De Nederlandse ondergrond is geschikt en biedt voldoende mogelijkheden en kansen voor de ontwikkeling van grootschalige energieopslag in de vorm van waterstof en perslucht. Dat concludeert TNO op basis van onderzoek.
Weersafhankelijke elektriciteitsproductie is een belangrijk onderdeel van het toekomstige energiesysteem. Steeds meer processen, waar nu nog fossiele moleculen voor worden gebruikt, zullen elektrificeren. En een steeds groter deel van die elektriciteit zal afkomstig zijn van windturbines of zon-systemen. Deze ontwikkeling brengt met zich mee dat er een groeiende vraag ontstaat naar manieren om de vraag te sturen. Flexibiliteit, heet dat.
Op dit moment leunt het elektriciteitssysteem ook al op flexibiliteit, alleen zit die flexibiliteit nu nog aan de productiekant. Doordat Nederland een fors park aan gascentrales kent, en de gasinfrastructuur tot in de puntjes is verzorgd, is het tot nu toe heel goed mogelijk geweest om de stroomproductie volgend te maken en de stroomvraag leidend. Wordt ergens een waterkoker aangezet, dan schakelt ook ergens een gascentrale een heel klein tandje bij. Het handige van aardgas is bovendien dat het al onder de grond zit, en daar ook weer goed is op te slaan.
Die flexibiliteit die aardgas nu aan de productiekant biedt, gaat verloren met de teruglopende rol die aardgas in het Nederlandse energiesysteem speelt. Er bestaat een redelijke consensus dat flexibiliteit zich naar de vraagkant moet gaan verplaatsen. Hierbij wordt een belangrijke rol toebedeeld aan energieopslag. Op momenten van overvloedige hernieuwbare-elektriciteitsproductie wordt de stroom opgeslagen, om deze in te kunnen zetten op momenten dat windturbines en zonnepanelen de vraag even niet bij kunnen houden.
De vraag die TNO zich samen met partners EBN, Gasunie, Gasterra, NAM en Nouryon ongeveer een jaar geleden stelde: kan deze hernieuwbare overproductie worden opgeslagen in de Nederlandse ondergrond? Twee manieren blijken veelbelovend: ondergrondse opslag van (groene) waterstof, en de opslag van perslucht in zoutcavernes. Beide vormen van energieopslag bestaan al, alleen nog niet in Nederland, stelt TNO.
Honderden terawatturen
De Nederlandse ondergrond biedt volgens de onderzoekers voldoende mogelijkheden voor de ontwikkeling van grootschalige energieopslag in de vorm van waterstof en perslucht. Waterstof in verlaten gasvelden kan voor “tientallen zo niet honderden” terawatturen aan energieopslag zorgen, het opslagpotentieel van perslucht in zoutcavernes is met enkele honderden gigawatturen een factor duizend kleiner.
Voor persluchtopslag liggen er vooral op het economische vlak uitdagingen, meent TNO. Perslucht (ook wel CAES genoemd: compressed air energy storage) is vooral geschikt als middel voor arbitrage, wat betekent dat op momenten van goedkope stroom de compressoren aangaan om lucht samen te persen. Op momenten dat stroom duur verkocht wordt, wordt die samengeperste lucht dan gebruikt om door turbines te jagen en elektriciteit op te wekken. De doorlooptijd is daarmee relatief kort. Ook kan CAES ingezet worden als regelvermogen voor netbeheerders.
Het bedrijf Corre Energy timmert hard aan de weg om in het Groningse Zuidwending een persluchtbatterij te ontwikkelen die in 2025 zou moeten draaien. De techniek, die al in de vorige eeuw operationele projecten kende, heeft in Nederland nog niet tot succes geleid. In 2012 concludeerde onderzoeksbureau DNV Kema (een voorloper van het huidige DNV GL) dat CAES technisch haalbaar is, maar financieel niet. Gasunie, een van de partners van dit onderzoek, zette in november 2018 zijn onderzoeksactiviteiten naar perslucht als opslagmedium stop om zich volledig te richten op waterstof.
De uitdagingen voor de ontwikkeling van ondergrondse waterstofopslag in Nederland liggen volgens de onderzoekers “met name op het gebied van de risico’s van interactie van waterstof met gesteenten, vloeistoffen, en micro-organismen in reservoirs, en de langetermijneffecten van cyclische belasting en blootstelling aan waterstof op putmaterialen”.
Vijf rapporten
Het rapport gaat vrij uitgebreid in op de (on)mogelijkheden van de verschillende technieken. Daarbij wordt gekeken naar verschillende manieren waarop de energiemarkt zich ontwikkeld tot 2050. Het rapport is op zijn beurt een samenvatting van vier diepgaande onderzoeken naar de rol van grootschalige energieopslag in het Nederlandse energiesysteem; naar de techno-economische modellering van de opslagsystemen; naar een beoordeling van de huidige beleidskaders, wet- en regelgeving, marktwerking en de sociale inbedding; en naar de risico’s die samenhangen met ondergrondse energieopslag.
Bron: Energeia, 5 februari 2021