Huidig aardgasnet relatief eenvoudig geschikt te maken voor waterstof - Nieuws en publicaties - Enduris
Netbeheerders kunnen het aardgasnet relatief eenvoudig geschikt maken voor de distributie van waterstof. Dit blijkt uit een onderzoek van Kiwa in opdracht van Netbeheer Nederland. Waterstof kan een alternatief zijn voor aardgas of groen gas in wijken waar elektrische warmtepompen (all-electric) of een warmtenet geen oplossing zijn. Of waterstof in Nederland werkelijk toekomst heeft, is nog onduidelijk. De netbeheerders staan ervoor open de mogelijkheden van waterstof samen met andere partijen, verder te onderzoeken.
Omdat de rol van aardgas in Nederland de komende jaren wordt afgebouwd, ontstaat de vraag of er nog toekomst is voor het huidige gasnetwerk. Netbeheerders hebben daarom laten onderzoeken of het netwerk geschikt is, of kan worden gemaakt, voor het transport van waterstof. Dat is, mits de juiste maatregelen worden genomen, het geval. Aanpassingen die nodig zijn voor waterstof zijn onder meer het ontwikkelen van een nieuwe cv-ketel, of bij voorkeur een hybride warmtepomp die geschikt is voor waterstof, en nieuwe gasmeters. Ook veiligheidsmaatregelen zijn nodig, zoals het geven van een herkenbare geur aan waterstof en aangepaste werkmethoden en gereedschappen.
Duurzaam geproduceerde waterstof is CO2-neutraal. De toepassing van waterstof in de gebouwde omgeving lijkt veel potentieel te hebben, maar moet nog wel verder onderzocht worden. Met de productie, distributie en het gebruik van waterstof is nog geen grootschalige ervaring opgedaan. De netbeheerders pleiten er daarom voor om tot 2030 in te zetten op de ontwikkeling en het gebruik van waterstof in de industrie en op een aantal pilots in de gebouwde omgeving. Zo namen de netwerkbedrijven Alliander, Enexis Groep en Stedin onlangs het initiatief om een proefopstelling van een waterstofnet te gaan bouwen bij The Green Village van de TU Delft. In Hoogeveen werkt netbeheerder Rendo mee aan de aanleg van een waterstofnet voor 80 woningen.
Het afbouwen van het aardgasverbruik komt de komende jaren in een stroomversnelling. Daarbij wordt gestreefd naar het gasloos maken van 200.000 woningen per jaar, bijvoorbeeld door over te gaan op groen gas, een elektrische warmtepomp (all-electric) of een warmtenet. In de toekomst kan waterstof een waardevolle aanvulling zijn op dit palet aan mogelijkheden. Het gezamenlijk opdoen van ervaring is hierbij, benadrukken de netbeheerders, essentieel. Dit gaat verder dan alleen de gasnetbeheerders, maar raakt ook leveranciers van toestellen, veiligheidsinstanties, gemeentes en andere overheden. Ook bij de uitwerking van het Klimaatakkoord is de inzet van waterstof voor de netbeheerders een belangrijk aandachtspunt.
Hieronder leest u de samenvatting van het rapport ‘Toekomstbestendige gasdistributienetten’. Het volledige rapport is te downloaden op www.netbeheernederland.nl
Om de doelstellingen uit het klimaatakkoord van Parijs te behalen, wil Nederland in 2050 de uitstoot van koolstofdioxide in de bebouwde omgeving terugbrengen naar 0%. Fossiele energiebronnen maken plaats voor duurzame energie. Deze transitie heeft ingrijpende gevolgen, ook voor de netbeheerders. Met het uitfaseren van aardgas ontstaat de belangrijke vraag of er nog wel een toekomst is voor het bestaande gasnetwerk. Die vraag is voor de regionale netbeheerders actueel, omdat er nu reeds keuzes gemaakt moeten worden voor het in stand houden van het gasnet voor de lange termijn.
Studies zoals ‘Net voor de Toekomst’ rekenen voor, dat een duurzame energievoorziening eerder binnen bereik komt met de inzet van duurzame gassen, zoals waterstof en biomethaan. Daar waar de gasnetwerken geschikt zijn kan namelijk de keuze worden gemaakt om, al dan niet tijdelijk, voor een oplossing met duurzaam gas te gaan. De vraag is dan welke duurzame gassen dat zijn en hoe de netbeheerders kunnen anticiperen op deze gastransitie. Daarom heeft Netbeheer Nederland aan Kiwa gevraagd te onderzoeken wat er voor nodig is om de bestaande gasdistributienetten toekomstbestendig te maken.
Vandaag de dag wordt minder dan 1% duurzaam gas aan het aardgasnet toegevoegd. Dit ‘groen gas’ van biologische oorsprong heeft nagenoeg dezelfde kwaliteit als het reguliere (Groningen) aardgas. Een valide vraag is, of dezelfde aardgaskwaliteit in de toekomst gehandhaafd moet blijven. De overschakeling naar hoogcalorisch aardgas, de internationale standaard, is voor de bebouwde omgeving niet opportuun. De klimaatdoelstellingen sluiten immers het gebruik van elke soort aardgas in de toekomst uit. Logischerwijs zal de gaskwaliteit in de toekomst dan ook moeten aansluiten bij die van duurzame gassen.
In de studie ‘Net voor de Toekomst’ wordt uitgegaan van twee soorten duurzame gassen. De eerste is biomethaan, een term die een hele verzameling aan biologisch geproduceerd gas afdekt. Net als bij aardgas is het hoofdbestanddeel methaan, maar met een grotere variatie aan andersoortige gascomponenten.
De tweede is waterstof, dat geproduceerd kan worden met behulp van duurzame elektriciteit. Waterstof staat momenteel volop in de belangstelling als emissievrije energiedrager voor mobiliteit, energieopslag, industrieel gebruik en mogelijk ook voor de bebouwde omgeving.
De overschakeling naar nieuwe kwaliteitsstandaarden voor deze duurzame gassen voorkomt onnodige kosten en efficiëntieverliezen, die bewerking van de duurzame gassen naar de kwaliteitseisen van aardgas met zich mee zou brengen.
In nauwe samenwerking met experts van de regionale netbeheerders is onderzocht, wat er komt kijken bij het overschakelen van aardgas op deze duurzame gassen. Naast het verzorgen van een veilig, betrouwbaar en betaalbaar transport hoort daar het meten en verrekenen bij. Ook is in het onderzoek de kwaliteit van het afgeleverde gas meegenomen, alsmede de gevolgen ervan bij de afnemer. Er is op dit moment nog geen grootschalige ervaring met waterstof en biomethaan in de bebouwde omgeving. Wel is er veel kennis beschikbaar uit praktijkproeven, laboratoriumonderzoek en technische handboeken.
Voor dit rapport is al deze kennis voor het eerst samengebracht en structureel toegepast op de situatie van het Nederlandse gasdistributienetwerk. Vervolgens zijn de volgende onderzoeksvragen beantwoord:
Als leidraad is zoveel mogelijk aansluiting gezocht bij de materialen, standaarden en gebruiken die nu gelden voor aardgas. Deze zijn opnieuw kritisch beoordeeld vanuit het oogpunt van een veilige distributie van waterstof en biomethaan. De resultaten geven inzicht in potentiële risico’s en beheersmaatregelen. Deze inventarisatie vormt een solide basis voor een toekomstige uitvoeringsagenda om bestaande gasdistributienetwerken toekomstbestendig te maken.
Bestaande netwerken zijn geschikt voor distributie van duurzame gassen De belangrijkste conclusie uit dit onderzoek is, dat het bestaande gasnetwerk met de juiste maatregelen prima ingezet kan worden om duurzame gassen zoals (100%) waterstof en biomethaan te distribueren. Daar waar distributie van duurzame gassen gewenst is, kan het gasnet van de toekomst in grote mate gelijk blijven aan het huidige aardgasnetwerk. De belangrijkste aanpassing voor de netbeheerders betreft het meten en de verrekening van de geleverde hoeveelheid energie. Een voorwaarde is verder, dat bij de eindgebruiker de toestellen geschikt gemaakt worden voor 100% waterstof en biomethaan.
Om deze duurzame gassen in vergelijking tot aardgas minimaal even veilig en betrouwbaar in te zetten is een overzicht van aandachtspunten en potentiële beheersmaatregelen opgesteld. Naar de verwachting van geraadpleegde experts is daarmee een veilige en betrouwbare distributie mogelijk. Het ontbreekt echter nog aan een kwantitatieve beoordeling van de risico’s en de effectiviteit van de te nemen maatregelen. Een minimaal vereiste voorzorgsmaatregel is waterstof en biomethaan een herkenbare geur te geven, bij voorkeur met behulp van een zwavelvrij odorant. Een ander belangrijk aandachtspunt zijn de te hanteren veiligheidsmaatregelen bij ongewenste uitstroom van gas, zoals bij graafschades. Het veiligheidsaspect verdient ook extra aandacht bij het inpandig gebruik van waterstof.
Het toekomstig gebruik van nieuwe gassen in de bebouwde omgeving kent nog diverse onzekerheden. De kosten voor de netaanpassingen zijn afhankelijk van de vraag welke delen van het huidige gasnet nodig blijven. Met behulp van de vier scenario’s uit de studie “Net voor de Toekomst” is een indicatie gegeven van de kosten die de aanpassingen van de gasdistributienetwerken met zich meebrengen, exclusief de aanpassingen bij eindgebruikers. De totale kosten voor het omschakelen en aanpassen van de netwerken kunnen oplopen tot 700 miljoen Euro. De netwerkkosten stijgen grofweg met 10 tot 50% per woning per jaar. De grootste kostenpost die is meegenomen bij de overstap naar waterstof is het vervangen van de gasmeter en het vernieuwen van de procedure voor verrekening van de gaskosten als gevolg van verschillen in gassamenstelling. Voor biomethaan komen er nog extra kosten bij voor het kunnen omgaan met de variërende calorische waarde. Een significante periodieke kostenpost hangt samen met verscherpt toezicht bij graafwerkzaamheden. Deze aanvullende netbeheerderskosten zijn overigens beperkt ten opzichte van de verwachte aanpassingskosten van toestellen bij de eindgebruikers.
Voor een veilige en betrouwbare levering van duurzame gassen in de bebouwde omgeving is een zorgvuldige uitbouw van ervaring nodig. Gezien het tempo van de energietransitie speelt een bewuste afweging tussen het leertempo en een acceptabele omvang van risico’s gedurende dit leerproces een belangrijke rol.
De verantwoordelijkheden tijdens deze gastransitie liggen bij meerdere partijen. Het gezamenlijk opdoen van deze ervaring is dan ook essentieel. Dit gaat verder dan alleen de gasnetbeheerders, maar raakt ook andere eigenaren van ondergrondse infrastructuur, leveranciers van eindgebruikersapparatuur, veiligheidsinstanties, gemeentes, etc. Ervan uitgaande dat de distributie van duurzame gassen in de toekomst een publieke taak van de netbeheerders is, zoals nu voor aardgas, bestaat het advies voor de vervolgstappen uit het:
valideren en uitwerken van bevindingen uit deze rapportage in de praktijk en ontwikkelen van ‘best practices’;
organiseren en opstellen van passende (internationale) normen en standaarden over de hele keten van productie tot en met gebruik;