Groene waterstof in een flexibel elektriciteitssysteem (H-Flex) - Openbare eindrapportage

Over het H-Flex project
De energietransitie is in volle gang, en groene waterstof heeft binnen het duurzame energiesysteem een belangrijke systeemrol te vervullen als energiedrager, grondstof en opslagmedium. In de afgelopen jaren is in Nederland veel ontwikkeling geweest in de realisatie van opwekkingsvermogen voor duurzame elektriciteit en elektrificatie van verschillende sectoren. Als gevolg daarvan treden er problemen op in termen van de transportcapaciteit van het elektriciteitsnet (netcongestie) en de balancering van opwekking en gebruik van elektriciteit (balans). Groene waterstof kan in een systeemrol bijdragen aan ee balans van het elektriciteitsnet en aan vermindering van netcongestie. Groene waterstof kan immers geproduceerd worden op momenten en plaatsen dat hernieuwbare elektriciteit overvloedig is, op grote schaal opgeslagen en getransporteerd worden, en vervolgens benut worden op momenten en plaatsen waar schaarste heerst. In het H-Flex project demonstreren we de huidige mogelijkheden hiervan, en bestuderen we de opties om de rolinvulling verder te optimaliseren, aan de hand van de demonstratie van een lokale groene waterstofketen in Nieuwegein.

De drie hoofddoelen van het H-Flex project zijn:
1. Faciliteren van de omzetting van duurzaam opgewekte elektriciteitin groene waterstof door installatie van een 2.5 MWe elektrolyser;
2. Technieken ontwikkelen om de efficiency van de elektrolyser te verhogen;
3. Bepalen van de mogelijkheden voor het integreren van een elektrolyser in een flexibel elektriciteitssysteem, en de werking daarvan.

Samenvatting Resultaten
De waterstofproductie door Hysolar draait inmiddels sinds 2024. Dit is gelukt doordat Hysolar en KWR actief hebben gezocht naar oplossingen voor knelpunten die bij de realisatie zijn opgetreden, waaronder:
• Juridische belemmeringen rondom een de elektriciteitsaansluiting,
• Een langdurig vergunningentraject,
• Technische complicaties bij de electrolyser en de aanleg van een ondergrondse waterstofleiding van 1 km lang,
• Forse extra kosten voor de installatie ten opzichte van de oorspronkelijke begroting,
• Beperkte beschikbaarheid van monitoringsgegevens,
• Algemeen, een veel tragere ontwikkeling van de marktvraag naar groene waterstof dan oorspronkelijk voorzien.
Voor de verbetering van de efficiency zijn verschillende succesvolle opties verkend in termen van haalbaarheid en mogelijke opbrengsten:
• Terugwinnen van restwarmte die vrijkomt tijdens groene waterstofproductie: hierdoor kan de overall efficiency van de installatie toenemen van gemiddeld 76% naar 90%.
• Toepassen van DC (gelijkstroom) in plaats van AC (wisselstroom): DC heeft krachtige voordelen, die de weg vrijmaken voor verdere toepassing en opschaling.
• Verslimmen van de aansturing ten behoeve van het reduceren van elektriciteitskosten en toepassen van netwerkbalancering: gericht op inkoop van elektriciteit op gunstige momenten en balancering van het elektriciteitsnet is een regelaar ontwikkeld voor flexibele aansturing van de electrolyser. Dit levert een extra verdienpotentieel op voor de electrolyser. De pilot waarin de electrolyser in ingezet op de passieve onbalansmarkt bevestigt dit en toont tevens risico’s van flexibele inzet die afgewogen dienen te worden tegen het verdienpotentieel.

Maatschappelijke impact
De kennis die binnen het project H-Flex is ontwikkeld helpt het energiesysteem duurzamer en economisch haalbaar te maken. De impact is divers:
• Hysolar: optimalisatie van de bedrijfsvoering;
• Andere productielocaties van groene waterstof: vergelijkbaar met Hysolar;
• Decentrale energiehubs: de rol van waterstof bij verzachten/voorkomen van netcongestie;
• De NL kennispositie: van groot belang, zeker gezien de landsbrede congestie van het elektriciteitsnet.