Waterstoftransport
Bestaande waterstofleidingen
Om waterstof tussen locaties te kunnen transporteren is infrastructuur nodig. Elektrolysers zijn een belangrijk onderdeel van deze infrastructuur, want ze voeden waterstof in het systeem. Om waterstof door het land te transporteren kan gebruik worden gemaakt van waterstofleidingen. Op dit moment liggen er al een aantal waterstoftransportleidingen in Nederland. In de Rotterdamse haven ligt bijvoorbeeld een waterstofnetwerk van ongeveer 140kmw aan pijpleidingen, dat de lokale industrie met elkaar verbindt. In figuren 1 en 2 zijn de bestaande waterstofleidingen in onze regio weergegeven (DNV GL 2017w)
Gebruik van het aardgasnet
Als waterstof in de toekomst op grotere schaal wordt toegepast, zal er veel meer nodig zijn. De huidige aardgasinfrastructuur, die momenteel alleen nog wordt gebruikt voor het transporteren van aardgas, zou hiervoor geschikt kunnen zijn. Waterstofmoleculen zijn echter wel een stuk kleiner en de energie die nodig is om waterstof te ontsteken is lager. Dit zijn factoren waar rekening mee zal moeten worden gehouden in de aanpassing van het huidige aardgasnet om waterstof te kunnen transporteren. Onderdelen als compressorstations en meetstations zullen hier ook op aangepast moeten worden.Waterstoftankstations
Auto’s, stadsbussen en vrachtauto’s die op waterstof rijden tanken bij een waterstoftankstation. In 2021 zijn er in totaal 9 openbare waterstoftankstations in Nederland. Het tanken van waterstofauto’s gebeurt onder hoge druk, namelijk 700 bar. Waterstof heeft een prijs van grofweg €10,- per kilogram (zie deze site van Toyotow voor een overzicht van tankstations in Nederland en Duitsland en meer over deze gegevens). De waterstofauto’s op de huidige markt hebben doorgaans een tank van 5–8 kilo waar tussen de 500 en 800 kilometer mee kan worden gereden (met bijbehorende kosten van ongeveer 10 eurocent per kilometer; vergelijk dat zelf eens met de kilometerkosten van een benzine, diesel of elektrische auto). De prijs van een volle tank komt daarmee tussen de €50,- en €80,-. Het tanken van een waterstofauto duurt ongeveer even lang als het tanken van een ‘normale’ benzine- of dieselauto.Waterstof is op zichzelf niet explosief, maar wel brandbaar net zoals aardgas en daarom moet er veilig mee worden omgegaan. Waterstoftankstations moeten daarom aan strikte veiligheidsvoorschriften voldoen.
Opslag van waterstof
Om waterstof op te kunnen slaan kan er gebruik gemaakt worden van diverse technieken. Een eerste onderscheid is dat tussen klein- en grootschalige opslag. Op kleine schaal kan waterstof worden opgeslagen in tanks, zoals in waterstofauto’s. Daarnaast kan waterstof vloeibaar worden gemaakt en per schip worden vervoerd.Voor grootschalige opslag kan er onder andere worden gekeken naar zoutcavernesw, en op termijn wellicht oude gasvelden. Deze voormalige gasvelden hebben de grootste capaciteit, maar er is nog veel onduidelijkheid over hoe waterstof zich gedraagt in deze gasvelden. Daarom is er eerst nog onderzoek nodig voordat waterstof ook daadwerkelijk in oude gasvelden kan worden opgeslagen. Van zoutcavernes is echter wel al duidelijk dat waterstof hierin opgeslagen kan worden. Deze cavernes zijn voor Nederland een betaalbare en praktische oplossing; ze worden dan ook al lange tijd gebruikt om aardgas in op te slaan. Daarnaast kunnen deze cavernes ook relatief snel worden ontwikkeld, vaak binnen 7 jaar. Deze techniek wordt al toegepast in het Verenigd Koninkrijk en in de Verenigde Staten. In Zuidwending, vlakbij Veendam in Groningen, wordt door Hystock een zoutcaverne voor waterstofopslag ontwikkeld. De verwachting is dat de eerste caverne in 2026w operationeel zal zijn. De vraag naar deze vorm van opslag is groot: er wordt verwacht dat er in 2030 al vier cavernes nodig zullen zijn voor de opslag van waterstof om te kunnen voldoen aan de marktvraag naar waterstof. Maar hoe gebeurt deze opslag eigenlijk?
In de bodem bij Zuidwending ligt een grote zoutlaag die is opgestuwd tot een zoutberg ter grootte van de Mont Blancw. Wanneer dit zout wordt gewonnen, door gaten te boren en met behulp van water uit te logen, ontstaat er een holte waarin waterstof met een enorme capaciteit kan worden opgeslagen met een efficiëntiew van ongeveer 98%. De cavernes liggen op minimaal 1200 meter diepte en in iedere caverne kan minimaal 6000 ton waterstofw worden opgeslagen.
Waterstofbackbone
In Nederland wordt momenteel gewerkt aan de uitrol van een landelijk waterstofnetwerk. De zogeheten waterstofbackbone van Gasunie zal vanaf 2025 in gedeeltes worden opgeleverd en is in figuur 3 afgebeeld. Hierbij krijgen vijf grote industriële regio’s toegang tot de infrastructuur waarmee vraag en aanbod van waterstof verbonden kunnen worden. Er wordt geschat dat ca. 85% van de waterstofbackbone zal bestaan uit bestaande aardgasleidingen, wat bijdraagt aan de betaalbaarheid van het project. De waterstofbackbone zal niet alleen in Nederland komen te liggen. Er zullen ook connecties worden aangelegd met industriële clusters en havens in gebieden rond Nederland, zoals de haven van Antwerpen, het Ruhrgebied en de haven van Hamburg. De verwachting is dat deze verbindingen in 2030 in gebruik kunnen worden genomen. Het regionale netwerk zal dus eerder worden gebruikt dan het internationale netwerk (zie verder). De waterstofbackbone wordt gefinancierd door diverse partijen, waarvan de GasUnie zelf de grootste is. Het kabinet kondigde daarnaast op Prinsjesdag in 2021 aan dat zij 750 miljoen euro reserveert voor de waterstofbackbone (aldus Gasuniew). De totale kosten voor de backbone worden geschat op ca. €1.5 miljard en de totale capaciteit op 10- 15 GW (schat Gasuniew in). De daadwerkelijke ontwikkeling van de waterstofbackbone zal worden uitgevoerd door Hynetwork Servicesw en de bouw zal ik 2024 starten.
Ook op Europees niveau wordt gewerkt aan de waterstofbackbone (Enagas et al. 2020w). In totaal hebben elf Europese gasinfrastructuur bedrijven (waaronder dus Gasunie) een plan uitgewerkt voor waterstofinfrastructuur in Europa: de European Hydrogen Backbone. De verwachting is dat het leidingnetwerk in 2030 een totale omvang van 6800 km zal hebben dat industriële clusters in Europa met elkaar verbindt. In 2040 is de verwachting dat het net zich heeft ontwikkeld naar 23.000 km. De totale kosten voor de Europese waterstofinfrastructuur worden geschat op €27-64 miljard waarbij ervan wordt uitgegaan dat 75% van de leidingen zal bestaan uit bestaande aardgasleidingen en 25% van de leidingen nieuw zal moeten worden aangelegd. De Europese Commissie heeft daarnaast gesteld dat de waterstof die in de toekomst door de leidingen wordt getransporteerd ofwel groene waterstof, ofwel blauwe waterstof moet zijn. Dit betekent dat er, wanneer men aan deze groene waterstofeisen wil voldoen, op grote schaal hernieuwbare elektriciteit zal moeten worden opgewekt in Europa. De Europese waterstofstrategie, die in 2020 werd gepubliceerd, schat de groene waterstof productiecapaciteit op ca. 40 MW in 2030 (Europese Commissie, 2020w). Dit zou tot 100 TWh aan groene waterstof kunnen produceren in Europa. Daarnaast bestaat het doel om in 2030 ca. 80 TWh aan blauwe waterstof te produceren.
Bronnen
DNV GL 2017w,DNV GL 2017w, Verkenning waterstofinfrastructuur, Report No.: OGNL.151886, Rev. 2 Date: November 2017, laatst geraadpleegd 3/12/2021
Enagas et al. 2020w, Enagás, Energinet, Fluxys Belgium, Gasunie, GRTgaz, NET4GAS, OGE, ONTRAS, Snam, Swedegas and Teréga. European Hydrogen Backbone, How a decicated hydrogen infrastructure can be created, July 2020, laatst geraadpleegd 3/12/2021
Europese Commissie, 2020w, European Hydrogen Strategy, Date: July 2020, laatst geraadpleegd 6/12/2021
Gasunie 2021w, Waterstofbackbone, laatst geraadpleegd 3/12/2021
Laatste wijziging: 12-01-2024
Deze publicatie valt onder een Creative Commons licentie. Zie hiervoor het colofon.
Deze publicatie valt onder een Creative Commons licentie. Zie hiervoor het colofon.
