ECN: Power-to-Gas te duur als back-up voor zon en wind

Power-to-Gas kan de komende decennia een belangrijke rol spelen in het terugdringen van CO2-uitstoot en de overgang van fossiele brandstoffen naar wind- en zonne-energie. De technologie om elektriciteit om te zetten in waterstof en synthetisch aardgas is echter minder geschikt om alleen de pieken in vraag en aanbod van duurzame energiebronnen op te vangen. Daarvoor zijn de investeringskosten en kapitaallasten nog te hoog. Dat blijkt uit een studie die Energieonderzoek Centrum Nederland (ECN) en partner DNV GL hebben uitgevoerd naar de mogelijke rol van Power-to-Gas (P2G) in de toekomstige Nederlandse energievoorziening.

De studie onderzocht de mogelijke rol van deze technologie in de toekomstige Nederlandse energiehuishouding vanuit een integraal energiesysteemperspectief. Het is de eerste keer dat in Nederland een dergelijk onderzoek plaatsvond. Nederland heeft als doelstelling om in 2050 de CO2-emissie met 80 tot 95 procent terug te dringen ten opzichte van 1990. Daarvoor is grootschalige winning van zonne- en windenergie noodzakelijk. Die bronnen leveren doorgaans echter alleen elektriciteit. Omdat elektriciteit minder dan 20 procent van de totale energievraag omvat, en omdat niet alle energievraag kan worden ge-elektrificeert, is een schakeltechnologie nodig die van duurzame stroom een duurzame brandstof maakt. Bijvoorbeeld voor de industrie en de transportsector. Via P2G kan die omzetting tegen de laagste maatschappelijke kosten worden gemaakt, aldus de studie.

Bij P2G wordt via elektrolyse water omgezet in waterstof en zuurstof. Waterstof kan direct worden gebruikt in de industrie- of transportsector. Ook kan het bijgemengd worden in het aardgasnetwerk, maar daaraan zijn beperkingen. Als aan waterstof CO2 wordt toegevoegd – bijvoorbeeld uit biomassa – kan er synthetisch aardgas gemaakt worden dat onbeperkt in het aardgasnetwerk kan worden ingevoed. Nadeel alleen is dat deze optie duurder is en er bij verbranding opnieuw CO2 vrijkomt.

Hoewel P2G vaak wordt genoemd als de ideale methode om tijdelijke overschotten aan wind- en zonne-energie op te slaan en zo pieken in het aanbod op te vangen, is dit niet de beste optie. Het onderzoek laat zien dat enkel voor deze functie geen rendabele business case kan worden gemaakt. ,,De investeringskosten zijn te groot in verhouding tot het geringe aantal draaiuren dat de installaties hiervoor maken,” legt projectleider dr. Jeroen de Joode van ECN uit. Volgens de studie zijn er andere, goedkopere opties om dreigende overschotten in het aanbod te benutten. Bijvoorbeeld het uitwisseling van overschotten met andere landen, het (flexibel) sturen van de electriciteitsvraag, de opslag van elektriciteit in bijvoorbeeld batterijen en het tijdelijk afschakelen van windmolens en zonnecellen. Als P2G echter al wordt ingezet voor de productie van CO2-vrije brandstof, dan kan het flexibel opereren van de P2G installatie wel extra baten opleveren. Sowieso is volgens ECN nader onderzoek nodig om de technologie op de langere termijn rendabel te maken. Nu is dat nog niet het geval.