In veel plannen voor het klimaatbeleid, waaronder het concept-Klimaatakkoord, speelt groene waterstof een belangrijke rol om het gebruik van fossiele energie terug te dringen en de uitstoot van CO2 te verminderen. Machiel Mulder, Jose Luis Moraga en Peter Perey van de Rijksuniversiteit Groningen onderzochten de economische voorwaarden waaronder waterstof kan worden geproduceerd en verhandeld.
Zij concluderen dat groene waterstof pas rendabel is te produceren wanneer de prijs van aardgas langdurig hoog is, bedrijven over hun gebruik van aardgas een hogere heffing gaan betalen en de voor waterstofproductie vereiste elektriciteit grotendeels met hernieuwbare energie wordt opgewekt.
Volgens Mulder, Moraga en Perey zullen deze voor groene waterstof gunstige omstandigheden zich voordoen wanneer overheden hun klimaatbeleid intensiveren en de mondiale gasvraag toeneemt, bijvoorbeeld doordat landen voor hun elektriciteitsproductie kolen vervangen door aardgas. De onderzoekers van het Centre for Energy Economics Research publiceren hun bevindingen in het rapport: Outlook for a Dutch hydrogen market. Economic conditions and scenarios.
Grijze, blauwe en groene waterstof
Tot nu toe wordt waterstof gemaakt op basis van aardgas, dat is de zogenaamde grijze waterstof. Grijze waterstof wordt blauwe waterstof genoemd wanneer de CO2-uitstoot wordt afgevangen. Groene waterstof is waterstof die gemaakt wordt uit elektrolyse op basis van hernieuwbare stroom. Het klimaatbeleid gaat doorgaans over deze groene variant. Mulder en zijn collega’s berekenden dat groene waterstof pas rendabel is wanneer de verwachte prijs voor elektriciteit de komende decennia lager is dan 20 euro/MWh. De afgelopen tien jaar is de prijs echter nooit zo laag geweest: gemiddeld bedroeg de prijs van elektriciteit 45 euro/MWh.
Dalende stroomprijs?
De ontwikkeling van groene waterstof is gebaat bij goedkopere elektriciteit. Vaak wordt gesteld dat de elektriciteitsprijs in de toekomst zal dalen vanwege het groeiende aanbod hernieuwbare energie van windmolens en zonnepanelen. Mulder, hoogleraar Regulering van Energiemarkten aan de RUG, zet vraagtekens bij die verwachtingen. ‘Investeringen in hernieuwbare energie worden alleen gedaan wanneer de stroomprijzen voldoende hoog zijn om ze terug te verdienen. De stroomprijs zal op langere termijn dus niet lager worden dan het niveau dat nodig is om die investeringen terug te verdienen. Het zal heel lastig zijn om langdurig omstandigheden te creëren die gelijktijdig gunstig zijn om groene waterstof te laten groeien en hernieuwbare elektriciteitsproductie te stimuleren. Voor dat eerste zijn regelmatig lage stroomprijzen nodig, voor het laatste juist regelmatig hoge stroomprijzen.’
Waterstof als transportmiddel
Onlangs presenteerden netbeheerder TenneT en de Gasunie een rapport over de rol die waterstof kan spelen om stroom vanaf windparken op zee naar het vaste land te transporteren. Centraal staat het idee dat het voordelig is om stroom op zee meteen in waterstof om te zetten, en de waterstof daarna via de bestaande gaspijpleidingen naar het vaste land te brengen. Daarmee zouden veel kosten kunnen worden bespaard die anders nodig zijn om het stroomnetwerk uit te breiden. De onderzoekers schatten echter dat die voordelen onvoldoende groot zijn om dergelijke projecten rendabel te maken. Mulder: ‘Omdat je op zee alleen waterstof kunt maken wanneer het waait, is de bezettingsgraad van de waterstofinstallaties laag. Dat is slecht voor de economische efficiëntie. Deze methode wordt pas rendabel als de investeringskosten van zowel elektrolyse als hernieuwbare stroom fors zijn gedaald.’
Blauwe waterstof juist kansrijk bij lage gasprijzen
Wanneer de condities voor groene waterstof ongunstig zijn, is blauwe waterstof mogelijk een alternatieve manier om de CO2-uitstoot te verminderen. Bij lage gasprijzen zijn de kosten van blauwe waterstof ook lager. Bij een CO2-prijs van minimaal 30 euro is het bovendien rendabel om de CO2, die vrijkomt bij de productie van waterstof uit aardgas, op te vangen en op te slaan. Blauwe waterstof is dan goedkoper dan de zogenoemde grijze waterstof, waarbij de CO2 niet wordt opgevangen. Mulder: ‘Ook voor blauwe waterstof geldt dat hogere belastingen op het gebruik van aardgas door de industrie nodig zijn om het een aantrekkelijk alternatief te laten zijn. Ook blauwe waterstof is dus alleen kansrijk wanneer er een streng klimaatbeleid wordt gevoerd.’
Download het volledige onderzoek van het Centre for Energy Economics Research: Outlook for a Dutch hydrogen market. Economic conditions and scenarios
