit in Nederland geïnstalleerd is. Het streven is om dit vervolgens uit te breiden tot 8 GW in 2032. Daarnaast zet het kabinet in op grootschalige import van waterstof uit het buitenland en wordt er gewerkt aan grote import terminals. Om de geproduceerde waterstof beschikbaar te maken voor de industrie, wordt het Landelijk Waterstof Netwerk aangelegd. Dit netwerk verbindt de vijf grote industrieclusters (Rotterdam, Zeeland, Noordzeekanaalgebied, Noord-Nederland en Zuid-Limburg) met elkaar, en biedt toegang tot grote volumes aan waterstof.
De regionale industrie, het zesde cluster
Voor de regionale industrie is dit een ander verhaal. De regionale industrie, vaak het zesde industrie cluster genoemd, is landelijk verspreid. Door die geografische spreiding is er veel aanvullende infrastructuur nodig om deze industrie op het landelijk waterstofnet aan te sluiten. Het hergebruiken van de bestaande regionale gasnetten is niet zomaar mogelijk, omdat deze voorlopig nog nodig zijn om de gebouwde omgeving van aardgas te voorzien. Tegelijkertijd bestaat de regionale industrie ook uit sectoren waar een behoefte aan waterstof te verwachten is, zoals de keramische industrie. Welke waterstoftransitiepaden zijn er mogelijk en realistisch voor deze groep klanten? Bij Dep zien we twee ontwikkelingen: centrale waterstofketens, en decentrale waterstofketens.
Door de geografische spreiding van de regionale industrie is er veel aanvullende infrastructuur nodig om deze industrie op het landelijk waterstofnet aan te sluiten.
Centrale waterstof ketens door vorming van mini clusters
Onder een centrale waterstofketen wordt een aansluiting op het LWN verstaan. Waar eerder een aansluiting van cluster 6 tussen wal en schip leek te vallen, begint hier de laatste tijd meer aandacht voor te komen. Een aansluiting op het landelijk waterstofnet voor cluster 6 industrie is niet overal haalbaar. Het vraagt om clustering van bedrijven die gezamenlijk aangesloten worden, waarbij ze niet te ver van het Landelijk Waterstof Net af zitten. Door juist te kijken naar dit soort mini-clusters, kunnen de kosten voor een aansluiting op het hoofdnet verdeeld worden en ontstaat er een betere business case. De haalbaarheid van een mini-cluster hangt verder af van de kosten van waterstof, en de tijd en kosten om zowel de benodigde regionale infrastructuur aan te leggen als de bedrijfsprocessen aan te passen. Een praktijkvoorbeeld van een regionaal waterstofnet in een mini-cluster is te vinden in het Amsterdamse Havengebied. Hier werkt Firan samen met Port of Amsterdam aan de ontwikkeling van een waterstofdistributienet voor industrie. Dep is betrokken bij dit project. We zijn verantwoordelijk voor de projectleiding en werken mee in de engineering van het waterstofnetwerk.
Decentrale waterstofketens
Decentrale netten zijn een lokaal energiesysteem, onafhankelijk van een landelijk net. In veel gebieden is de afstand tot het LWN vooralsnog te groot. Als er toch vraag naar waterstof is, kan de realisatie van een decentraal net onderzocht worden. Bij verdere uitbreiding van een landelijk waterstofnet kan een aansluiting in de toekomst mogelijk ook een optie zijn.
Doordat een decentraal net niet is aangesloten op een landelijk net, speelt de balans tussen vraag en aanbod op lokale schaal een belangrijke rol. Bij waterstof in een decentraal systeem is de benodigde hoeveelheid waterstofopslag bepalend voor de haalbaarheid. De kosten van het systeem hangen sterk af van de benodigde hoeveelheid opslag en het aanbod van elektriciteit. Afhankelijk van hoe het systeem bedreven wordt, kunnen dit soort systemen op twee manieren gedimensioneerd worden.
- Productie volgt vraag: de elektrolyser produceert waterstof op het moment dat er vraag naar is. Dit zorgt er wel voor dat de geproduceerde waterstof niet altijd met duurzame elektriciteit geproduceerd wordt.
- Productie volgt duurzame opwek: de elektrolyser produceert waterstof als er groene elektriciteit (zon en/of wind) is. De waterstof is 100% groen.
Het scenario productie volgt vraag resulteert in de meest realistische dimensionering van elektrolyser en opslag. Het probleem bij dit scenario zit meer op duurzaamheid omdat de waterstof niet 100% groen is. In een transitieperiode kan er gebruik gemaakt worden van certificaten (vergelijkbaar met Garantie van Oorsprong, ofwel GvO, certificaten). Op de langere termijn wordt de definitie van groene waterstof strenger en is dit beperkt mogelijk, mede door regelgeving vanuit de EU.
Bij productie volgt duurzame opwek is de uitdaging de grootte van de opslag. De grootte van de opslag kan snel heel groot worden, en zal er een landelijke opslagvorm (zoals in zoutcavernes) nodig zijn. De benodigde opslagcapaciteit is daarmee bepalend om het onderdeel te maken van een landelijk waterstofnet. Afhankelijk van de groene elektriciteitsmix en de vraagprofielen, zullen de uiteindelijke productiekosten dan ook gaan variëren zoals geïllustreerd in de onderstaande grafiek. Zo is het gunstig om een deel windenergie in de elektriciteitsmix te hebben. Dit zorgt voor lagere productiekosten, en een betere benutting van de elektrolyser.
Welke route is de beste keuze?
Het is maatwerk om te komen tot een realistisch transitiepad voor waterstof voor de regionale industrie. DEP kan ondersteunen in het uitwerken van deze transitiepaden. Doordat DEP zowel praktijkervaring heeft met het ontwerpen en realiseren van centrale en decentrale waterstofketens, kunnen wij ondersteunen in het maken van een ontwerp voor een waterstof transitiepad. Daarnaast kunnen wij ondersteunen in haalbaarheidsstudies zodat een afweging kan worden gemaakt of waterstof een interessante rol kan spelen in de verduurzaming van de bedrijfsvoering. Neem gerust contact met ons op, we denken graag mee!