‘Groene waterstoffabriek wordt belangrijk onderdeel energiesysteem’

Energie De stroom van de toekomst laat zich niet sturen. Hoe vangen we pieken van zonne- en windenergie op? Netbeheerder Tennet en Gasunie publiceren een klimaatneutraal scenario.

Om de samenleving van 2050 te laten draaien op groene stroom, heb je ook het gasnet nodig, betogen Han Fennema (Gasunie) en Manon van Beek (Tennet).
Om de samenleving van 2050 te laten draaien op groene stroom, heb je ook het gasnet nodig, betogen Han Fennema (Gasunie) en Manon van Beek (Tennet). Foto Roger Cremers

Windenergie komt als de wind waait, zonne-energie op een mooie februaridag. De elektriciteit van de toekomst laat zich niet sturen. Dat merkte Tennet, beheerder van elektriciteitsnetten in Nederland en Duitsland, het afgelopen jaar al.

Duitse windmolens, vertelt bestuursvoorzitter Manon van Beek van staatsbedrijf Tennet, moesten op winderige dagen regelmatig worden stilgezet. Door al die elektriciteit die met windturbines wordt opgewekt, dreigde het Duitse net op sommige momenten overbelast te raken.

Daarom werden de molens dan afgeschakeld. Het was zonde, en duur. In 2018 betaalde Tennet, dat ook het hoogspanningsnet in een deel van Duitsland beheert, al 480 miljoen euro aan de uitbaters van Duitse windparken, als vergoeding voor hun gederfde stroominkomsten. „Dat is natuurlijk ongelofelijk veel”, zegt Van Beek. Het is geld dat uiteindelijk wordt betaald door de Duitse samenleving, niet door Tennet. Als er nog meer wind- en zonneparken komen, wordt dat risico alleen maar groter. „En het gaat erom dat die duurzame energie ook optimaal benut wordt.”

Lees ook: Nieuwe lijn brengt Duitse windstroom het land binnen

Die parken komen er, evenals de uitbreidingen van het net. Om klimaatverandering beperkt te houden, moet de uitstoot van broeikasgassen naar nul. In de Klimaatwet is vastgelegd dat Nederland in 2050 95 procent minder CO2-uitstoot dan in 1990. Om dat te bewerkstelligen, gaat Nederland twee, drie keer zoveel stroom gebruiken. Stroom, bovendien, die voor een groot deel van wind- en zonneparken komt en daarom niet, zoals nu, op afroep beschikbaar is. Het is een complete ommekeer, in slechts drie decennia.

Netto-importeur

Aan tafel in de bestuurskamer van Tennet in Arnhem zit voorzitter Manon van Beek om daarover te praten. Naast haar Han Fennema, de hoogste baas van Gasunie, eigenaar van het landelijke gasnetwerk. Want, betogen Gasunie en Tennet in een scenarioschets die vrijdag verscheen: om de samenleving van 2050 te laten draaien op groene stroom, heb je ook het gasnet nodig.

Van Beek: „Als je de bestaande gasinfrastructuur beter benut, kan dat voor Tennet leiden tot minder investeringen.” Het klimaatakkoord gaat over de periode tot 2030. „Voor ons is dat morgen”, zegt ze. En tegelijk moeten zij en Fennema vooruitkijken naar 2050 – omdat planning, vergunningen en aanleg van zo’n netwerk al gauw vijftien jaar in beslag nemen.

Gas en elektriciteit waren tot nu toe grotendeels gescheiden werelden. Tennet is er voor het hoogspanningsnet, Gasunie voor het aardgasnet – in Nederland én Duitsland. Maar dat verandert snel. Vorig najaar is Nederland voor het eerst sinds een halve eeuw netto-importeur geworden van aardgas. In 2050 levert dat aardgas nog maar 1 procent van de energie in Nederland, voorziet Gasunie. Verwarming, transport en chemische processen zullen op elektriciteit draaien. Als dat technisch niet kan, worden ze gevoed met andere gassen: ‘groen gas’ (methaan uit bijvoorbeeld mestvergisting) en vooral waterstof. „Waterstof ligt voor de hand, want dat kun je maken met groene stroom”, zegt Fennema.

Zo raken de gas- en stroomvoorziening innig met elkaar verbonden. En daarom schreven de twee staatsbedrijven voor het eerst samen een toekomstvisie, de Infrastructure Outlook 2050.

Ommekeer

In die visie gebruiken fabrieken veel groene stroom en stoten ze nauwelijks nog CO2 uit. Kolencentrales zijn gesloopt, gascentrales draaien alleen in geval van nood. Op de Noordzee staan uitgestrekte windparken en op binnenwateren dobberen zonnepanelen. De stroomvraag wordt misschien wel twee keer zo groot.

De studie laat zien: afhankelijk van hoe het gas- en elektriciteitsnet wordt aangelegd, kan die ommekeer goed of slecht uitpakken. Goedkoop wordt het zeker niet, maar de kosten kunnen miljarden hoger of lager uitvallen. Als verkeerde keuzes worden gemaakt, kan zelfs de energievoorziening in gevaar komen. Van Beek: „We kunnen heel veel, maar we moeten ons wel kunnen voorbereiden.”

Over de potentiële voordelen van waterstof wordt al decennia geschreven. „Gestolde elektriciteit”, zoals Fennema het noemt. Waterstof kan een schone brandstof en industriële grondstof zijn: bij verbranding ontstaat alleen water. Waterstof is, in vergelijking met stroom, gemakkelijk en goedkoop te vervoeren en op te slaan.

Maar er is een belangrijke voorwaarde: die waterstof moet wel duurzaam worden geproduceerd, door water te splitsen. Dat kan met CO2-vrije elektriciteit uit wind, zon of kerncentrales. Wereldwijd wordt waterstof nog nauwelijks zo gemaakt, omdat het veel te duur is. Maar Gasunie en Tennet voorzien dat grote, groene waterstoffabrieken een belangrijk onderdeel worden van het energiesysteem. Ze becijferen dat er de komende decennia mogelijk tientallen worden gebouwd in Nederland.

Voor zo’n elektrische waterstoffabriek zijn enorme hoeveelheden groene stroom nodig. In West-Europa kunnen de stroomoverschotten bij harde wind – die nu nog 480 miljoen aan schadevergoeding kosten – uitkomst bieden. Juist de piekmomenten bij zonne- en windenergie zouden waterstof een boost kunnen geven. Ook een moeilijk te elektrificeren sector als de scheepvaart vraagt volgens Tennet om waterstof. De productie ervan kan, nu nog in theorie, bij windparken op zee gebeuren.

Daar geproduceerde waterstof heeft als bijkomend voordeel dat het elektriciteitsnetwerk niet extra wordt belast. Het gas wordt immers, bijvoorbeeld via het netwerk van Gasunie, vervoerd naar de gebruikers. Dat zullen in het begin vooral grote industriële complexen zijn, zoals Eemshaven, het Rotterdamse havengebied, Moerdijk en het Limburgse Chemelot. Bedrijven daar gebruiken niet alleen veel energie, ze hebben gas ook nodig als basisproduct of om hoge temperaturen te bereiken.

„Wij hebben de industrie gevraagd of zij behoefte heeft aan waterstof. Tsja, wat kost dat, vroegen zij”, zegt Fennema. Dat is een kip-eiprobleem, want de prijs wordt pas aantrekkelijk als het in grote hoeveelheden wordt geproduceerd. „Wij kunnen in 2030 de industriële gebieden met 90 procent van ons bestaande net verbinden. Dat gaat minder kosten dan een miljard euro.”

Niet alleen toekomstmuziek

Gasunie en Tennet voorzien dat waterstof in 2050 liefst 25 à 40 procent van de Nederlandse energiebehoefte dekt. Maar waterstof heeft voor sommige critici het imago van de vliegende auto. Klinkt leuk, wordt al lang over gesproken, maar gebeurt het ook? Het Internationaal Energieagentschap (IEA) was in een studie over de energietransitie (2017) uitermate sceptisch: waterstof was duur, „technologisch onrijp” en zou in 2050 slechts 1 procent van de mondiale energiebehoefte dekken. Maar inmiddels heeft de IEA een draai gemaakt en ziet het „een wereldwijd momentum”. Shell, dat wél altijd positief is over waterstof, gaat in zijn klimaatneutrale Sky-scenario uit van 10 procent waterstof aan het einde van de 21ste eeuw.

Lees ook: Waar komt onze stroom vandaan in 2030?

Volgens Fennema is waterstof niet alleen toekomstmuziek. „In Zeeuws-Vlaanderen gaat inmiddels via een bestaande aardgasleiding waterstof van chemiebedrijf Dow naar kunstmestproducent Yara. Over een kilometer of vijftien. Ons systeem kan het dus transporteren. Zo zijn we aan het experimenteren.”

Eigenlijk is het niet zo revolutionair, zegt Fennema lachend. „Ik heb onlangs Mel Kroon [de voorganger van Van Beek] bij zijn afscheid Jules Vernes boek The mysterious island cadeau gegeven. Dat is in 1874 uitgegeven, en daarin geeft de schrijver aan dat waterstof de toekomst heeft en kolen snel een ouderwetse bedoening zullen zijn. We kunnen nu doen alsof we heel vooruitstrevend zijn en het licht hebben gezien, maar dat valt wel mee.”

Volgens critici probeert Gasunie via waterstof en groen gas haar bestaansrecht te rekken. Fennema kent die geluiden. Hij wijst op de voordelen voor Nederland. In plaats van miljarden afschrijven op het aardgasnet, kan Nederland met waterstof veel geld besparen. Door de grote vraag naar duurzame energie worden de stroompieken in 2050 circa twee keer zo hoog als nu, blijkt uit de analyse, en raakt het elektriciteitsnet overbelast. Door elektrolyse-fabrieken te bouwen bij de windparken – en dus niet op willekeurige plekken – blijven die pieken beperkt. Fennema: „Door slim waterstof te gebruiken, kan de uitbreiding van het stroomnet beperkter blijven.”

Voorlopig blijft er nog gewoon aardgas door de leiding van Gasunie stromen. „Steeds minder uit Groningen en steeds meer uit Noorwegen en Rusland. In 2050 wordt de Nederlandse energiebehoefte nog altijd voor de helft door gas vervuld, maar dan zal dat groen gas en waterstof zijn.”

Fuseren

Om voldoende nieuwe infrastructuur te kunnen bouwen, moet de regelgeving veranderen waar monopolisten als Gasunie en Tennet aan zijn gebonden, benadrukt Van Beek. „Tennet is altijd volgend geweest; wij investeren op basis van plannen van anderen. Nu zie je dat mensen zonneparken willen aanleggen en soms jaren moeten wachten op uitbreiding van het netwerk. Dat loopt niet meer synchroon. Maar de huidige regels stimuleren ons niet om eerder te beginnen.”

Als Tennet en Gasunie zo veel met elkaar gaan optrekken, rijst de vraag of de twee beheerders dan niet beter kunnen fuseren. Die vraag leidt tot een ongemakkelijke stilte. Wisselende blikken. Is het denkbaar? „Ik zou zeggen dat het denkbaar is”, zegt Van Beek, „maar het is helemaal niet nodig, denk ik”.

Volgens Fennema is die vraag pas interessant als de twee bedrijven er de komende jaren niet in slagen Nederland op een klimaatneutrale toekomst voor te bereiden. „Ik vind het nu veel belangrijker om te kijken welk energiesysteem het meest in het belang van Noordwest-Europa is. Dat is veel leuker dan dat we ons afvragen of het hoofdkantoor van Gasunie en Tennet in Meppel of Hoogeveen komt. Daar word ik niet heel opgewonden van.”