naar top
Menu
Logo Print
22/06/2018 - MAARTEN AFMAN & DR. IR. MARIT VAN LIESHOUT (CE DELFT)

WAT BETEKENT 'NET VOOR DE TOEKOMST' VOOR DE PROCESINDUSTRIE?

Vier scenario's voor een klimaatneutraal Nederland

Onlangs is het rapport 'Net voor de Toekomst' verschenen. In deze studie is er door CE Delft in opdracht van Netbeheer Nederland een scenariostudie uitgevoerd om inzichten te ontwikkelen in wat er zou moeten gebeuren om van Nederland een klimaatneutrale maatschappij te maken en wat dan de gevolgen voor de energievoorziening zijn. In dit artikel gaan we in op drie aspecten uit 'Net voor de Toekomst' die ook van belang zijn voor de procesindustrie: veranderingen in energiekosten, nieuwe energiedragers en inzetten op besparen, innovatie in processen en Carbon Capture Usage / Storage (CCU/S).

Resultaten van de Totale kosten energievoorziening in 2050
Resultaten van de totale kosten van de energievoorziening in 2050

'NET VOOR DE TOEKOMST' IN HET KORT

In het onderzoek zijn vier scenario's uitgewerkt (zie kader) waarin is doorgerekend hoe politieke en maatschappelijke keuzes bepalend zijn voor een klimaatneutrale energievoorziening in 2050. Een energievoorziening die er heel anders uitziet dan vandaag. De veranderingen worden in beeld gebracht voor de industrie, warmtevoorziening, transport, en kracht en licht, uit welke bronnen de energie komt, hoe de balans tussen vraag en aanbod tot stand gebracht wordt, en de effecten op de infrastructuren.

Energiekosten in 2050De kosten van de infrastructuur en de totale kosten van de energievoorziening worden belicht. De netbeheerders zijn nu al bezig met het voorbereiden en aanleggen van het net voor die toekomst. Daarbij blijkt dat tijdig een richting kiezen de meest doelmatige weg is om ook in de toekomst een hoge leveringszekerheid te kunnen koppelen aan een zo laag mogelijke prijs. Dat is een zaak van nationaal belang. De netbeheerders willen dan ook graag de dialoog daarover aangaan met de maatschappij.

 

VERANDERINGEN IN ENERGIEKOSTEN

In alle scenario's wordt energie duurder. Dit geldt voor de klimaatneutrale scenario's, maar ook voor een business-as-usualpad met de verwachte stijgende prijzen van fossiele energie.

De kostprijs van elektriciteit wordt niet, zoals sommigen denken, nihil. Zelfs bij goedkope productie uit zon en wind is elektriciteit nodig op momenten dat de zon niet schijnt en de wind niet waait. Die elektriciteit zal duurder zijn dan vandaag, want in een klimaatneutraal energiesysteem komt deze energie uit opslag of uit regelbare centrales die de meeste tijd stilstaan.

De huidige prijssystematiek, waarin de energie-intensieve industrie (die een constante hoge vraag heeft) een lage prijs betaalt, is niet houdbaar bij een sterk stijgend aandeel van zonne- en of windenergie. Om zo'n energiesysteem stabiel te krijgen, moeten vraag en aanbod flexibel op elkaar aansluiten. Bedrijven die hun elektriciteitsgebruik kunnen afstemmen op de productie uit wind en zon, betalen lage stroomprijzen. Bedrijven die dit niet kunnen, zullen met prijsstijgingen te maken krijgen. De kale kostprijs van basislast elektriciteit (zonder belastingen en kosten voor netbeheer) zal van de huidige € 40-50 per MWh in alle toekomstbeelden toenemen tot minimaal 60 en mogelijk meer dan € 10/MWh (€ 17-28/GJ).

De kale kostprijs van klimaatneutraal waterstof wordt verwacht circa 12-25 €/GJ bedragen. De huidige prijs van niet-CO2-vrij waterstof bedraagt circa € 11/GJ, dus klimaatneutraal waterstof kan een relatief gunstig geprijsde energiedrager zijn. Daarom kan waterstof (samen met andere hernieuwbare gassen) een belangrijke rol in de industrie gaan spelen, naast elektrificatie.

Kosten voor infrastructuren (gas-, elektriciteits-, warmte-, CO2-netten) gaan in alle scenario's omhoog, omdat er in alle scenario's extra infrastructuur nodig is. Uit de studie blijkt dat hoe langer het duurt voordat er keuzes gemaakt worden, des te hoger de kosten van infrastructuur worden.

 

WATERSTOF EN ANDERE HERNIEUWBARE GASSEN ALS ENERGIEDRAGERS

In alle scenario's spelen klimaatneutrale dragers zoals hernieuwbare elektriciteit en klimaatneutrale gassen een grote rol.

Klimaatneutrale gassen zijn alle soorten gasvormige energiedragers die niet leiden tot CO2-emissies. In heel veel toekomstscenario's wordt een belangrijke rol toebedeeld aan waterstof (H) in een koolstofvrije vorm. De oorsprong van de hernieuwbare energie en de koolstofvrije waterstofvoorziening kan sterk variëren tussen de scenario's. Waterstof kan worden verkregen via het hervormen van aardgas met Carbon Capture Storage (CCS), uit elektrolyse gedreven door wind- en zonne-energie, door elektriciteit uit centrales die op biomassa worden gestookt, of uit biomassavergassing.

Waterstof op basis van elektrolyse van wind- en zonne-energie kan een grote bijdrage leveren aan het inpassen van grote vermogens aan wind- en zonnestroom in Nederland en op zee. Maar waterstof kan natuurlijk ook worden geïmporteerd, als het ergens anders op een klimaatneutrale wijze kan worden geproduceerd.

De belangrijke toekomstige rol van waterstof in de industrie is eigenlijk geen onzekerheid meer, met de concrete projecten die momenteel tussen industriële clusters in Rotterdam, Zeeland en Groningen worden vormgegeven.

 

STERK INZETTEN OP BESPAREN, INNOVATIE IN PROCESSEN EN CCU/S

Gezien de te verwachte kostenstijgingen is het essentieel voor de concurrentiepositie van de industrie om haar energieverbruik sterk te verminderen. Daarom is er in de berekeningen voor de verschillende scenario's rekening gehouden met een hoge mate van energiebesparing in de industrie. Hierbij is er op korte termijn uitgegaan van de bekende, grotendeels bewezen technologie met terugverdientijden van enkele jaren (magnetische koppelingen, verbeterde isolatie, warmte-integratie), maar ook van de brede toepassing van technieken zoals warmtepompen (stoomrecompressie) en membraantechnologie. Carbon capture en usage, of storage, (CCUS) zal een rol moeten vervullen om al op korte termijn grote reducties te realiseren. Een belangrijke kans waar ook nadrukkelijk naar gekeken is, is de implementatie van innovatieve nieuwe procesdesigns en productie op basis van circulaire feedstock (recycling). Dit soort innovaties zien we als een belangrijke route om de Nederlandse procesindustrie duurzaam concurrerend te houden.

 

CONCLUSIES

De conclusies uit de studie 'Net voor de Toekomst' die relevant zijn voor de procesindustrie en haar rol met betrekking tot het klimaatneutrale energiesysteem:

  • De industrie kan bijdragen tot het laag houden van de totale infrastructuurkosten door mee te denken met netbeheerders en overheid, en hun klimaatstrategie tijdig en in samenspraak te ontwikkelen;
  • Waterstof en elektrificatie bieden verschillende aanknopingspunten voor vergroening, maar de kostenstructuur verschilt. Elektrificatie biedt kansen als ze flexibel in te vullen is, omdat er dan goedkopere elektriciteit gebruikt kan worden.
  • Energiebesparing wordt nóg belangrijker om concurrerend te blijven. De industrie zou breed moeten inzetten op de implementatie van innovatieve procesontwerpen. 

 

Klimaatneutrale scenario's

DE VIER SCENARIO'S

Regie regionaal

Provincies en gemeenten hebben in dit toekomstbeeld veel regie. Zo veel mogelijk energie voor de productie van elektriciteit en warmte komt uit lokale energiebronnen, zoals zon, wind, biomassa en geothermie. Er is veel meer energie-infrastructuur en -opslag in de vorm van waterstof nodig om de ongelijktijdigheid en afstand tussen vraag en aanbod op te lossen. De omzetting van elektriciteit in waterstof vindt op veel locaties verspreid over het land plaats.

Regie nationaal

De Rijksoverheid heeft hier veel regie en stuurt op energieautonomie voor Nederland met een mix van vooral centrale energiebronnen, zoals met name wind op zee. Er is veel opslag nodig in de vorm van waterstof omdat vraag en aanbod niet gelijktijdig plaatsvinden. De omzetting van elektriciteit in waterstof gebeurt aan de kust of zelfs op zee.

Internationaal

Nederland is hier een mondiaal georiënteerd land dat verschillende vormen van hernieuwbare energie importeert, zoals biomassa, waterstof uit elektriciteit van de zon. Er is een internationale handel in waterstof uit klimaatneutrale bronnen (hernieuwbaar en fossiel met CCS).

Generieke sturing

De energievoorziening komt hier organisch tot stand, gestuurd door een stevig CO2-prijssignaal, maar zonder verdere regie van de overheid. De energievoorziening is een mix van lokale en internationale opties. Collectieve opties en maatregelen zoals woningisolatie blijven uit of worden pas laat in het transitieproces uitgevoerd. Het Nederlandse bedrijfsleven zal in dit toekomstbeeld veel minder bijdragen aan oplossingen dan in de andere beelden.

Maarten Afman en Marit van Lieshout zijn senior consultant bij CE Delft en hebben in die functie bijgedragen aan de scenario-ontwikkeling op basis waarvan het Net voor de Toekomst-rapport is geschreven. Dit artikel hebben zij op eigen initiatief en persoonlijke titel geschreven voor NPT Nederland, gebaseerd op het 'Net voor de Toekomst'-achtergrondrapport, inclusief Bijlagen (CE Delft, 2017). Dit is te lezen op https://www.ce.nl/publicaties/2030/net-voor-de-toekomst.