Gascentrale wordt opslag- en productielocatie voor groene stroom
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.”
Meer artikelen uit de categorie: Inzicht
Alvast bedankt - en blijf gezond!
Team Duurzaamnieuws
De chemische industrie maakt ammoniak van aardgas. En als de stroomprijs heel laag is kun je ammoniak produceren. Voor de chemische industrie. Zou ik dan zeggen. En als er eens stroom tekort is, maar je met dat aardgas stroom. NIET met ammoniak.
Andere reageerders (zie hier beneden) zien ook in dat bij de verbranding van ammoniak NO2 vrijkomt. Helaas is dit zeer onwenselijk, ook voor productie van ozon.
Audi experimenteert in NO-Duitsland met de productie van methaan.
Dat methaan wordt geproduceerd uit CO2 en water met behulp van overtollige stroom uit wind en/of zon. Methaan komt sterk overeen met aardgas en kan dan ook worden opgeslagen in/afgevoerd via het bestaande aardgasnet.
Bij verbranding komt weer CO2 vrij.
Wat is het voordeel van het ammoniak-procede boven het methaan-procede ?
Magnum centrale is (was https://nl.wikipedia.org/wiki/Magnum_(energiecentrale)) een (B)IGCC centrale waar al een biomassa/msw vergasser aanwezig was. Gemengd met aardgas, bio-gas uit de bio-gas rotonde heb je dan een een redelijke schone en efficiënte centrale. Vervang de kolen massa met grotere en betere biomass/vuilnis vergassers en gebruik overschot aan wind energie om ‘probleem afval’ (met lage calorische waarde) en opgeslagen CO2 te bewerken tot producten als een methanol. Methanol kan ook in fuel-cells gebruikt worden voor decentrale opslag.
Magnum centrale heeft een capaciteit van 1.3 GW (1300 MW) en zou dan de stroom van windpark Egmond (118 MW), Amalia (120 MW),Luchterduinen (129 MW), Gemini (600 MW, 2017), Westermeerwind (128 MW, 2018) voor 1.0 GW gebruiken voor de productie van ammoniak. Parken in aanbesteding niet meegerekend. Een windpark heeft een gemiddelde ‘load’ van 40%. Aangenomen dat het windprofiel op zee mogelijk maakt dat 80% van de tijd de molens 80% van hun capaciteit kunnen leveren, is er een 24% in daadwerkelijke capaciteit aanwezig voor productie van ammoniak. 240 MW die met een 66% efficientie gemaakt kan worden en met 55% efficiency via verbranding van de STEG installatie terug geleverd kan worden. Netto 87 MW.
Plaats a.u.b. een drijvende ammoniak/waterstof productie plant bij de wind parken en verbruik de waterstof/ammoniak direct op dat eiland. De kabel die er ligt kan met gemak de dubbele hoeveelheid stroom leveren tijdens piek uren met wind en productie. Zolang de warmte van de generatie van thermo centrales geen nuttig gebruik heeft wint decentrale productie/opslag het altijd van centrale opwekking.
NOx is een veel grotere ramp dan CO2. Het verzuurt bodems en verrijkt voedselarme natuurgebieden waardoor ecosystemen ontwricht worden en veel biodiversiteit verloren gaat. Heel fijn daar bij de Waddenzee. Als ammoniak kan worden omgezet in N2 en H2O is er niets aan de hand. Bedoelt men dat misschien ?
Stroomopslag in ammoniak wordt gebracht als een interessante oplossing voor de opslag van energie. Maar waarom zou je dat zo ingewikkeld doen terwijl het veel eenvoudiger en veiliger kan?
In hoog tempo ontdekken we dat het decentraal zelf produceren van energie met zon, wind en aardwarmte schoon en goedkoop is. Duizenden woningen, glastuinders en boerenbedrijven produceren al meer dan ze zelf nodig hebben. Bovendien kunnen we door de elektriciteitsnetwerken in Europa aan elkaar te knopen alle duurzame energieproducenten met elkaar verbinden, dus ook de waterkrachtcentrales, zonnecentrales, getijdecentrales, enz. Daardoor kan een tekort aan zon of wind gemakkelijk aangevuld worden met een overschot elders.
Het is natuurlijk mooi dat Nuon geen steenkool meer wil gebruiken maar om dan duurzame energie om te zetten in ammoniak, met alle risico’s die aan productie, vervoer en opslag van die stof kleven, en dat dan weer in elektriciteit. Het oude business model van de fossiele energiemaatschappijen zal vervangen moeten worden door een geheel nieuw model en niet alleen maar aangepast. Anders krijg je het zogenaamde Kodak effect. Een bedrijf dat omviel omdat het de overstap miste naar de moderne tijd.
Maar verbranding van ammonia brengt wel NOx in de atmosfeer.
Daar is bij diesel motoren zoveel om te doen, en nu ineens geen probleem?