Enowatts: Consortium onderzoekt waterstofopslag voor Arnhemse windenergie

14-08-2020
Kennisinstellingen, bedrijven en de gemeente Arnhem gaven het startschot voor het project Enowatts (ENergieOpslag in WATerstof: Toepassingen en Scenario’s). Samen doen zij onderzoek naar een waterstofcentrale op IPKW, voor de opslag van windenergie en een scala aan andere toepassingen.

Langs de N325 in Arnhem, beter bekend als de Pleijroute, komen vier windmolens met een tiphoogte van 180 meter. In de loop van 2021 voorzien de turbines, als alles volgens plan loopt, Arnhemse huishoudens en bedrijven van duurzame elektriciteit. Maar ze hebben nog een functie; de windmolens bieden een waardevolle onderzoekcase voor kennisinstellingen en bedrijven.

Het opwekken van windenergie gaat gepaard met een uitdaging: het aanbod van energie afstemmen op de vraag. ‘Op het moment dat er wind is en geen energievraag, zou je de windturbines uit moeten zetten. Anders raakt het elektriciteitsnet overbelast’, vertelt Mascha Smit, lector Duurzame Energie op de Hogeschool van Arnhem en Nijmegen (HAN).

Maar energie kan ook worden opgeslagen. Een consortium van maar liefst 27 partijen doet onderzoek naar een mogelijke waterstofcentrale die gekoppeld is aan de windturbines langs de Pleijroute. Elektriciteit kan worden omgezet in waterstof en op een later moment gedistribueerd worden op IPKW.

Een combinatie van toepassingen
Het consortium onderzoekt verschillende manieren waarop de opgeslagen energie gebruikt kan worden door omliggende bedrijven. Welke manieren dat precies zijn, is nog niet bepaald. ‘Transport ligt het meest voor de hand. Je kan bijvoorbeeld een waterstofbusje voor personentransport op IPKW laten rijden’, aldus Smit.

Onderzoekers kijken welke combinatie van toepassingen het beste is. Er zijn veel knoppen waar het consortium aan kan draaien om tot een aantrekkelijk systeem te komen. Smit: ‘Een van de grote vragen is of het zin heeft om de waterstof weer om te zetten in elektriciteit. Daar zit een prijskaartje aan, vanwege verliezen die je maakt en de kosten van apparatuur.’

Dat prijskaartje kan gecompenseerd worden door bepaalde keuzes te maken. Bijvoorbeeld door warmte, die bij verschillende processen vrijkomt, op te vangen en te gebruiken. Enowatts biedt al met al een uitdagende puzzel. ‘Normaal kijk je naar een specifieke keten. Wij kijken breder en zien daardoor of het mogelijk is om de economische haalbaarheid te verbeteren.’

Voortbouwen op bestaande kennis
De onderzoekers bouwen voort op kennis uit het verleden. Partijen in het Enowatts-consortium werkten eerder samen aan waterstofvraagstukken. ‘Dit is een vervolg op het project Hydrova. Daarin hebben we op een succesvolle manier vanuit de HAN samengewerkt met een groot aantal bedrijven op vraagstukken rondom waterstof. Met name brandstofcelsystemen’, zegt Smit.

Enowatts is, net als Hydrova, een RAAK-mkb-project. Het doel van de RAAK-mkb-regeling is om vanuit de hogeschool kennisuitwisseling te bevorderen om het innovatief vermogen van mkb-ondernemingen te vergroten. Het bedrijfsleven speelt dus een grote rol in dit soort onderzoeksprojecten. De kennis die wordt opgedaan is waardevol voor ondernemingen.

‘Voor ons is het allerbelangrijkste om te weten: naar wat voor schalen van toepassingen moet je kijken?’ Aan het woord is Theo Hendriks, CEO van HyMove. Dit bedrijf is gevestigd op IPKW en levert brandstofcelsystemen voor mobiele toepassingen. Met name voor wat zwaardere voertuigen, zoals bussen en trucks. Hendriks wil weten vanaf welke schaal waterstofprojecten financieel aantrekkelijk zijn. Nu, maar vooral in de toekomst.

Waardevolle kennis vergaren
‘Kleine projecten komen financieel nooit uit. Met name de kosten van de infrastructuur zijn voor een klein project relatief hoog’, vervolgt Hendriks. Een waterstoftankstation heeft bijvoorbeeld een x-aantal klanten nodig om winst te maken. Hoe meer partijen gebruik maken van een waterstofsysteem, hoe lager de kosten uitpakken. Hendriks: ‘Juist het in combinatie brengen van verschillende gebruikers zorgt dat het project mogelijk wordt.’

Verschillende kennisinstellingen spelen een rol in dit soort vragenstukken binnen Enowatts. Vanuit de HAN zijn het lectoraat Duurzame Energie, HAN Automotive Research en SEECE betrokken. Hogeschool Saxion heeft veel kennis rondom smart grid-toepassingen en werkt veel met businessmodellen. En de Technische Universiteit Delft is betrokken, die heeft veel ervaring met energieopslagscenario’s.

In totaal zijn 27 partijen onderdeel van het Enowatts-consortium. ‘Ons brede partnernetwerk is uniek’, zegt lector Duurzame Energie Mascha Smit. ‘Zowel aanbieders van waterstoftechnologie, vanuit het lokale waterstofcluster, als mogelijke gebruikers van waterstoftechnologie zijn vertegenwoordigd. Die brengen wij samen op één specifieke locatie.’

Een duurzaam bedrijvenpark
IPKW is een toepasselijke plek voor onderzoek naar duurzame energie-toepassingen. Op IPKW is in december 2019 het HAN H2Lab geopend, een shared facility test- en ontwikkelomgeving voor waterstofsystemen.

Het HAN H2Lab speelt een grote rol in Enowatts. ‘Dat wordt de centrale locatie van dit project. Daar komen studenten voor hun projecten, en daar komen bedrijven met hun vragen en hun ontwikkelingen’, vertelt Smit. Er zijn al studenten geweest die in het lab onderzoek deden naar mogelijke waterstofopslag op IPKW.

Marc de Kroon, beleidsadviseur economie bij de Gemeente Arnhem en betrokkene in het Enowatts-project, ziet het lab als een van de successen die Arnhem geboekt heeft op het gebied van waterstof. Maar, benadrukt De Kroon, die successen komen er niet vanzelf. ‘Dat is gewoon keihard werken en erbij blijven, zowel voor de ondernemers als de Hogeschool. Daarvoor alle waardering.  Ook de gemeente heeft een rol. Wij proberen consequent de volgende stap voor initiatieven aan te jagen en partijen met elkaar in verbinding brengen.’

Arnhem als waterstofstad
Aan succesverhalen heeft Arnhem geen gebrek. ‘Waterstof is technologie waar Arnhem geschiedenis mee heeft’, zegt De Kroon. ‘Het eerste openbare waterstoftankstation stond niet in Amsterdam, dat stond niet in Rotterdam, dat stond niet in Den Haag, dat stond in Arnhem. De eerste waterstofbus met Nederlandse aandrijftechnologie was made in Arnhem en de eerste waterstofbestelbus op kenteken reed in Arnhem. Allemaal dankzij initiatief van de HAN en van regionale ondernemers, vaak met hulp van gemeente en provincie.’

Waterstofprojecten zijn belangrijk voor de regio. Zo ook Enowatts. Deze helpen om kennis te ontwikkelen, maar ook om deze kennis in te zetten voor het onderwijs, de lokale economie én de energietransitie. De Kroon: ‘Waterstof is allang uit de kraamkamer, en gaat nu – ook via de tekeningen en berekeningen van Enowatts – steeds meer in de praktijk landen. Dat is precies wat er moet gebeuren. Rapporten genoeg, maar alleen met bewijs in de praktijk en goed opgeleide mensen gaat waterstof haar volle potentie leveren voor de energietransitie én de economie.’

Bron: SEECE