Nieuwe studie naar windgas in Duitsland
De Duitse regering wil tot 2050 een aandeel van 80% hernieuwbare energie in de stroomsector bereiken. Maar volgens een nieuwe studie is een 100% duurzame stroomsector goedkoper dan de combinatie van 80% duurzaam/20% conventioneel aardgas. Een belangrijke rol bij de 100%-optie speelt de opslag van overtollige windstroom.De studie ‘Bedeutung und Notwendigkeit von Windgas für die Energiewende in Deutschland' is van de Berlijnse onderzoeksbureau Energy Brainpool in samenwerking met windgas-expert Michael Sterner van de Technische Hochschule Regensburg. Opdrachtgever is Greenpeace Energy eG. Bij de windgas- of Power-to-Gas technologie splitst overtollige stroom van windmolens (of zonnecellen) water in zuurstof en waterstof. Deze energiedragers kunnen direct in het gasnet worden opgeslagen of met kooldioxide in methaan worden omgezet. In een gascentrale kan het weer naar stroom worden omgezet.
Stroomvraag
"Het windgas heeft na de elektrolyse een rendement van 80%", geeft onderzoeker Thorsten Lenck van Energy Brainpool aan. "Wanneer we het in hoog-efficiënte gascentrales met een rendement van 60% terugbrengen naar stroom, is het uiteindelijke rendement 48%. Er gaat daarbij veel energie verloren. Toch is het proces lonend, omdat de stroom anders zou worden weggegooid."
Een groot voordeel voor een succesvolle toepassing van de technologie is het uitgebreide Duitse gasnet, inclusief zijn opslagmogelijkheden. Duitsland telt 43 ondergrondse aardgasopslagruimtes, genoeg voor drie maanden Duitse stroomvraag.
Om Duitsland met 100% van duurzame stroom te voorzien, hebben Sterner en Energy Brainpool uitgerekend dat tot 2050 de capaciteit van de elektrolyse-installaties naar 134 Gigawatt moet groeien. De investeringen zouden de jaarlijkse kosten voor de compensatie van de wisselvallige toevoer van wind- en zonnestroom in eerste instantie verhogen. In 2025 bijvoorbeeld zou het naar 27 miljard Euro oplopen. Wanneer de stroomverzorging enkel met conventioneel aardgas wordt aangevuld, zou dat 23 miljard Euro kosten. Vanaf 2035 draait het prijsverschil om en in 2045 zouden de investeringen zijn terugverdiend. Op dat moment zou de Energiewende met windgasopslag dus goedkoper zijn dan met conventioneel aardgas.
““Windgas-installaties kunnen positieve en negatieve regelbare energie leveren.””Marktprijs
De onderzoekers zijn in hun berekeningen uitgegaan van alleen aardgas als regelbare energie omdat kolen vanwege de gehanteerde CO2-kosten (100 Euro per ton) onrendabel zouden worden. "De prijs van 100 euro per ton die we voor CO2-emissiecertificaten hanteren is hoog maar niet uit de lucht gegrepen. Onze berekeningen zijn gebaseerd op de Energy Trends van de Europese Commissie."
Om het aandeel windgascentrales te laten stijgen, pleiten de onderzoekers niet voor subsidies, maar voor het verminderen van hindernissen die uitbreiding in de weg staan: "Windgasinstallaties moeten momenteel tot 16 cent per Kilowattuur (incl. EEG-toeslag) voor overtollige stroom betalen, terwijl de marktprijs in tijden van overtollige stroom vaak bij nul ligt. Laat daarom installaties de marktprijs betalen."
Waterstof-vriendelijk
Een andere aanbeveling is het opzetten van een technologie-neutraal marktsysteem voor conventionele en duurzame centrales, load management en opslaginstallaties. "Windgas-installaties kunnen positieve en negatieve regelbare energie leveren. Ze lopen nu tegen voorwaarden aan om een minimale capaciteit te moeten leveren - vooral wat betreft het aanbod van positieve regelbare energie voor de langere termijn. Voor duurzame installaties is het lastig een lange-termijn prognose te leveren." Het gasnet zou volgens de onderzoekers op termijn voor hogere waterstof-bijmengingen aangepast moeten worden: "Daarvoor zou bij vervangingsinvesteringen voorgeschreven moeten worden dat voor de waterstof-vriendelijkste oplossing wordt gekozen."