Tags

Sleutelrol voor waterstof in twee transitiescenario’s Berenschot

Gepubliceerd op 18 april 2018

Versnelling in CO2-reductie is mogelijk door slimme combinatie

Om de klimaatdiscussie te faciliteren heeft Berenschot twee uiterste scenario’s opgesteld en doorgerekend: een elektronenscenario en een moleculenscenario. In beide transitiepaden wordt de CO2-emissie in 2050 teruggebracht naar vrijwel nul. De toekomst ligt waarschijnlijk ergens tussen deze twee scenario’s in. De scenario’s sluiten elkaar niet uit en hebben grotendeels dezelfde infrastructuur. Combinaties zijn goed denkbaar, maar waterstof is daarbij wel de sleutel.

In het elektronenscenario wordt de CO2-reductie bereikt door zeer grootschalige inzet op duurzame energie uit zon en wind, waaruit ook ‘groene’ waterstof wordt gemaakt. Het moleculenscenario richt zich, naast een aandeel duurzame energie, vooral op CO2-reductie door ‘blauwe’ waterstof dat wordt afgesplitst uit aardgas (LNG of hoogcalorisch). Beide opties gelden als uitersten en zouden ook gecombineerd kunnen worden, zowel qua mix als in de tijd. Met de transitiepaden wil Berenschot een bijdrage leveren aan de discussie over implementatie van het klimaatakkoord van Parijs, dat tot doelstelling heeft in 2050 koolstofemissies met 80% tot 95% te verminderen.

Waterstof is de sleutel in twee soorten: blauw en groen

De sleutel in beide scenario’s is waterstof. Hierbij wordt onderscheid gemaakt tussen blauwe en groene waterstof, met een gezamenlijke waterstofinfrastructuur, waarbij blauw en groen samen functioneren. Blauwe waterstof wordt afgesplitst van methaan (aardgas) door middel van een Auto Thermal Reforming (ATR) proces, waarbij CO2 als afvalstof op zee onder de grond wordt opgeslagen. De blauwe waterstof kan op korte termijn in heel Nederland worden ingezet voor de industrie en centrales als CO2-vrije gasvormige energiedrager. Groene waterstof komt uit overschotten duurzame energie vooral van wind op zee. Deze overschotten, die pas later ontstaan, kunnen met elektrolyse omgezet worden in (groene) waterstof. Dit kan dan ook in heel Nederland worden ingezet voor de industrie en centrales als CO2-vrije gasvormige energiedrager. “In beide scenario’s is waterstof de sleutel tot CO2-reductie in het warmteverbruik in de verschillende sectoren, waarbij de financiële en energetische consequenties op een integraal systeemniveau zijn meegenomen”, aldus Bert den Ouden, sectorleider Energie bij Berenschot.

Doorlopende discussie

Doel van de scenario’s is de mogelijkheden en effecten in beide extreme transitiepaden te verkennen. Het elektronenscenario heeft hogere kosten (geraamd op 45 miljard euro per jaar) en is dan vrij van fossiele brandstoffen. Het moleculenscenario komt aanmerkelijk goedkoper uit (geraamd 31 miljard euro per jaar) en gebruikt nog een gereduceerde hoeveelheid fossiele brandstoffen. Maar het is ook goed denkbaar de scenario’s te combineren. “Met deze uitersten willen we de kennis over uiterste oplossingen – het moleculenscenario, het elektronenscenario en alle tussenliggende opties – bevorderen”, verklaart den Ouden. “Hiermee is de verkenning van de transitieopties geenszins afgerond. Zo zijn we nu nog voorzichtig geweest in aannames voor warmtenetten en biomassa. We zouden bijvoorbeeld graag ook een apart warmtescenario opstellen en doorrekenen.”

Versnelling CO2-reductie door een slimme combinatie

Combinaties zijn dus goed denkbaar, waarbij waterstof de sleutel is. Door nu in te zetten op blauwe waterstof, een CCS-variant die bij de bron waterstof produceert, is het mogelijk om direct CO2-emissies te reduceren. Dit kan al op korte termijn, waarbij we versneld overgaan op een waterstofinfrastructuur uit ombouw van de huidige gasinfra. Vervolgens kunnen we grootschalig blijven inzetten op wind op zee, of zelfs import van groene waterstof uit andere landen, waardoor over de tijd blauwe waterstof wordt aangevuld en gefaseerd wordt vervangen door groene waterstof. Op deze manier zijn de beide scenario’s compatibel.

Kostenraming

Voor de kwantificering van beide scenario’s combineerde Berenschot het openbaar beschikbare Energie Transitie Model (ETM) samen met eigen modellen. De totale kosten (alle sectoren) voor het elektronenscenario worden geraamd op totaal € 45 miljard per jaar, die voor het moleculenscenario op € 31 miljard per jaar. De uitkomsten van de exercitie zijn onder verantwoordelijkheid van Berenschot. Het werk voor deze scenario’s is financieel ondersteund door EnPuls, het Topconsortium Kennis & Innovatie (TKI) voor energie en industrie, en TKI Gas.

Bekijk het volledige rapport