'Power-to-gas moet zich nog bewijzen'

Gepubliceerd: vrijdag 14 april 2017

Hernieuwbare energie stelt Nederland in de nabije toekomst voor de uitdaging om vraag en aanbod te matchen. Om enige tekorten op te vangen zullen fossiele brandstoffen voorlopig nog een rol spelen. Als er sprake is van een overschot aan wind- en zonne-energie is opslag van elektriciteit nodig. Dat zegt senior technical consultant Harm Vlap van DNV GL, dat het principe en toepassing van power-to-gas test in Rozenburg. Hij vertelt over het onderzoek op de Glastuinbouwdag, een door Energy Matters georganiseerde bijeenkomst over slimme energie-innovaties in de glastuinbouw.

Opslag
De duizenden meters aan kassen die Nederland telt kunnen in de energietransitie dienen als buffer of opslag. Dat is nodig als wordt afgestapt van fossiele bronnen. De Nederlandse energievoorziening krijgt dan immers te maken met een balansprobleem, vertelt Vlap: “Gas is ideaal in de kwestie van vraag en aanbod: valt de vraag weg, dan slaan de kleppen dicht en blijft het gas in de pijp staan. Groeit de vraag, dan wordt er weer vol geleverd. Zon- en windenergie hebben echter een probleem: er is niet altijd voldoende van.”

Bufferen
Vlap: “Momenteel kunnen de elektriciteitscentrales worden teruggeregeld bij een overschot aan duurzaam opgewekte elektriciteit. Als er dan nog steeds een overschot is, zullen we te maken krijgen met negatieve elektriciteitsprijzen of zelfs windmolens moeten gaan stilleggen. Maar in de toekomstige wereld, waarin er geen plaats meer is voor deze fossiele centrales, hebben we deze optie niet meer. We moeten de overschotten dan ook gaan bufferen om in de periode dat er wel vraag maar geen aanbod is ook voldoende energie beschikbaar te hebben.”

Gasnet als batterij
De enige oplossing die dan nog rest om tekorten en overschotten uit verschillende seizoenen te matchen is opslag, en dat gaat op deze schaal met batterijen en power-to-heat alleen niet lukken volgens Vlap. Een centrale oplossing voor lange termijnopslag is nodig. “Gelukkig hebben we een mooie andere batterij: ons gasnet.” Nederland beschikt over een enorm wijdvertakt gasnet met ondergrondse opslagen die genoeg volume bieden om grote hoeveelheden wind- en zonne-energie door het jaar heen op te slaan, stelt Vlap. “Wat we dan nog moeten doen, is deze hernieuwbare elektriciteit omzetten naar gas, oftewel, power-to-gas.”

Waterstof
Power-to-gas kan dus ondergrondse seizoensopslag mogelijk maken en balans geven aan de toekomstige energievoorziening. Dat kan op meerdere manieren, laat Vlap zien: elektriciteit kan onder andere omgezet worden naar waterstof. Nadeel hiervan is dat het rendement van die omzetting laag is – tussen de 60 en 65 procent – en dat de hoeveelheid waterstof die nu bijgemengd kan worden in het gasnet ‘vrij gelimiteerd’ is. Vlap: “Maar als we die waterstof hebben, kunnen we nog meer doen. Wat is nou ideaal om te transporteren in het gasnet? Methaan, waar we waterstof naar om kunnen zetten. Bijkomend voordeel is ook dat we genoeg CO2 hebben dat voor dit proces nodig is. Die CO2 kan dan opnieuw de keten in.”

Praktijkproef
Wil power-to-gas en verwante opslagtechnieken als power-to-chemicals en power-to-liquid echter van de grond komen, dan moet het zich in de praktijk bewijzen. Om daar achter te komen doet DNV GL sinds 2014 een demonstratieproject in Rozenburg met onder andere TKI Gas, netbeheerder Stedin, de gemeente Rotterdam en woningcorporatie Ressort Wonen. Centrale vragen zijn of de omzetting veilig en betrouwbaar is en of de eindgebruikers van het gas, woonachtig in een nabijgelegen flat van de woningbouwcorporatie, er geen hinder van hebben. 

Stabiel en betrouwbaar
Uit de proef blijkt dat met power-to-gas ‘op een hele stabiele manier met een hele hoge leveringszekerheid methaan te maken is’, stelt Vlap. “De betrouwbaarheid van regulier gas kunnen we handhaven.” De tweede fase van het project die nu loopt draait om de terugwinning van kooldioxide uit rookgassen. In volgende fases wordt gekeken of deze kooldioxide uit de lucht te halen is en na 2018 gaat DNV GL proberen om het waterstofgehalte na de omzetting van elektriciteit te verhogen.

Business case
Technisch is power-to-gas mogelijk, dat laat Rozenburg zien, zegt Vlap. “Nu moet de praktijk aantonen dat het ook voldoende economisch rendabel is.” Om die reden gaat DNV GL onderzoeken hoe een hoger waterstofgehalte uit het proces te halen is. “Je wilt hogere waterstofconcentraties in de pijp om de kosten zo laag mogelijk te houden, zonder dat de eindgebruiker er hinder van ondervindt.” DNV GL concludeerde in 2014 nog samen met ECN dat power-to-gas als opvang van pieken en dalen in wind- en zonenergie geen rendabele business case op zich oplevert.

CO2-vrije brandstof
Winstgevend kan het proces wel zijn als het ook CO2-vrije brandstof produceert, aldus het onderzoek. De eerste vier letters van duurzaam zijn ook duur, stelt Vlap op de Glastuinbouwdag. “Daar moeten we doorheen. Technisch zijn de mogelijkheden er. Duidelijk is dat een energiesysteem zonder fossiele brandstoffen kan, als er aan de productiekant aandacht is voor opslag en conversie en aan de kant van de gebruikers voor flexibiliteit. In de transitieperiode is het noodzakelijk dat alle stakeholders aanhaken en dat er meer power-to-gasonderzoek wordt gedaan naar waterstofbijmenging en –toepassing. Tot die tijd zal fossiel nog als ‘plan B’ moeten fungeren.”

Bron: www.ensoc.nl

Overige berichten 2017