Gaszuiveringsinstallatie Emmen. De infrastructuur en kennis op basis van decennia gaswinning kan ook 'groen' gebruikt worden. (Foto: Allas 0591/Flickr/cc/by)
Wiebe Eekman
Ecofys is een Nederlands studiebureau voor energie en klimaat. Zij werden aangesproken door 'Gas For Climate', een consortium van zeven gastransportbedrijven (Enagás, Fluxys (België), Gasunie (Nederland), GRTgaz, Open Grid Europe, Snam, TIGF) plus twee bedrijven voor productie van hernieuwbaar gas. Op 15 februari 2018 leverde Ecofys haar rapport af, 55 pagina's, ook goed leesbaar voor niet-specialisten. (*)
De uitgangspunten van het rapport zijn een Europese emissiereductie in 2050 van 95 procent ten opzichte van 1990. En dat zonder enige kerncentrale. Dat het rapport besteld werd door een consortium van verschillende gasbedrijven kan argwaan wekken. Aardgas is een fossiele brandstof. Daarom ijverden veel milieuactivisten voor volledig bannen van de gasinfrastructuur en een volledige elektrificatie.
Ik ben met hen akkoord dat wind en zon virtueel meer dan genoeg energie kunnen opwekken. Maar het vraagstuk van evenwicht op het net tussen vraag en aanbod en het vraagstuk van bufferen van het teveel aan stroom uit zon en wind op het ene moment om het te gebruiken op een ander moment of zelfs een ander seizoen, moet ook bekeken worden.
'Power-to-gas' is daarop een antwoord. Overtollige stroom uit zon en wind wordt gebruikt voor elektrolyse van water. Elektrolyse reageert in milliseconden, wat een enorm voordeel is om het evenwicht op het net te waarborgen. Het waterstofgas uit splitsing van water wordt verder gebruikt, hetzij puur als waterstofgas, hetzij verwerkt in de petrochemie tot een synthetisch methaan of een groene ammoniak. Het toekomstig gasnet zal zo gevoed worden met synthetisch methaan of groene waterstof, in plaats van fossiel aardgas.
Het rapport bespreekt de besparingen en efficiëntieverbeteringen door integratie van technieken. Door het bufferen van het teveel aan stroom uit zon en wind in 'power-to-gas' vervallen alle huidige beknottingen op het sterk uitbreiden van windmolens en zonnepanelen.
Door de decentrale productie en buffering bespaar je op verder uitbouw van hoogspanningslijnen en sterk verzwaren van het bestaande stroomnet. Tegelijk worden transportverliezen over het net vermeden. Door het toepassen van warmtekrachtkoppelingen of WKK (met één machine zowel stroom als warmte produceren) bespaar je tot 30 procent gasgebruik. Door combinatie met wind en zon hoeven die WKK's niet de hele tijd te draaien. Ze liggen 40 procent van de tijd stil, wat ook bespaart op gasgebruik. Dat effect kan sterk vermeerderd worden door het uitbreiden van warmtenetten.
In afwachting van warmtenetten pleit Ecofys voor warmtepompen op buitenlucht. Als zelfstandige warmtebron zijn die enkel voldoende in sterk geïsoleerde huizen. Ecofys suggereert daarom ze te dubbelen met een beperkte gascondensatieketel voor de echte koude pieken. Als de branders van de ketels aangepast zouden worden, dan kan er met waterstof gestookt worden, waardoor er geen CO2 uitgestoten wordt.
Ook in de zware industrie zal er rechtstreeks met waterstof gestookt kunnen worden, of met afvang van CO2 worden gewerkt. CO2 die dan door reactie met waterstof omgezet wordt tot synthetisch methaan, CH4, het hoofdbestanddeelvan aardgas. Methaan kan eventueel ook verder omgezet worden tot vloeibare producten als methanol, die veel minder volumineus zijn in opslag.
Ecofys berekende dat Europa in 2050 122 miljard m3 groen gas nodig zal hebben voor de belangrijkste drie gasverbruikende sectoren. Tezamen staan die voor 57 procent van alle eindgebruik aan energie. Reken je alle transport, dus ook personenwagens erbij en niet alleen zwaar transport, dan kom je aan 70 procent. Een reden te meer om ook aan openbaar vervoer te denken, als besparing op brandstof en emissie.
Voor zwaar transport rekenen zij op biomethaan. In de vorm van bio-CNG voor 52 euro/MWh of bio-LNG voor 24,3 euro/MWh. Persoonlijk ben ik eerder voorstander van waterstofaandrijving. Ecofys berekent de kostprijs voor waterstof uit elektrolyse in de toekomst op 23 euro/MWh, investering inbegrepen. Dat is een bijzonder financieel argument tegenover iedereen die nog misplaatst pleit voor verlenging van kerncentrales, in naam van het klimaat. Het huidige elektriciteitsgebruik is 22 procent van alle energiegebruik. In 2050 zou dat stijgen naar 35 á 40 procent.
Opslag met batterijen komt op 80.000 euro investering/MWh. Gasnetten kunnen ook veel grotere schommelingen bufferen dan het stroomnet. Opslag van gassen komt op 25 euro/MWh. Een factor van meer dan 1000 verschil. Synthetische gassen zijn daarmee aangewezen voor seizoensoverbrugging. In hun rapport vergelijkt Ecofys ook de investeringskosten voor alle elektrische stroomproducties per MW. 'Power-to-gas' komt heel gunstig uit in de rangschikking. Reken je ook met zuivere lucht, dan is dit ongetwijfeld de beste keuze.
Deze studie kan het debat over het Belgisch energiepact een heel andere wending geven. Kerncentrales kunnen vlot uitgeschakeld worden zonder dat dit een verhoging van CO2-emissie geeft en zonder dat de kosten extravagant stijgen.
Voor Nederland kan deze studie de doodsteek geven aan de CCS-trajecten in het nationaal klimaatplan.
5 maart 2018
(*) Dit artikel is een inkorting van een volledige bespreking, zie << http://community.dewereldmorgen.be/blog/wiebeeekman/2018/03/05/gas-for-climate-studie-door-ecofys >>.