Windenergie omzetten in voorspelbare energie - met waterstof

Windenergie behoort tot de meest efficiënte bronnen van fossielvrije energie om de opwarming van de aarde te beperken en dit aandeel groeit snel. Momenteel is windenergie goed voor 17% van de totale energieproductie in Europa. Een verdere uitbreiding van dit aandeel wordt absoluut cruciaal geacht om de groene overgang te realiseren, aangezien de behoefte aan fossielvrije energie snel toeneemt.

Energie uit wind is echter weerafhankelijk. Windmolens produceren de meeste energie in de herfst en winter, wanneer de wind het sterkst is. En de productie varieert van dag tot dag, afhankelijk van hoe hard het waait. Nieuwe technologieën kunnen echter op korte termijn de weg vrijmaken voor klimaat- en kosteneffectieve systemen. Deze slaan de door windmolens geproduceerde energie op, zodat de energie gebruikt kan worden wanneer het niet waait. Dat is de boodschap van Thomas Hjort, Director of Innovation and Offshore Wind Development bij Vattenfall: "We moeten windmolens bouwen die direct waterstofgas produceren in plaats van elektriciteit. Deze waterstof moeten we dan opslaan, waarna we de energie kunnen gebruiken als het windstil is. Dit biedt geweldige mogelijkheden om meer fossielvrije en voorspelbare energie te produceren. En dat is absoluut cruciaal als we de groene transitie willen realiseren."

CO₂-uitstoot verlagen

De duurzame energiebron waterstof - gewonnen uit groene energie - is de sleutel tot de herstructurering van het energiesysteem in de EU en de rest van de wereld. Waterstof staat bekend als een krachtig middel voor de zware industrie, waaronder staalfabrieken, om de CO₂-uitstoot te verlagen. Maar daarvoor moet de jaarlijkse waterstofproductie naar schatting vervijfvoudigen en is jaarlijks zo'n 21.000 TWh elektriciteit nodig.

"Het is al mogelijk om met behulp van waterstofgas windenergie op te slaan. Koperen kabels transporteren de door offshore windmolens geproduceerde elektriciteit naar waterstofproductiefaciliteiten aan land. Aan deze aanpak kleven echter verschillende nadelen. Het omzettingsproces verbruikt relatief grote hoeveelheden energie en het is extreem duur. Windmolens bouwen die rechtstreeks waterstof produceren en het gas vervolgens via pijpleidingen overbrengen voor opslag op het land is aanzienlijk goedkoper én efficiënter", legt Hjort uit. "Daarnaast is de capaciteit van een gasleiding aanzienlijk groter dan een kabel die elektriciteit levert. Bovendien zijn de gasleidingen zelf aanzienlijk goedkoper dan de koperkabels die noodzakelijk zijn om elektriciteit te leveren."

Vattenfall heeft diverse onderzoeken uitgevoerd en met verschillende leveranciers samengewerkt om een proefproject van 8 MW op te zetten op een windpark in Aberdeen Bay in de Noordzee.

Productie opschalen

Er is momenteel veel aandacht voor offshore windenergie. De wind op zee is vaak sterker en consistenter dan wind op land, waardoor het mogelijk is om grotere en efficiëntere windparken te bouwen. Aangezien deze windparken ver van bewoond gebied worden gebouwd, zijn er ook minder belemmeringen voor de ontwikkeling van nieuwe windparken.

Thomas Hjort vindt met behulp van waterstof opgeslagen offshore windenergie een voorspelbare en klimaatvriendelijke energiebron - en dat in de niet al te verre toekomst. "De technologie bestaat al en we weten dat het werkt. De uitdaging is nu dat we de productie moeten opschalen om deze benadering economisch voordelig te maken. Dit moet parallel lopen met de toenemende vraag vanuit de industrie. Om te durven veranderen, moeten bedrijven dit als een asset beschouwen. Om de waarde van de troef te verhogen, moet echter eerst de vraag toenemen", besluit Hjort.

Lees meer over de rol van waterstof in de industriële transitie in Vattenfalls Annual and Sustainability Report 2022 (ENG).

Foto: Getty Images