Wat gebeurt er met onze strategische energievoorraden als olie en aardgas steeds verder uit het energiesysteem verdwijnen? Nederland en Europa bouwen aan een duurzaam energiesysteem, maar ook daarin moet energie beschikbaar blijven wanneer de reguliere aanvoer wegvalt. Volgens Ad van Wijk, emeritus hoogleraar Future Energy Systems en adviseur over duurzame energie, krijgt waterstofopslag daarom een belangrijke strategische én systeemfunctie. “Als je straks geen olie meer in je systeem hebt, wat moet er dan gebeuren met die strategische olievoorraden?”
Van Wijk ziet bij waterstof een ontwikkeling die eerder ook bij zon en wind zichtbaar was. In de beginfase draaide de discussie vooral om technologische verbetering: meer rendement, lagere kosten en minder degradatie. Later werd duidelijk dat een goede technologie alleen niet voldoende is. Het energiesysteem eromheen moet de opgewekte energie namelijk ook kunnen verwerken.
Bij waterstof is dat vraagstuk volgens hem nog ingewikkelder. “Het moeilijke is dat er nog geen waterstofinfrastructuur is.” Het gaat daarom niet alleen om voldoende duurzame waterstof produceren. Ook infrastructuur, opslag en toepassingen moeten worden aangepast. Bestaande aardgasleidingen kunnen mogelijk deels worden hergebruikt, maar installaties en fabrieken moeten eveneens geschikt zijn om met waterstof te werken.
“Het gaat niet alleen om de productie van waterstof of om het ombouwen van de gasinfrastructuur”, legt Van Wijk uit. De gehele keten moet uiteindelijk functioneren. Juist daarom moet de discussie volgens hem verder gaan dan afzonderlijke waterstofprojecten. Waterstof heeft een functie binnen het complete energiesysteem.
Een belangrijke functie is het vormen van strategische energiereserves. Die zijn ooit aangelegd om de energievoorziening overeind te houden wanneer de reguliere aanvoer stokt. De oliecrisis maakte duidelijk waarom dat noodzakelijk was. “Mensen die wat ouder zijn, kunnen zich nog herinneren dat je op de snelweg kon fietsen”, zegt Van Wijk.
De geopolitieke situatie heeft energiezekerheid opnieuw hoog op de agenda gezet. “Door de oorlog tussen Oekraïne en Rusland en de blokkade van de Straat van Hormuz, zien we eigenlijk weer hoe belangrijk strategische reserves zijn.” Die reserves bestaan nu nog grotendeels uit fossiele energie. Dat wordt volgens Van Wijk een probleem wanneer olie en aardgas steeds verder uit het energiesysteem verdwijnen.
“Als jij je systeem wilt aanpassen naar duurzame bronnen, wat moet er dan gebeuren met die strategische olievoorraden? Als je straks geen olie meer gebruikt, heb je niets aan een enorme olievoorraad.” Volgens Van Wijk moet daarom geleidelijk worden toegewerkt naar reserves van waterstof en afgeleide producten, zoals duurzame vliegtuigbrandstoffen en andere waterstofdragers.
Dat betekent volgens hem niet dat Nederland morgen grote voorraden waterstof moet aanleggen. “Ik zeg niet dat je dat nu al moet doen. Ik zeg dat je daar nu een plan voor moet maken voor de komende 25 jaar.” De bestaande fossiele reserves hebben nu nog waarde, richting 2050 verandert dat. Door fossiele reserves geleidelijk af te bouwen en duurzame reserves op te bouwen, kunnen beide ontwikkelingen volgens hem aan elkaar worden gekoppeld. “Als je in hetzelfde tempo opbouwt naar waterstof en afbouwt in fossiele energie, kun je door de verkoop van die voorraad een deel van de kosten voor nieuwe reserves betalen.”
Strategische zekerheid is niet de enige reden waarom waterstofopslag nodig is. Ook binnen een normaal functionerend duurzaam energiesysteem moet energie over langere perioden kunnen worden opgeslagen. Aardgas vervult nu een belangrijke rol in de seizoensbalans. Volgens Van Wijk kan het gasverbruik in de winter drie, vier of zelfs vijf keer zo hoog zijn als in de zomer, mede vanwege verwarming. Daarom worden gasopslagen in rustigere perioden gevuld, waarna die voorraad tijdens de winter wordt aangesproken.
Die seizoensverschillen verdwijnen niet automatisch wanneer Nederland verder elektrificeert. “Als je alles elektrificeert met warmtepompen, krijg je die winterpiek nog steeds terug in de elektriciteitsvraag.” Tegelijkertijd levert zonne-energie juist in de zomer veel energie en in de winter aanzienlijk minder.
“De seizoensbalancering van je energievraag en je aanbod, moet je regelen”, zegt Van Wijk. Batterijen kunnen daarin een rol spelen voor kortere perioden, maar zijn niet geschikt om enorme hoeveelheden energie maandenlang te bewaren. “Voor seizoensopslag zijn batterijen veel te klein en veel te duur, dus je moet dat doen in een molecuul.”
Waterstof kan die rol vervullen. Daarmee zijn twee functies van waterstofopslag te onderscheiden. Strategische opslag moet bescherming bieden wanneer door geopolitieke ontwikkelingen de energieaanvoer wegvalt. Seizoensopslag zorgt ervoor dat energie uit perioden met veel productie beschikbaar komt wanneer de vraag groot is.
Waterstof wordt regelmatig gekoppeld aan sectoren die moeilijk rechtstreeks te elektrificeren zijn. Van Wijk vindt die toepassing relevant, maar waarschuwt dat daardoor een veel grotere functie buiten beeld kan raken. “Er bestaat altijd een misvatting dat waterstof er vooral is voor sectoren die je niet kunt elektrificeren, maar de belangrijkste functie van waterstof is de systeemfunctie.”
Een volledig duurzaam elektriciteitssysteem op basis van bijvoorbeeld zon en wind heeft voortdurend te maken met verschillen tussen productie en verbruik. Voor korte fluctuaties bestaan oplossingen zoals batterijen, maar voor langdurige tekorten of seizoensverschillen is volgens Van Wijk een energiedrager nodig die in grote hoeveelheden kan worden opgeslagen.
Waterstof krijgt daarmee een ondersteunende rol voor het volledige energiesysteem. Het is niet uitsluitend een brandstof voor een fabriek of voertuig, maar kan ook worden ingezet om duurzame energie op te slaan, te vervoeren en later opnieuw beschikbaar te maken.
Daar komt nog een tweede systeemfunctie bij. Van Wijk verwacht niet dat Europa volledig onafhankelijk kan worden van energie-import. Ook met grote hoeveelheden windenergie op de Noordzee zal volgens hem een deel van de energie uit andere regio’s moeten komen. “Als je naar de Sahara kijkt: die is ongeveer twee keer zo groot als Europa en er wonen heel weinig mensen. Je hebt daar heel andere omstandigheden. Een zonnepaneel levert er twee tot drie keer zoveel op.” In zulke gebieden kan duurzame energie volgens hem op grote schaal, tegen gunstige omstandigheden en goedkoop worden opgewekt. Vervolgens ontstaat de vraag hoe die energie naar Europa wordt gebracht. Van Wijk verwacht dat niet met elektriciteitskabels te doen, dat is duur en kleinschalig.
“Je kunt elektriciteit bijvoorbeeld in Noord-Afrika opwekken, daar omzetten naar waterstof en die waterstof vervolgens hier gebruiken. Eventueel kun je er weer elektriciteit van maken.” Hij wijst erop dat Europa al ervaring heeft met het vervoeren van grote hoeveelheden aardgas via pijpleidingen, bijvoorbeeld met bestaande aardgasverbindingen vanuit Algerije naar Zuid-Europa. En deze aardgaspijpleidingen kun je zelfs hergebruiken voor waterstoftransport. Volgens Van Wijk is vervoer via moleculen over grote afstanden vijf tot tien keer zo goedkoop dan elektriciteit transporteren.
Ook dat maakt waterstofopslag strategisch relevant. Wanneer Europa voor een deel afhankelijk blijft van energie uit andere regio’s, blijft de vraag bestaan hoeveel energie we zelf achter de hand willen houden voor perioden waarin die internationale aanvoer wordt verstoord.
Van Wijk pleit daarom vooral voor langetermijnplanning. Nederland hoeft de toekomstige strategische voorraad niet morgen gereed te hebben. Wel moet nu duidelijk worden hoe we die richting 2050 gaan opbouwen. “Het cruciale onderdeel is op dit moment dat je gewoon een plan voor de langere termijn maakt. Hoe gaan we de strategische reserves in een duurzaam energiesysteem opbouwen?”
Daarvoor zijn investeringen nodig in opslagfaciliteiten en infrastructuur. Tegelijkertijd moet worden bepaald hoe snel fossiele reserves worden afgebouwd. Van Wijk pleit ervoor zo’n langetermijnplan regelmatig opnieuw te beoordelen. “Je moet elke vier jaar, zoals je dat ook met energiebeleid doet, herijken of het allemaal nog klopt.”
Volgens hem is daarin een duidelijke rol weggelegd voor de overheid. De gasmarkt heeft laten zien dat marktpartijen niet vanzelf voor voldoende seizoensopslag zorgen. Toen gasprijzen in de zomer hoog waren, was het commercieel onaantrekkelijk om opslagen te vullen. Overheden en de Europese Unie moesten uiteindelijk ingrijpen om ervoor te zorgen dat voldoende voorraad beschikbaar kwam voor gebruik in de winter. “Eigenlijk zou je dit niet alleen aan de markt moeten overlaten. Dat moet ook geregeld worden wanneer je straks in een duurzaam energiesysteem die balancering moet organiseren.”
Ook de financiering van nieuwe waterstofprojecten vormt volgens Van Wijk een aandachtspunt. Traditionele energieprojecten kunnen relatief eenvoudig grote delen van hun investering bij banken financieren. Bij waterstof ligt dat anders, omdat dergelijke projecten als risicovoller worden beoordeeld. “Bij een gewoon energieproject kun je misschien 90% van het geld lenen tegen een relatief lage rente. Doe je een waterstofproject, dan mag je soms blij zijn als je 50% kunt lenen, en dan ook nog tegen een hogere rente.”
Daar ontstaat volgens hem een lastig mechanisme. Waterstofprojecten zijn in deze ontwikkelfase vaak al relatief kostbaar. Wanneer ook de financiering duurder wordt, neemt de kans dat projecten daadwerkelijk worden gerealiseerd verder af. Daarom ziet Van Wijk ook een rol voor de overheid bij het verlagen van risico’s. Een overheidsgarantie kan bijvoorbeeld helpen om financiering toegankelijker te maken. Zulke oplossingen moeten volgens hem onderdeel worden van het bredere gesprek over de ontwikkeling van waterstof.
Voor Van Wijk zit de urgentie vooral in het tijdig nadenken over dergelijke systeemvraagstukken. Nieuwe infrastructuur, opslag en regelgeving bouw je niet op het moment dat het probleem zich al voordoet. “We hebben twintig jaar geleden ook al gezegd wat er met het elektriciteitsnet aan zat te komen”, zegt hij. Inmiddels vormt netcongestie een grote belemmering voor onze algehele economische ontwikkeling. “Als we hier nu niet serieus een plan voor maken, krijgen we dezelfde ellende als wat we nu met netcongestie zien.”
Waterstofopslag is daarmee veel meer dan een technische voorziening voor overtollige energie. Het raakt geopolitieke onafhankelijkheid, seizoensbalancering, internationale energie-import, infrastructuur, financiering en de betrouwbaarheid van het toekomstige energiesysteem. Juist daarom vindt Van Wijk dat er nu over de lange termijn moet worden nagedacht.
Die brede systeemblik is voor Van Wijk ook een belangrijke reden om naar het Nationaal Waterstof Congres te komen. “Je doet kennis op over de huidige discussie in het energiebeleid, maar wat bij congressen ook heel belangrijk is: je verbreedt je kennis én je netwerk.” Bedrijven, kennisinstellingen, overheden en partijen uit de regelgevende en politieke omgeving moeten volgens hem op de hoogte zijn van wat er speelt. Tegelijkertijd moeten zij ervaringen uitwisselen over vraagstukken zoals infrastructuur, financiering en waterstofopslag. “We moeten veel meer van elkaar leren, en ook zo leren dat vervolgens de juiste stappen worden gezet. Daar zijn congressen zoals deze natuurlijk goed voor.”
Juist omdat de ontwikkeling van waterstof geen losstaand technologisch vraagstuk is, moeten verschillende partijen samen nadenken over de inrichting van het toekomstige energiesysteem. Het Nationaal Waterstof Congres op 25 november biedt een plek om die kennis en ervaringen bij elkaar te brengen en het gesprek over de volgende stappen te voeren. Wil je meer weten over het programma? Vraag dan de brochure aan!
Altijd op de hoogte blijven?
Ontvang exclusieve tips en trends direct in je inbox.
