Met de doelen uit het Energieakkoord uit 2013 voor de deur (14% hernieuwbare energie in 2020 en 16% in 2023), is er in de afgelopen jaren zeer veel subsidie voor duurzame energieopwekking verstrekt. Tussen 2017-2019 werd er €31,5 miljard uitgetrokken. De huidige Stimulering Duurzame Energieopwekking (SDE+) wordt vanaf 2020 vervangen door de Stimulering Duurzame Energietransitie (SDE++), waarbij het ter beschikking gestelde budget in eerste instantie zal dalen. Dit betekent dat er een strengere selectie zal moeten worden gemaakt tussen de gegadigden, zeker nu naast energieproductiemiddelen ook CO2-reductiemiddelen in aanmerking komen. Bovendien zal men, wegens een tegenvallende realisatiegraad van de gesubsidieerde projecten, nog meer selecteren op projecten met toekomstperspectief.
Hoewel in het concept voor SDE++ waterstof expliciet wordt genoemd als een techniek die in aanmerking komt voor de subsidie, lijken er vooralsnog geen waterstoftechnieken te zijn die aanspraak kunnen maken op de subsidie. Zo heeft minister Wiebes van EZK, na advies door het Planbureau voor de Leefomgeving (PBL), reeds laten weten dat waterstofproductie door middel van elektrolyse is uitgesloten. Tegen dit besluit is veel protest onder bedrijven die hier op hoopten in te zetten, temeer omdat deze techniek uitgebreid aan bod kwam in het Klimaatakkoord. Is dit echter terecht? En wat zijn de alternatieven?
CO2-vrije waterstof noodzakelijk voor energietransitie
Voor het behalen van de klimaatdoelen in Nederland, met uiteindelijk een bijna CO2-vrije samenleving in 2050, zal in ieder geval de reeds bestaande waterstofvraag door uitstootvrije waterstof moeten worden voorzien. Deze vraag komt nu voornamelijk vanuit de chemische industrie, zoals uit raffinaderijen en voor de productie van ammoniak, een essentiële grondstof voor kunstmest. In 2017 werd in Nederland 8 miljard m3 waterstof geproduceerd, vrijwel al deze waterstof was ‘grijze waterstof’. Dit betekent dat er tijdens de productie broeikasgassen in de atmosfeer terechtkomen. Veruit de meest gebruikte productiemethode voor grijze waterstof wereldwijd is stoomreforming van aardgas, waarbij koolstofdioxide overblijft als restproduct.
Het verduurzamen van de huidige waterstofproductie is al een grote uitdaging, maar daarnaast zijn er in de energietransitie ook nog diverse plannen om het waterstofgebruik verder uit te breiden. Het kan namelijk ook goed dienstdoen als schone brandstof. Daarnaast ziet men in waterstof een geschikte energiedrager voor de seizoensopslag van met wind en zon opgewekte elektriciteit. Om al deze benodigde waterstof emissieloos te kunnen produceren, zullen de juiste methoden moeten worden ontwikkeld en uitgerold. Dit kan blauwe waterstof zijn, waarbij men uitgestoten CO2 afvangt. Uiteindelijk streeft men echter naar volledig uitstootvrije groene waterstof.
Elektrolyse op basis van alleen overschotten elektriciteit problematisch
Groene waterstof staat momenteel bijna synoniem voor waterstof geproduceerd door middel van elektrolyse. Bij elektrolyse wordt door middel van een elektrische stroom water gescheiden in zuurstof en waterstof. Dit scheidingsproces is uitstootvrij, maar het resulteert alleen in groene waterstof als ook de gebruikte elektriciteit duurzaam is opgewekt. In de doorrekening van het PBL voor de SDE++ subsidie is uitgegaan van het gebruik van netstroom, dat voor het grootste deel wordt opgewekt met fossiele brandstoffen. Elektrolyse zou op deze wijze zelfs minder duurzaam zijn dan de winning uit aardgas. Ook het gebruik van uitsluitend hernieuwbare stroom werpt problemen op, de energie-efficiëntie van elektrolyse is namelijk slechts maximaal 65%. Met dergelijke verliezen levert de directe inzet van de duurzame stroom meer duurzaamheidswinst op, en is dit afhankelijk van de elektriciteitsvraag financieel interessanter.
Alleen bij het gebruik van ‘waardeloze’ overschotten aan duurzame elektriciteit, kan de omzetting naar waterstof interessant zijn. Het kan daarbij bovendien een manier zijn om deze overschotten te bewaren voor momenten waarop er te weinig duurzame stroom wordt opgewekt. Dit is echter op een aantal manieren problematisch. Wegens de omzettingsinefficiëntie zullen de overschotten vele malen groter moeten zijn dan de tekorten, hier zijn heel veel extra windmolens en zonnepanelen voor nodig. Bij regelmatige overschotten zal men echter niet zomaar de wind- en zonnecapaciteit nog verder willen uitbreiden. Bij een grote overcapaciteit zullen daar bovendien automatisch ook de momenten van tekorten door afnemen. Daarnaast betekent een afhankelijkheid van overschotten dat een elektrolyse-installatie het grootste deel van de tijd haar capaciteit niet of nauwelijks benut, wat grote gevolgen heeft voor de winstgevendheid. Als men al een dergelijke installatie wil aanleggen, zal men daarom een relatief kleine maximale capaciteit instellen, waardoor soms delen van de grotere overschotten juist weer niet benut kunnen worden.
Efficiëntie en toekomstige zelfstandigheid van belang bij keuze productietechniek
Elektrolyse sluit om bovengenoemde redenen niet goed aan bij de pragmatische doelstelling van SDE++, dat de projecten in de toekomst zelfstandig moeten kunnen opereren. Om op korte termijn CO2-vrije waterstof te realiseren liggen praktischere technieken meer voor de hand. Dit kan bijvoorbeeld groene waterstofproductie door middel van vergassing van afvalhout zijn, maar ook bepaalde projecten voor blauwe waterstofproductie zijn mogelijk nu ook CCS in aanmerking komt voor subsidie. In het Klimaatakkoord is bijvoorbeeld het project H-Vision in de Rotterdamse haven expliciet genoemd. Dit project zou op jaarbasis bijna evenveel waterstof kunnen produceren als de huidige totale vraag, terwijl alle CO2 wordt afgevangen. Het zou met deze waterstof een belangrijk deel van het aardgasverbruik in de haven kunnen terugdringen, waarna later makkelijker op groene waterstof kan worden overgeschakeld. Overigens lijkt dit project op dit moment ook niet voor SDE++ in aanmerking te komen, omdat er bij de reductie-doorrekening geen rekening is gehouden met het gebruik van de waterstof, alleen de productie.
Omdat verduurzaming van de bestaande waterstofproductie, evenals de mogelijke uitbreiding hiervan, nodig is voor de klimaatdoelen, zal de uitstoot bij waterstofproductie hoe dan ook teruggedrongen moeten worden. Daarbij zal voor SDE++ de keuze vooral op praktische en toekomstbestendige technieken de voorkeur moeten genieten.
