Power-to-Gas: Missing link in toekomstige energievoorziening

Vergelijkbare documenten
Energieopslag en flexibiliteit - kansen en onzekerheden

Rol(len) voor Power-to-Gas in de energievoorziening

EnergyNL2050, een serie van 4 bijeenkomsten, Korte uitleg over de bijeenkomsten. KIVI-E/USI energynl2050 UvU 13 /10/16

Uitdagingen en oplossingen voor waterstof als optie voor lange termijn energieopslag

Naar een hoogefficiënte en duurzame toekomstige energie-voorziening

Waterstofmobiliteit: status en uitdagingen

Waterstof. Hoe het kleinste element in het periodiek systeem een grote drijvende kracht vormt voor de energie- en chemische industrie transitie

Waterstofmobiliteit: status en uitdagingen

Nut en noodzaak van schaliegas vanuit energieperspectief

Perspectief voor klimaat neutraal en hernieuwbaar gas

OIL & GAS. Power-to-Gas. Regionale kans voor zelfvoorziening in energie?! Johan Holstein 07 maart maart 2014 SAFER, SMARTER, GREENER

Nut en noodzaak van schaliegas in Nederland

De rol van power-to-gas in het toekomstige Nederlandse energiesysteem

ECN TNO activiteiten systeemintegratie

Nationale Energieverkenning 2014

De rol van power-to-gas in het toekomstige Nederlandse energiesysteem

GROEN GAS HEEFT DE TOEKOMST en de toekomst begint nu

en uitdagingen voor de toekomst Pieter Boot, maart 2018

Power to gas onderdeel van de energietransitie

Amsterdam 9 mei 2017 Guy Konings, Joulz

Caro De Brouwer 27/11/2013

De ontwikkeling van Smart grids. Our common future. Prof.dr.ir. Han Slootweg. 30 september 2016

Agenda. 14:40 15:10 Pauze

Economische perspectieven voor waterstof invloed van elektriciteits- en gasmarkt en klimaatbeleid

STORAGE & INTEGRATION OF RENEWABLE ENERGY (SIRE)

In het hol van de leeuw?

Mondiale en Europese energie trends Uitdagingen, prioriteiten en kansen

6 Pijler 4: Het energietransportnetwerk gereedmaken

Energy2050NL Klimaatneutraal energiesysteem. Frans Rooijers - directeur CE Delft

Provinciaal klimaat- en energiebeleid: doelen, emissies, maatregelen. Robert Koelemeijer - PBL

CELSIUS* *Combined Efficient Large Scale Integrated Urban Systems. Roland van Rooyen Oubbol Oung Astrid Madsen

Wilt u warmte en elektriciteit. res-fc market

Energy2050NL Klimaatneutraal energiesysteem. Frans Rooijers - directeur CE Delft

Hernieuwbare Energie na Frans Rooijers - directeur CE Delft

Grootschalige introductie van micro wkk systemen. Harm Jeeninga ECN Beleidsstudies

Systeemintegratie en flexibiliteit: De veranderende mix van fossiele en hernieuwbare bronnen in de Nederlandse energievoorziening (Perceel 1)

Energievoorziening Rotterdam 2025

NEW BUSINESS. Guy Konings

WATERSTOF ESSENTIËLE BOUWSTEEN ENERGIETRANSITIE

Hoe verder na het energieakkoord?

Biomassa: brood of brandstof?

Deltaplan Waterstof. Heeft waterstof de toekomst? De zin en onzin, kansen en ontwikkelingen belicht. Dagvoorzitter: Eric Kouters

De opkomst van all-electric woningen

H-vision Blauwe waterstof voor een groene toekomst Alice Krekt, programmadirecteur Deltalinqs Cimate Program

Conferentie energie-opslag en -distributie

Wat vraagt de energietransitie in Nederland?

Grootschalige implementatie van zonnestroom in onze steden

De energie-infrastructuur van Zuid-Holland

Opslag van energie een verantwoordelijkheid of kans voor de zorg? Joris Ijzermans Business Unit Manager Energy Solutions Center

SETIS VOOR EEN KOOLSTOFARME TOEKOMST

Shell NL & Shell New Energies

Van visie naar doen. De rol van gas en Gasunie in de duurzame energievoorziening

Robbe Salenbien. Domeinverantwoordelijke thermische energiesystemen EnergyVille

Uitwegen voor de moeilijke situatie van NL (industriële) WKK

ENERGIE-INFRASTRUCTUUR IN HET ROTTERDAMSE HAVENGEBIED. Maart 2019

HOGE TEMPERATUUR OPSLAG VAN WARMTE IN DE ONDERGROND ONDERZOEK EN DEMONSTRATIE

Cluster Power to Gas

Klimaatneutrale gemeenten. Frans Rooijers - directeur CE Delft

Biomassa. Pilaar in de energietransitie. Uitgangspunt voor de biobased economie

Maarten Timmerman. Offshore Windenergie. Staalbouwdag / 2 oktober 2014

Evoluties in het energielandschap. Peter De Pauw

Ing. Marco J. Bijkerk, Manager innovative technologies Business development Remeha NWE

Ontwikkelingen op het gebied van Warmteopslag

Energie voorziening op weg naar duurzaamheid: biomassa? Chris Westra.

Net voor de Toekomst: samenvatting

De potentie van diepe geothermie voor de transitie naar duurzame energie. Technologische kansen voor de Nederlandse industrie

VERANDERENDE VERBINDINGEN ASSETMANAGEMENT VERBINDT NEDERLAND

Hoe snel verandert de energiemarkt?

Power to Power Energy management systems for local grids

All-electric voorbij, op weg naar 0 CO 2

De noodzaak van waterstof. InnoTeP 2017 Jochem Huygen.

De waterstofeconomie en Noord-Nederland

De Kromme Rijnstreek Off Grid in Hoe kan dat eruit zien?

CO 2 capture overview

De potentie van diepe geothermie voor de transitie naar duurzame energie. Technologische kansen voor de Nederlandse industrie

All-electric, al achterhaald voordat we begonnen zijn?

WELKOM BIJ PORT OF ROTTERDAM! Remco Neumann en Ankie Janssen 19 April 2018

Ontmanteling & Hergebruik in NL: Een gezamenlijke inspanning

FOSSIELE BRANDSTOFFEN

Europese en landelijke ontwikkelingen ter verbetering van medicijnonderzoek bij kinderen. Jos Gilissen. DCRF Jaarcongres-26Sep2018

Integratie van grootschalig windvermogen in het Nederlandse elektriciteitssysteem

De Energietransitie van de Elektriciteitsproductie

Transitie naar een duurzame elektriciteitsvoorziening en de rol van biomassa. Ir. Harry A. Droog

De kosten van de energietransitie, en: kansen voor de gasindustrie. Martien Visser Lector Energietransitie & Netwerken. Hanzehogeschool Groningen

Reactie op conceptrapport H2 dialoog. Marcel Weeda, Frank de Bruijn 16 maart, Integratie Workshop H2 Dialoog, Oisterwijk

Het KlimaatAkkoord (ieder z n opinie; hier is de mijne)

Waterstof, het nieuwe gas. Klimaatneutraal is de toekomst Frans Rooijers directeur CE Delft

Samen maken we Nederland aardgasvrij

Toelichting Instrument 5. Onderdeel Toolbox voor energie in duurzame gebiedsontwikkeling

De energietransitie: kansen grijpen kansen creëren

Het Energieakkoord: wat gaat het betekenen? Opzet, werkwijze Hoofdlijnen van de doorrekening Hernieuwbare energie Marc Londo Den Haag, 2 oktober

Energie. Gebruik, kosten & transitie. Frans Rooijers directeur CE Delft

PROEFTUIN VOOR HET EUROPESE ENERGIESYSTEEM VAN DE TOEKOMST

Gas op Maat. Postbus 250, 3190 AG Hoogvliet Rotterdam Telefoon +31(0)

De rol van gas in de Nederlandse energiehuishouding op de korte en lange termijn

De snelste route naar aardgasvrije wijken

Visie elektriciteitscentrale en biomassa in de toekomst

Komt CCS op tijd of haalt duurzame energie in? Pieter Boot Vijfde nationaal CCS Symposium 25 juni 2010

KCPK Jubileum, Nov 1, De Waterstof Bromide. Flow Batterij. Guido Dalessi, Elestor BV

Bijeenkomst 28 november Molen van Sloten Jan Scheepers

Transcriptie:

Power-to-Gas: Missing link in toekomstige energievoorziening Jeroen de Joode & Marcel Weeda Themamiddag Energieopslag Eersel, 20 juni 2013 www.ecn.nl

Hoofdboodschap P2G is niet alleen: een alternatief om het elektriciteitsysteem van benodigde flexibiliteit te voorzien P2G gaat ook over: de integratie van intermitterende, duurzame energiebronnen in het energiesysteem Het gaat om optimaal gebruik van energie uit wind & zon (niet om elektriciteit) Bij beoordelen van P2G business case is zowel elektriciteits- als breder energiesysteemperspectief relevant De economics van P2G laten zien dat er kansen zijn, al zullen verdere stappen in technologie-ontwikkeling nodig zijn

Inhoud 1. Uitdagingen voor het energiesysteem 2. Rol P2G in het energiesysteem 3. Economics van P2G 4. Lopende onderzoeksprojecten 5. Hoofdboodschap

1. Uitdagingen voor het energiesysteen

Uitdagingen voor het energiesysteem 1. Zekerstellen van toekomstige energievoorziening Verminderen importafhankelijkheid Anticiperen op depletie fossiele voorraden 2. Verminderen van luchtvervuiling NO X ; CO; SO 2 ; VOC; PM 10 / 2.5 3. Verminderen uitstoot broeikasgassen -20% in 2020-80% tot - 95% in 2050 Alle sectoren: Elektriciteit, Industrie, Transport, Tool box: Energy saving Wind Solar Biomass Hydro Tidal & wave Geothermal Fossil/CCS Dutch response Nuclear to the European Fusion Low Carbon Roadmap http://www.ecn.nl/docs/library/report/2011/o11076.pdf

Conclusie: Er is een brede mix van opties nodig Biomassa CO 2 -afvang en opslag Energiesysteem Energiebesparing CO 2 -vrije elektriciteitsproductie + electrificatie

Conclusie: Er is een brede mix van opties nodig Past goed in huidig energiesysteem (koolwaterstof; Biomassa dispatchable), maar beperkte beschikbaarheid. Echt volledig duurzaam? Cruciale optie voor kostenefficiente energietransitie. Maar ondanks Energiebesparing inspanningen dusver niet voldoende om stijgend energieverbruik te compenseren. Energiesysteem Vereiste voor toekomstige grootschalig gebruik van CO 2 -afvang fossiele en bronnen. Duur. opslag Opslagpotentieel? Maatschappelijke acceptatie? COKernenergie 2 -vrije acceptabele elektriciteitsproductie optie? Zon PV en wind + electrificatie (met name off shore) minder controversieel.

Conclusie: Er is een brede mix van opties nodig 1. Zekerstellen van toekomstige energievoorziening Verminderen importafhankelijkheid Anticiperen op depletie fossiele voorraden 2. Verminderen van luchtvervuiling NO X ; CO; SO 2 ; VOC; PM 10 / 2.5 3. Verminderen uitstoot broeikasgassen -20% in 2020-80% tot - 95% in 2050 Alle sectoren: Elektriciteit, Industrie, Transport, Tool box: Energiebesparing Wind Zon Biomassa Hydro Getijde-energie Geothermie Fossiel/CCS Nucleair Fusie

Toenemende behoefte aan flexibiliteit in elektriciteitssysteem Toename geïnstalleerde capaciteit wind & zon PV Toename variabiliteit elektriciteitsaanbod Bron: ECN

Bronnen van flexibiliteit Flexibele productie Vraagrespons (via smart grids) Interconnectie met buitenland Energieopslag

2. Rol P2G in energiesysteem

Elektriciteitsproductie Rol P2G in energiesysteem Elektriciteitssysteem H 2 als chemische feedstock in industrie (Aard)gassysteem Bron: ECN Energy Storage 2012, Luxembourg, 29 Feb 1 March 2012

Elektriciteitsproductie Rol P2G in energiesysteem Elektriciteitssysteem Electrolyse (P2G) H 2 als chemische feedstock in industrie WATERSTOF (H 2 ) Opslag, transport en distributie Het begint altijd met productie van waterstof (Aard)gassysteem Bron: ECN Energy Storage 2012, Luxembourg, 29 Feb 1 March 2012

Elektriciteitsproductie Rol P2G in energiesysteem Elektriciteitssysteem Electrolyse (P2G) Brandstofcelsystemen: Re-electrificatie H 2 als chemische feedstock in industrie WATERSTOF (H 2 ) Opslag, transport en distributie P2G als opslag voor elektriciteitssysteem (Aard)gassysteem Bron: ECN Energy Storage 2012, Luxembourg, 29 Feb 1 March 2012

Elektriciteitsproductie Rol P2G in energiesysteem Elektriciteitssysteem Electrolyse (P2G) Brandstofcelsystemen: Re-electrificatie H 2 als chemische feedstock in industrie Methanisering: 2H 2 + C = CH 4 WATERSTOF (H 2 ) Opslag, transport en distributie Bijmengen van H 2 : Vergroenen gas P2G in enge zin: waterstof gassysteem (Aard)gassysteem Bron: ECN Energy Storage 2012, Luxembourg, 29 Feb 1 March 2012

Elektriciteitsproductie Rol P2G in energiesysteem Elektriciteitssysteem P2G in brede zin: waterstof eindverbruikers H 2 voor hoge temperatuur warmtevraag industrie Electrolyse (P2G) Brandstofcelsystemen: Re-electrificatie H 2 als chemische feedstock in industrie Methanisering: 2H 2 + C = CH 4 (Natural) (Aard)gassysteem Gas grid WATERSTOF (H 2 ) Opslag, transport en distributie Bijmengen van H 2 : Vergroenen gas H 2 via (lokale) netwerk(en)) voor warmtevoorziening in gebouwde omgeving H 2 als brandstof in transportsector Bron: ECN Energy Storage 2012, Luxembourg, 29 Feb 1 March 2012

P2G: het brede concept Hoe energievormen te integreren die beschikbaar zijn op het verkeerde moment, op de verkeerde plaats en in een onhandige vorm? CONVERSIE TRANSPORT OPSLAG Een overschot aan elektriciteit bestaat alleen vanuit elektriciteitsvraagperspectief, ( overschot duurzame geproduceerde energie) Gas is niet noodzakelijkerwijs methaan / aardgas Vermijd gebruik van fossiele energiedragers door kleinverbruikers CO 2 is dan niet rendabel af te vangen P2G is meer dan alleen een bron van flexibiliteit voor elektriciteitssysteem Waterstof kan in potentie een grote rol spelen in eindverbruik van energie P2G is een route voor verduurzamen van diverse eindverbruik sectoren

3. Economics van P2G

Elektriciteitsproductie Wat is de waarde van duurzaam geproduceerde waterstof? Elektriciteitssysteem H 2 voor hoge temperatuur warmtevraag industrie H 2 als chemische feedstock in industrie Methanisering: 2H 2 + C = CH 4 (Natural) (Aard)gassysteem Gas grid Electrolyse (P2G) WATERSTOF (H 2 ) Opslag, transport en distributie Bijmengen van H 2 : Vergroenen gas Brandstofcelsystemen: Re-electrificatie H 2 via (lokale) netwerk(en)) voor warmtevoorziening in gebouwde omgeving H 2 als brandstof in transportsector Bron: ECN

Economics van P2G Kosten van elektriciteit Tegen welke kosten is elektriciteit beschikbaar? Dis is afhankelijk van de totale elektriciteitsproductie op een bepaald moment Overschot Bron: ECN

Economics van P2G Kosten van elektriciteit Kosten van waterstofproductie zijn lager bij een lagere elektriciteitsprijs Trendmatige ontwikkeling van belang voor perspectief P2G Bron: ECN op basis van cijfers APX-Endex

Economics van P2G Kosten van elektriciteit Toename van capaciteit wind & zon heeft impact op prijs-duur kromme Bron: DNV KEMA IIR P2G Seminar, Maart 2013

Bron: ECN Economics van P2G Productiekosten waterstof via electrolyse

Bron: ECN Economics van P2G Productiekosten waterstof via electrolyse

Bron: ECN Economics van P2G Productiekosten waterstof via electrolyse

Bron: ECN Economics van P2G Productiekosten waterstof via electrolyse

Economics van P2G Toegestane kosten vanuit verbruikersperspectief Is P2G een economische optie voor de eindverbruiker? Bron: ECN

Economics van P2G Toegestane kosten vanuit verbruikersperspectief Kosten CO2 uitstoot verhogen de potentiele ruimte voor P2G Bron: ECN

Economics van P2G Toegestane kosten vanuit verbruikersperspectief Bron: ECN Afhankelijk van het specifieke marktsegment kan potentiele ruimte verder toenemen

Economics van P2G Toekomstige ontwikkelingen? Bron: ECN Afname investeringskosten door leer- en/of schaaleffecten? Afname investeringskosten door leer- en/of schaaleffecten?

4. Lopende onderzoeksprojecten

P2G Systeemstudie Integrale analyse van NL energiesysteem: verkenning van mogelijkheden voor P2G op middellange en lange termijn Lessen voor lange termijn, strategische beslissingen door private en publieke partijen (i.e. R&D, infrastructuur investeringen, etc.) Duur project 1 jaar (start November 2012) In kader van TKI gas Project consortium: ECN en DNV KEMA 9 private partijen (Gasunie, Tennet, Alliander, Enexis, Siemens, Nuon Vattenfall, Taqa, Rotterdam Climate Initiative, Energy Valley)

EU project www.hyunder.eu Assessment of the potential, actors, and relevant business cases for hydrogen underground storage to support large scale integration of intermittent renewable energy in Europe 2 year project started June 2012 6 case studies (France, Germany, Netherlands, Romania, Spain, UK), supported by a wide range of affiliated parties Project consortium:

5. Hoofdboodschap

Hoofdboodschap P2G is niet alleen: een alternatief om het elektriciteitsysteem van benodigde flexibiliteit te voorzien P2G gaat ook over: de integratie van intermitterende, duurzame energiebronnen in het energiesysteem Het gaat om optimaal gebruik van energie uit wind & zon (niet om elektriciteit) Bij beoordelen van P2G business case is zowel elektriciteits- als breder energiesysteemperspectief relevant De economics van P2G laten zien dat er kansen zijn, al zullen verdere stappen in technologie-ontwikkeling nodig zijn

Dank voor uw aandacht Supported by: The research leading to these results has received funding from the European Union s Seventh Framework Programme (FP/2007-2013) for the Fuel Cells and Hydrogen Joint Technology Initiative under grant agreement nº (303417) 10. Power-to-Gas Systems Analysis Supported by: The research leading to these results has received funding from the Dutch Top Sector Knowledge and Innovation (TKI) Programme. ECN Westerduinweg 3 P.O. Box 1 1755 LE Petten 1755 ZG Petten The Netherlands The Netherlands T +31 88 515 49 49 F +31 88 515 44 80 info@ecn.nl www.ecn.nl Contact: Jeroen de Joode: Marcel Weeda: dejoode@ecn.nl weeda@ecn.nl