Paul Koutstaal- ECN over Power2Gas
De Power2Gas-studie gaat over de vraag welke rol de omzetting van elektriciteit naar gas kan spelen in een toekomstig energiesysteem, en welke business cases daaraan kunnen worden gekoppeld. De studie moet zo aanknopingspunten bieden voor lange termijn strategiebeslissingen van publieke en private actoren.
Met de omzetting van elektriciteit in waterstof (elektrolyse) kan heel veel.
+ startpunt voor de productie van aardas door waterstof en kooldioxide met elkaar te laten reageren (Sabatierproces)
+ de mogelijkheid een elektriciteitsoverschot van bronnen als wind en zon nuttig aan te wenden door ze om te zetten in een andere energiedrager
+ tijdelijke opslag, door het later weer om te zetten in elektriciteit met een brandstofcel of gasturbine
+ input voor de petrochemische industrie, zowel als energiebron voor hoge temperatuurprocessen en als grondstof.
Ondanks die veelzijdigheid bepalen de volgende factoren of waterstof ook daadwerkelijk wordt ingezet:
+ hoe groot is de vraag naar flexibiliteit van het elektriciteitssysteem, hoeveel waarde wordt aan reductie van broeikasgas toegekend, en wat doen de prijzen van andere brandstoffen
+ wat zijn de kosten van omzetting van elektriciteit naar waterstof, van opslag van waterstof. Hoe hoog zijn de elektriciteitsprijzen
+ wat is de beschikbaarheid van andere opties om flexibiliteit te creëren, bijvoorbeeld het gebruik van batterijen, pompaccumulatiesystemen of het beperken van de hoogste piekproductie van wind en zon (curtailment).
Voor de Power2Gas is het OPERA-model gebruikt:
+ het zoekt naar het energiesysteem tegen de laagste kosten, gegeven randvoorwaarden als hoeveelheid duurzaam opgewekte energie, toegestane CO2-emissies, mate van beschikbarheid van biomassa of CO2-opslag
+ het kijkt naar in totaal 280 verschillende technologieën die voor het energiesysteem beschikbaar zijn, met gegevens over de vaste en variabele kosten en de functionaliteit
+ het kijkt naar vraag en aanbod op uurbasis, met ook input over de weersomstandigheden
+ het behandelt verschillende scenario’s die zijn te omschrijven als de hoekpunten van alle mogelijke energiesystemen.
De resultaten
De mate waarin het elektriciteitssysteem flexibel moet zijn om te kunnen reageren op het grillige aanbod van wind en zon hangt logischerwijs direct samen met de hoeveelheid geïnstalleerde wind en zon.
Waterstof zal alleen een rol zal spelen in het energiesysteem als daaraan zeer stringente CO2-eisen worden gesteld. Daarbij geldt:
+ bij weinig productie-uren zijn leiden de kosten van de elektrolyse-apparatuur tot zeer hoge kosten. Alleen wanneer er vrijwel continue waterstof kan worden geproduceerd, is deze lonend.
+ waterstof is vooral van belang voor gebruik als transportbrandstof, daarnaast kan het een rol spelen als grondstof in de industrie
+ als aanvulling in het gasnet, de productie van elektriciteit (re-elektrificatie) of de omzetting in aardgas is het vanwege de prijs veel minder geschikt.
Kortom: de flexibiliteit van het elektriciteitsnet levert onvoldoende grond voor grootschalige toepassing van Power2Gas. Daarvoor zijn andere methoden veel meer kosteneffectief.
De rol die de verschillende onderdelen van het energiesysteem spelen afhankelijk van de leveringsduur. Helemaal links staan de meest kortdurende pieken in vraag en aanbod, helemaal rechts de vrijwel continu te leveren basisvraag/levering.
