Een ‘superbatterij’ voor de opslag van wind- en zonne-energie. Die toekomst ligt in het verschiet voor de gascentrale in de Groningse Eemshaven. De centrale zal gaan draaien op koolstofvrije brandstof, die afkomstig is van wind en zon. Maar eerst zijn er nog tien jaar onderzoek en experimenten nodig.
Er zijn momenten waarop zonnepanelen en windmolens meer stroom produceren dan we nodig hebben. Bijvoorbeeld in de zomer. Tegelijkertijd zijn er winterse dagen waarop er juist te weinig groene stroom beschikbaar is. Gascentrales vullen dan de tekorten aan met aardgas. In de toekomst kan dat duurzamer. De gascentrale van Nuon in de Groningse Eemshaven wordt omgebouwd tot ‘superbatterij’ waar overschotten van zonne- en windenergie worden omgezet in ammoniak. De ammoniak wordt vervolgens gebruikt als brandstof waarmee de centrale zonder CO2-uitstoot gas kan leveren bij tekorten aan zonne- en windenergie.
Power to Ammonia
“Er is steeds meer energie uit wind en zon. Dat betekent dat er behoefte is aan mogelijkheden om energie-overschotten van windmolens en zonnepanelen op te slaan. Én dat de vraag naar elektriciteit uit gascentrales steeds flexibeler wordt”, zegt Geert Laagland, technoloog bij Nuon, over de aanleiding om de gascentrale in de Eemshaven te gaan gebruiken voor de opslag van zonne- en windenergie. Als deelnemer aan het project ‘Power to Ammonia’ onderzoekt Nuon samen met de TU Delft de mogelijkheden voor de productie en het gebruik van ammoniak uit duurzame energiebronnen. Daarbij wordt gekeken naar verschillende aspecten, zoals de technische en financiële haalbaarheid, de milieu-impact en de veiligheidsrisico’s
Van wind en zon naar ammoniak
De eerste stap in het opslagsysteem dat in de gascentrale in de Eemshaven wordt ontwikkeld, is het omzetten van elektriciteit in vloeibare ammoniak. Dit gebeurt door elektrolyse van water, waarna de geproduceerde waterstof met zuivere stikstof wordt omgezet in ammoniak. “De technologie om waterstof te produceren met behulp van elektriciteit is zeker niet nieuw en is bovendien op grote schaal uitvoerbaar. Maar tot nu toe waren de processen altijd relatief duur”, zegt Fokko Mulder, die als hoogleraar aan de TU Delft nauw betrokken is bij het onderzoek in de Eemshaven. “In de Magnum-centrale verwachten we de productie van vloeibare ammoniak dankzij een nieuwe techniek om waterstof te behandelen efficiënter en goedkoper te kunnen maken.” Daardoor zou de techniek uiteindelijk op grote schaal toepasbaar worden.
Ammoniak als remote renewable
De tweede stap van het nieuwe systeem dat Nuon ontwikkelt betreft de opslag van vloeibare ammoniak. Laagland: “Het is mogelijk om de opslagduur beperkt te houden tot bijvoorbeeld een dag, maar het kunnen ook maanden zijn. Dat maakt het mogelijk om seizoensverschillen in de productie en het gebruik van zonne-energie te overbruggen.” Een ander voordeel van de ammoniakopslag is dat de vloeistof goed te transporteren is. Dit biedt de mogelijkheid om ammoniak te produceren op plaatsen waar veel duurzame energie beschikbaar is, maar waar kabelverbindingen ontbreken. Deze zogenoemde remote renewables kunnen naar verwachting in de toekomst een spilfunctie vervullen in de wereldwijde energievoorziening.
Ammoniak als koolstofvrije brandstof
Het hergebruik van de ammoniak als brandstof vormt de derde stap naar de toekomstige Magnum-centrale. Hiervoor wordt ammoniak (in plaats van aardgas) als brandstof toegevoerd naar een gasturbine, die de brandstof omzet in elektriciteit voor het net. In eerste instantie wordt gekeken naar de benodigde voorzieningen om de ammoniak bij te mengen in aardgas. Laagland: “Uiteindelijk – over ongeveer tien jaar – verwachten we volledig op ammoniak te kunnen draaien. Dat levert een gigantische verbetering van de ecologische voetafdruk op, want de CO2-uitstoot gaat omlaag naar praktisch nul.”
Tussen CO2-vrije en hernieuwbare energiebronnen
Met de inzet van de Magnum-gascentrale als ‘superbatterij’ voor de opslag van energie uit wind en zon kiest Nuon definitief voor een duurzaam alternatief voor het vergassen van steenkool, waarvoor de locatie oorspronkelijk gebouwd was. De centrale in de Eemshaven zal in de toekomst een stevige rol in het duurzame energie-aanbod krijgen, verwacht Laagland. “De inzet van vloeibare ammoniak als brandstof verdient een plek tussen de CO2-vrije en hernieuwbare energiebronnen. De techniek is ook complementair ten opzichte van bijvoorbeeld wind op zee. Dat is ook een koolstofvrije energiebron, maar wind is er nu eenmaal niet altijd.” Patrick Brouns, gedeputeerde van de provincie Groningen, is al enthousiast over de groene stroom die de gascentrale in de Eemshaven straks kan leveren. “Steeds meer bedrijven die zich vestigen in de haven, waaronder Google, willen duurzame elektriciteit geleverd krijgen. Als de Magnum-centrale de zekerheid kan bieden dat er continu voldoende groene stroom is – ook op momenten dat er onvoldoende wind of zon is – dan is dat echt een aanwinst. Zeker hier in de provincie Groningen, waar we natuurlijk ambitieuze plannen hebben om de gaswinning naar een lager niveau te brengen.”
