Hoe kan waterstof lokaal bijdragen aan de verduurzaming van het energiesysteem?
Auteurs: Monique Sweep & Tineke Keuzenkamp
Dossier: De opmars van waterstof
Gasthoofdredacteur: Ad van Wijk
Introductie
Goeree-Overflakkee heeft al lang een relatie met duurzame ontwikkeling. Een van de allereerste burger energiecoöperaties van Nederland is Coöperatie Deltawind, gevestigd op Goeree-Overflakkee. Al in 1991 plaatsten de leden van de coöperatie hun eerste windturbine en in 30 jaar tijd is een substantieel deel van de duurzame productie (wind en zon) in de regio door de coöperatie gerealiseerd. En dat alles in handen van de lokale bevolking, de belangrijkste speler in de verduurzamingsopgave.
Energy Island Goeree-Overflakkee
De gemeente Goeree-Overflakkee bestond tot 1 januari 2013 uit vier gemeentes. Hoewel het belang van duurzame ontwikkeling zeker werd gezien, vooral ook opgepakt door het ISGO (intergemeentelijk samenwerkingsverband), bleek spijkers met koppen slaan lastig als gevolg van de verdeelde belangen. Het samengaan van de gemeentes maakte een voortvarende aanpak mogelijk. De gemeente (op dat moment nog vier gemeentes) kreeg eind 2012 een groot aandeel toegewezen uit de windopgave van de provincie Zuid- Holland. In tegenstelling tot veel andere gemeentes heeft zij besloten de regie in eigen hand te nemen. Dat wat als last werd gezien, werd omgevormd tot een kans: Goeree-Overflakkee zou Energy Island worden. Deze focus vanuit het gemeentelijke bestuur heeft geleid tot een dynamiek binnen de gehele gemeente en bij de lokale ondernemers die tot veel initiatieven heeft geleid op het gebied van duurzaamheid. Vanuit de provincie is deze opstelling ondersteund door actieve bijdrage aan Energy Island.
Overschot aan energieproductie
Op het voormalige eiland wordt de komende jaren voor 225MW (megawatt) aan windvermogen geïnstalleerd, naast een aantal grote zonneprojecten. Daarmee wordt meer energie geproduceerd dan het eiland zelf nodig heeft. Deze productie heeft gevolg voor de netaansluiting, aanleiding om te kijken naar mogelijkheden voor lokale opslag. Mede gezien de plannen voor een waterstof pompstation en de ligging van Goeree-Overflakkee nabij de haven van Rotterdam, werd het idee gelanceerd om de kansen van waterstof als opslagmedium te onderzoeken. Dit leidde tot een Waterstofconvenant H2GO, dat in december 2017 is ondertekend door een twintigtal lokale en landelijke partijen. Doel is te komen tot een waterstofinfrastructuur en -economie op eilandschaal.
Waterstofconvenant H2GO
Het H2GO Convenant zet erop in dat Goeree-Overflakkee de volledige CO2-reductie van zijn energievoorziening bereikt met een combinatie van elektriciteit en waterstof. Deze combinatie wordt steeds vaker als een werkbare oplossing genoemd, maar is nog nergens in de praktijk gebracht. Goeree-Overflakkee vormt als ‘Energy Island’ een demonstratietuin voor deze combinatie. Een duidelijk afgebakend gebied waar we kunnen leren of overschakelen op waterstof en elektriciteit daadwerkelijk financieel, materieel en qua draagvlak realistisch is. Het programma kent verschillende projecten, die gezamenlijk ervoor zorgen dat waterstofgebruik in alle domeinen gerealiseerd kan gaan worden:
Project Mobiliteit
Binnen dit project wordt gewerkt aan de realisatie van een vulpunt met lokaal geproduceerde groene waterstof op Goeree-Overflakkee. Dit tankstation wordt voorzien van waterstof via een elektrolyser ter plekke.
Project Energie Park Oude-Tonge
Dit project streeft naar realisatie van een demonstratiefabriek (26 MW) voor waterstof en groene ammoniak op Goeree-Overflakkee
Project Regionale waterstofrotonde
Binnen dit project wordt de technische en economische haalbaarheid van een regionale waterstofrotonde verkend. Deze waterstofrotonde moet alle waterstofprojecten met elkaar verbinden.
Project Scheepvaart
De maritieme sector is op het eiland sterk ontwikkeld. Binnen dit project willen we onderzoeken op welke wijze groene waterstof ingezet kan worden om visserijschepen CO2 vrij te laten varen. Uiteindelijk moet er ook een (lokale) infrastructuur ontstaan die deze visserijschepen kan voorzien van brandstof.
Project Landbouw
Met een aantal akkerbouwers in het gebied is onderzoek gestart naar de mogelijkheden van waterstof in combinatie met verplaatsbare zonnepanelen op percelen in het rustjaar van de teelt. De vraag is of deze combinatie uitgewerkt kan worden met bedrijfseconomische voordelen voor het boerenbedrijf, met maatschappelijk draagvlak en met positieve invloed op de ecologie.
Project Onderwijs
In dit project wordt door ondernemers en onderwijsinstellingen samengewerkt met als doelstelling om in de beroepscampus van Goeree-Overflakkee waterstofkennis over te dragen op leerlingen van alle niveaus. De bedoeling is om samen lesmateriaal te ontwikkelen en stageplekken te organiseren.
Project Gebouwde omgeving
In 2018 onderzocht de gemeente in welke kernen zij als eerste wilde starten met het aardgasvrij maken. De keuze viel op het dorp Stad aan ’t Haringvliet, omdat de bewoners zelf al hadden aangegeven hun kern te willen verduurzamen. Het dorp omvat zo’n 600 woningen en heeft een proactieve dorpsraad. In het projectteam wordt deelgenomen door de Stadraad (bewoners), de gemeente, netwerkbedrijf Stedin, Oost West Wonen (woningcorporatie) en Deltawind (energiecorporatie).
Op het moment dat duidelijk werd dat waterstof door de bestaande aardgasleiding kan worden getransporteerd, is door Deltawind het idee aangedragen om lokaal waterstof in een windturbine te gaan produceren. In Noord-Holland wordt door HYGRO een waterstofturbine gerealiseerd ten behoeve van mobiliteit, dus waarom zou dit niet kunnen voor woningbouw? Met dit idee kon ook aangesloten worden op het convenant, waarin het onderdeel ‘waterstof in de gebouwde omgeving’ is opgenomen.
Waterstof voor Stad aan ’t Haringvliet
Het Stadsoverleg, de dorpsraad van Stad aan ’t Haringvliet, reageerde positief op het idee van ‘waterstof in plaats van aardgas’. Want alternatieven zijn voor dit dorp niet zomaar voorhanden: er is geen kans op een warmtenet en woningen ombouwen naar all electric is vanwege de aard van de voorraad duur. In het proces dat in gang is gezet zijn de bewoners opdrachtgever aan het kernteam van deskundigen. Zij stellen de deskundigen de vraag: “Kan waterstof een oplossing zijn voor het aardgasvrij maken van ons dorp?”
Het vraagstuk is op te delen in drie deelvragen:
A. Wat is er nodig om waterstof te leveren in de woning?
B. Hoe realiseren we dat een of meerdere windturbines waterstof gaan leveren?
C. Op welke manier helpen we woningeigenaren hun energieverbruik te gaan beperken?
Deelvraag C is niet specifiek voor dit project, maar is een vraagstuk dat in heel Nederland speelt. Voor A en B geldt dat bestaande structuren, waaronder wet- en regelgeving en subsidiëring, onder de loep genomen moete worden.
Waterstof in de woningen
De oplossing die we nastreven in de woningen is als volgt: het bestaande aardgasnetwerk gebruiken voor transport en bestaande energieleveranciers laten leveren. In de woning kiezen voor een efficiënt en betaalbaar systeem, bijvoorbeeld een waterstof cv-ketel. Aan de bewoners geven we de garantie dat veiligheid, levering en betaalbaarheid gewaarborgd zijn.
Er zijn nog enkele te nemen hordes. Zo voorziet de gaswet nog niet dat netwerkbedrijven waterstof mogen leveren. Voorts is de veiligheid in de woning na de gasmeter op dit moment de verantwoordelijkheid van de eigenaar, wat met waterstof als gas niet langer verantwoord is.
En tot slot: hoe gaan we zorgen voor draagvlak, zodat bewoners instemmen met algehele afsluiting van aardgas en aansluiting op waterstof? Hoe garanderen we dat de prijs van waterstof vergelijkbaar is aan die van aardgas?
Waterstof uit een windturbine
Waterstof produceren gebeurt al langer met behulp van een elektrolyse apparaat. Wanneer de waterstof wordt gemaakt uit energie opgewekt door een windturbine spreken we van ‘groene waterstof’. Dit proces leidt echter tot forse energieverliezen. Om die reden heeft HYGRO een oplossing gezocht waarmee de verliezen worden beperkt en de windturbine naar een nieuw economisch optimum worden gebracht. HYGRO is een ondernemer die als doel heeft de koolstofvrije waterstofketen te ontwikkelen en beheren.
Bij de productie van elektriciteit uit een windturbine zijn er drie (keuze)stappen die tot verliezen leiden. Windturbines die elektriciteit produceren en op het net zetten, maken maar ten dele gebruik van de hoeveelheid wind op een locatie: maten en vermogens van turbines worden bepaald door de heersende subsidieregeling en niet door de hoeveelheid energie die gewonnen kan worden. Daarmee blijft veel energie ‘liggen’. Vervolgens leidt de omzetting van wisselstroom naar gelijkstroom tot energieverlies, evenals het transport door de kabel.
Wanneer waterstof zo dicht mogelijk bij de generator wordt geproduceerd kan de windturbine anders gedimensioneerd worden; de generator kan groter alsook de rotordiameter. Hierdoor kan op dezelfde locatie meer energie wordt gewonnen. Omzettings- en transportverliezen worden vermeden. Wanneer er niet een elektriciteitskabel maar een waterstofleiding wordt gelegd, kunnen kosten worden bespaard omdat transport van waterstof vele malen goedkoper is dan transport van elektriciteit.
Conclusies
Waterstof is niet de oplossing om bestaande ketens te verduurzamen, maar wordt een nieuwe duurzame keten op zichzelf. Daarvoor moet het denken over waterstof zich niet beperken tot het denken in elektrolysers. Deze nieuwe keten vraagt om herziening van bestaande wet- en regelgeving, en wel zo gecoördineerd dat op het moment van overstap alles geregeld is. Dat is het proces dat in Stad aan ‘t Haringvliet wordt vormgegeven door alle samenwerkende partijen. Dit kan alleen slagen met ondersteuning vanuit het Rijk.
Goeree-Overflakkee als voormalig eiland is een goede plek om een volledig nieuwe keten op schaal te organiseren, als demonstratie van de mogelijkheden. De ligging van Goeree-Overflakkee is een omstandigheid die meehelpt in de keuze voor waterstof.
Succesvolle projecten ontstaan vaak door een combinatie van inspanning en kansen grijpen. De samenwerking, die in de afgelopen jaren is ontstaan tussen gemeente en ondernemers met als focus Energy Island, biedt op Goeree-Overflakkee mogelijkheden die nu verzilverd worden.
Tineke Keuzenkamp
Programmamanager H2GO Waterstof op Goeree-Overflakkee
Accounthouder energietransitie Goeree-Overflakkee
Senior Beleidsmedewerker Energietransitieteam Provincie Zuid-Holland
Voorzitter Raad van Toezicht Vijverhof, Capelle aan den IJssel
Voorheen wethouder in Capelle aan den IJssel en Ridderkerk; portefeuilleonderdelen o.a. financiën en zorg
Monique Sweep
Directeur Coöperatie Deltawind, sinds 1989 de energiecoöperatie op Goeree-Overflakkee
Medeondertekenaar van H2GO Waterstofconvenant GO
Participant van Kernteam Stad Aardgasvrij
Secretaris van bestuur Hoom-coöperatie voor lokale energiecoöperaties
Bestuurslid NCR-coöperatieraad