Groene waterstof gaat nodig zijn om de CO2-uitstoot van de Nederlandse industrie te reduceren. Met groene waterstof kunnen we verschillende industriële processen op groene energie laten draaien.
Het komende decennium wordt cruciaal: groene waterstof moet opgeschaald worden en kosten moeten worden verlaagd.
Ørsted stond aan de basis van windenergie op zee. Het wil bijdragen aan een Nederland dat volledig draait op groene energie. Daarom is het nu tijd voor de volgende stap: het produceren van groene waterstof met groene stroom van windparken op zee.
Hoe wordt groene waterstof gemaakt?
Groene waterstof wordt gemaakt met energie uit duurzame bronnen, zoals windenergie. Door elektrolyse wordt water (H₂O) onder stroom gezet, waardoor de moleculen gaan splitsen. Daardoor ontstaan zuurstof (O₂) en waterstofgas (H₂). Groene waterstof is de meest duurzame vorm van waterstof.
Hoe groen is het Nederlands energieverbruik in 2022?
Nederland is op weg om in rap tempo haar elektriciteitsvoorziening te verduurzamen. In 2019 werd 18% van de in Nederland geproduceerde elektriciteit met duurzame bronnen opgewekt. Door de uitbouw van zon, wind op land en met name wind op zee zal dit percentage in 2030 zo’n 70% zijn.
Elektriciteit vormt slechts 16% van het totale Nederlandse energieverbruik. Het gebruik van olie (45%) en aardgas (30%) is nog altijd dominant in de sectoren transport, warmte en industrie. Het vergroten van het aandeel duurzame elektriciteit in deze sectoren vergt nu aandacht om in 2050 klimaatneutraliteit te realiseren.
De industrie is met 1115 PJ goed voor 46% van het totale Nederlandse energieverbruik. Binnen het industriële energieverbruik vormt elektriciteit een aandeel van slechts 11%. Het aandeel duurzame elektriciteit dat door de industriële sector wordt gebruikt is nog lager.
Waarom heeft Nederland groene waterstof nodig?
Door directe elektrificatie toe te passen, bijvoorbeeld door industriële warmtepompen en elektroboilers te installeren, kan de industrie forse CO2-reducties realiseren.
Lang niet alle industriële processen zijn direct te elektrificeren. Om deze processen toch CO2-vrij te maken zal indirecte elektrificatie nodig zijn. Voor deze industriële processen biedt duurzame waterstof een CO2-vrije oplossing.
Naast nieuwe toepassingen kan duurzame waterstof op termijn ook de reeds bestaande grijze waterstofconsumptie vervangen. En zal het een rol vervullen bij het realiseren van onder andere regelbaar CO2-vrij vermogen voor elektriciteitsopwekking, energieopslag voor langere perioden en brandstof voor zwaar transport over langere afstanden.
Waarom is Nederland bij uitstek geschikt om een groene waterstofeconomie te ontwikkelen?
De ambitie uit het Klimaatakkoord om in 2030 3 tot 4 GW aan elektrolyser capaciteit te realiseren sluit aan bij de uitstekende basis die Nederland heeft om een groene waterstofeconomie op te bouwen. Alle stukjes van de puzzel zijn aanwezig.
1. Industriële clusters aan de kust
Vier van de vijf grote industriële clusters waar groene waterstof geconsumeerd moet gaan worden liggen aan de kust (Eemshaven, IJmuiden, Rotterdam, Zeeland). Hierdoor kunnen grote hoeveelheden duurzame elektriciteit relatief eenvoudig vanuit windparken op zee naar de elektrolyser worden getransporteerd. Een verdere uitbreiding van het elektriciteitsland op land kan hierdoor uitgespaard worden.
2. Bestaande waterstofconsumptie
In industriële clusters als Rotterdam en Zeeland is er al een grote consumptie van fossiele waterstof. Deze waterstof wordt op dit moment nog geproduceerd met gas. Daarbij komt er CO2 vrij. Deze bestaande vraag naar waterstof helpt om direct een afnemer te vinden voor duurzame waterstof. En daarmee de opschaling van elektrolysers te versnellen. Kortom, industriële processen hoeven nauwelijks te worden aangepast om over te schakelen van fossiele naar groene waterstof. En op die manier de CO2-uitstoot fors terug te brengen.
3. Doelstellingen voor waterstof en wind op zee
Nederland was in 2019 één van de eerste landen die een specifieke gigawatt doelstelling voor de ontwikkeling van elektrolyser capaciteit presenteerde. Inmiddels hebben landen als Duitsland, Frankrijk en het Verenigd Koninkrijk dit voorbeeld gevolgd. Naast de doelstelling om 3 tot 4 GW aan elektrolyser capaciteit gerealiseerd te hebben in 2030 voorziet Nederland een snelle uitbouw van wind op zee, nodig om elektrolysers van duurzame elektriciteit te voorzien.
4. Een groot gasnetwerk
Een deel van het bestaande nationale gasnetwerk kan door Gasunie relatief eenvoudig worden geconverteerd naar een waterstofnetwerk. Dan kunnen we duurzame waterstof transporteren tussen de industriële clusters en centrale locaties aan de kust waar elektrolysers worden gebouwd. Dit helpt om op middellange termijn toe te werken naar baseload aanbod en opslag van waterstof.
Waarom moeten we voor groene waterstof windparken op zee koppelen aan elektrolysers?
Voor een Nederland dat draait op groene energie is het belangrijk dat groene waterstof ook daadwerkelijk duurzaam is. Oftewel, de elektriciteit die door een elektrolyser wordt gebruikt om duurzame waterstof te produceren moet op dat moment niet door een fossiele elektriciteitscentrale worden opgewekt.
Het bewijzen van een koppeling tussen opwek van duurzame elektriciteit en het verbruik daarvan gebeurt op dit moment over het algemeen met ‘jaarlijkse’ Garanties Van Oorsprong (GVO’s). Maar dit systeem staat ver van de werkelijkheid en is in feite vooral een administratieve exercitie. Op papier kun je stellen dat je ‘100% windstroom’ gebruikt als je voldoende GVO’s hebt gekocht. Echter in de praktijk kun je in de winterperiode wind GVO’s kopen en deze in de zomerperiode verbruiken om aan te tonen dat een elektrolyser duurzame elektriciteit verbruikt.
Om de productie van groene waterstof op te schalen zonder extra CO2 uit te stoten is het nodig een sterkere koppeling te maken tussen de opwek van duurzame elektriciteit en het verbruik daarvan door een elektrolyser dan via het bestaande GVO-systeem. Dit kan via een directe fysieke koppeling of een indirecte koppeling.
Een voorbeeld van zo’n directe fysieke koppeling is een windpark op zee met een elektriciteitskabel die landt bij een elektrolyser in een industrieel cluster als Zeeland of Rotterdam. Ørsted pleit ervoor om de komende jaren nieuwe windparken te bouwen die gekoppeld worden aan elektrolysers op land. Dit helpt ook om in 2030 meer wind op zee te realiseren. Het is belangrijk dat hiervoor nu al de voorbereidingen worden getroffen. Het nieuwe kabinet kan er dan direct mee aan de slag.
Een voorbeeld van indirecte koppeling is een model waarbij je aantoont dat de stroom die de electrolyser gebruikt tegelijkertijd plaatsvindt met de productie van die stroom. Ørsted is voorstander van een transparant systeem waarbij je een uurlijkse verantwoording moet afleggen over de opwek en het verbruik van groene elektriciteit. Regelgeving kan hierbij helpen: het verplicht stellen van een uurlijkse verantwoording van opwek en verbruik voor de productie van duurzame waterstof.
Hoe kan groene waterstof goedkoper worden gemaakt?
De kosten van duurzame waterstof per kilogram ten opzichte van fossiele waterstof zijn op dit moment nog te hoog voor bedrijven om op mondiaal niveau concurrerend te blijven. Het reduceren van de investeringskosten voor een waterstoffabriek is een eerste belangrijke stap. De productie van elektrolysers moet opgeschaald worden. De sector heeft zijn eigen ‘Gigafactory’ nodig waarna de supply chain verder kan groeien.
Daarnaast moeten waterstoffabrieken goedkope duurzame stroom kunnen afnemen. Grootschalig geproduceerde duurzame elektriciteit uit windparken op zee biedt het grootste potentieel om duurzame waterstof snel goedkoper te maken. Dat betekent wel dat ontwikkelaars van windparken op zee in staat moeten worden gesteld om de kostenreducties voort te zetten, ook al is wind op zee reeds “subsidievrij” verklaard.
Belangrijke succesfactoren voor verdere kostenreducties zijn een vergunningsduur van 40 jaar (in plaats van de huidige 30 jaar) en een allocatiewijze die objectief is, financieringskosten laag houdt en zekerheden biedt aan de inkomstenkant.
Door windparken langer te opereren worden er meer groene elektronen opgewekt terwijl de investering nagenoeg gelijk blijft. Dit brengt de €/MWh kosten van wind op zee flink naar beneden. Door vraag en aanbod te koppelen – bijvoorbeeld door een windpark op zee en een elektrolyser in een industrieel cluster binnen dezelfde project scope te brengen – gaan financieringskosten omlaag.
Welke waterstofprojecten heeft Ørsted nu al?
Nederland
In Nederland ontwikkelt Ørsted het SeaH2Land programma, een ambitieus plan voor duurzame waterstofproductie op GW-schaal. Hierin wordt de grote industriële waterstofvraag in het Nederlands-Vlaamse North Sea Port cluster door middel van een beoogde regionale grensoverschrijdende pijpleiding gekoppeld aan duurzame waterstofproductie. De groene stroom die nodig is voor de productie van duurzame waterstof komt van wind op zee. De grote industriële bedrijven uit de regio – ArcelorMittal, Yara, Dow Benelux en Zeeland Refinery – ondersteunen het SeaH2Land programma.
Duitsland
Ørsted en BP hebben een project aangekondigd waarbij zij duurzame waterstof gaan produceren op de raffinaderij van BP in het Duitse Lingen. Het project omvat de constructie van een 50 MW elektrolyser die zo’n 9000 ton waterstof per jaar zal produceren. Dit is genoeg om zo’n 20 procent van de fossiele waterstofconsumptie van de raffinaderij te verduurzamen. Hiermee wordt 80.000 ton CO2 gereduceerd. Elektriciteit geproduceerd in één van Ørsted’s windparken op de Noordzee zal de stroom gaan leveren. Het project zal in 2024 operationeel zijn. In de toekomst zal worden gekeken om de capaciteit van de elektrolyser uit te breiden naar 500 MW.
Denemarken
Ørsted ontwikkelt samen met bedrijven als Maersk, Scandinavian Airlines, Copenhagen Airports en DFDS een productiefaciliteit voor duurzame brandstoffen voor de transportsector. Deze zou in 2023 operationeel moeten zijn. En doorontwikkeld moeten worden om in 2030 zo’n 250.000 ton aan duurzame brandstoffen voor bussen, vrachtwagens, boten en vliegtuigen te produceren. Deze productie zal plaatsvinden met een totale elektrolyser capaciteit die uiteindelijk 1.3 GW moet gaan worden. Het project zal grote hoeveel heden groene elektriciteit nodig hebben, bijvoorbeeld van het windpark op zee Rønne Banke dat nabij het eiland Bornholm ontwikkeld zal worden.
Meer informatie over onze waterstof projecten wereldwijd op orsted.com