Puzzelen aan de ideale mix van gas en duurzame energie

Energy Delta Gas Research (EDGaR)   

Hoe kan Nederland, met haar huidige sterke aardgaspositie, de slag maken naar een duurzame
energiemix? Dat is de kernvraag waar Energy Delta Gas Research (EDGaR) zich de komende jaren over buigt. Op zoek naar antwoorden ontwikkelt dit nationale consortium kennis en technologie middels een strategisch onderzoekprogramma. Prof. Margot Weijnen (hoogleraar Proces- en Energienetwerken) en dr. Rolf Künneke (universitair hoofddocent Economie van Infrastructuren) zijn hier namens de TU Delft nauw bij betrokken: Weijnen als lid van de Raad van Bestuur en Künneke als lid van de Programmaraad.

Nederland gasland. Al ruim vijftig jaar is aardgas in ons land de primaire energiebron voor zowel de industrie als de huishoud- en de dienstensector. Onze binnenlandse elektriciteitsproductie is voor ruim 60% op aardgas gebaseerd. In Nederland is nagenoeg elk huishouden en elk bedrijf op het gasnetwerk aangesloten. Wereldwijd gezien is een marktpenetratie op zo’n grote schaal uniek te noemen. Nederland is bovendien een belangrijke gasexporteur in Europa en wil zich graag als de gasrotonde van Noordwest Europa profileren. Weijnen: “Als het om technologie– en marktontwikkeling gaat, loopt ons land dan ook voorop. Die positie biedt mooie kansen nu Europa aan de vooravond staat van een transitie van conventionele naar duurzame energie. Gas zal daarin de komende decennia een belangrijke rol spelen. Het is immers een relatief schone conventionele brandstof en bovendien een flexibele aanvulling voor niet continu beschikbare hernieuwbare energiebronnen.”

Slimme koppeling

EDGaR heeft tot doel onze leidende kennispositie rondom gas te waarborgen en met het oog op de toekomst een slimme koppeling te maken tussen gas en de overgang naar een duurzame energievoorziening. Daartoe wordt aan drie hoofdthema’s gewerkt: ‘van monogas naar multigas’, ‘toekomstvaste energiesystemen’ en ‘veranderende gasmarkten’. Künneke: “Om met het eerste thema te beginnen: in de komende jaren zal Nederland een toenemende stroom van ‘nieuwe’ gassen zien, zoals ‘groene’ gassen, waterstof en synthesegas. Daarnaast zal in toenemende mate gas uit andere herkomstlanden worden geïmporteerd via het uitgebreide aardgasnetwerk of met tankschepen als vloeibaar gas (het zogeheten LNG). De samenstelling van dit ‘nieuwe gas’ is anders dan het traditioneel in Nederland gedistribueerde Groningse aardgas, dat een zeer unieke kwaliteit heeft. Het huidige aardgasnet is daar niet op ingericht, net zo min als de apparatuur van de eindgebruiker. Deze verschillende gassen kunnen niet zonder meer worden gemengd. Bovendien kunnen bij de eindverbruiker levensgevaarlijke situaties ontstaan indien gas met afwijkende kwaliteiten in de cv-ketel of het gasfornuis wordt verbrand. Er moet dus een transitie plaatsvinden van de klassieke mono-gaswereld naar een multi-gaswereld. Het EDGaR-programma onderzoekt belangrijke technische, beleidsmatige, economische en juridische aspecten die daarmee samenhangen. Momenteel lopen er 12 onderzoeksprojecten.”

Bij ‘toekomstvaste energiesystemen’ is de hamvraag welke rol gas kan spelen in een toekomstige energievoorziening. Van oudsher zijn de ontwikkeling en verduurzaming van gas- en elektriciteitssystemen gescheiden werelden. EDGaR onderzoekt nu de mogelijkheden om deze bij elkaar te brengen, om tot een hogere efficiency van het totale energiesysteem te komen.
Dit moet tevens leiden tot een betere benutting van vormen van duurzame energie die op moeilijk voorspelbare momenten stroom leveren, zoals zon en wind. Weijnen: “Gas en elektriciteit zijn voor de eindgebruiker concurrerende energiedragers, maar tegelijkertijd zijn de netwerken met elkaar verbonden en van elkaar afhankelijk. Eén van de acht goedgekeurde onderzoeksprojecten betreft Innovative smart grid solutions. Hierbij staat de interactie tussen gas- en elektriciteitsnetwerken centraal. Het is een hele uitdaging om het geïntegreerde gas- en elektriciteitssysteem te modelleren, maar dat is wel nodig als je vraag en aanbod in het energiesysteem intelligent op elkaar wilt afstemmen en bijvoorbeeld decentrale productie-eenheden voor warmte en kracht slimmer wilt benutten.”

Bij het derde hoofdthema, ‘veranderende gasmarkten’, staat internationalisering centraal. Dat is noodzakelijk, omdat de internationale gasmarkt in de afgelopen tien jaar snel van karakter is veranderd. Oorzaken hiervan zijn de internationalisering, de liberalisering, de introductie van vloeibaar aardgas (LNG) en daarmee andere transportsystemen, en de snel toenemende rol van schaliegas. Maar ook: de toenemende internationale afhankelijkheid voor de levering van traditioneel aardgas van een beperkt aantal leverancierslanden en de vergroening als gevolg van de introductie van nieuwe gassen en andere kwaliteitsspecificaties. Bovendien wil EDGaR de in Nederland te ontwikkelen innovatie van begin af aan in een internationale context plaatsen, ook met het oog op nieuwe exportkansen. Eén van de zes onderzoeksprojecten betreft Up stream – down stream: securing gas supply and the governance of the gas value chain. Dit project brengt de verschillende beleidsaspecten van voorzieningszekerheid nader in kaart.

Logische stap

Voor TBM en de TU Delft was het een logische stap om in EDGaR te participeren. Weijnen: “Met Next Generation Infrastructures heeft TBM, samen met andere faculteiten en universiteiten, het interdisciplinaire infrastructuursysteemonderzoek al stevig op de kaart gezet. Nu is het een kwestie van die lijn doortrekken, en EDGaR sluit daar uitstekend op aan. Gas staat bovendien prominent op de agenda van de Topsector Energie. Wij denken daar graag in mee; sterker nog, we zitten er nu middenin. Nederland is maar klein op de wereldkaart, maar onze gaskennis is enorm. De uitdaging is nu om intellectueel vernieuwend te zijn, en daar is EDGaR een ideaal platform voor. Wat ik trouwens geweldig vind, is dat EDGaR verbluffend snel van start is gegaan, bijna met een astronomische snelheid! Dat moest ook wel, omdat het Ministerie van EZ al na één jaar wilde evalueren. De snelheid is niet ten koste gegaan van de kwaliteitsborging en we hebben die evaluatie glansrijk doorstaan.”

Een ander aspect waarin TBM en EDGaR elkaar vinden, is de multidisciplinaire aanpak. Künneke: “Net als bij TBM worden ook in EDGaR de krachten bij uitstek gebundeld. Als ingenieur of econoom alléén bijvoorbeeld, kom je er niet uit. Je hebt elkaar hard nodig om te problematiek ten volle te begrijpen. Je kunt de technische aspecten van de energie-infrastructuur niet langer los zien van de economische organisatie, de wet- en regelgeving en het beleid. En het omgekeerde geldt natuurlijk ook. Mooi om te zien is verder dat EDGaR ook bij andere faculteiten van de TU Delft is gaan leven. Zo bekijken ook de faculteiten 3ME (Werktuigbouwkunde, Maritieme Techniek & Technische Materiaalwetenschappen), Technische Natuurkunde en  EWI (Electrotechniek, Wiskunde en Informatica) de gastechnologie vanuit hun vakgebied. Er is ook een groeiende samenwerking tussen promovendi van verschillende onderzoeksinstellingen en de industriële partners. Ook wordt de nieuwe kennis nu al vertaald in wetenschappelijke publicaties en toegepast in het onderwijs. Al die vormen van samenwerking binnen èn buiten de faculteit koesteren we.”

“Er zijn flink wat thema’s om over na te denken”, aldus Künneke. “De wereld van nu is anders dan toen de gasinfrastructuur werd ontwikkeld. De bodem van de Nederlandse aardgasbronnen raakt in zicht, maar we kunnen niet zonder gas. Allerlei nieuwe vormen van gas zijn er al of zijn in aantocht. Hoe kunnen we de ontwikkelingen zodanig sturen dat ze passen in de gasinfrastructuur? Hoe gaan we investeren voor de komende 50 jaar? Stappen we over van gas naar een versterking van de elektriciteitsinfrastructuur? Of kiezen we toch weer voor gas, in al z’n vormen, en met de mogelijkheden die onze prachtige, fijnmazige aardgasinfrastructuur biedt? En gaan we onze bestaande gasinfrastructuur gebruiken als drager voor duurzame energie?”

Ook slim organiseren wordt een vereiste, vervolgt Künneke. “Hoe gaan we organisatorisch om met het gecompliceerde aanbod van nieuwe gassen? Kiezen we voor een kleinschaligere organisatie? Ik als econoom vraag me af hoe je in dat geval zaken als betrouwbaarheid en betaalbaarheid kunt borgen. En in het algemeen stel ik de vraag: hoe reguleer je innovatie? Want als je dan een decentraal systeem hebt, hoe regel je dat dan? Het proefschrift van Daniël Scholten is daar een goed voorbeeld van. Hij schrijft daarin over de ontwikkeling van een waterstofeconomie in 2050, en heeft behalve naar de technische aanpak ook gekeken naar de benodigde organisatie. Je kunt dergelijke zaken niet meer los van elkaar zien.”

Selfgovernance

Veel lering valt er te trekken uit het verleden. Weijnen: “Infrastructuurgebonden diensten zijn in Europa allemaal ontstaan vanuit lokale private initiatieven. Ook nu zie je veel lokaal initiatief van private partijen en gemeenten in de ontwikkeling van bijvoorbeeld groen gas en smart grids. In Duitsland zijn er al veel zelfvoorzienende communities. Wat betekent dat voor het reguleringskader van de toekomst? Gaan we energievoorziening lokaal regelen via energy communities? Gaan er dan grote verschillen in kwaliteit van de energievoorziening ontstaan tussen rijk en arm? Wij denken dat selfgovernance en zelfregulering uitstekend kunnen werken, maar niet onder alle omstandigheden. Uitgaande van publieke waarden moeten we op zoek naar de passende technische en institutionele oplossingen. Die vragen passen bij uitstek in de onderzoekstraditie van TBM. Er is in elk geval nog volop onderzoek nodig, waarin technologie, economie en beleid samengaan. EDGaR geeft daar de ruimte voor.”

De samenwerking binnen EDGaR ervaren Weijnen en Kunneke als uniek: “We zitten met allerlei partijen, van netwerkbedrijven en industriële partners tot wetenschappers, rond de tafel en bekijken de problematiek samen. Daardoor is er sprake van een enorme complementariteit: we vullen elkaar uitstekend aan. Elkaar begrijpen valt niet altijd mee, maar EDGaR slaat daarin bruggen. Eigenlijk werken we allemaal aan dezelfde grote puzzel. En iedereen begrijpt dat zijn aandeel onderdeel is van een groot geheel. Alles komt samen, de krachten zijn gebundeld, en dat is absoluut het mooie aan EDGaR.”

Organisatie

Het nationale consortium Energy Delta Gas Research (EDGaR) voert het grootste gasresearch programma in Europa uit op het gebied van gas en duurzaamheid. Onder aanvoering van het Energy Delta Research Centre van de Rijksuniversiteit Groningen bundelt EDGaR de Nederlandse kennis en kunde op gasgebied met als doel te komen tot een duurzame energietoekomst. Partners zijn Gasunie, Kiwa Gastec, netwerkbedrijven Enexis, Liander en Stedin, GasTerra, Rijksuniversiteit Groningen, Technische Universiteit Delft, het nationaal Energieonderzoek Centrum ECN en Hanzehogeschool Groningen. De Raad van Bestuur wordt voorgezeten door Roelf Venhuizen, voormalig directeur van de NAM.

Financiering

Zonder financiën geen onderzoek. In totaal heeft EDGaR een budget van 44 miljoen euro beschikbaar. De helft daarvan komt uit subsidies van het Samenwerkingsverband Noord Nederland (SNN, 10 miljoen euro), het ministerie van Economische Zaken, Landbouw en Innovatie (2 x 5 miljoen euro) en de Provincie Groningen (2 miljoen euro). De overige 22 miljoen euro wordt ingelegd door de EDGaR-partners. Van de 44 miljoen is 42 miljoen euro bestemd voor de uitvoering van onderzoek en technologieontwikkeling en 2 miljoen voor management en kennisverspreiding. In aanvulling hierop stelt de Rijksuniversiteit Groningen 0,4 miljoen euro beschikbaar voor menskracht. Vooralsnog is er een programma vastgesteld tot 2015.  

Meer informatie

             

Naam auteur: Webredactie-TBM
© 2017 TU Delft

Metamenu