Bron: https://npt.pmg.eu/nl/dossier/EPTbe2322W01_00/opinie-waterstofroute-of-uhvdc-net
WATERSTOFROUTE OF UHVDC-NET?
EFFICIËNT ENERGIETRANSPORT
Tot voor kort was ik overtuigd dat waterstof of ammoniak de belangrijkste
grootschalige energiedrager zou worden in de toekomst en ben ik nog steeds nauw
betrokken bij onderzoek in dit veld. Zo zeker ben ik niet meer van deze oplossing nu
ik me laatst verdiept heb in de mogelijkheden en kosten van hoogvermogenselektronica. Op een bierviltje kun je het namelijk het volgende uitrekenen.
In China ligt sinds 2018 een UHVDC (Ultra High Voltage Direct Current)
elektriciteitstransportkabel die op 1.1 miljoen volt 12 GW vermogen over 3.300 km
transporteert van Changji naar Guquan met slechts 10% verlies. Totale kosten
inclusief transformatoren: 5 miljard euro. De kosten voor een 12 GW
zonnepanelenveld zijn ca. 12 miljard euro. Dus voor 17 miljard euro kunnen we uit
de Westelijke Sahara 12 GW aan zonne-energie krijgen met 10% vermogensverlies
waar lokale omzetting naar waterstof en terugomzetting ca. 60% verlies oplevert. Dat
lijkt veel geld, echter in vergelijk met de 3 GW kerncentrale in het Verenigd
Koninkrijk, Hinkley Point C, waar de teller inmiddels na 11 jaar constructietijd al op
36 miljard euro staat, valt dit wel mee.
"Grootschalige, wereldwijde investeringen in een UHVDC-net en zonnevelden op
strategische plekken lijkt de beste weg voorwaarts"
Het grote probleem van zonne-energie, de dag-nachtcyclus, kan grotendeels
weggenomen worden zonder gebruik van enorme batterijcapaciteit: met ca. viermaal
de lengte van de Chinese UHVDC kan de afstand tussen Australië of de Verenigde
Staten met Europa overbrugd worden met slechts 35% vermogensverlies, nog
steeds veel beter dan de waterstofroute. De nachtstroom zal marginaal duurder dan
dagstroom zijn. Grootschalige, wereldwijde investeringen in een UHVDC-net, noord
zuid oost west, en zonnevelden op strategische plekken lijken dan ook de beste weg
voorwaarts, in plaats van investeringen in waterstofproductie, transportleidingen en
bulk waterstofconversie naar energiedragers als ammoniak, methanol of andere
koolwaterstoffen. De UHVDC-technologie is er al, gerenommeerde bedrijven als
ABB en Siemens waren betrokken bij de Chinese UHVDC-lijn die in 3 jaar (!) tijd is
aangelegd. Waarschijnlijk zal het voltage in de toekomst nog hoger kunnen zijn, met
nog hogere efficiëntie.
INTERNATIONALE SAMENWERKING
In 2050 verbruiken we op de wereld ca. 16 TW. Om dit geheel met zonne-energie op
te wekken zijn dan 53 Changji-Guquan projecten per jaar nodig. Met een kostprijs
van 1 biljoen per jaar is dit een zeer haalbaar doel. Ter vergelijking: de winst van
grote oliebedrijven in 2022 was 0,2 biljoen. Internationale samenwerking is daarbij
essentieel. Dit lukt redelijk voor grote projecten als ITER (45 miljard euro) en ISS
(100 miljard euro), dan zou dit voor iets dat zo belangrijk is toch ook moeten lukken,
toch?
Is elektrolyse dan in het geheel niet meer belangrijk? De omzetting van elektriciteit
naar waterstof, koolwaterstoffen, en ammoniak zal nog steeds zeer relevant zijn
maar voornamelijk voor de chemische toepassing, waarbij biomassa een belangrijke
grondstof is voor selectieve productie van complexere chemicaliën en de groei van
biomassa een prettige en natuurlijke reductie van CO2 in onze atmosfeer zal geven.
Voor energieopslag zou ik zeggen: nee!
Prof. dr. ir. John van der Schaaf is full prof. TU/e - leerstoel Intensified Chemical
Reactors (foto: Vincent van den Hoogen)