Van fossiele brandstoffen naar waterstof: de overgang

Transcriptie

1 ECN-RX Van fossiele brandstoffen naar waterstof: de overgang Jan Willem Erisman Daan Jansen Marcel Weeda ECN Opendag, mei 2005 Mei 2005

2 Van fossiele brandstoffen naar waterstof: de overgang Jan Willem Erisman Daan Jansen en Marcel Weeda Schoon Fossiel Inhoud presentatie De luxe van fossiele brandstoffen Waarom willen we er vanaf? Beleid en transities De (on)mogelijkheden van waterstof Drie ideeën voor invulling transities

3 Wij houden van energie! De wereld draait op fossiele brandstoffen Hydro Nucleair Steenkool Aardolie Aardgas

4 Is dat een probleem? 1. Voorraden raken op? 2. Milieu en klimaateffecten? 3. Voorzieningszekerheid en politieke onstabiliteit. Hoe staat het met de voorraden? IEA WORLD OIL PRODUCTION ASPO: het einde is in zicht IEA: er is nog ruim voldoende

5 Energievoorraden Totale energie voorraad Wereld gebruik per jaar Olie Gas Uranium kolen Jaarlijkse zonenergie De temperatuur stijgt als gevolg van broeikasgassen

6 De effecten zijn reeds zichtbaar Arctic sea ice, 1979 Arctic sea ice, 2003 Bron: NASA Andere milieu effecten Los Angeles Luchtkwaliteit Verzuring Vermesting Reststoffen problematiek Verspreiding Bodemverontreiniging Paris Rotterdam Londen, 1952

7 De uitdaging: richting geven aan de transitie naar DE CO 2 -eq. [Mton/jaar] NMP-4 doelstelling: Vermijden energieverbruik Hernieuwbaar Efficienter gebruik fossiele br. CO 2 afvangst en opslag Inclusief: 80-90% NO x 80-90% SO % VOS 85-95% fijn stof 75-85% NH 3 bodem/afval verspreiding Samenvatting Voorlopig voldoende voorraad Zichtbare klimaat en milieueffecten Duurzaam is meer dan CO 2 10% hernieuwbaar = 90% fossiele brandstoffen Schoon Fossiel is prominent onderdeel in de transitie naar duurzame energievoorziening: Efficiënte en schone inzet fossiele brandstoffen Waterstof als transitiebrandstof

8 Transities 100% 90% 80% 70% 60% 50% 40% 30% 20% 10% 0% 2000 BC ? Transitie Brandstof: voedsel kolen, olie, gas waterstof? Brandstofcel Verbrandingsmotor Stoomturbines Stoommachines windmolens waterkracht Dieren menskracht Belofte waterstofeconomie (met BC) Nul emissie technologie (niet alleen CO2) Opslagmedium Beschikbaar uit diverse bronnen Synergie mobiel en stationaire toepassingen Anders dan meer van hetzelfde: technologische innovaties Transitie naar duurzame energie Barrières voor introductie Ontwikkel- en introductiekosten Productiekosten waterstof o.a.door rendementsverlies Opslag en logistieke infrastructuur Veiligheidsbeleving

9 Voorbeelden gebruik waterstof Portable Centrale energievoorziening Vervoer Micro-wkk De waterstof economie ENEA

10 Transitie en infrastructuur Kabinet HR-ketel Auto Electriciteitcentrale Leidingnet/infrastructuur Levensduur in jaren Transitie mbv waterstof Waterstof productie uit fossiele brandstoffen met CO 2 afvangst Ontwikkeling van industrieën, nieuwe technologieën en toepassingen (innovaties met waterstof) Creëer demonstratieprojecten Creëer waterstof infrastructuur gebaseerd op reële concepten, systeemstudies en ketenrendementen en afgestemd op elektriciteitsinfrastructuur. Faseer fossiele brandstoffen uit in ruil voor duurzame bronnen (zon, wind, biomassa, water).

11 Drie innovaties in Nederland 1. Waterstof op Texel 2. Rotterdam als CO 2 stripper 3. Waterstof en infrastructuur Een uniek Demonstratieproject Waterstof op Texel

12 Waarom Texel? Duurzame bronnen aanwezig Waterstof op Texel In het jaar 2030 wenst Texel een volledig zelfvoorzienende energiehuishouding Op basis van duurzame bronnen Biomassa Wind Zon Getijde Texel is Transitie Eiland Grote zichtbaarheid Ideaal gebied voor versnelde transitie Gesteund door Gemeente Gesteund door Provincie Noord Holland Ondernemersmentaliteit Enthousiasme tot innoveren Texel is vooruitstrevend Mogelijkheid tot unieke zelfstandige duurzame energiehuishouding Voorbeeldfunctie 1 miljoen bezoekers per jaar Waterstof op Ecomare Waterstof op Texel Centrum voor Wadden en Noordzee op Texel Bezoekerscentrum bezoekers per jaar Toepassing van waterstof op EcoMare: Combinatie van FC warmtekracht systeem, een waterstoftankstation en FC voertuig(en): Een complete H 2 infrastructuur op Texel!

13 Rotterdam: de CO 2 stripper en de transitie naar waterstof Electriciteit à Olie Kolen à Biomassa Waterstof à CO 2 â De derde Maasvlakte Rotterdam: de grootste CO 2 haven van de wereld 25 Mton kolen 100 Mton ruwe olie

14 Rotterdam: de grootste CO 2 haven van de wereld 2 Mton H 2 â ã Kolen: 15 Mton CO 2 Olie: 50 Mton CO PJ kolen 4300 PJ ruwe olie Centreer kolencentrales Kolen: 3 Mton H 2 Olie: 20 Mton H 2 â 20 Mton H 2 (in de vorm van NH 3 ) Kolen: 50 Mton CO 2 Olie: 200 Mton CO 2 â Opslagcapaciteit: Mton, zonder Slochteren: transitie > 40 jaar Waarom doen? Rotterdam grootste CO 2 haven van de wereld Veredeling en vergroening energiestromen: transitie van kolen naar biomassa? Milieuwinst (70-80% reductie CO 2 ; schone inzet waterstof vervoer) Ammoniak als transportbrandstof over grote afstanden/grote hoeveelheden Economisch aantrekkelijk, het voorbeeld voor kolen: Kosten (miljard euro): Productie van H 2 met CO 2 afvangst en opslag 2,5 mld H 2 infrastructuur? Inkomsten H 2 voor brandstofcelvoertuigen (benzineprijs) 3,0 mld CO 2 credits (20 euro/ton CO 2 ) 0,7 Verlaging milieukosten (klimaat, fijn stof, verzuring,..)? Mogelijke start en groei waterstof infrastructuur

15 Mogelijke groei van een H 2 infrastructuur Energie en ruimtelijke ordening Ruimtelijke indeling Nederland: Energie(infrastructuur) is geen ordenend principe Water Natuur Steden Knooppunten

16 Transitie projecten H 2 : een verbinding H2 transitie site Waterstofwijk Noord en CUTE bussen Schoon gas in de wijk Rijnmond WEXTEX Texel transitie eiland Vlieland Bijmengen waterstof Almere Wind en waterstof Kennisland Lokaal waterstof Arnhem Leeuwarden waterstofwijk ORDE op Neeltje Jans Waterstof transport en gebruik Apeldoorn Waterstof Voor Limburg Conclusies Schoon Fossiel (Waterstof productie met CO 2 afvangst) is noodzakelijk Waterstof is een mogelijke optie voor versnelling transitie Start de transitie in Rotterdam en met regio-experimenten: zorg voor de verbinding Kijk goed naar ketenrendementen!