Onderzoek EBN en TNO: Waterstofopslag op zee lijkt haalbaar

Ondergrondse opslag van waterstof op zee lijkt technisch gezien een haalbare en relevante optie om te betrekken bij de planning en aanleg van het toekomstige energiesysteem. Dat is de belangrijkste bevinding van een studie van Energie Beheer Nederland (EBN) en TNO naar de haalbaarheid van ondergrondse opslag van waterstof op zee, in opdracht van het ministerie van Economische Zaken en Klimaat. Voor de realisatie van deze vorm van energieopslag moet wel aan een aantal randvoorwaarden worden voldaan en is nader onderzoek vereist.

De studie vormt een belangrijke eerste stap in het onderzoeken van de mogelijkheid om waterstof ondergronds, op het Nederlandse deel van de Noordzee, op te slaan. In een eerdere studie (Ondergrondse Energieopslag in Nederland 2030-2050; Technische evaluatie van vraag en aanbod, 2021) voorzien TNO en EBN dat tussen 2030 en 2050, wanneer de grootschalige productie en import van waterstof op gang is gekomen, de opslagcapaciteit tot 4 zoutcavernes op land, die momenteel wordt voorzien rond 2030, niet meer zal volstaan. Tot 2050 zal de opslagbehoefte voor waterstof kunnen oplopen tot 10-65 zoutcavernes en 0-5 gasvelden, afhankelijk van uiteenlopende scenario’s.

Zoutcavernes

De mogelijkheid om waterstof op te slaan in zoutcavernes is al bewezen in projecten in Engeland en de Verenigde Staten. Onder de Noordzee liggen, net als onder land, meerdere zoutstructuren die mogelijk geschikt zijn. Opsporingsonderzoek, inclusief proefboringen is nodig om de mogelijkheden op individuele locaties te bevestigen. Een aandachtspunt is hoe om te gaan met de pekel die vrijkomt bij de aanleg van cavernes op zee. Het lozen van pekel is onder de huidige wetgeving namelijk niet toegestaan. Een optie is om de ontstane pekel te transporteren naar land voor verdere verwerking tot industriële grondstof.

Gasvelden

Er zijn in de Nederlandse Noordzee veel gasvelden die mogelijk in aanmerking komen voor opslag van waterstof. Deze gasvelden zijn merendeels al ontwikkeld en aangesloten op een platform en aardgasinfrastructuur. Echter, de technische haalbaarheid van waterstofopslag in gasvelden moet nog definitief worden bewezen. Om dit te kunnen doen, adviseren EBN en TNO om de mogelijkheden en randvoorwaarden te onderzoeken voor een eerste pilotproject voor waterstofopslag in een gasveld.

Kosten

Ondergrondse waterstofopslag kan verschillende doelen dienen, vergelijkbaar met aardgasopslag: kort-cyclische opslag (frequente injectie en productie over korte perioden van kleinere hoeveelheden), seizoensopslag (jaarlijkse cyclus van injectie en productie in perioden van weken tot maanden van grote volumes) en strategische opslag (statische opslag van grote hoeveelheden waterstof, alleen productie bij calamiteiten). Afhankelijk van het type opslag zijn de kosten van de benodigde faciliteiten en infrastructuur op zee tussen de anderhalf en tweeëneenhalf keer hoger dan op land. Voor seizoensopslag en strategische opslag heeft de benodigde hoeveelheid gas die nodig is om de berging op druk te houden – het zogeheten kussengas – een aandeel van zo’n 60-70% in de kosten. Dit deel van de kosten verschilt overigens niet van ondergrondse waterstofopslag op land.

Synergie

Bij de realisatie van ondergrondse waterstofopslag signaleren de onderzoekers diverse kansen voor mogelijke synergie met andere activiteiten op zee, die nader kunnen worden onderzocht. Denk aan het hergebruik van bestaande infrastructuur zoals offshore gastransportleidingen of aan CO₂ opslagfaciliteiten die naderhand worden ingezet voor de opslag van waterstof. Een ander conceptueel idee dat nader kan worden onderzocht is het gebruik van CO₂ als kussengas. Ook het combineren van aardgaswinning en waterstofopslag in nog te ontwikkelen gasvelden op zee, waarbij de nieuwe aardgasvelden aansluitend worden gebruik voor waterstofopslag, zou synergie op kunnen leveren. Tenslotte zouden toekomstige energie-eilanden plaats kunnen bieden voor aanleg van ondergrondse waterstofopslagfaciliteiten in combinatie met waterstofproductie.

Ontwikkeling van de markt

Welk type opslag er op welke locatie en in welke vorm nodig is, hangt onder meer af van hoe de markt voor waterstof zich de komende jaren ontwikkelt. Daarnaast is het internationale perspectief van belang: zo zijn in Duitsland diverse pilots met waterstofopslag in cavernes in voorbereiding. Een deel van deze locaties is verbonden met het Nederlandse transportnetwerk. Mogelijk kan dit resulteren in een gedeelde waterstofopslagcapaciteit, zoals nu ook het geval is met opslag van aardgas en olie.

Op korte termijn vervolgstappen

Er lijken dus voor waterstofopslag op zee op voorhand geen algemene showstoppers te zijn, anders dan eventuele showstoppers die ook een rol spelen bij aanleg op land. Voor de ontwikkeling van ondergrondse waterstofopslag op zee moet wel rekening worden gehouden met significante ontwikkeltijden van 10 tot 15 jaar. Dit betekent dat als de eerste opslag kort na 2030 beschikbaar moet zijn, er op korte termijn vervolgstappen moeten worden gezet.