Op 53 kilometer van de Nederlandse kust verrijst binnen enkele jaren het windenergiegebied Hollandse Kust West. Verdeeld over twee kavels van in totaal 176 vierkante kilometer gaan windmolens het Nederlandse elektriciteitsnet 1,4 gigawatt (GW) schone stroom leveren. Dat is hard nodig: de overheid heeft als doel gesteld om in 2030 al 21 GW aan offshore wind te produceren. In 2050 moet dit omhoog naar maar liefst 70 GW.

Die enorme ambitie op het gebied van offshore windenergie stelt de overheid, plannenmakers en uitvoerders voor een complex trilemma. Enerzijds vanwege de benodigde ruimte voor het winnen van die enorme hoeveelheid offshore wind en de integratie daarvan binnen het totale energiesysteem. Daarnaast is er de uitgesproken opdracht om de ecologisch sterk verschraalde Noordzee te revitaliseren met grotere natuurbeschermingsgebieden. En in de derde plaats moet er op zee ook genoeg ruimte blijven voor alle andere zeegebruikers, zoals vrachtvaart, pleziervaart, visserij en zandwinning.

Planmatige systeemaanpak

De complexiteit van die uitdaging vraagt om een integrale en planmatige systeemaanpak, vindt Joël Meggelaars. Meggelaars is senior manager Regulatory Affairs & Stakeholders bij het Deense Ørsted, wereldwijd marktleider in de ontwikkeling en bouw van offshore windparken. Ørsted pleit voor een sterke systeemintegratie. ‘Willen we serieus werk maken van CO2-neutrale industrie langs de Nederlandse kust, dan moeten we offshore windparken niet langer benaderen als op zichzelf staande projecten die we aan het e-net koppelen, maar als deel van een systeem van energieopwekking, waterstofproductie en -opslag, fijnmazige distributie en smart netbeheer dat continu vraag en aanbod balanceert.’

‘Willen we serieus werk maken van CO2-neutrale industrie langs de Nederlandse kust, dan moeten we offshore windparken niet langer benaderen als op zichzelf staande projecten’

Groene stroom, groene moleculen

Een voorbeeld van zo’n geïntegreerde aanpak presenteerde Ørsted vorig jaar. Samen met het North Sea Port-cluster van samenwerkende Zeeuwse en Vlaamse havens (Gent, Vlissingen, Terneuzen) introduceerde het “SeaH2Land”. Kern van dat plan is de bouw van een 2 GW offshore windpark in de Noordzee en een 1 GW elektrolyser op land. Die laatste splitst met duurzame stroom water (H2O) in waterstofgas (H2) en zuurstofgas (O2). Beiden zijn bruikbaar als energie en brandstof voor de industrie, zoals het in North Sea Port gevestigde ArcelorMittal, Yara, Dow Benelux en Zeeland Refinery. Deze bedrijven gebruiken nu nog fossiele brandstoffen, zoals aardgas als grondstof en brandstof, de raffinaderij, en nafta in de productieprocessen. Met groene stroom en groene moleculen kunnen ze dat verduurzamen en hun productie CO2-neutraal maken.

Die combinatie van groene stroom en groene waterstof is volgens experts een gouden duo. Meggelaars: ‘Op dagen met veel zon en veel wind produceer je veel elektriciteit, meer dan de gebruikers vragen. Zet je het overschot om in waterstofgas, dan kun je dat leveren aan de industrie of opslaan voor later. Zo gebruik je alle elektriciteit optimaal en houd je bovendien de prijzen stabiel.’

Het vinden van oplossingen begint bij het stellen van belangrijke vragen

Een wereld die volledig draait op groene energie. Dat is de visie waar Ørsted in gelooft. Maar er zijn ook de nodige vragen over hoe en wanneer we deze wereldwijde overstap op groene energie het beste kunnen maken. Het vinden van de juiste oplossingen voor deze vragen begint door ze te identificeren en te stellen, zoals in dit artikel. Ga naar Orsted.nl/nederland en doe mee met het stellen van die belangrijke vragen.

Distributienetwerk

Voor het vervoer van die waterstof is een goed en snel distributienetwerk nodig dat het gevormde H2-gas snel en soepel naar de afnemers kan brengen. Zo’n netwerk kan eerst klein en lokaal zijn, bijvoorbeeld in het havengebied waar de elektrolyser staat. Maar grootschalige toepassing vraagt ook om een groot netwerk. Daarom bouwt Gasunie daarvoor aan de zogeheten ‘Hydrogen Backbone’: een leidingnetwerk dat vanaf 2028 alle grootste industriële clusters in Nederland met elkaar verbindt, als ruggengraat van de Nederlandse waterstofinfrastructuur, en na 2028 zelfs internationaal. ‘De eerste leidingen zijn daarvoor al gelegd in het Zeeuws-Vlaamse havengebied en verdere uitbreiding staat op de rol: richting Rotterdam, Amsterdam en IJmuiden en op termijn zelfs de Eemshaven. Via zo’n netwerk kun je al die groene energie efficiënt verdelen onder de afnemers of opslaan in bijvoorbeeld zoutcavernes. Als je dat intelligent aanstuurt, kun je realtime bepalen hoeveel duurzame elektriciteit je afnemers nodig hebben en hoeveel je kunt omzetten in waterstof voor later gebruik.’

‘Om de helft van het industriële waterstofverbruik in 2030 te kunnen vergroenen is minstens 9 GW elektrolysecapaciteit nodig. De grootste elektrolyser ter wereld is nu maar 20 MW’

50 procent groene waterstof in 2030

De ambitieuze doelstellingen vragen om een grootschalige aanpak. ‘Om de helft van het industriële waterstofverbruik in 2030 te kunnen vergroenen is minstens 9 GW elektrolysecapaciteit nodig’, weet Meggelaars. ‘Zoveel hebben we nog lang niet; vooralsnog is de grootste elektrolyser ter wereld maar 20 MW. In Nederland liggen er inmiddels wel projecten op de tekentafel voor 100 tot 200 MW. Zonder deze projecten kan er geen groei naar GW-schaal plaatsvinden. Er moet dus snel een eerste schop in de grond.’

Haast hebben ook de onderzoekers van CE Delft. Zij concludeerden in een recent rapport dat het Europese doel van vijftig procent groene waterstof in 2030 haalbaar is mits we nu direct beginnen. De benodigde windcapaciteit wordt geschat op 15 GW, de verwachte groene waterstofvraag in de industrie tussen 80 en 130 petajoule (PJ). Om die te maken, is een enorme extra inspanning nodig in de keten van energieopwekking, elektrolyse en import.

‘De wil is er én het is technisch mogelijk. Nu is het een kwestie van uitrollen, opschalen en gasgeven’

Veel basisindustrie

Rob Kreiter, bij de Topsector Energie directeur van Topconsortium Kennis & Innovatie (TKI) Energie en Industrie, schrikt niet van die cijfers. Topsector Energie is een publiek-privaat samenwerkingsverband dat de drijvende kracht is achter innovaties voor een duurzaam, betrouwbaar en betaalbaar energiesysteem. Als initiator van zulke innovaties voor de Nederlandse industrie, zoals elektrificatie, werkt hij er dagelijks mee. ‘Nederland is relatief een grootverbruiker van energie, zeker vergeleken met buurlanden als Denemarken of Duitsland. Door onze ligging aan zee hebben we veel havens én veel basisindustrie waar ruwe grondstoffen worden opgewerkt. Staal uit ijzererts, chemicaliën uit aardolie… Zulke processen vreten energie. Om één kraakfabriek te voeden, heb je al twee tot drie 700 MW windparken nodig. Dat is één tot anderhalf keer Hollandse Kust West.’

(Tekst gaat verder onder het kader)

Luister de podcastserie Voor de Wind

Wil je nog meer antwoorden op veel gestelde vragen over windenergie? Luister dan ook naar de podcastserie Voor de Wind. In deze serie gaan Marijke Roskam en co-host Rene Lindenboom (Ørsted) in gesprek met verschillende experts. Luister hieronder meteen naar jouw favoriete aflevering.

Naast veel energie vraagt de transitie ook veel investeringen en radicale innovaties. ‘Het aanpassen van alle processen voor elektrificatie, overschakelen op minder milieubelastende of duurzame grondstoffen - denk aan biomassa of plasticafval als basis voor kunststofproductie - én het ombouwen van de daarbij gebruikte installaties kost miljarden per complex. En zijn bijvoorbeeld zes raffinaderijen in Nederland, plus drie chemische kraakfabrieken voor kunststof, en twee producenten van kunstmest. Dus reken maar uit.’ Positief is volgens Kreiter dat de grote industrieën de principekeuze hebben gemaakt dat ze wíllen overschakelen op hernieuwbare energiebronnen. ‘De wil is er én het is technisch mogelijk. Nu is het een kwestie van de innovaties in samenwerking met partners bijvoorbeeld de elektriciteitssector tot stand brengen, uitrollen, opschalen en gasgeven. Dat proces vraagt naast technische innovaties, ook sociale, juridische en beleidsmatige innovatiestappen.’

Energietransitie begint in haven

Wie ook middenin dit proces zit, is CEO Daan Schalck van North Sea Port (NSP). Hij leidt het fusiebedrijf van de zeehavens Gent, Terneuzen en Vlissingen. Met 9.000 hectare, 70 miljoen ton vracht per jaar, 100.000 banen en € 12,5 miljard toegevoegde waarde in 2021 is NSP na Rotterdam en Antwerpen het grootste havengebied in Europa. De staalindustrie, chemie, klassieke raffinage en kunstmestproductie in NSP zijn goed voor circa negentig procent van de totale CO2-uitstoot van de haven. Daarom maakt Schalck werk van de verduurzaming, met stroom uit wind en waterstof als speerpunten. ‘Waar we in het verleden grond liefst zouden vrijhouden voor klassieke goederenoverslag reserveren we nu ruimte voor waterstofproductie. We plannen letterlijk ruimte in voor de energietransitie.’

‘Wind is de basis van de groene omslag. Als je dat combineert met waterstofproductie en slimme distributie heb je een nieuwe value chain’

Offshore windenergie in de hoofdrol

Volgens Schalck zijn zeehavens ideale startpunten voor waterstof op grote schaal. ‘De energietransitie begint in de haven. De aanwezige industrie is een grote vrager en daarmee een grote aanjager van duurzame energie, en biedt veel toegevoegde waarde en kansen voor de circulaire industrie.’ Hij is ervan overtuigd dat offshore windenergie de hoofdrol zal spelen in de transitie. ‘Wind is de basis van de groene omslag. Als je dat combineert met waterstofproductie en slimme distributie, heb je een nieuwe value chain.’ De eerste stappen zijn in NSP al gezet. Schalck: ‘De windparken voor de Zeeuwse kust zijn goed voor 1,5 GW aan stroomproductie en op land staat een opgesteld vermogen van circa 600 megawattpiek. Er staat nog minstens 4 GW extra aanlanding voor 2030 gepland, ook voor na 2030 zijn er mogelijkheden. Deze enorme hoeveelheden zijn nodig voor de productie van duurzame waterstof. In North Sea Port wordt door de bestaande industrie 580 kton per jaar gebruikt. Dat zal flink groeien naar meer dan 1 Mton in 2050. Ook zal waterstof een belangrijke rol gaan spelen voor nieuwe industrie en in de vergroening van scheepsbrandstoffen. Al deze waterstof moeten we waarschijnlijk wel voor zeventig procent importeren uit regio’s zoals Noord-Afrika. De eerste afspraken zijn al gemaakt. Ideaal is het niet. We willen voor onze energie liever niet afhankelijk zijn van potentieel instabiele landen. Dat zie je nu met Rusland: dat maakt je geopolitiek heel kwetsbaar.’

‘Als we snel de juiste keuzes maken, komen we een eind’

Industrie “net zero” in 2050?

Gezien de immense complexiteit en de nog benodigde, maar onzekere innovaties, is de deadline van 2050 haalbaar? Kreiter van TKI Energie en Industrie denkt van wel. ‘Technisch zijn er nog grote uitdagingen en vraagtekens. Is elektrolyse op zo’n grote schaal reëel? Zijn de hogetemperatuurprocessen voor het kraken van chemische stoffen goed te elektrificeren? Daar is nog veel onderzoek en innovatie nodig. Voor de industrie is het belangrijk om zo vroeg mogelijk in te zetten op die radicale stappen, omdat de ontwikkeling veel tijd en inspanning vergt. Dat vereist keuzes van bedrijven, de rijksoverheid, beheerders van de infrastructuur. En het vasthouden van die keuzes. Maar als we snel deze keuzes weten te maken, komen we een heel eind.’

Wat helpt, is de positieve houding van de grote industriële concerns. Kreiter: ‘Alle grote bedrijven hebben gezegd in 2050 CO2-neutraal te willen zijn. Op basis van de Routekaart elektrificatie in de industrie verwachten we daarvoor minstens zestig procent energie uit elektriciteit en waterstof te gebruiken, aangevuld met een combinatie van CO2-afvang en opslag, biomassa en geothermie. Als de overheid ook duidelijkheid geeft door het stellen van concrete beleidsdoelen op het volume en de tijdsplanning van elektrificatie – voor opwekking én voor afname – kunnen we met groene stroom en groene waterstof gericht maatwerk ontwikkelen. Dat zal het proces écht aanjagen.’

‘Het is als een puzzel van misschien wel tienduizend stukjes. Daarbij maakt het niet uit wáár je begint met leggen, áls je maar begint’

Puzzel van tienduizend stukjes

Havendirecteur Schalck verwacht een spannende overgangsfase. ‘Mijn droom is een schone en circulaire industrie die draait op schone offshore windenergie en waterstof dat wordt geleverd via een fijnmazig distributienet. Het zal een enorm ingewikkeld proces zijn waarbij vrijwel alles verandert – van energieopwekking en grondstoffen tot infrastructuur, installaties en productieprocessen. Het is als een puzzel van misschien wel tienduizend stukjes. Daarbij maakt het niet uit wáár je begin met leggen, áls je maar begint. En onderweg zullen er vast en zeker stukjes kwijtraken of veranderen. Maar het grote plaatje zal helder zijn en rond 2050 realiteit worden.’

Ook Meggelaars van Ørsted tot slot is optimistisch. ‘De Nederlandse industrie honderd procent CO2-neutraal in 2050? Dat kan zeker lukken. Misschien al eerder. Op één voorwaarde: dat de private en publieke sector nu hard aan de slag gaan. Met de versnelde uitbouw van offshore wind en de opschaling van groene waterstof, op basis van een geïntegreerde systeemaanpak. Dan is het mogelijk, daar ben ik van overtuigd.’