Kennis
Waterstof en offshore wind
De laatste jaren is er sprake van toenemende aandacht voor waterstof, zowel in Nederland en Europa als daarbuiten. In eerste instantie wordt waterstof toegepast in de industrie en mobiliteit. Naar verwachting zal waterstof in de gebouwde omgeving de komende jaren nog maar een beperkte rol spelen.
Waterstof
We kunnen drie typen waterstof onderscheiden: grijze, blauwe en groene waterstof. Allereerst is er grijze waterstof. Dit is waterstof gewonnen uit aardgas of kolen. Bij de productie hiervan komt CO2 vrij, waardoor we over grijze waterstof spreken. Het grootste gedeelte van de huidige geproduceerde waterstof is grijze waterstof. Ten tweede bestaat er blauwe waterstof, waarbij aardgas of kolen eveneens de grondstof vormen. De CO2 die bij de productie vrijkomt wordt echter afgevangen en opgeslagen. Hierdoor is blauwe waterstof CO2 neutraal. Ten slotte spreken we van groene waterstof als deze wordt gemaakt uit duurzame bronnen, zoals zonne- of windenergie. Naast de meest duurzame, is groene waterstof tevens ook de duurste vorm van waterstof. Momenteel vormt groene waterstof productie circa 1% van de totale waterstofproductie.
DNV verwacht dat waterstof als energiedrager in 2050 circa 24 Exajoule (EJ) per jaar zal bijdragen. De belangrijkste markten zijn maritiem en transport. Andere sectoren zullen naar verwachting met enige vertraging volgen.
Klimaatakkoord
In het klimaatakkoord staan verschillende doelen over de inzet van waterstof, waaronder:
- In 2025 kan er in Nederland circa 75.000 ton waterstof geproduceerd worden uit water. Hiervoor is een elektrolysecapaciteit van 500 MW nodig
- In 2030 is de elektrolysecapaciteit 3 à 4 GW en rijden er 300.000 auto’s op waterstof
De Rijksoverheid onderzoekt of het huidige gasnetwerk in de toekomst kan worden gebruikt voor transport van waterstof.
Begin juli 2021 heeft de cross-sectorale werkgroep waterstof voorgesteld om o.a. in te zetten op de snelle opschaling van de offshore-productie van duurzame elektriciteit uit wind, en in de toekomst mogelijk uit zon.
Offshore wind
Naar verwachting groeit de offshore windmarkt de komende jaren sterk; van circa 29 GW geïnstalleerd vermogen in 2019 naar meer dan 200 GW in 2030 en zelfs circa 1.000 GW geïnstalleerd vermogen in 2050. Hiermee zal offshore wind naar verwachting bijna 20% van de totaal geïnstalleerde windcapaciteit voor haar rekening nemen.
Europa is de koploper op het gebied van de productie van offshore wind. Azië is sterk opkomend en zal in de toekomst meer offshore wind gaan produceren dan Europa, met een mogelijke offshore wind productie van >600 GW in Azië tegen >200 GW in Europa in 2050. Daarnaast is voorzien dat er ook veel offshore windcapaciteit in Noord-Amerika zal komen. Europa en Oost-Azië zijn tevens de regio’s waar de meeste waterstofprojecten gepland staan.
Capaciteit
Zoals gezegd zijn voorgestelde waterstof projecten met name in Europa en het oosten van Azië gepland. Daarnaast zijn er initiatieven in Noord-Amerika en Australië en in mindere mate Zuid-Amerika.
70% van de aangekondigde productiecapaciteit komt van hernieuwbare energiebronnen. De overige 30% komt van koolstofarme waterstof gegenereerd door fossiele brandstoffen in combinatie met carbon capture & storage (CCS).
Gecombineerde zon- en windenergie zullen de voornaamste bron van elektriciteit voor waterstof productie vormen, gevolgd door offshore wind en zon.
De ambitie van de Europese Unie is om 40 GW elektrolyse capaciteit te installeren voor 2030 in de Europese Unie en nog eens 40 GW in Noord-Afrika.
Bron: Hydrogen Council
Een voorbeeld van een nieuw project waarbij offshore wind en waterstof gecombineerd worden is NortH2, een consortium van Equinor, Gasunie, Groningen Seaports, RWE en Shell. Het betreft productie van grootschalige groene waterstof met behulp van wind op zee. Doelstelling van NortH2 is de productie van 4GW in 2030 en 10GW rond 2040.
Toekomst groene waterstof
Naar verwachting vormt groene waterstof in de toekomst een groter aandeel in het totaal aan geproduceerde waterstof. Het vermogen om qua kosten concurrerend te zijn is momenteel de belangrijkste uitdaging voor groene waterstof.
Onder andere locatie en omvang van het project zullen bepalend zijn voor de prijs, evenals de elektriciteitsprijs. Daarnaast is de snelheid waarmee overheden de energietransitie vormgeven van belang voor het tempo van adaptatie van groene waterstof. Op enig moment zal schaalvergroting en kostenreductie in hernieuwbare energie en elektrolyse groene waterstof meer competitief maken.