Europa zet volop in op groene energie. Toch vrezen energie-experts voor een groot probleem: Dunkelflaute. Dit Duitse woord staat voor periodes waarin de zon niet schijnt (Dunkelheid) en de wind niet waait (Flaute). In die periode kan er geen zonne- en windenergie worden opgewekt. Opgeslagen waterstof zou uitkomst moeten bieden.
Energie-experts verwachten dat 96% van Europa’s elektriciteit in 2050 uit hernieuwbare bronnen zal komen, vergeleken met 44% nu. Huishoudens en bedrijven zullen bijvoorbeeld meer elektriciteit verbruiken door de overstap naar elektrische auto's en warmtepompen. In periodes met weinig wind en zon wordt het de uitdaging om aan de energievraag van consumenten te voldoen.
Volgens het International Energy Agency (IEA) komt Dunkelflaute gemiddeld vijf tot zes keer per dertig jaar voor. Zulke periodes kunnen weken duren en grote delen van Europa treffen, inclusief gebieden met veel wind- en zonneparken.
Vijf tot zes keer per dertig jaar een periode zonder directe energieproductie lijkt misschien niet zo veel, maar door klimaatverandering kan Dunkelflaute vaker optreden. De IEA benadrukt dan ook dat we klaar moeten zijn voor dit soort situaties.
Om periodes met weinig wind en zon te overbruggen zonder gebruik te maken van fossiele brandstoffen, is energieopslag van piekproducties cruciaal. En daar komt waterstof in beeld. Piekenergie van windmolens en zonnepanelen wordt omgezet als waterstof die kan functioneren als schone brandstof om later weer elektriciteit mee op wekken. Zulke waterstof heet groen (in tegenstelling tot grijze en blauwe waterstof die met behulp van gas wordt gemaakt).
Overheden en de Europese Commissie zetten vol in op waterstof. De Duitse overheid stimuleert bijvoorbeeld waterstofcentrales met subsidies voor 10 gigawatt aan nieuwe capaciteit. De Europese Commissie heeft ook bijna €720 miljoen toegekend aan projecten voor de productie van groene waterstof.
Inefficiënt en duur
Niettemin kent het gebruik van groene waterstof de nodige haken en ogen. Het proces is inefficiënt: tot 70% van de elektriciteit kan verloren gaan. Daarom zijn de kosten van waterstofproductie hoog. Bovendien zal er waarschijnlijk ook vraag zijn naar groene waterstof door industrieën die moeilijk te verduurzamen zijn, zoals de productie van kunstmest en staal. De energiebehoefte in die sectoren is zo groot, dat de beschikbaarheid voor de opwekking van elektriciteit in energiecentrales uiteindelijk maar gering is. Daarom verwachten energie-experts dat waterstof voor de productie van elektra in energiecentrales in Dunkelflaute-perioden waarschijnlijk een heel beperkte rol zal spelen. Volgens onderzoeksbureau Aurora Energy Research zal waterstof in 2050 slechts 3% van de Europese elektra opwekken.
Vanwege de nadelen krijgt groene waterstof steeds meer concurrentie van andere opslagtechonologieën, zoals geavanceerde batterijen, waterkracht door wateropslag op hoogte en nieuwe warmteopslagmethoden. Matthias Buck van Agora Energiewende zegt in de Financial Times dat we niet bang hoeven te zijn voor Dunkelflautes , “mits het energiesysteem goed is ingericht”. De enige onzekerheid is wat hem betreft het nemen van de juiste beleidsmaatregelen en administratieve stappen om die inrichting voor elkaar te krijgen.
Volgens het International Energy Agency (IEA) komt Dunkelflaute gemiddeld vijf tot zes keer per dertig jaar voor. Zulke periodes kunnen weken duren en grote delen van Europa treffen, inclusief gebieden met veel wind- en zonneparken.
Vijf tot zes keer per dertig jaar een periode zonder directe energieproductie lijkt misschien niet zo veel, maar door klimaatverandering kan Dunkelflaute vaker optreden. De IEA benadrukt dan ook dat we klaar moeten zijn voor dit soort situaties.
Om periodes met weinig wind en zon te overbruggen zonder gebruik te maken van fossiele brandstoffen, is energieopslag van piekproducties cruciaal. En daar komt waterstof in beeld. Piekenergie van windmolens en zonnepanelen wordt omgezet als waterstof die kan functioneren als schone brandstof om later weer elektriciteit mee op wekken. Zulke waterstof heet groen (in tegenstelling tot grijze en blauwe waterstof die met behulp van gas wordt gemaakt).
Overheden en de Europese Commissie zetten vol in op waterstof. De Duitse overheid stimuleert bijvoorbeeld waterstofcentrales met subsidies voor 10 gigawatt aan nieuwe capaciteit. De Europese Commissie heeft ook bijna €720 miljoen toegekend aan projecten voor de productie van groene waterstof.
Inefficiënt en duur
Niettemin kent het gebruik van groene waterstof de nodige haken en ogen. Het proces is inefficiënt: tot 70% van de elektriciteit kan verloren gaan. Daarom zijn de kosten van waterstofproductie hoog. Bovendien zal er waarschijnlijk ook vraag zijn naar groene waterstof door industrieën die moeilijk te verduurzamen zijn, zoals de productie van kunstmest en staal. De energiebehoefte in die sectoren is zo groot, dat de beschikbaarheid voor de opwekking van elektriciteit in energiecentrales uiteindelijk maar gering is. Daarom verwachten energie-experts dat waterstof voor de productie van elektra in energiecentrales in Dunkelflaute-perioden waarschijnlijk een heel beperkte rol zal spelen. Volgens onderzoeksbureau Aurora Energy Research zal waterstof in 2050 slechts 3% van de Europese elektra opwekken.
Vanwege de nadelen krijgt groene waterstof steeds meer concurrentie van andere opslagtechonologieën, zoals geavanceerde batterijen, waterkracht door wateropslag op hoogte en nieuwe warmteopslagmethoden. Matthias Buck van Agora Energiewende zegt in de Financial Times dat we niet bang hoeven te zijn voor Dunkelflautes , “mits het energiesysteem goed is ingericht”. De enige onzekerheid is wat hem betreft het nemen van de juiste beleidsmaatregelen en administratieve stappen om die inrichting voor elkaar te krijgen.
