Waterstofeconomie alleen sámen haalbaar 

De hoge energieprijzen geven een groene waterstofeconomie een boost. Strategische inkopers, zeker in de industrie, moeten daarom nú hun ogen en oren openhouden op duurzaamheidsvlak.

De uitdagingen zijn groot. Er zijn veel partners nodig om compleet nieuwe waardeketens in te vullen, van waterstofgeneratie tot het gebruik ervan. Daarnaast vergen (gesubsidieerde) financiering en nog ontbrekende wetgeving aandacht.

Verder gaat het vaak om technologieën die nog niet zijn uitontwikkeld. Een beslismodel helpt om de volwassenheid ervan te evalueren: wanneer zijn investeringen in gezamenlijke R&D kansrijk?

De ‘groene’ variant van waterstofgas is interessant als duurzame energiedrager. Je maakt dit gas via elektrolyse uit water, met elektriciteit uit zonne- of windenergie.

‘Groene waterstof is een veelbelovend alternatief voor fossiele brandstoffen, als directe toepassing van elektriciteit niet volstaat als krachtbron’. vertelt Frank Mietes van allesoverwaterstof.nl.

‘Denk aan zware vrachtwagens, schepen en vliegtuigen, of aan de verwarming van huizen waarin een warmtepomp geen goede oplossing is’.

‘Er zijn ook al broodbakmachines, voorbereid op een overstap van aardgas naar waterstof. Verder zijn verbrandingsmotoren in ontwikkeling. Er is wat dat betreft een prototype van een Toyota Corolla, niet te verwarren met de Toyota Mirai die een brandstofcel gebruikt. Met auto's met waterstof verbrandingsmotoren kun je wellicht zelfs de Formule 1 verduurzamen, mét behoud van het karakteristieke motorgeluid.’

Industrie
De grootste kansen én urgentie voor waterstofgebruik betreffen echter de industrie. Als het bijvoorbeeld Tata Steel lukt om waterstof in plaats van kolen te gebruiken als energiebron en reductor van hun ijzererts, dan is de milieuwinst enorm.

‘Elk hoog-temperatuur proces dat nu draait op fossiele energie is een interessante kandidaat voor waterstof’, zegt René Schutte, directeur HyNorth bij Gasunie.

‘Strategische inkopers moeten hiervoor hun ogen en oren openhouden. Waterstof kan significant bijdragen aan de energietransitie, maar is geen silver bullet. Om tot toepassing te komen heb je namelijk compleet nieuwe waardeketens nodig, van opwekking tot verbruik. In de chemie vergt het bovendien grote aanpassingen aan de procesinstallaties.’

Onderhandelen
Inkopers die iets met waterstof willen, kunnen ook niet op traditionele wijze één op één onderhandelen met een leverancier.

Schutte: ‘Je moet een groot aantal innovatiepartners vinden en bijeen brengen, die sámen willen investeren in alle benodigde ketenschakels. Bij veel van die schakels gaat het dan ook nog eens om dingen die nog niet eerder, of niet op de gewenste schaal zijn gedaan. Vanaf het begin moet je bovendien nadenken over de financiering. Er zijn weliswaar veel subsidiemogelijkheden, maar daar kunnen eisen aan zitten die invloed hebben op het te vormen ecosysteem. Denk bijvoorbeeld aan een regionale focus, of verplichte deelname van het MKB.’

Gasunie
Gasunie bevindt zich midstream in de nieuw te vormen waardeketens. Schutte: ‘Onze focus ligt op distributie en opslag. Distributie kan in principe plaatsvinden via het bestaande netwerk voor aardgas. Op veel plekken liggen er parallelle leidingen. Die kun je geleidelijk gaan afkoppelen en inzetten voor waterstofgas.’

Op dit moment wordt 20% van onze energiebehoefte ingevuld door elektriciteit, 40% door olie, en 40% door aardgas.

‘Aardgas is nu verreweg de belangrijkste buffer om pieken en dalen in de vraag op te vangen. Die buffercapaciteit kunnen we straks lang niet allemaal invullen met opslag van zonne- en windenergie in batterijen. Naar verwachting wordt opslag van electriciteit in de vorm van waterstof, via elektrolyse van water, straks belangrijk. Dat kan de waterstofeconomie een extra zet geven.’

Shell
Naast opslag is ook de beschikbaarheid van groene waterstof, of liever de elektrolysecapaciteit, voorlopig een sterk beperkende factor.

‘Er is nu een enorme dynamiek in de markt, qua potentiële vraag en aanbod. Volgens een recente publicatie van de European Hydrogen Council zijn wereldwijd maar liefst 680 projecten aangekondigd, maar bij slechts een klein deel is de definitieve investeringsbeslissing genomen’, vertelt Nicole Vermeulen, supply chain manager green hydrogen bij Shell.

‘Er is in Europa nog maar 170 MW gerealiseerd. Ook zijn er slechts twee elektrolyse-technologieën commercieel beschikbaar. Daarnaast zijn er weinig partijen die het theoretisch kúnnen, grootschalige electrolyzers leveren. Die aanbieders kunnen ook lang niet voorzien in de capaciteit die voor alle potentiële projecten nodig is. Hierdoor is elektrolyse een leveranciersmarkt. Het is moeilijk om überhaupt een gesprek met zo’n partij te regelen. Ze beoordelen eerst zelf of ze jouw project kansrijk achten. Niet alleen de elektrolyse-leveranciers zijn een bottleneck, maar ook hún leveranciers. Risicofactoren zijn bijvoorbeeld de beschikbaarheid van edelmetalen zoals iridium, de toelevering van nikkel uit Rusland, en power electronics uit China.’

Infrastructuur
Er is ook goed nieuws. Nederland is aantrekkelijk voor waterstoftoepassingen, vanwege de goede infrastructuur, het aanbod aan offshore windenergie, en voldoende potentiële afnemers.

Shell heeft in de opkomende waterstofmarkt zijn slagkracht mee, en kan in haar eentje bijna alle schakels van waardeketens invullen. 

Vermeulen: ‘De ontwikkeling en opschaling van waterstoftoepassingen doen wij in parallel. De eerste stap is installaties waarvan we de waterstof zelf gebruiken. Daarna vormen we hubs en later clusters, die ook kunnen leveren aan externe partijen. Het eerste initiatief in die richting is de 200 MW Holland Hydrogen I fabriek op de Tweede Maasvlakte, waarvan op termijn waterstof beschikbaar komt voor zwaar transport. Het investeringsbesluit hiervoor is genomen. In een ecosysteem met veel partijen onderzoeken we nu de potentie van een project dat alweer twintig keer groter is: NortH2 in de Eemshaven.’

Duurzaamheidsimago
De vraag rijst of Shell zélf geen elektrolyse-technologie kan ontwikkelen, of anders wellicht zo’n partij opkopen. De marktpotentie is immers groot, en het zou hun duurzaamheidsimago drastisch opkrikken. Met een beetje goede wil zou je waterstofwinning en olie/gaswinning in elkaars verlengde kunnen zien.

‘Zélfs Shell kan de waterstofeconomie niet alleen realiseren’, reageert Vermeulen. ‘Wij zijn primair een energieleverancier, en werken daarbij aan de omslag naar duurzame bronnen. Het ontwikkelen en leveren van equipment valt niet onder onze core business.’

Wij danken onze partners/adverteerders, door hen kunnen wij onafhankelijke artikelen maken!
Ontdek bijvoorbeeld hoe onderstaande partij Duurzaam in de praktijk helpt brengen!

Cimpro

Technologie provider CimPro realiseert hard- en softwareprojecten voor de industrie, bouwend op een solide ervaring van 25 jaar. Wij maken enkel gebruik van innovatieve 'proven technology' van internationaal gerenommeerde leveranciers.

Het doel? Door digitalisering meer productiviteit, minder afval, lager energieverbruik, verbeterde omgevingsfactoren en een kleinere CO2-footprint. CimPro heeft kantoren in Nederland en België, en een team van engineers en consultants. Ook verzorgen wij opleidingen. Bedrijven zoals Mars, Janssen Pharmaceutica, AKZO Nobel en Dawn zijn trouwe klanten van ons.

> Naar website

> Toon andere adviseurs categorie Duurzaam

Waterstofwijk
Wat voor grote ketens geldt, geldt ook voor kleinschalige initiatieven. Ook daarvoor is een ecosysteem nodig. Met liefst 22 partners werkt de gemeente Hoogeveen aan de realisatie van ‘waterstofwijk’ Nijstad-Oost. Het gaat om 100 nieuwbouwwoningen die voor hun verwarming waterstofgas krijgen via een lokaal leidingnet.

Dat gas wordt straks eerst met trucks aangevoerd. Later is het de bedoeling dat ook een naastgelegen wijk mee gaat doen. Curieus genoeg belemmert de hoge aardgasprijs deze duurzaamheidstransitie momenteel. Omdat de elektriciteitsprijs is gekoppeld aan aardgas, en omdat je waterstof maakt met elektriciteit, is ook de waterstofprijs sterk gestegen.

Bij waterstoftechnologie is er vaak sprake van nieuwe producten. Het Technology Maturity Level (TML) daarvan moet tenminste 4 zijn, als je als aanbestedende partij een partnerschap overweegt    (bron: Antea Group)

Waterstof CV-ketels
Partner KIWA geeft advies over de (CE)-certificering van de toekomstige waterstof CV-ketels. Dat is hard nodig want wetgeving is er nog niet, en de veiligheid moet worden gewaarborgd.

Inkooppartner is ingenieursbureau Antea Group. ‘Wij verzorgen de aanbesteding van de 100 waterstofketels’, vertelt projectmanager Jan-Lucas Hof. ‘Je zoekt dan geen leverancier, maar een innovatiepartner. Commercieel leverbare waterstofketels zijn er namelijk nog niet. Als je dat weet, is de eerste vraag: is dit wel een begaanbaar pad. Daarvoor hebben wij een beslisboom. Leidend is daarbij het Technology Maturity Level oftewel de TML van nieuwe technologie. Dit start bij fundamenteel onderzoek op niveau 1, en eindigt bij kant-en-klaar commercieel beschikbaar op niveau 9. Interessant voor innovatiepartnerschap zijn in te kopen producten met een TML van 4 tot 6, waarbij je de verdere ontwikkeling van die producten nog mede kunt sturen.’

‘De waterstofketel-technologie voldeed aan deze twee criteria. Diversie leveranciers bleken werkende prototypes te hebben.’

Een innovatie-partnerschap is vooral interessant als een product nog niet marktrijp maar er wel een prototype is (technology matury level  4 tot 6), én als je de productontwikkeling mede kunt sturen    (bron: Antea Group)

Remeha
Hof: ‘We zijn begonnen met een marktconsultatie. Alle bekende ketelleveranciers bleken geïnteresseerd. We moesten ze echter wel door de Europese aanbesteding leiden, omdat ze gewend zijn hun producten via tussenpartijen te verkopen.’

Inmiddels is er nog maar één partij over: Remeha. ‘In principe is het project nu aan hen gegund. Zij betalen de verdere ontwikkelingskosten, en de gemeente Hoogeveen betaalt de afwikkeling van het aanbestedingstraject. De eerste CV-ketel, CE-gecertificeerd voor een veldtest, moet binnenkort in gebruik worden genomen in één van de nieuwbouwhuizen. Daarna blijft Remeha nog een jaar lang eigenaar van dat apparaat. Na eindcertificering op TML9 zijn er dan nog partijen nodig om de ketels te onderhouden. En er moeten opleidingen komen om dat te kunnen.’