Nu het aardgasveld Groningen sluit en de productie uit de kleine velden sneller dan verwacht, is het de vraag welk rol de ondergrond nog zal spelen in de overstap naar duurzame energiebronnen. Houd een aantal gasveldende komende decennia beschikbaar voor energieopslag, bepleit geoloog Joaquim Juez-Larré van de Adviesgroep Economische Zaken en Klimaat van TNO.
Door het winnen van aardgas heeft Nederland al zestig jaar een flexibel energiesysteem. Gasproductie uit het Groningenveld was eenvoudig tijdelijk te verhogen wanneer dat nodig was, vooral in koude wintermaanden. Voor huishoudens, elektriciteitscentrales en een deel van de industrie is aardgas nog steeds verreweg de belangrijkste leverancier van energie. Omdat er gewoonweg nog te weinig duurzame energie beschikbaar is om ons land draaiende te houden, zal aardgas de komende decennia nodig blijven.
Het gebruik van de ondergrond is in een negatief daglicht komen te staan na de toename van het aantal aardbevingen door de aardgaswinning uit het Groningenveld. ‘Groningen’ is werkelijk enorm: in zijn eentje is het zes keer groter dan alle kleine Nederlandse aardgasvelden op land samen en de impact van het Groningenveld op bodemdaling is navenant groter.
6000 voetbalvelden
Wind en zon krijgen naar alle waarschijnlijkheid een grote rol in de energietransitie in Nederland. Maar die bronnen zijn grillig en onvoorspelbaar, wat grootschalige energieopslag noodzakelijk maakt.
Nederland wil in 2050 beschikken over een gemiddelde productie van 860 gigawattuur duurzame energie per dag. Voor de dagen dat er niet voldoende wind- en zonne-energie te is produceren, moeten we dus dagelijks zoveel energie als back-up hebben. Maar om 860 gigawattuur op te slaan met de grootste, modernste batterijen ter wereld, zou een bovengrondse opslag nodig zijn ter grootte van zesduizend voetbalvelden. Voor slechts één bewolkte en windstille dag!
Het opslaan van zoveel elektriciteit is technisch moeilijk te realiseren. Daarom is het noodzakelijk om die elektrische energie om te zetten naar een nieuwe brandstof. Waterstof wordt gezien als een van de beste opties. Via elektrolyse valt met duurzaam opgewekte elektriciteit waterstof te produceren.
Onze aardgasvelden hebben bewezen al miljoenen jaren veilig gas te kunnen vasthouden, vooral onder dikke afsluitende zoutlagen
Uitdaging
Eén van de belangrijkste onderzoeksvragen is of grote hoeveelheden waterstof wél aan de oppervlakte of in de ondergrond zijn op te slaan. De voor één dag benodigde 860 gigawattuur staat gelijk aan ongeveer zeshonderd miljoen kubieke meter waterstof, uitgaande van de omzetting van waterstof in elektriciteit.
Opslagtanks voor vloeibare waterstof zoals die bij Kennedy Space Center kunnen elk zo’n 228 ton waterstof opslaan, wat betekent dat er per dag ongeveer 230 van zulke opslagtanks à 3500 kubieke meter nodig zouden zijn. Praktisch een uitdaging.
Onze aardgasvelden hebben bewezen al miljoenen jaren veilig gas te kunnen vasthouden, vooral onder dikke afsluitende zoutlagen. Een gemiddeld leeg klein veld kan het equivalent van één week wind- en zonne-energie opslaan. In potentie dus een goede buffer om de voorzieningszekerheid van Nederland te waarborgen.
Import als buffer
Naast de productie van duurzame energie is energie-import voor Nederland een optie. Piek- en seizoensfluctuaties van de energievraag zijn op te vangen met seizoensgebonden import van liquid natural gas (LNG). Internationale export van vooral LNG wordt steeds betrouwbaarder en minder risicovol. En de bestaande pijpleidingen Nord Stream I en II uit Rusland kunnen in combinatie met ondergrondse opslag functioneren als nuttige buffers. Verder behoort de import van elektriciteit tot de mogelijkheden.
Maar energie-import heeft een groot nadeel. Als we de productie van eigen aardgas vervangen door gas uit het buitenland stijgt de energieafhankelijkheid van Nederland van de huidige 20 naar 60 tot 70 procent tegen 2030. We worden dan overgeleverd aan geopolitieke en economische belangen.
Keuzes
Bovendien betekent het importeren van aardgas dat Nederland nog steeds aardgas blijft gebruiken. Hoewel het minder CO2-uitstoot produceert dan olie, heeft het door lekkage tijdens productie en transport wel degelijk ook negatieve effecten op het klimaat. Als we gaan importeren, betekent ‘van het gas af’ blijkbaar alleen maar ‘van ons gas af’. Bij die keuze is het klimaat niet gebaat.
Of Nederland nu besluit om afhankelijker te zijn van duurzame energie, van energie-import, of van een combinatie van beide: een aantal belangrijke vragen blijft nog onbeantwoord. Heeft Nederland überhaupt een strategische energievoorraad nodig? Vanaf wanneer en hoeveel? Welke economische en strategische keuzes moeten worden gemaakt voor het behouden van een voorraad?
Het antwoord op deze vragen zal bepalen of er een rol voor de ondergrond is in de energietransitie, of dat de ondergrond kort na de dichtdraaien van de gaskraan buiten gebruik zal blijven. Overigens met uitzondering van geothermie, dat wel een basisvoorziening levert, maar geen energieflexibiliteit.
De balans tussen de productie van duurzame energie en de import van energie uit elektriciteit en/of moleculen in de vorm van gas zal de energie-afhankelijkheid van Nederland bepalen. Maar wat zeker is: de opslag van grote hoeveelheden energie is alleen mogelijk in de ondergrond. Het is van belang dat er een strategische afweging wordt gemaakt, zodat ook op de lange termijn duurzame oplossingen voor de energievoorziening mogelijk zijn.
Auteur Joaquim Juez-Larré is senior onderzoeker bij TNO en lid van de Adviesgroep Economische Zaken en Klimaat van TNO. Hij is gespecialiseerd in de rol van de diepe ondergrond bij de energietransitie.
MEER LEZEN
Deze opinie komt uit het julinummer van De Ingenieur. Koop de digitale versie voor € 7,50, of neem - met een flinke korting van 25 % - een digitaal jaarabonnement van twaalf nummers voor € 69,-.
Openingsfoto Een boer besproeit zijn land. Foto Jos van Alphen
Nieuwsbrief
Vond je dit een interessant artikel, abonneer je dan gratis op onze wekelijkse nieuwsbrief.