Rr/(* groningen Martinll<eri<hof i2 Aan Provinciale Staten Postbus 6 i O 9700 AP Groningen 050 3i6 49 i i 050 3i6 49 33 Datum Briefnummer Zaaknummer Behandeld door Telefoonnummer E-mail Antwoord op Bijlage Onderwerp - 9 APR. 2013 2013-14,628/15/A,9, ECP 453409 D.W. Koppert (050)316 4863 d.koppert@provinciegroningen.nl 1 Statenbrief Power to Gas Geachte dames en heren, (/> 1. Aanleiding In de commissie Mobiliteit en Energie van 16 januari 2013 hebben wij u de toezegging gedaan informatie toe te zenden over het onderzoeksproject "Power to Gas (P2G)", dit naar aanleiding van het agendapunt "Energiemonitor", Middels deze brief willen wij u informeren over het onderwerp Power to Gas en het onderzoeksproject, O 2. Samenvatting Power to Gas (P2G) heeft de potentie een belangrijke schakel te worden in de energietransitie. Doordat er meer capaciteit aan duurzame energiebronnen wordt gerealiseerd, denk hierbij aan zonnepanelen en wind op land en zee, ontstaan er op zonnige en/of winderige dagen pieken in het duurzame energieaanbod. Het wordt steeds lastiger deze pieken in het elektriciteitsnet op te vangen. Dit probleem is in Duitsland nu al actueel, en wordt alleen maar groter helemaal nu Duitsland aan het begin staat van haar 'Energiewende", waarbij fossiele- en kernenergie versneld wordt uitgefaseerd ten behoeve van duurzame bronnen, P2G is een methode om van elektriciteit waterstof te maken, door middel van elektrolyse. Waterstof kan als opslagmedium worden gebruikt, is een basisgrondstof voor de chemische industrie, maar kan ook verder worden verwerkt tot methaan en in het gasnet worden bijgemengd. Het omzetten naar methaangas zou een optie kunnen zijn om het overschot aan elektriciteit op te slaan. Door gebruik te maken van het samenwerkingsproject NEND (Nachhaltige energie Nederland Duitsland) kan kennis uit Duitsland op dit gebied worden ontsloten. De kansen voor Groningen zijn groot: we liggen centraal voor aanlanding van energie van wind op zee, hebben sterke connectie met het Duitse elektriciteitsnet, een groot chemieduster en een centrale positie in het Europese gasnet. Er moet nog veel kennis worden ontwikkeld, technieken onderzocht en innovatieve pilots en demo's worden uitgevoerd, om P2G te ontwikkelen als thema. Het 06-HB-SG-001 ivest voor dienstverlening.
voorliggende project is de eerste stap om voor de provincie Groningen beleid te gaan vormgeven omtrent P2G. 3. Leeswijzer In deze brief geven wij een korte toelichting op de techniek P2G, gaan wij in op de inhoud van het programma NEND en het voorliggende onderzoek en sluiten wij af met vooruitblik op de verdere ontwikkeling van dit thema. 4. Inhoud Power to Gas (P2G) Power to Gas kan schematisch als volgt worden weergegeven: POWER-TO-GAS-VERFAHREN Wasser Kohlendioxid ErdgaspipeHne H.O CO, Wasserstoff Sauerstoff l ^ ^^ k ^ Bij een groot opgesteld vermogen van duurzame energie (met name zon- en windenergie) zal onder gunstige weersomstandigheden het elektriciteitsnet onvoldoende capaciteit hebben om de opgewekte duurzame elektriciteit te transporteren. Gekozen kan worden om deze elektriciteit te gebruiken om water (H2O) middels elektrolyse te splitsen in waterstof (H2) en zuurstof (O2). Waterstof is een bruikbaar product in de chemische industrie, maar kan ook als energiedrager en opslagmedium worden gebruikt om de productiepieken op te vangen. Wat echter een interessante vervolgstap is, om te bezien of CO2 (bijvoorbeeld uitgestoten door grote industrieën) toegevoegd kan worden aan de waterstof om zo methaan (CH4) te creëren. Dit wordt methanisering genoemd. Dit methaan kan vervolgens worden bijgemengd in het gasnet. NEND en P20 NEND (Nachhaltige Energien NiedeHande Deutschland ) is een Interreg IVaproject over duurzame energie. De provincie Groningen is lead partner van het project. Binnen NEND werken overheden, bedrijven en kennisinstellingen uit de Eems Dollard Regio (EDR) samen rondom de thema's: energiebesparing, duurzaam bouwen, biomassa uit landschap en zonne-energie. Totale projectomvang is 7.5 min., waarvan de provincie Groningen 850.000 co-financiert. Het programma loopt tot 30 september 2013. Doel van NEND is grensoverschrijdend samen te werken en kennis uit te wisselen. Duitsland staat voor een van de grootste uitdagingen ooit: de Energiewende, Binnen 10 jaar wil Duitsland volledig over stappen naar groene stroom. Het ingenieursbureau INTIS uit Lathen is de 'groene' poot van het Duitse ingenieursbureau labg (www,iabg.de). Dit bureau is één van de motoren van de
Duitse Energiewende, INTIS beschikt in Lathen overeen proefopstelling waarop de P2G - technologie wordt getest. INTIS heeft samen met het Nededandse Royal HaskoningDHV (locatie Groningen) een subsidie bij NEND aangevraagd voor verder onderzoek naar deze technologie. De technische oplossingen van hoofdonderdelen van de P2G-technologie zijn bekend. Het is echter nog niet bekend of deze technologie ook op de schaal van meer dan 250kW zuinig en betrouwbaar functioneert. Ondanks dit technische aspect is de verwachting dat de P2G-technologie enorme mogelijkheden biedt voor de opslag en het transport van grote hoeveelheden duurzame energie, wat zal resulteren in een verdere afname van de C02-emissie, Het onderzoek is niet alleen technisch van aard maar er zullen ook de relevante spelers in kaart worden gebracht. De provincie Groningen heeft als trekker van NEND een subsidie voor een haalbaarheidsstudie rond de "P2G"-technologie toegekend. Dit omdat P2G een veelbelovende technologie is als het gaat om een oplossing te vinden voor de opslag van duurzame elektriciteit uit windenergie en de hergebruik van schadelijk CO2. Binnen NEND zijn onderzoek naar innovatieve technieken en toepassing daarvan speerpunten en is uitwisseling van de verworven kennis aan de Duitse en Nededandse zijde heel belangrijk. Door de NEND-subsidie zal deze kennis naar het Noord-Nederland worden gehaald en is het mogelijk voor de lokale spelers van dit potentieel gebruik te maken. De uitkomsten van het onderzoek worden eind mei verwacht. Verdere ontwikkeling Wij zien in de ontwikkeling P2G kansen voor ons energie- en economisch beleid. Binnen het topsectorenbeleid van de Rijksoverheid is P2G ondergebracht onder het thema gas. Hierin kunnen wij, mede met de informatie uit de NEND-studie, op aanhaken en Groningen hierbinnen positioneren. Dit werken wij uit in een visie die na de zomer gereedkomt. 6. Afsluiting Wij vertrouwen erop u hiermee voldoende te hebben geïnformeerd. Hoogachtend, Gedeputeerde Staten van Groningen:, voorzitter., secretaris. Bijlagen: Nr. Titel Bijgevoegd Ter inzage in de Statenkast 1 Onderzoeksopzet P2G studie INTIS en Royal Haskonig DHV X
Projectplan 1. Omschrijving project Het uitvoeren van een studie naar de gereedheid en beschikbaarheid van P2G-technologie als methode om overschotten aan duurzame energie op te slaan en de uitstoot van C02-broeikasgas te verbeteren. 2. Doelstellingen De resultaten van dit project verschaffen zo objectief mogelijke informatie over de gereedheid en beschikbaarheid van de technologie en de bereidheid van markten om de P2G-technologie op kleine en grote schaal in Duitsland en Nederland toe te passen. 3. Aanpak en resultaten Om de bovengenoemde projectdoelen te bereiken, zullen de volgende stappen ondernomen worden: 1. Literatuuronderzoek Er zal passend literatuuronderzoek plaatsvinden voor het verkrijgen van de gegevens die nodig zijn voor de uitvoering van deze studie. Het onderzoek zal zich richten op de mogelijkheden van P2G-technologieën binnen de huidige en toekomstig voorschriften op het gebied van energieverstrekking en de beschikbaarheid van hulpbronnen. 2. Driveranalyse De 'drivers' die we willen onderzoeken hangen vooral samen met de beperkte beschikbaarheid van natuudijke hulpbronnen en de uitstoot van broeikasgassen als gevolg van de energieproductie. Verder zal rekening gehouden worden met de beschikbaarheid van duurzame energiebronnen en het feit dat die op dit moment niet wordt opgeslagen. De volgende 'drivers' zullen worden geanalyseerd: Er zal een overzicht geraadpleegd worden van actuele gegevens met betrekking tot de levensduur van wereldwijd beschikbare olie-, steenkoolen gasvoorraden en de verwachte kosten voor het leveren van die voorraden. De uitstoot van broeikasgassen draagt bij aan de opwarming van de aarde. CO2 is een van de gassen die broeikaseffecten veroorzaken. Er zal onderzoek worden gedaan naar het gebruik daarvan voor Power to Gasomschakelingstechnologieën en de daaruit voortvloeiende mogelijkheden voor C02-reductie. De C02-voetafdruk van producten en diensten wordt in de toekomst een belangrijke marketing- en verkoopfactor. Het belang daarvan voor de industrie zal aan de hand van enkele voorbeelden worden onderzocht. Als gevolg van de aanhoudende groei van duurzame energie is een te grote energieproductie een algemeen verschijnsel geworden, een ontwikkeling die naar verwachting alleen nog maar verder zal toenemen.
Er zal worden aangegeven hoeveel duurzame energie er te veel wordt geproduceerd en hoe die hoeveelheid zich verhoudt tot de totale energieproductie, en er zal een voorspelling voor 2030 en 2050 worden gedaan. Er zal onderzoek worden gedaan naar de opslagcapaciteit die nodig is voor de actuele en toekomstige vraag naar elektnciteit. Er zal worden onderzocht welke bijdrage de P2G-technologie mogelijk aan de energieopslag kan leveren. De huidige capaciteit van het elektriciteitsnet in Duitsland en in Nededand zal worden onderzocht en op basis van de inzet van duurzame energie zal een voorspelling worden gedaan over de vraag in 2050. Er zal onderzoek worden gedaan naar het gebruik van het gasleidingennet als indirect alternatief voor energietransport via het elektriciteitsnet. Verder zal worden onderzocht of het gas dat door middel van de P2Gtechnologie wordt geproduceerd, kan worden geclassificeerd als duurzaam gas ("groen gas"). Aan de hand van enkele voorbeelden zal worden onderzocht in hoeverre verantwoord ondernemen en bestuur een 'driver' kunnen worden voor de toepassing van Power to Gas-technologieën. Er zal worden onderzocht hoe deze drivers het politieke en maatschappelijke debat in Duitsland en Nederland beïnvloeden. De 'drivers' zullen in deze studie zoveel mogelijk worden gekwantificeerd. Het effect van deze 'drivers' in Duitsland en in Nededand zullen worden besproken. 3. Power to Gas-technologie en een vergelijking van opslagtechnologieën De CH4-productietechniek zal worden beschreven, alsmede de voorschriften met betrekking tot het voor het proces benodigde inputmatenaal betreffende hoeveelheden, kwaliteiten beschikbaarheid. De verwachte mogelijkheden voor energieopslag en -distributie zullen in technische en economische zin worden vergeleken met de eigenschappen van bestaande opslagtechnologieën en -faciliteiten, zoals pompcentrales voor hydro-elektriciteit, CAES en opslagkoepels voor synthetisch aardgas. Er zal een overzicht worden gegeven van C02-bronnen voor de productie van SNG (CH4), Daarbij zullen kwaliteiten en kwantiteiten worden besproken en zullen de belangrijkste voor- en nadelen op een rijtje worden gezet. De rol van de markt voor de balancering van energie ('Regelenergiemarkt') zal worden besproken, 4, SWOT-analyse Op basis van de uitkomsten van de driveranalyse en de bespreking van technische oplossingen zal een SWOT-analyse worden uitgevoerd voor Duitsland en Nederland. Wij zullen een algemene SWOT uitvoeren en specifieke aanpassingen aanbrengen voor Nederland en Duitsland.
5, Businesscases De laatste stap in ons project is het opzetten van kwalitatieve businesscases. Die businesscases zijn bedoeld om meer inzicht te krijgen in de haalbaarheid van het concept, rekening houdend met externe technische en niet-technische aspecten. Er kunnen businesscases worden gemaakt voor verschillende toepassingsstrategieën. Ons voorstel is om vier businesscases te ontwikkelen: Kleinschalige toepassing van PtG in Duitsland (case 1) en in Nededand (case 2). De technologie wordt op kleine schaal toegepast bij leveranciers van energie en pure CO2. De case wordt ontwikkeld voor Duitsland en Nededand, Grootschalige toepassing van PtG in Duitsland (case 3) en in Nededand (case 4), In deze gevallen wordt de technologie toegepast met gebruikmaking van pure CO2 afkomstig van grote industrieën en grote energieoverschotten afkomstig van grootschalige windenergieprojecten, Niet-technische aspecten belasting-/subsidiestelsels (huidig model die van toepassing is op de windturbines); gecombineerde beschikbaarheid (locatie en tijd) van CO2, overschot aan elektrische energie en teruglevermogelijkheid; wanneer er een overschot aan energie beschikbaar is, moet er gelijktijdig CO2 beschikbaar zijn; verwachting windenergie 2020-2050 (wind versus fossiele brandstoffen, verwacht overschot aan elektrische energie, piekladingen, seizoenschommeling enz.); contractuele aspecten betreffende de teruglevering van methaan en de tariefstructuur voor de teruglevenng van windenergie aan het landelijke elektriciteitsnet met het oog op energieoverschotten; projectfinanciering en mogelijke partners; concurrerende initiatieven (beter toezicht op bestaande elektriciteitscentrales); wettelijke zaken; politieke context. Technische aspecten locatie-eisen (bijv. beschikbaarheid CO2, teruglevermogelijkheid) de huidige energie-infrastructuur; puurheid CO2; verwachte ontwikkelingen betreffende het landelijke elektriciteitsnet. Er zal rekening gehouden worden met de technische haalbaarheid en de belangrijkste technische obstakels van het PtG-concept zelf of PtG: duurste aspecten; technisch meest complexe aspecten; verwachte investeringskosten en bedrijfskosten (OPEX, CAPEX); algehele efficiëntie van de technologie (eff. = energie-input elektriciteit/energie-output methaan); kosten in euro's per geproduceerde Nm3 methaan (huidige versus verwachte kosten 2020-2050).
Onderzoeksresultaten: samenvatting van actuele en toekomstige 'drivers' voor de toepassing van P2G-technologie; technische beschrijving van P2G-technologie en overzicht van bestaande opslagfaciliteiten met vergelijkbare capaciteit; SWOT-analyse met betrekking tot de toepassing van Power to Gas; Business cases voor gecentraliseerde (grootschalige) en gedecentraliseerde (kleinschalige) toepassingen; overzicht van mogelijke belanghebbenden en interviews met vooraf geselecteerde belanghebbenden, die zo goed mogelijk aansluiten bij de business case; beknopt verslag met conclusies.