Businesscase Project NortH2
Auteur: Wim schermer
Inleiding
Shell, GasUnie en Groningen Seaports willen tot 2030 3 tot 4 GW aan windparken en electrolysers bouwen voor het maken van groene waterstof. Tot 2040 willen zij zelfs tot 10 GW aan windparken en elektrolysers realiseren. Even voor de gedachtebepaling, in Nederland wordt bij piekverbruik rond 19 GW elektriciteit verbruikt en ’s nachts rond 11 GW.
De windparken die door de overheid tot 2040 zijn gepland zijn goed voor 11 GW. Het initiatief van Shell komt daar bovenop. De door de overheid geplande 11 GW zullen 40% van alle elektriciteit in Nederland (inclusief industrie) opwekken. Op de vraag waarom Shell, en twee overheidsbedrijven, GasUnie en Groningen Seaports, dit project zouden moeten uitvoeren, gaan we nu niet in.
CO2 besparing?
Shell verklaart dat dit project een CO2 besparing gaat opleveren van 7 Mton (7 miljard kg). In principe klopt de claim van Shell. Als zij alles zelf zouden bekostigen en er plaats is voor al die windmolens, zou deze besparing gehaald kunnen worden. Maar … Shell is een meester in het binnenhalen van subsidies, investeringsaftrek en dergelijke. Ondanks dat Shell in Nederland jaarlijks 1 tot 1,3 miljard euro winst maakt, slaagt Shell erin om geen winstbelasting te hoeven betalen. Shell krijgt voor de realisering van waterstof tankstations tot 90% subsidie, 1,3 miljoen per station.
Shell blijkt steeds een groot deel van de kosten bij de overheid neer te willen leggen. Uiteraard moeten ook de GasUnie en Groningen Seaports een bijdrage leveren, overheidsbedrijven dus.
En als de overheid toch het grootste deel van de middelen moet verschaffen, kan de overheid dat geld beter besteden aan een echte vermindering van de CO2 uitstoot.
Dat vraagt om een berekening en die gaan we hier voorleggen.
Windmolens
We gaan tot 2030 voor alle berekeningen uit van 4 GW windmolens en electrolyser capaciteit.
Wat is daar allemaal voor nodig?
Als je uitgaat van de grootste windmolens die er in de komende decennia gebouwd gaan worden, 8 MW per stuk en een capaciteitsfactor van 50% is, heb je dus 4.000/8*2 = 1.000 windmolens nodig. De uptime van grote electrolysers zal rond 93% en dus 8.147 uur per jaar bedragen. Daarvoor zijn 930 windmolens nodig.
930 windmolens leveren per jaar 930 x 8 x 365 x24/2 is 32,6 miljard kWh, ofwel 32.587 GWh.
Kosten van deze windmolens bedragen 930 x 14 miljoen = 13 miljard euro.
Electrolysers
Volgens het PBL (Plan Bureau voor de Leefomgeving) kosten electrolysers nu 1.900 euro per kW. Stel dat dat in 2030 met 50% daalt dan zit je dan op 950 euro per kW. Gemiddeld over de periode van nu tot 2030 is dat 1.450 euro per kW.
De toekomstige prijsdaling van grootschalige electrolysers is onzeker, reden waarom we toch uitgaan van een halvering van de kosten in 2030.
De kosten van de electrolysers zullen dan 4 miljoen x 950 euro is 3,8 miljard euro bedragen.
Totale investering voor windmolens en electrolysers dus 16,8 miljard euro.
Dat is bijna 2x de hele defensiebegroting.
Hoeveel elektriciteit en hoeveel waterstof?
930 windmolens produceren jaarlijks 32,5 miljard kWh. Dat levert 561.848 ton groene waterstof op. Ter vergelijking, de industrie maakt en gebruikt op dit moment jaarlijks 800.000 ton waterstof uit aardgas.
Hoeveel stroom komt er uit waterstof?
Waterstof is een energiedrager en moet verbrand worden om weer elektriciteit van te maken. Bij die verbranding komt geen CO2 vrij, wel NOx, het veelbesproken stikstof. Het gehalte NOx uitstoot is 2,5 tot 3 keer hoger dan bij verbranding van aardgas. Daar zal voor gecompenseerd moeten worden.
Omzetting van waterstof via een brandstofcel tot elektriciteit levert, behalve waterdamp, geen uitstoot op. Het is wel een duur proces en het rendement is laag.
De omzetting van elektriciteit naar waterstof gaat met een rendement van 70 tot 75 procent, de omzetting van waterstof terug naar elektriciteit met een rendement van 50 tot 55 procent. Zo verlies je onderweg 60 tot 70% procent van de origineel opgewekte stroom en moet je op zee 2,5 tot 3 keer zoveel windenergie opwekken om toch dezelfde hoeveelheid kilowatturen aan land te krijgen.
Dit betekent dat van de 35 miljard kWh die de 930 windmolens per jaar leveren er via de waterstofroute ruim 21 miljard kWh verloren gaat. Zou je in plaats van waterstof maken de netto overblijvende kWh direct met windmolens opwekken, dan zijn er maar 323 windmolens nodig, 607 windmolens minder dan met de waterstofroute.
CO2 berekening
De overheid zou ermee kunnen instemmen dat de stroom van de windmolens naar de electrolyser gaat. Gelukkig doet de overheid dit niet. De overheid (PBL) begrijpt dat de stroom direct naar eindgebruikers moet gaan. Die eindgebruikers, u en ik, hoeven door die nieuwe windstroom geen fossiele stroom meer te gebruiken. Per kWh bespaart dat 0,556 kg CO2 uitstoot. Daar moet je 0,012 kg (12 gram) CO2 uitstoot per kWh voor de bouw en uiteindelijke ontmanteling van de windmolens van aftrekken. Dit is zo gering dat het verwaarloosbaar is.
930 windmolens leveren per jaar 35 miljard kWh op. Deze opbrengst is ruim voldoende om alle Nederlandse gezinnen van duurzaam opgewekte elektriciteit te voorzien.
Dat bespaart maar liefst 18,4 miljard kg (18,4 Megaton) CO2 uitstoot.
Dit betekent dat er vier grote kolencentrales van 1000 MW kunnen sluiten. Of 11 middelgrote gascentrales van 350 MW.
En de industrie dan?
Shell wil de windstroom gebruiken om waterstof te leveren voor de industrie, zij rijden graag rond met tankwagens. GasUnie wil zijn gasbuizen een nieuwe bestemming geven. Groningen Seaports wil zijn havens beter benutten en meer werkgelegenheid creëren. Dat zijn natuurlijk legitieme redenen maar worden goeddeels gedreven ten behoeve van het in stand houden van oude monopolies.
4 GW windstroom en even zoveel electrolyser capaciteit is slechts voldoende voor 562.000 ton waterstof en dus nog lang niet genoeg om aan de vraag van 800.000 ton van de industrie te voldoen.
Zo lang er nog geen ruim meer dan 100% duurzame energie is, kan de industrie zijn waterstof beter via SMR (Steam Methane Reforming) blijven maken. Dan blijft er met 5,8 miljard kilo CO2 uitstoot natuurlijk nog steeds een flinke hoeveelheid CO2 de atmosfeer ingaan. Per saldo is de winst voor het milieu zonder ‘groene’ waterstof dus 18,4 – 5,8 is 12,6 miljard ton minder CO2 uitstoot.
Bonus voor de industrie is dat die grijze waterstof een factor 3 tot 4 goedkoper is dan de beoogde groene waterstof. Ook kan de 3,8 miljard euro voor de nu niet nodige electrolysers beter aangewend worden om 271 extra windmolens te bouwen. Levert totaal een CO2 besparing op van 24 miljard kilo, nog eens 5,6 miljard kilo minder CO2 dan met de oorspronkelijke 930 molens en de route via waterstof.
Goed plan van Shell, GasUnie en Groningen Seaports?
Nee, het is een dramatisch slecht plan. Er komt natuurlijk een besparing op de CO2 uitstoot, maar als de stroom rechtstreeks naar eindgebruikers zou gaan levert dit netto 12,6 miljard kg (12 megaton) meer CO2 besparing op.
Dit is ook precies de reden dat het kabinet de SDE++ subsidie op electrolysers heeft beperkt tot 2.000 uur per jaar. Dan kunnen de liefhebbers experimenteren, maar geen grote hoeveelheden stroom gebruiken voor slecht renderende commerciële waterstof toepassingen die per saldo de uitstoot van CO2 in ons land sterk verhogen.
Hoe projecten in Hoogeveen en Stad aan ’t Haringvliet te beoordelen?
Deze projecten krijgen onvermijdelijk ook te maken met dezelfde vernietiging van grote hoeveelheden energie en verhoging van de CO2 uitstoot. Bij ‘groene’ waterstof komen precies dezelfde effecten aan de orde als hierboven beschreven.
De kosten per woning in Hoogeveen om deze over te zetten op waterstof bedragen volgens de initiatiefnemers 45.000 euro. Die zouden de bewoners terug gaan verdienen. Maar waarmee is de grote vraag. Ook in Hoogeveen zal het overschakelen op waterstof de CO2 uitstoot enorm doen toenemen.
Het project Stad aan ’t Haringvliet zal bij het gebruik van ‘groene’ waterstof jaarlijks bijna 10 miljoen extra CO2 uitstoot opleveren. Hierover is al een businesscase verschenen:
http://waterstofgate.nl/Praktijk/Businesscase-Stad-aan-het-Haringvliet/
Gaat 100% duurzame energie ooit lukken?
Dat gaat een enorme opgave worden. De opstellers van het Flexnet rapport houden er in alle scenario’s rekening mee dat ook na 2050 nog steeds tussen 12 en 26% van de elektriciteit met gas zal worden opgewekt. En met goed regelbare gascentrales met afvang van CO2 worden de CO2 doelstellingen net zo goed gehaald zonder de grootschalige vernietiging van duurzame elektriciteit via de waterstofroute.
Shell en de industrie die nu al 800.000 ton waterstof maken, kunnen hun geld voorlopig beter besteden aan het afvangen van CO2. Willen ze dat niet, dan wordt het tijd dat de overheid een serieuze beprijzing van CO2 gaat invoeren.
En gaan we het wel meemaken dat er ooit veel meer dan 100% duurzame energie wordt opgewekt, in onze visie duurt dat nog zeker 30 jaar, dan nodigen wij Shell en de zijnen graag uit om hun plannen alsnog uit te voeren.
Wij vinden dat de centrale overheid de huidige ideeën van Shell, GasUnie en Groningen Seaports zonder meer moet afwijzen. Zelfs de vele miljoenen voor een haalbaarheidsonderzoek kunnen beter aan zinvolle projecten besteed worden. De uitkomst van dit haalbaarheidsonderzoek is op voorhand bekend, het staat hierboven beschreven.
Bent u van mening dat de plannen van Shell c.s. wel deugen, laat het ons dan weten in het reactieveld. Uiteraard horen wij graag uw mening en als u ons op fouten wijst corrigeren wij onze teksten.
Zoals altijd, de conclusie is aan u.
Wim Schermer,
bezorgd om het milieu, rijdt elektrisch en woont, inclusief alle elektrische kilometers, in een 0-op-de-meter woning.
https://www.ecn.nl/nl/flexnet/index.html
