Roadmap Energieopslag Zuid-Nederland

Transcriptie

1 Auteurs: Tony Schoen Peter Muizebelt Leendert Verhoef Jolein Schorel New-Energy-Works BV Hooghiemstraplein AZ Utrecht tel: fax: website: In opdracht van: LIOF/BOM/IMPULS Zeeland/Syntens Rapportnummer Datum:

2 Samenvatting, aanbevelingen Wereldwijd wordt er gewerkt aan een energievoorziening op basis van hernieuwbare bronnen. Mismatch tussen vraag en aanbod, zowel in tijd als in plaats, leidt tot een toenemende vraag naar systemen voor energieopslag. Denk aan balancering van vraag en aanbod in intelligente netwerken, of aan opslagsystemen voor duurzame mobiliteit. Ook in de gebouwde omgeving, waar steeds meer restwarmte, thermische zonne-energie en geothermie ingezet wordt, is er een toenemende vraag naar dag- en seizoensopslag. In Zuid-Nederland zijn diverse mogelijkheden voor bedrijven en instellingen om een actieve rol te spelen in de ontwikkeling van energieopslag. Enkele partijen spelen al een grote rol, anderen staan op het punt van instappen. In deze roadmap verkennen we de kansen om voor verschillende opslagsystemen bedrijvigheid te ontwikkelen teneinde een economische impuls in Zuid-Nederland te genereren. De verkenning is uitgevoerd in opdracht van de ontwikkelingsmaatschappijen LIOF, BOM, IMPULS Zeeland en MKB-intermediair Syntens. Vanuit een breed overzicht van opslagsystemen komen we tot een selectie van drie focusgebieden waarvan verwacht mag worden dat deze goede kansen bieden voor de ontwikkeling van bedrijvigheid in Zuid-Nederland binnen een termijn van 5 tot 10 jaar. Deze selectie van focusgebieden is gebaseerd op gesprekken met bedrijven en kennisinstellingen, literatuuronderzoek en een workshop met stakeholders. De geselecteerde focusgebieden zijn Solar Fuels, Li-ion en PCM's. Hieronder gaan we kort op deze gebieden in. Solar Fuels betreft een cluster van opslagsystemen, waarbij energie wordt opgeslagen in de vorm van synthetische koolwaterstoffen geproduceerd uit CO 2 en H 2O met behulp van chemische processen. Solar Fuels wordt ook wel aangeduid als "CCU": Carbon Capture and Utilisation. Het nieuw te vormen kennisinstituut DIFFER gaat de komende jaren vanuit Eindhoven hiermee aan de slag. Veel van de hightech bedrijven uit de Brainport regio die bij het onderwerp energieopslag betrokken zijn, beschikken over kennis die relevant is voor de verdere ontwikkeling van Solar Fuels. Daarnaast is ook de procestechnologie van de West-Brabantse / Zeeuwse chemie relevant. Het onderwerp Solar Fuels staat nog in de kinderschoenen, veel onderzoek is nog nodig. Om op korte termijn vanuit dit onderzoek te komen tot bedrijfsmatige activiteiten, stellen we voor om als eerste actie in de Roadmap een proceskaart uit te werken, waarin de keten van CO 2 naar Solar Fuels tot in kleine deelprocessen en processtappen uiteen wordt gerafeld. Iedere deelstap zal kansen bieden voor bedrijven en kenniscentra om in te stappen in de ontwikkeling van Solar Fuels. Kenniscentra kunnen gestimuleerd worden om hiaten in het kennisniveau voor specifieke deelgebieden in onderwijsprogramma's op te nemen. Voor bedrijven ontstaan kansen om voor deelstapjes te komen met innovatieve oplossingen, die al snel in deelprocessen ingezet kunnen gaan worden. Praktijkexperimenten kunnen bedrijven stimuleren om innovaties aan te dragen. Ten slotte is er behoefte aan regelmatige verkenning van het marktpotentieel voor de verschillende toepassingsgebieden. Wereldwijd is er veel aandacht voor Lithium-ion (Li-ion) als elektrisch opslagsysteem, met name voor automotive en mobiele toepassingen. Li-ion leent zich goed als opslagtechnologie voor slimme New-Energy-Works Pagina 2 van 45

3 elektriciteitsnetwerken, in combinatie met elektrisch rijden. In Zuid- Nederland zijn vele bedrijven en kennisinstellingen actief met de ontwikkeling van Li-ion materialen, regelsystemen, elektrisch rijden en intelligente netwerken. De TU/e speelt hier een grote rol in. Ook vanuit de automotive innovatie programma's is er veel aandacht voor Li-ion opslag systemen. Vanuit deze roadmap adviseren we daarom vooral om de programma's waarin Li-ion al aan bod komt, te volgen en slechts in beperkte mate aanvullende activiteiten te entameren. Dit laatste betreft dan met name versterking van het kennisnetwerk. Gegeven de huidige activiteiten rond Li-ion in de regio Brainport, zijn er goede mogelijkheden voor deze regio om een coördinerende rol te spelen in de versterking en verankering van een Li-ion kennisnetwerk op Nederlandse schaal. Hiermee kan een impuls gegeven worden aan de ontwikkeling van nieuwe ontwikkelingen en markten rond Li-ion. Phase Change Materials, oftewel PCM's, zijn enerzijds zeer traditioneel, maar anderzijds innovatief en in opkomst. Ten opzichte van water onderscheiden deze materialen zich door een hogere energiedichtheid. Daarnaast lenen zij zich goed om rond het smeltpunt van het PCM de temperatuur langere tijd stabiel te houden. Er zijn concepten in ontwikkeling voor warmteopslag in gebouwen, maar ook voor mobiel warmtetransport. Het onderwerp PCM's staat in Nederland slechts in beperkte mate in de belangstelling. Dit biedt Zuid-Nederland de mogelijkheid om zich met dit onderwerp "op de kaart" te zetten. Om te komen tot de toepassing van PCM's als opslagsysteem, dient organisatie van de waardeketen voorop te staan: breng partijen bij elkaar om te komen tot effectieve ontwikkeling en toepassing van warmteopslagsystemen. Organiseer de overdracht van onderzoek naar marktrijpe concepten. Ook kunnen er concrete pilots vanuit eerdere haalbaarheidsonderzoeken uitgevoerd worden, met name rond de toepassing van PCM voor transport van restwarmte. Naast deze drie focusgebieden zijn er andere opslagsystemen die kansen bieden om additionele bedrijvigheid in Zuid-Nederland te ontwikkelen. Dit betreft met name de ontwikkeling van Waterstof als opslagsysteem, de ontwikkeling van een ondergronds grootschalig opslagsysteem in Zuid-Limburg (OPAC) en de ontwikkeling van TCS als volgende generatie warmteopslagsysteem (opvolger voor PCM's). Voor deze technologieën geldt dat er op langere termijn goede verwachtingen zijn voor wat betreft marktpotentieel een toepasbaarheid, maar dat wij verwachten dat er binnen de zichttermijn van deze roadmap slechts in beperkte mate additionele bedrijvigheid in Zuid-Nederland mee is te ontwikkelen. Ten slotte merken we op dat er op het gebied van biobrandstoffen, die beschouwd kunnen worden als opslagsysteem voor energie uit zonlicht, grote programma's in Zuid-Nederland lopen, in het kader van de ontwikkeling van de biobased Economy. Voor de ontwikkeling van bedrijvigheid op het gebied van deze stoffen verwijzen we naar deze programma's. New-Energy-Works Pagina 3 van 45

4 Inhoudsopgave 1 Verantwoording Vraagstelling Reikwijdte van de Roadmap Voor wie is deze Roadmap bedoeld? Zichttermijn van de Roadmap Inleiding Waarom opslag? Definitie Technologieën, systemen, concepten Biologische opslag Chemische opslag Elektrochemische opslag Elektrische opslag Mechanische opslag Thermische opslag Thermochemische opslag Kenmerken Zuid-Nederland Geografisch en demografisch Economische centra Individuele Kennisdragers en bedrijven Kansen Energieopslag Zuid-Nederland Uitgangspunten Relevant in nationaal/internationaal marktperspectief Passend bij de kenmerken van de regio Eigen karakter Inventarisatie kansen Waterstof Solar Fuels Li-ion Supercondensatoren Vliegwielen Pompaccumulatie Buffervaten PCM's Thermochemische opslag Conclusie Uitwerking focusgebieden Focusgebied Solar Fuels Focusgebied Li-ion Focusgebied PCM's Samenvatting acties focusgebieden Bijlage 1 Overzicht geraadpleegde bronnen Bijlage 2 Bevindingen workshop New-Energy-Works Pagina 4 van 45

5 1 Verantwoording 1.1 Vraagstelling "Is er voldoende businesspotentieel voor Zuid-Nederland op het gebied van energieopslag, als we de marktkansen die er zijn confronteren met de sterkten van de Zuid-Nederlandse (hightech)industrie", zo luidt de vraagstelling die aan de basis ligt van de Roadmap Energieopslag. Wereldwijd wordt er gestreefd naar een duurzame energievoorziening. Mismatch tussen vraag en aanbod, zowel in tijd als in plaats, leidt tot een toenemende vraag naar nieuwe energieopslagsystemen. Denk aan balancering van vraag en aanbod in smart grids, of aan opslagsystemen voor duurzame mobiliteit. Ook in de gebouwde omgeving, waar steeds meer restwarmte, thermische zonne-energie en geothermie ingezet wordt, is er vraag naar dag- en seizoensopslag. In Zuid-Nederland zijn diverse mogelijkheden voor bedrijven en instellingen om een actieve rol te spelen in de ontwikkeling van energieopslag. Enkele partijen spelen al een grote rol, anderen staan op het punt van instappen. De opdrachtgevers voor deze Roadmap (ontwikkelingsmaatschappijen LIOF, BOM, IMPULS Zeeland en MKB-intermediair Syntens) erkennen het belang van energieopslag en zien mogelijkheden bedrijvigheid op dit gebied te ontwikkelen teneinde een economische impuls in Zuid- Nederland te genereren. Hiervoor hebben zij het verzoek tot het opstellen van een Roadmap Energieopslag uitgezet. 1.2 Reikwijdte van de Roadmap De aanpak "Roadmap" wordt voor vele technologische gebieden gebruikt. Denk aan de Roadmap 'Zon op Nederland' die door de Nederlandse PV sector is samengesteld (Berenschot e.al. 2011). Of aan de 'Smart Grids Technology Roadmap' die begin 2011 door het IEA is gepubliceerd (International Energy Agency 2011). Dergelijke Roadmaps zijn sectorbrede verkenningen, bedoeld Bedrijvigheid op het gebied van energieopslag is er in soorten in maten: - binnen de eigen organisatie gebruik maken van energieopslagsystemen. Voorbeeld: noodstroom accu's om stroomstoringen mee te overbruggen. - energieopslagsystemen gebruiken om energie aan anderen te kunnen leveren. Voorbeeld: inzet van warmte-buffers om restwarmte aan omliggende bedrijven te leveren. - energieopslagsystemen ontwikkelen, produceren en verkopen. - kennis over energieopslagsystemen ontwikkelen, vermarkten en overdragen. In deze roadmap richten we ons vooral op de laatste twee vormen van bedrijvigheid. om richting te geven aan technologische ontwikkelingen op nationale of internationale schaal. New-Energy-Works Pagina 5 van 45

6 Voorliggende Roadmap Energieopslag Zuid-Nederland is minder omvangrijk, en verkent het domein energieopslag middels een aantal interviews, gesprekken, literatuuronderzoek en een workshop. Vandaar de ondertitel "". 1.3 Voor wie is deze Roadmap bedoeld? De Roadmap is bedoeld voor zowel de opdrachtgevers als voor bedrijven en kennisinstellingen, zodat zij vanuit een gedeelde basis samen verder kunnen werken aan het ontwikkelen van Zuid-Nederlandse bedrijvigheid op het gebied van energieopslag. De opdrachtgevers kunnen aan de hand van deze verkenning specifieker binnen het veld energieopslag besluiten om één of meer focusgebieden te gaan ontwikkelen of te intensiveren. De Roadmap bevat hiervoor concrete aanbevelingen. De opdrachtgevers kunnen echter niet zelf bedrijvigheid op het gebied van energieopslag realiseren. Zij kunnen dit uitsluitend faciliteren. Bedrijven en kennisinstellingen kunnen deze verkenning gebruiken als ondersteuning in hun keuzes voor één of meer focusgebieden binnen het domein energieopslag. De aanbevelingen uit deze Roadmap kunnen hierbij als uitgangspunt gehanteerd worden. Het staat partijen natuurlijk vrij om andere keuzes te maken, voor specifieke technologische gebieden en markten waarvan zij verwachten dat deze kansen bieden voor het ontwikkelen van bedrijvigheid. 1.4 Zichttermijn van de Roadmap De Roadmap richt zich op ontwikkeling van bedrijfsmatige activiteiten op de middellange termijn, dit wil zeggen binnen een termijn van 5 tot 10 jaar. New-Energy-Works Pagina 6 van 45

7 2 Inleiding 2.1 Waarom opslag? Opslag van energie is niets nieuws. In fossiele brandstoffen is energie uit zonlicht opgeslagen in de vorm van chemische stoffen, bij verbranding van deze stoffen komt deze energie weer vrij. Om het zonlicht om te zetten in brandstof, is er gebruik gemaakt van verschillende conversieprocessen. Eerst is het zonlicht omgezet in biomassa (via fotosynthese), vervolgens is de biomassa omgezet in ruwe brandstof (via vergisting, verhitting, compressie en andere geologische processen). De ruwe brandstof wordt, na eeuwen opslag in de aardkorst, gewonnen, gekraakt en gezuiverd voor gebruik. Uiteindelijk wordt de energie, die in chemische vorm in de brandstof is opgeslagen, omgezet in warmte, elektriciteit of beweging (via verbranding). Afbeelding 2.1 : De kolenboer, transporteur van zonne-energie opgeslagen in koolwaterstoffen. In de context van deze routekaart kijken we echter naar nieuwe vormen van opslag. Dit doen we in het kader van een omschakeling naar een nieuwe energie voorziening. Voor een deel zal de toekomstige energievoorziening gestoeld zijn op duurzame bronnen als zonne- en windenergie en biomassa. Om deze bronnen te kunnen benutten, is opslag onvermijdelijk. Zonnepanelen en windturbines leveren energie met grote fluctuaties, die vrijwel nooit synchroon lopen met het vraagpatroon. Deze bronnen vragen om opslagsystemen om deze fluctuaties op te vangen. Het gaat dan om fluctuaties zowel op een heel kleine tijdsschaal (een wolk voor de zon) als op dag-, maand- of jaarbasis (seizoenspatronen). In de transportsector, waar nog een zeer grote afhankelijkheid is van fossiele energie, zal een omschakeling plaatsvinden naar elektriciteit of andere brandstoffen (biofuels, waterstof). Met name voor de opslag van elektriciteit en waterstof zullen nieuwe vormen van opslag nodig zijn. New-Energy-Works Pagina 7 van 45

8 De energietransitie zal ook voor de reguliere warmte- en elektriciteitsvoorziening leiden tot meer opslag. Waar de klassieke energie-infrastructuur van grote centrales naar vele afnemers top-down is aangelegd, ontstaat er in toenemende mate een complex, fijnmazig netwerk van zowel centrale als decentrale energieproductie, en afnemers van vele soorten en maten. Netwerken zullen intelligent worden, om om te kunnen gaan met veel verschillende vormen van energieaanbod en met veel verschillende vormen van energievraag. " The development of smart grids is essential if the global community is to achieve shared goals for energy security, economic development and climate change mitigation. Smart grids enable increased demand response and energy efficiency, integration of variable renewable energy resources and electric vehicle recharging services, while reducing peak demand and stabilizing the electricity system." (International Energy Agency 2011) Overigens moet binnen het kader van "intelligente netwerken" gedacht worden aan zowel warmte- als elektriciteitsopslag. In dit verband merken we op in situaties waarin elektriciteit wordt ingezet voor verwarming of koeling, warmte-opslag veelal kosteneffectiever kan zijn dan elektriciteitsopslag. In intelligente elektriciteitsnetwerken kunnen stationaire warmte- en koudeopslagsystemen in de gebouwde omgeving een grote rol spelen. 2.2 Definitie Opslag wordt in algemene zin gebruikt om "iets" voor langere tijd te bewaren, of om te vervoeren van de ene plek naar de andere. In het kader van deze routekaart kunnen we dit voor Warmte is een "klassieke" vorm van energie, die sinds de ontdekking van het vuur in prehistorie door mensen opgeslagen en gebruikt wordt. Opslag van warmte is technisch erg eenvoudig, door warm materiaal te isoleren van zijn omgeving. Elektrische energie is in vergelijking hiermee een "jonge" energievorm, die zich niet zo gemakkelijk laat opslaan. Elektrische ladingen "verdwijnen" snel in geleidende stoffen, voor opslag worden chemische of fysische processen gebruikt met verschillende stoffen en hulpmiddelen. Dit maakt elektriciteitsopslag in het algemeen relatief duur ten opzichte van warmteopslag. energie als volgt definiëren: Energieopslag is het vastleggen van beschikbare elektriciteit, warmte of beweging voor gebruik op een andere plaats en/of tijdstip. Afbeelding 2.2: definitie van energieopslag. New-Energy-Works Pagina 8 van 45

9 In deze Roadmap hebben we het vooral over technische systemen (elementen, units), waarin een begrensde hoeveelheid energie opgeslagen kan worden. Een bijzonder rol spelen de energiedragers waterstof en (bio)brandstoffen. Voor zover ze geproduceerd worden met als doel het vastleggen van elektriciteit, warmte of beweging in een energiedrager, voldoen deze stoffen aan onze definitie van energieopslag, en worden ze in deze Roadmap behandeld. Een voorbeeld hiervan is de productie van waterstof met behulp van elektriciteit. De meeste biobrandstoffen worden echter gemaakt van agrarische grond- of reststoffen, en zijn hiermee een systeem om energie uit zonlicht in op te slaan. Hiermee vallen deze biobrandstoffen buiten de door ons gehanteerde definitie van energieopslag. Dit laat onverlet dat rol van biobrandstoffen in een toekomstige, duurzame, energievoorziening groot zal zijn. Ontwikkelingsactiviteiten hiervoor worden uitgevoerd als onderdeel van de Biobased Economy agenda. Zuid-Nederland speelt hierin een prominente rol (m.n. Zeeland / West- Brabant). Voor de ontwikkeling van biobrandstoffen verwijzen we naar de verschillende programma's rondom het thema Biobased Economy. Biobased economy zit in het DNA van de regio "Groene chemie is een groeiende business. De bedrijven in Zuidwest-Nederland werpen zich op als trekker en zijn een Europese proeftuin voor de biobased economy. De regio bouwt aan toplocaties. Ondernemers, overheden en onderwijsinstellingen hebben de handen ineengeslagen en zetten daarmee Zuidwest- Nederland op de kaart en creëren daarmee een aantrekkelijke voedingsbodem voor bedrijven die zich in Zuidwest-Nederland willen vestigen. De ontwikkelingen worden versterkt door de realisatie van de Green Chemistry Campus in Bergen op Zoom, het agro- en foodpark Nieuw Prinsenland in Dinteloord, de continu doorontwikkeling van Biopark Terneuzen en Biobase Europe en de initiatieven om onderzoeks- en laboratorium- faciliteiten bij individuele bedrijven en hogescholen in de regio te delen volgens het model van open innovatie." (Provincie Noord-Brabant, Provincie Zeeland, e.a. 2010) New-Energy-Works Pagina 9 van 45

10 3 Technologieën, systemen, concepten Opslagsystemen kunnen op velerlei manieren gecatalogiseerd worden. Wij kiezen voor een indeling op grond van het basisprincipe van het opslagsysteem. Onderstaande lijst geeft een overzicht, met per principe een aantal voorbeeldsystemen: Principe Voorbeeldsysteem Principe Voorbeeldsysteem Biologisch Chemisch Elektrochemisch Zetmeel Glycogeen Waterstof Solar Fuels Vloeibare stikstof Knalgas Waterstofperoxide NiCd / NiMH batterijen NaS batterijen Lood/Zwavelzuuraccu Li-ion batterijen Flow batterijen Elektrisch Mechanisch Thermisch Condensator Supercondensator Magnetische supergeleiding Perslucht Vliegwiel Pompaccumulator Waterkracht Veersysteem Gravitatie Buffervat Solar Pond Hot Dry Rock PCM's WKO Thermochemisch Sorptie Tabel 3.1: overzicht opslagsystemen per werkingsprincipe Hieronder gaan we kort in op een aantal van bovengenoemde systemen en principes. 3.1 Biologische opslag Onder biologische opslag verstaan we natuurlijke processen waarbij energie kan worden opgeslagen in vaste of vloeibare biomassa. Voorbeelden zijn hout, algen en agrarische restproducten. In het algemeen wordt er in biologische materialen energie uit zonlicht opgeslagen. Zoals in hoofdstuk 2.2 aangegeven, vallen deze materialen buiten onze definitie van energieopslag. Wel binnen scope van deze roadmap is de opslag van elektriciteit en warmte in algen in gesloten containers. Hierbij wordt de elektriciteit eerst in licht omgezet met behulp van LED's. In Nederland is het bedrijf Algae Food & Fuel met twee proefprojecten met dit concept begonnen (Lelystad en Hallum). OnderwaterLED's hiervoor zijn ontwikkeld door het bedrijf Tendris. De ontwikkeling van algenteelt met LED's verkeert nog in een ontwikkelingsstadium. Het toepassingspotentieel is onduidelijk. New-Energy-Works Pagina 10 van 45

11 3.2 Chemische opslag Chemische opslag is de vastlegging van energie in stoffen met behulp van (omkeerbare) chemische reacties in een nietnatuurlijke omgeving (natuurlijke systemen vallen onder de biologische opslagsystemen). Het opslagsysteem bestaat feitelijk uit de chemische stof die als energiedrager fungeert. Waterstof, en vloeibare koolwaterstoffen zijn de belangrijkste systemen binnen deze groep. Waterstof wordt gezien als één van de energiedragers van de toekomst. Samen met brandstofcellen zijn er vele mogelijkheden voor schone en stille energie die bijvoorbeeld voor mobiliteit ingezet kunnen worden. Waterstof is een veelzijdige energiedrager, die kan worden opgeslagen in eigen systemen (tanks, metaalhydrides), maar ook worden Hydrogen technologies will play a significant role in the safe, clean and sustainable energy household of the future. The Netherlands supports hydrogen related research, development and deployment. The transition will also create new business opportunities (DutchHy 2009) bijgemengd in aardgasnetwerken. Er lopen zeer omvangrijke onderzoeksprogramma's in de VS, Japan en Europa. Nederland kent DutchHy, de Nederlandse Waterstof Coalitie. Deze bundelt de krachten van overheden, bedrijfsleven en onderzoeksinstellingen om niet alleen de waterstoftechnologie verder te ontwikkelen, maar ook de toepassing ervan te versnellen. Zuidelijk Nederland kent WaterstofNet, een Interreg Programma waarin met Vlaanderen wordt samengewerkt op het gebied van de ontwikkeling en demonstratie van waterstoftoepassingen. Interstedelijk transport, maritiem transport, distributie en gebruik van restwaterstof zijn de hoofdlijnen in het WaterstofNet programma. Ook opleiding en onderwijs zijn een belangrijk onderdeel van WaterstofNet. Een andere chemische opslagvorm betreft de zogenaamde Solar Fuels. Hieronder verstaan we koolwaterstoffen die Afbeelding 3.1: Principeschema Solar Fuels (bron: R. van der Sanden, DIFFER) vervaardigd zijn uit CO 2 en H 2O, met behulp van zonlicht en/of elektriciteit. In Nederland gaat het FOM instituut voor plasmafysica onder de naam DIFFER (Dutch Institute for fundamental Energy Research) in Eindhoven werken aan de ontwikkeling van Solar Fuels. Één van de routes voor de productie van Solar Fuels die door DIFFER ontwikkeld gaat worden, verloopt via de omzetting van CO 2 in CO, en H 2O in H 2. De productie van vloeibare koolwaterstoffen uit koolmonoxide en waterstof is een conventioneel chemisch proces (het Fischer- Tropsch proces) voor de productie van synthetische koolwaterstoffen. De ontwikkeling van Solar Fuels staat nog in de kinderschoenen. Het toepassingspotentieel is nog onduidelijk. New-Energy-Works Pagina 11 van 45

12 3.3 Elektrochemische opslag Vele vormen van elektrochemische opslag worden al op grote schaal toegepast. Denk aan de loodaccu en de oplaadbare NiMHbatterij. Redox-flow systemen worden al gebruikt voor grootschalige opslag van elektriciteit. Er wordt aan vele nieuwe systemen gewerkt, waaronder Natrium-Zwavel, Zink-Bromide en Natrium-ion. Veel aandacht wereldwijd is er voor Li-ion opslagsystemen, voor zowel elektrisch rijden als voor centrale elektriciteitsopslag. Er vindt wereldwijd veel onderzoek plaats naar materialen voor Li-ion batterijen, regelsystemen en inpassingstrategieën. Wereldwijd is al een substantiële productie van Li-ion batterijen, zowel voor kleine toepassingen (laptops, telefoons, overige elektronica) als voor elektrische voertuigen. De kern van de productie ligt in Azië, alhoewel ook in de VS en Europa de "The electric-vehicle and lithium-ion battery business holds the promise of large potential profit pools for both incumbents and new players; however, investing in these technologies entails substantial risks. It is unclear whether incumbent OEMs and battery manufacturers or new entrants will emerge as winners as the industry matures. As it stands today, the stage is set for a shakeout among the various battery chemistries, power-train technologies, business models, and even regions. OEM's, suppliers, power companies, and governments will need to work together to establish the right conditions for a large, viable electric-vehicle market to emerge. The stakes are very high." (Boston Consulting Group 2010) productiecapaciteit sterk wordt vergroot. Het is opvallend dat de productie van Li-ion batterijen vooral plaats vindt in regio's met een eigen automobielindustrie. In Nederland richten de activiteiten zich vooral op onderzoek en ontwikkeling aan de TU's in samenwerking met technische bedrijven. TU Delft coördineert een groot Europees Li-ion project. Aan de TU/e is er daarnaast veel aandacht voor regelstrategieën. Ook vanuit het NWO programma worden veel gelden ingezet op de ontwikkeling van materialen voor Li-ion opslag. In opkomst is de toepassing van Li-ion opslag in geïntegreerde microsystemen in combinatie met elektronica, veelal sensoren. Voorbeelden hiervan zijn slimme geneesmiddelen met gedoseerde afgifte en autonome meet- en regelsensoren in gebouwde omgeving. De TU/e werkt op dit gebied nauw samen met o.a. IMEC. 3.4 Elektrische opslag Voor directe opslag van elektriciteit, zonder omzetting, kan gebruik worden gemaakt van condensatoren. Hierin kunnen relatief kleine hoeveelheden elektriciteit voor korte termijn opgeslagen worden. Condensatoren zijn geschikt voor zeer snel laden en ontladen. De laatste jaren zijn uit condensatoren ook Afbeelding 3.2: ketenbenadering Li-ion - er zijn meer kansen voor de markt dan uitsluitend batterij productie(d-incert juni 2011) supercondensatoren ontwikkeld, die zich onderscheiden van klassieke condensatoren door een vele grotere ladingsdichtheid. Supercondensatoren zijn bij uitstek geschikt voor snellaadsystemen voor elektrische auto's en voor het opvangen van korte fluctuaties in het elektriciteitsnet. New-Energy-Works Pagina 12 van 45

13 3.5 Mechanische opslag Vliegwielen zijn met name geschikt voor het (kortstondig) opslaan van zeer grote vermogens. Denk aan het afvangen van korte pieken in het elektriciteitsnet, of aan het opslaan van remenergie van voertuigen. Voor deze laatste toepassing hebben vliegwielen de unieke eigenschap, dat zij rechtstreeks energie uit een roterende beweging op kunnen slaan. Aan de ontwikkeling van vliegwielen voor voertuigen wordt in Zuid- Nederland al ruim 25 jaar gewerkt, onder andere door CCM uit Nuenen, samen met de TU/e. Grote vliegwielinstallaties voor netbalancering en als noodstroomvoorziening zijn al op diverse plekken in de wereld gerealiseerd. Een andere mechanische vorm van energieopslag betreft de Pumped Hydro Storage (PAC). Hierbij wordt water naar een hooggelegen stuwmeer opgepompt met elektriciteit die opgeslagen moet worden. Op latere momenten kan deze elektriciteit weer teruggewonnen worden door de waterkrachtcentrale van het stuwmeer te gebruiken. Deze systemen worden al op grote schaal ingezet, zowel voor seizoensopslag als voor dag/nacht opslag. In traditionele systemen wordt gebruik gemaakt van bestaande stuwmeren in gebieden met grote hoogteverschillen. Nederland kent het "Plan Lievense", een voorstel uit de jaren '70 om windenergie op te slaan door water uit een groot "valmeer" in het IJsselmeer te pompen. Bij een tekort aan elektriciteit laat men weer water 'vallen' in het lager gelegen meer. Door water via turbines binnen te laten, wordt elektriciteit opgewekt. Een alternatief plan, dat voor Zuid-Limburg is uitgewerkt, is de opslag van energie in een ondergrondse centrale, met een hoog bekken op maaiveldniveau en een laag bekken op meter diepte. Afbeelding 3.3: Noodstroomvoorziening op basis van vliegwielen. Afbeelding 3.4: Het Plan Lievense, overgezet van IJsselmeer naar Noordzee. Energieopslagsysteem voor de offshore windparken( Een derde vorm van mechanische opslag waar veel aandacht voor is, is de Compressed Air Energy Storage (CAES). Hierbij wordt lucht onder hoge druk opgeslagen in lege aardgasvelden, zoutmijnen of grotten. Wereldwijd zijn er een beperkt aantal van dergelijke systemen gerealiseerd, terwijl er voor verschillende nieuwe systemen haalbaarheidsonderzoeken plaats vinden. In Nederland zou een CAES mogelijk haalbaar zijn in lege aardgasvelden in Drenthe. New-Energy-Works Pagina 13 van 45

14 3.6 Thermische opslag Onder thermische opslag verstaan we vooral het direct opslaan van warmte in een geschikt medium. Het meest klassieke systeem hiervoor is uiteraard het buffervat voor opslag van water. Ook in de netwerken van de stadsverwarmingsbedrijven kan veel warmte tijdelijk worden opgeslagen, waarmee kortstondige fluctuaties in warmtevraag goed kunnen worden opgevangen. Voor langdurige opslag maken ook de stadsverwarmingsnetwerken gebruik van grote buffervaten. In een verbeterde vorm maken deze buffervaten gebruik van gelaagde opslag. Hierbij wordt er gebruik gemaakt van het fenomeen dat in het boilervat het warme water bovenin, en het koudere water onderin zal blijven (mits er niet teveel turbulentie is). Hierdoor kan er in één vat warmte van verschillende temperaturen opgeslagen worden, en ook onttrokken worden (bijvoorbeeld tapwater van 60 C en water voor verwarming van 90 C). Deze systemen bieden hiermee goede mogelijkheden om warmte van verschillende bronnen in op te slaan (zonnecollector + HR-ketel; restwarmte + zonnecollectoren). Gelaagde opslagsystemen kunnen tot op wijkniveau toegepast worden. Hiermee is vooral in Duitsland ervaring opgedaan. In Nederland is er de afgelopen twintig jaar veel aandacht besteed aan de ontwikkeling van opslagsystemen voor warmte in de bodem, zgn. warmte/koude opslag systemen (WKOsystemen). Op dit gebied is Nederland wereldwijd koploper, met tientallen WKO-systemen voor individuele, grote, gebouwen, en voor verschillende woonwijken en bedrijventerreinen. Afbeelding 3.5: Buffervat bij tuinbouwbedrijf, voor opvangen pieken in de warmtevraag Afbeelding 3.6: Gelaagd warmte-opslagsysteem op wijkniveau. In WKO's wordt 's zomers warmte op een laag temperatuurniveau opgeslagen (tot maximaal 25 C), voor gebruik in de winter. In de winter kan deze warmte benut worden voor verwarming, hiervoor moet de warmte echter wel eerst worden "opgewaardeerd" naar een hoger temperatuurniveau. Hiervoor wordt in het algemeen gebruik gemaakt van warmtepompen. De warmte die in de zomer wordt opgeslagen, kan afkomstig zijn van dezelfde afnemers (het opslaan van warmte in de zomer is hierbij het directe gevolg van het leveren van koeling, dit is met name interessant voor kantoren, winkels, enz.). De warmte kan ook worden gewonnen met behulp van zonnecollectoren, of aan oppervlaktewater worden onttrokken. Er is een commercieel systeem beschikbaar dat de warmte wint uit het wegdek met behulp van asfaltcollectoren. New-Energy-Works Pagina 14 van 45

15 In klassieke thermische systemen wordt energie opgeslagen door het verwarmen van een medium (meestal water). Extra energie kan worden opgeslagen door het opslagmedium in een andere fasetoestand te brengen, bijvoorbeeld van vast in vloeibaar, of van vloeibaar in gasvormig. Een faseovergang kost, of levert, veel energie bij een gelijkblijvende temperatuur (de stollingswarmte, of de verdampingsenergie). Faseovergangen zijn geen chemische maar fysische processen, en volledig omkeerbaar. Materialen die hiervoor gebruikt kunnen worden, worden PCM's (Phase Change Materials) genoemd. Ieder PCM kent zijn eigen specifieke temperatuur waarbij de faseovergang plaats vindt. Er zijn PCM basismaterialen commercieel beschikbaar, en ook water/ijs kan als PCM gebruikt worden. Door het combineren van verschillende basismaterialen kunnen specifieke gebruikstemperaturen gerealiseerd worden. PCM's vinden ook hun weg in de medische sector, als verpakking Afbeelding 3.7: Samsung koelkasten gebruiken PCM's voor het op temperatuur houden van koel- en vriesvak of als "cold pack". Er vindt in Europa al veel onderzoek plaats om deze materialen geschikt te maken als geïntegreerd opslagsysteem in bouwmateriaal. 3.7 Thermochemische opslag In het verlengde van warmteopslag door faseovergang in een materiaal, kan er ook warmte in materialen worden opgeslagen met behulp van chemische processen. Hierbij valt het materiaal bij verwarmen uiteen in twee andere stoffen, die apart opgeslagen kunnen worden. Het bij elkaar brengen van deze stoffen leidt tot een chemische reactie waarbij de warmte weer vrij komt. Het voordeel van deze vorm van opslag, is dat er veel grotere energiedichtheden mee bereikt kunnen worden dan bij thermische opslag. De uitdaging is echter, om stoffenparen te vinden die beheersbaar, reversibel en efficiënt gebruikt kunnen worden. Sinds enige tijd wordt er gewerkt aan zouten die grote hoeveelheden water aan zich kunnen binden, via zgn. sorptie processen. Er zijn verschillende onderzoeksinstituten wereldwijd bezig om met deze materialen opslagsystemen te realiseren. In Europees verband is TNO coördinator van een onderzoeksproject op het gebied van sorptie. Ook aan de TU/e vindt onderzoek naar sorptie plaats. Afbeelding 3.8: PCM's in plafondplaten voor het op temperatuur houden van kantoorruimtes. "Eén van de componenten die essentieel is om een substantiële energiebesparing in de gebouwde omgeving te bereiken, maar waarvoor op dit moment nog geen kant-en-klare technologie voorhanden is, is het op een compacte wijze opslaan van het zomerse overschot aan zonnewarmte voor gebruik in de winter. Water en faseovergangsmaterialen bieden hiervoor geen oplossing; alleen thermochemische materialen lijken geschikt voor lange-termijnopslag van warmte. Met een opslagsysteem gebaseerd op deze materialen kan in theorie 5 tot 10 keer zoveel warmte worden opgeslagen als in een systeem gebaseerd op water. Daarnaast treden er geen warmteverliezen op." (ECN 2010) New-Energy-Works Pagina 15 van 45

16 4 Kenmerken Zuid-Nederland Het domein energieopslag is breed en veelzijdig. Om te bepalen welke systemen zich het best lenen voor het ontwikkelen van nieuwe bedrijvigheid in Zuid-Nederland, is het van belang om de kenmerken van opslagsystemen te matchen met specifieke kenmerken en sterktes van de regio. Immers, geografische en demografische kenmerken bijvoorbeeld kunnen een specifiek systeem kansrijk maken of juist niet, bepaalde typen bedrijvigheid sluiten goed aan op de verdere ontwikkeling en implementatie van een energieopslag techniek of niet, en de aanwezigheid van kennisdragers is essentieel voor de verdere ontwikkeling van toepassingen van systemen. 4.1 Geografisch en demografisch De tabel op de volgende pagina geeft een overzicht van de geografische kenmerken van de drie zuidelijke provincies, onderverdeeld in 9 zgn. COROP-regio's. Belangrijke geografische kenmerken zijn het water (Zeeland), de verstedelijking in het hart van Noord Brabant (B5, BrabantStad: Breda, Eindhoven, Helmond, s-hertogenbosch en Tilburg), en het nationaal landschap Zuid Limburg met daaromheen een sterk verstedelijkte schil (Maastricht, Heerlen, Geleen-Sittard). De overige gebieden zijn landelijk van aard met verschillende landschappelijke waarden en een groot deel agrarisch gebied. De bevolkingsdichtheid is sterk gevarieerd. Terwijl de bevolkingsdichtheid in Noord-Brabant vergelijkbaar is met het gemiddelde van Nederland, is Zeeland relatief dunbevolkt, en Zuid-Limburg dicht bevolkt. Er zijn twee regio's waar sprake is van krimp (Zeeuws Vlaanderen, Zuid Limburg), en ook in de overige regio's is de groei van de bevolking lager dan gemiddeld in Nederland. West Brabant en Zeeuws Vlaanderen hebben relatief een hoog bruto binnenlands product. Dit wordt veroorzaakt door het grote aandeel proces- en bulkindustrie in die regio (Moerdijk, Terneuzen). In absolute termen levert het oostelijk deel van Noord Brabant, rond de kernen Eindhoven en Helmond, de grootste bijdrage aan het bruto binnenlands product. New-Energy-Works Pagina 16 van 45

17 Bron: CBS Jaar: Zeeuws Vlaanderen Zeeland Noord Brabant Limburg NL Overig Zeeland West Midden Noord Oost Zuid Oost Noord Midden Zuid Oppervlak [ha]; jaar: excl binnen- en buitenwater [ha];jaar: Aantal inwoners jaar: 2010 < 20 % % >65 % TOTAAL [aantal] Bevolkingsdichtheid [inw/km² land] Bevolkingsgroei [% per jaar]; jaar: ,4 2,9 3,5 3,8 5,1 3,3 2,4 2,2-1,8 5,4 Werkeloosheid [% beroepsbev]; jaar: ,4 3,8 5,6 5,1 5,0 5,3 5,5 4,8 6,9 5,4 Werkgelegenheid sectoren jaar: 2008 A/B Landbouw, bosbouw en visserij % C/F Nijverheid en energievoorziening % G/K Commerciële dienstverlening % L/O Niet-commerciële dienstverlening % Bruto binnenlands product jaar: 2008 Bbp [ mld] 4,5 8,0 23,5 13,9 22,2 26,8 8,8 7,1 19,5 596,2 Bbp per inwoner [ /inwoner] New-Energy-Works Pagina 17 van 45

18 4.2 Economische centra Het economische zwaartepunt van Zuid-Nederland is zonder twijfel de regio Eindhoven. Sinds enige tijd zet deze regio zich op de kaart als Brainport Eindhoven. Brainport rangschikt zichzelf in de top 20 meest innovatieve regio's in Europa. De regio is in 2011 door de Amerikaanse denktank Intelligent Community Forum uitgeroepen tot de slimste regio ter wereld. Andere belangrijke centra zijn Greenport Venlo (Nederlands 2 e centrum op het gebied van agrobusiness), Zuid Limburg Science Campus rond Maastricht / Heerlen / Geleen-Sittard (Chemelot) en het West-Brabantse en Zeeuwse cluster rond chemische technologie (Moerdijk, Sloegebied, Terneuzen) en voedingsmiddelen (Breda, Bergen op Zoom). Zuidwest- Nederland richt zich sterk op de biobased economy. Uiteraard zijn er vele andere locale, en regionale clusters en initiatieven rond het creëren van specifieke bedrijvigheid. Brainport regio Eindhoven mag zich 'Intelligent Community of the Year 2011' noemen. Zo'n 400 steden en regio's wereldwijd probeerden deze titel in de wacht te slepen. Uiteindelijk werd Brainport regio Eindhoven afgelopen juni, in New York, tot winnaar verkozen door internationale denktank het Intelligent Community Forum (ICF). 'Slimme regio's' die Brainport voorgingen zijn onder andere New York, Calgary, Seoul, Taipei, Singapore, Waterloo en Stockholm. Als 'bijzonder slim' en een internationaal voorbeeld, ziet het ICF de intensieve samenwerking in Brainport tussen overheden, kennisinstellingen en het bedrijfsleven. Dit 'Brainport samenwerkingsmodel' schept een gunstig economisch klimaat met alle ruimte voor open innovatie, over economische sectoren heen. Het resultaat zijn oplossingen voor maatschappelijke problemen, een sterke economische groei, veel werkgelegenheid en goede toekomstperspectieven. Brainport regio Eindhoven is ook 'de slimste' op basis van onder andere de volgende prestaties: Afbeelding 4.1: Bedrijfsmatige zwaartepunten Zuid-Nederland - De helft van alle Nederlandse uitvindingen komt uit Brainport, gemeten aan de hand van het aantal Nederlandse patenten; - Brainport loopt voorop in toptechnologie en open innovatie gezien de hoge uitgaven aan onderzoek en ontwikkeling: bijna een derde deel van alle R&D uitgaven in Nederland; - Brainport weet veel nieuwe banen te creëren: 20% van de - hoogopgeleide - beroepsbevolking heeft een baan die in de afgelopen drie jaar is gecreëerd en in totaal werken professionals hard aan de economische groei. ( New-Energy-Works Pagina 18 van 45

19 4.3 Individuele Kennisdragers en bedrijven In het kader van deze Roadmap is er contact gelegd met een groot aantal bedrijven, kennisinstituten en andere actoren in de regio. Belangrijke Zuid-Nederlandse kennisinstituten op het gebied van energieopslag waar in het kader van deze Roadmap contact mee is gelegd, zijn: TU/e (Technische Universiteit Eindhoven). Aan de TU/e houden verschillende onderzoeksgroepen zich bezig met energieopslag, op vrijwel alle fronten: waterstof, Li-ion, (super)condensatoren, PCM's en thermochemische opslag. Er vindt onderzoek aan de TU/e plaats naar de ontwikkeling van opslagsystemen voor elektriciteit in slimme energienetwerken, in combinatie met elektrisch rijden. Behalve onderzoek naar opslagmaterialen, vinden er ook veel activiteiten rond regelsystemen en integratie in netwerken en voertuigen plaats. Daarnaast vindt er onderzoek plaats naar opslagsystemen voor warmte in het kader van onderzoek naar energiezuinige, innovatieve bouwconcepten. Hogeschool Zuyd. Kenniscentrum, huisvest RiBuilt (Research Institute Built Environment of Tomorrow). Hieronder vallen de onderzoeksgroepen 'Nieuwe Energie' en 'Gebouwde Omgeving en Regionale Ontwikkeling'. Er wordt vanuit deze groepen gewerkt aan o.a. zonnecellen (Leerwerkbedrijf Solar Solutions), nieuwe bouwconcepten (de Wijk van Morgen), thermische opslagsystemen (o.a. het Groene Net). In de loop van 2012 wordt mogelijk een lectoraat "warmte-opslag" ingesteld. Het FOM - Instituut voor Plasmafysica Rijnhuizen is het zwaartepunt van het Nederlandse natuurkundig onderzoek naar kernfusie als energiebron en exploiteert internationale onderzoeksfaciliteiten. Op basis van deze ambities heeft FOM besloten haar instituut voor Plasmafysica Rijnhuizen uit te bouwen tot een instituut voor funderend energieonderzoek, onder de naam DIFFER (Dutch Institute for Fundamental Energy Research). Onderzoek naar Solar Fuels zal één van de zwaartepunten worden voor DIFFER. Voor een optimale inbedding in een academische omgeving is besloten het instituut te verhuizen naar de campus van de TU Eindhoven. Afbeelding 4.2: Eerste woning in 'de Wijk van Morgen', real-life laboratorium op het bedrijventerrein Avantis. Serie van vier innovatieve woningen, ontworpen en gebouwd door studenten van Hogeschool Zuyd. New-Energy-Works Pagina 19 van 45

20 Het programmabureau van het Innovatieprogramma Hightech Automotive Systems (HTAS), gevestigd op de Hightech Automotive Campus in Helmond speelt een coördinerende rol in de ontwikkeling van de Nederlandse automotive sector. De ontwikkeling van hybride en elektrische voertuigsystemen, inclusief de thema's energieopslag en intelligente energienetwerken spelen een rol binnen het programma van HTAS. De ambitie van HTAS is een omzetgroei in de sector te realiseren van meer dan 4 miljard en extra arbeidsplaatsen in 2017 ten opzichte van startjaar In 2007 bedroeg de omzet 12 miljard en bood de sector werk aan mensen. Energy Hills is een grensoverschrijdend netwerk in de regio Aken - Maastricht - Hasselt. Energy Hills verbindt bedrijven, kenniscentra en publieke instellingen op het gebied van energie, ten einde kennisoverdracht en innovatie in de regio te bevorderen. Zowel Hogeschool Zuyd als de RWTH Aachen (arbeitskreis Speicherung) zijn bij Energy Hills aangesloten. In totaal zijn er ca. 60 bedrijven en instellingen in het kader van deze Roadmap benaderd (in de afbeelding hiernaast met blauw rondjes aangegeven). Een overzicht van bedrijven en instellingen die, vanuit deze groep van 60, informatie hebben verstrekt danwel intensiever bij de Roadmap zijn betrokken, wordt in tabel 4.1 gegeven. Het is vrijwel zeker dat we niet alle relevante bedrijven hebben gesproken. De uitkomsten van deze initiële verkenning zijn echter geen eindpunt maar de start van een proces, waarbij er volop ruimte zal zijn voor partijen om activiteiten te ondernemen naar eigen inzicht en strategie. De meeste bedrijven waarmee contact is gelegd, bevinden zich in het MKB-segment. Er is duidelijk een clustering waarneembaar in de regio Eindhoven (hightech bedrijven, intelligente netwerken, automotive). In Zuid-Limburg zijn er relatief veel bedrijven rond zonne-energie geclusterd. In West- Brabant en Zeeland is vooral met partijen uit de procesindustrie gesproken. Er is hier o.a. een groot aanbod van restwarmte. New-Energy-Works Pagina 20 van 45

21 Bedrijf / instelling Plaats / regio Onderwerpen, thema's Arcadis Maastricht PCM, gebouwde omgeving Autarkis Almere PCM, TCS CCM Nuenen Vliegwielen, mobiliteit Delta Netwerkbedrijf Middelburg / Zeeland Intelligente netwerken, grootschalige energie-opslag DIFFER Nieuwegein / Eindhoven Solar Fuels, energieopslag in de volle breedte DSM Heerlen / Geleen-Sittard PCM, TCS, grondstoffen energie-opslag algemeen DOW Chemical Terneuzen Restwarmte, PCM, TCS, grondstoffen energie-opslag algemeen DWA Advies Ede / Bodegraven mobiele restwarmte, PCM, warmtenetwerken, warmteopslag Brainport Eindhoven "smart grid for local energy"; opslag van warmte, elektriciteit en stoffen Energy Hills Aken (Duitsland) Energieopslag in de volle breedte Enexis Den Bosch / Limburg / Noord-Brabant Intelligente netwerken, grootschalige energie-opslag Epyon (ABB) Eindhoven Elektriciteitsopslag, accu's, laadsystemen, intelligente netwerken Exendis Ede Innovatie opslagsystemen elektriciteit, Li-ion, voertuigladers Hogeschool Zeeland Vlissingen Duurzaamheid en water Hogeschool Zuyd Heerlen Energieopslag in de volle breedte HTAS Helmond Automotive, intelligente netwerken KEMA Consulting Arnhem Energieopslag in de volle breedte NPG Energy Aubel (Luik, België) Duurzame energie, brandstofcellen PRE Electronics Oosterhout Vermogenselectronica, regelsystemen voor opslagsystemen, elektrisch rijden, PVsystemen Provincie Limburg Maastricht / Limburg Warmte-opslag, intelligente netwerken, biobrandstoffen Provincie Zeeland Middelburg / Zeeland Warmte-opslag, intelligente netwerken, biobrandstoffen ProxEnergy Breda PV,, opslag, laadstations voor elektrische auto s, intelligente netwerken, virtuele lokale energiecentrale Rational Products Veghel / Zichem (Vlaams-Brabant, België) Intelligente netwerken, monitoring, regelsystemen voor duurzame energie Rockwool Roermond PCM, gebouwde omgeving Trianel Energy Maastricht OPAC TU Eindhoven Eindhoven Energieopslag in de volle breedte Zeeland Seaports Terneuzen Restwarmte, warmteopslag, innovatie ZEN Renewables Breda Zonne-energie, warmteopslag Tabel 4.1 Overzicht van bedrijven en instellingen die informatie hebben verstrekt danwel intensiever bij de Roadmap zijn betrokken New-Energy-Works Pagina 21 van 45

22 5 Kansen Energieopslag Zuid-Nederland 5.1 Uitgangspunten Energieopslag is een containerbegrip. Er zijn vele vormen en systemen beschikbaar, en in ontwikkeling. Om focus aan te brengen, zoomen we in op segmenten die kansrijk worden geacht voor de ontwikkeling van nieuwe bedrijvigheid in Zuid- Nederland. Om te bepalen welke segmenten dat zijn, hanteren we een aantal uitgangspunten. (Dit betekent overigens niet, dat technologieën die buiten deze uitgangspunten vallen, niet door specifieke bedrijven als relevant zouden kunnen worden aangemerkt) Relevant in nationaal/internationaal marktperspectief Het belangrijkste uitgangspunt voor selectie van de focusgebieden is, of er naar verwachting bedrijvigheid kan worden ontwikkeld. Wat is het business potentieel? Is er vraag naar het opslagsysteem? Hierbij kijken we niet alleen naar de regio, maar naar een breder kader. Zijn er afzetmarkten, binnen Nederland, wereldwijd? Voor sommige, klassieke, opslag technieken is er wereldwijd een grote markt (loodaccu's, buffervaten). Toch wordt het perspectief om voor deze technieken bedrijvigheid in Zuid- Nederland te ontwikkelen, niet groot geacht, gegeven de beperkte innovatie en vernieuwing in dit marktsegment. Voor andere technieken geldt, dat ze nog niet marktrijp zijn. Het marktperspectief kan dan afgeleid worden uit aandacht voor deze technieken binnen de Nederlandse, Europese en andere buitenlandse onderzoeks- en ontwikkingsprogramma's (VS, Japan). Verwachten we op basis van deze aandacht dat er binnen de zichttermijn van deze roadmap (5 tot 10 jaar) afzetmarkten kunnen worden gerealiseerd voor de betreffende techniek of ontwikkeling? Naast de ontwikkeling van bedrijvigheid richt de Roadmap zich op de ontwikkeling van kennis in de regio Zuid-Nederland. Ook hiervoor is relevantie van het focusgebied binnen de Nederlandse en Europese O&O programma's van belang, en het verwachte toekomstige marktpotentieel. New-Energy-Works Pagina 22 van 45

23 5.1.2 Passend bij de kenmerken van de regio De regio dient de juiste voedingsbodem te bieden voor het ontwikkelen van de energieopslagtechnologie. Deze voedingsbodem kan bestaan uit geografische of demografische omstandigheden, of de aanwezigheid van specifieke bestaande bedrijven en/of kenniscentra. Ook kan de aanwezigheid van een specifieke regionale markt de ontwikkeling van een opslagtechnologie als "launching customer" ondersteunen. Een uitsluitend regionale markt kan echter niet voldoende zijn voor het ontwikkelen van bedrijvigheid (zie eerste criterium). Als er in de regio andere lopende programma s of verbanden zijn, is dit een pre, waaruit het belang van de technologie afgeleid kan worden. Wel dient er aandacht aan besteed te worden dat de acties uit de Roadmap aansluiten bij deze lopende programma's, ter voorkoming van dubbelingen Eigen karakter Als laatste selectiecriterium hanteren we de factor "eigen karakter". Met de keuze voor de ontwikkeling van bedrijvigheid op een specifieke technologie zou de regio zichzelf op de kaart moeten kunnen zetten, om belangstelling van buiten de regio naar Zuid-Nederland te trekken. New-Energy-Works Pagina 23 van 45