Systeemintegratie: morgen verbinden met vandaag

Het energiesysteem van de toekomst vraagt om nauwe samenwerking tussen alle betrokken partijen. Een werkgroep systeemintegratie, met onder meer afgevaardigden van TenneT, NVDE en EBN, onderzocht hoe die samenwerking vorm moet krijgen. Tijd voor een gesprek met twee deelnemers van de werkgroep: Alan Croes, Head System Outlook, unit Energy System Planning, TenneT en Marc Londo, inhoudelijk strateeg Nederlandse Vereniging Duurzame Energie (NVDE).

Wat verstaan jullie onder systeemintegratie?

EBN ziet systeemintegratie ook als de koppeling van de juiste onderdelen van ons huidige energiesysteem aan nieuwe onderdelen van het toekomstige systeem.

Marc: Systeemintegratie gaat niet alleen over techniek maar ook over samenwerken, beleid en wet- en regelgeving. In het huidige energiesysteem zijn het elektriciteitssysteem, gassysteem en brandstofsysteem gescheiden sporen. In het nieuwe systeem zijn die verweven met elkaar. Die onderlinge samenhang vraagt om regie en overzicht. Daarnaast zijn er technieken nodig om als bruggen te fungeren tussen de energiedragers.

Alan: Noodzaak tot systeemintegratie is er omdat we afhankelijk worden van wind en zon terwijl de gebruiker zijn comfortniveau wil behouden, op een betaalbare manier. Vaak wordt vergeten dat we naar de hele waardeketen moeten kijken, inclusief naar wat er achter de meter bij de klant gebeurt. Daar kan veel meer dan we op dit moment benutten.

Zijn we op de goede weg?

EBN pleit voor goede afstemming tussen alle betrokken partijen en het tijdig maken van keuzes ten behoeve van de ontwikkeling van duurzame ketens. Zijn we op de goede weg?

Alan: We durven te weinig te experimenteren. We zijn gewend alles voor het hele systeem in een keer goed uit te denken. Nu gaan we een leertraject in. Vraag is of we durven te investeren in dingen die fout kunnen gaan. Technisch weten we wat er mogelijk is. Nu moeten we laten zien dat wat we bedacht hebben daadwerkelijk werkt. Grote discussie is hoe snel we groene waterstof betaalbaar krijgen. Daar zijn goede ideeën voor maar het is nog niet gebeurd. We moeten nu die volgende stap nemen.

Marc: Eens met Alan, geen tijd verspillen met aarzelen maar dingen uitproberen op een schaal die groot genoeg is om lessen uit te trekken. Dat geldt voor mogelijkheden voor systeemintegratie en voor de ontwikkeling van de infrastructuur zelf. We weten niet precies wat de verhouding wordt tussen elektriciteit, gas, CO2 en waterstof. Wel weten we dat we op al die terreinen een grote ontwikkelingsstap moeten maken. Bij elektriciteit gaat het om een enorme vergroting van capaciteit. Dat vraagt om een andere manier van kijken dan we gewend zijn. Het gaat niet meer om ‘beheren’, zoals in het woord netbeheerder besloten ligt, maar veel meer over ‘ontwikkelen’. We moeten accepteren dat we sommige investeringen te vroeg zullen doen of dat een deel achteraf niet nodig zal blijken. Maar als we het niet doen zijn we sowieso te laat.

Wat zien jullie als belangrijke ontwikkelingen in 2020?

EBN ziet het als een belangrijke ontwikkeling dat er in 2020 een aantal trajecten bij de ministeries op gang gekomen is die uitgaan van ambitie, urgentie en sturing en regie door de overheid. Hoe kijken jullie terug op 2020?

Marc: Een aantal elementen van systeemintegratie staat beter op de kaart. Zo wordt uitgebreid gekeken naar elektrificatie, direct en indirect via waterstof. Een stroom van activiteiten gaat langzaam de goede kant op. Wel maak ik me zorgen over het tempo. Er zijn zeker zoveel tegenvallers als meevallers.

Alan: Ik zie dat sectoren bij elkaar komen en partijen beseffen dat ze het niet meer alleen moeten doen. Zo ben ik ook met andere partijen door EBN uitgenodigd voor ‘Zo werkt energie in Nederland’ onder het motto ‘we kunnen en willen het niet alleen doen’. Dat is echt een omslagpunt geweest.

Marc: De industrie beseft ook dat de komende tijd keuzes moeten worden gemaakt.

Alan: Het gesprek gaat inderdaad niet meer over ‘hoeveel’ maar over ‘hoe snel’ we gaan verduurzamen.

Marc: Tegelijkertijd; CO2-emissiereductie is nooit de core business van de industrie geweest en zal dat nooit worden. Bedrijven willen in een duurzame toekomst een goede concurrentiepositie behouden.

Alan: De industrie is nu aan het leren hoe processen duurzaam kunnen. De volgende stap is dat ze daar haar voordeel mee doet.

Wat moet er in 2021 gebeuren?

Voor EBN is 2021 het jaar waarin projecten gestart moeten worden na alle voorstudies en ideeën die er al liggen. Hoe kijken jullie naar 2021?

Marc: Een te formeren kabinet zal het snel eens moeten worden over het klimaatbeleid. Er liggen kansen voor systeemintegratie maar de coalitie moet richting geven aan essentiële keuzes.

Alan: Ik kan Marc alleen gelijk geven. Verduurzaming is een maatschappelijk-politieke keuze, niet een economische. Gezien het huidig ongelijk speelveld is daarmee overheidsinterventie noodzakelijk om de projecten te kunnen realiseren.

Wat moet er de komende 4 jaar bereikt worden?

EBN vindt het voor de komende kabinetsperiode noodzakelijk dat de regierol op systeemniveau wordt ingevuld en dat er grootschalig wordt geïnvesteerd in waterstofproductie. Wat vinden jullie dat er in de komende periode moet gebeuren?

Marc: Er moet een basaal vertrouwen ontstaan dat we met overheid en marktpartijen samen – ieder vanuit zijn eigen rol en verantwoordelijkheid – de benodigde vernieuwing voor elkaar krijgen, ondanks alle onzekerheden op ons pad. Dat geldt voor veel verduurzamingsopties, en voor zo’n beetje alle sectoren.

Alan: We moeten grootschalige vingeroefeningen doen met opslagtechnieken voor flexibiliteit om overschotten van wind en zon te benutten waar ze nodig zijn en tekorten op te vangen. Denk aan power to heat, power to gas en ook aan elektrolyzers en batterijen voor elektrisch opslaan van energie. Specifiek voor waterstof heeft Nederland met haar infrastructuur en kennisinfrastructuur een kansrijke uitgangspositie. Die moeten we benutten om de waterstofketen op de kaart te zetten en te werken aan kostenreductie. We hebben nu nog niet veel waterstof nodig maar het moet wel betaalbaar zijn tegen de tijd dat dat wel zo is. Het zijn allemaal ketens die we met oog op systeemintegratie voor elkaar moeten krijgen.

Wat wordt het aandeel elektriciteit?

Over het aandeel elektriciteit bestaan verschillende inzichten. Wat is jullie beeld van het aandeel elektriciteit in het eindgebruik in 2050?

Alan: Op dit moment is elektriciteit 20% van het totaal energieverbruik (link). Door elektrificering verdubbelt het elektriciteitsverbruik op volumeniveau voor 2050. Daarmee verdubbelen ook de tekorten als wind en zon er niet zijn. Vraag is hoe we op een betaalbare manier met back up centrales flexibiliteit creëren zodat het systeem werkt. Overschotten zijn het probleem van vandaag, tekorten zijn het probleem van overmorgen.

Marc: De mate waarin we elektriciteit van a naar b kunnen krijgen, bepaalt hoe groot de rol van elektriciteit wordt. Die rol kan bij de eindgebruiker groter worden als we de benodigde flexibiliteit kunnen realiseren. We zijn gewend moleculen te gebruiken om elektronen te maken. Zo maken we stroom met gas in gascentrales. Daar kan een omklapping in komen als we ervan uitgaan dat niet alleen het klimaat belangrijk is maar we ook van fossiel af moeten.

Opwekking van elektriciteit is goed te verduurzamen omdat we veel wind en zon hebben. Dat is makkelijker dan het ontwikkelen van primair hernieuwbare moleculen. In de toekomst kunnen we voor bepaalde sectoren hernieuwbare elektronen omzetten in moleculen in de vorm van waterstof en wellicht koolwaterstoffen. De productie van energie leunt dan veel meer op elektriciteit. Cruciale factoren zijn de ontwikkeling van groene waterstof versus blauwe waterstof. NVDE streeft naar een 100% hernieuwbare toekomst in 2050. Daarom leunen wij meer op elektriciteit omdat dat makkelijker te vergroenen is dan gassen.

Alan: Ik ben het voor een groot deel met je eens maar gezien de draaiuren van zon en wind hebben we bepaalde periodes geen elektronen beschikbaar. Elektronen opslaan werkt voor korte tijd. Batterijen tot een dag, warmte tot een week. Voor opslag over een langere periode hebben we moleculen nodig. Ook voor grondstof en dingen die moeilijk te elektrificeren zijn zoals vliegtuigbrandstof.

Marc: Er is een dark horse in de wedstrijd en dat is de mate waarin de industrie op grote schaal haar processen flexibeler gaat inrichten. Dat is onontgonnen terrein maar daar ligt wel een deel van de oplossing. Als de industrie op een flexibele manier brandstof maakt uit elektriciteit kan dat een systeem met meer hernieuwbare opwek toch stabiel houden. Dan kan de hele mix meer richting elektronen. Toekomstige duurzame technologieën voor de zware industrie hebben dus een enorme impact op systeemintegratie. Daar moeten we onderzoek naar doen.

Wat is de rol van import?

Hoe zien jullie de bijdrage van import? In hoeverre moeten we onze eigen energie maken?

Alan: Dat is een politieke keuze. Nederland heeft als een van de weinige Europese landen als voordeel dat ze op de Noordzee wind kan ontginnen en in haar eigen energieverbruik kan voorzien. Een deel van ons bedrijfsmodel is het importeren, verwerken en transporteren. Dat helpt ook om het betaalbaar te houden.

Marc: Er zit ook geopolitieke dimensie aan dit punt. We zitten met een buizennetwerk vast aan Russisch gas. Met import van duurzame energie kunnen we een breder porfolio aan herkomstlanden opbouwen. We hebben inderdaad een uitstekende positie om in te zetten op sterke nationale productie én kansen voor mondiale handel.