Systeemstudie voor p2g-routes

Op wat voor manieren kunnen Power2Gas-toepassingen een rol spelen in de transitie naar een duurzamere energiehuishouding?

Hoofdlijn Systeemfunctie van Gas


Binnen de hoofdlijn Systeemfunctie van Gas wordt gekeken naar de rol van gas binnen het energiesysteem. Gas kan op kosten- en energie-efficiënte wijze bijdragen aan de transitie naar een duurzame energiehuishouding en het kan de flexibiliteit en betrouwbaarheid leveren die daarvoor nodig is. De hoofdlijn houdt zich bezig met de innovaties die hierbinnen nodig zijn om in de toekomst de systeemfunctie van gas optimaal in te zetten.

De rol van P2G-toepassingen in de transitie naar een meer duurzame energiehuishouding is tot nog toe onderbelicht gebleven. Dat is wellicht onterecht.  Duidelijk is dat waterstof op verschillende manieren kan worden gebruikt in het energiesysteem, bijvoorbeeld in de transportsector (waterstofmotoren). Onduidelijk is nog onder welke omstandigheden en in welke situaties P2G-toepassingen een rol kunnen spelen in de transitie naar een duurzamere energiehuishouding. Ook is de vraag hoe efficiënt dat is ten opzichte van alternatieven.

Project

De systeemstudie analyseert het Nederlandse energiesysteem integraal (in een Noordwest-Europese context) en gaat na wat de impact kan zijn van P2G-toepassingen. In potentie zijn er verschillende routes mogelijk als het gaat om P2G-toepassingen. Na de productie van waterstof uit elektriciteit kan de energiedrager waterstof  via verschillende routes weer worden ingezet in het energiesysteem:

1. waterstof kan opnieuw worden omgezet in elektriciteit;
2. waterstof kan worden gebruikt als feedstock in de industriesector;
3. waterstof kan worden gebruikt als brandstof in de transportsector;
4. waterstof kan worden bijgemengd in het gasnetwerk en worden gebruikt in gas consumerende sectoren;
5. waterstof kan worden gecombineerd met koolstof om methaan te produceren, wat dezelfde specificaties kent als aardgas (de zogenaamde 'methaniseringsroute'). 

In het project worden worden deze routes via drie verschillende onderzoeksmethoden verkend:

• Literatuuranalyse;
• Kwantitatieve, scenario gebaseerde model-analyse;
• Case-study analyse.

Doelen

Doel van het project is om te komen tot robuuste conclusies wat betreft de kansen voor P2G in het Nederlandse energiesysteem. Kwantificering van die bijdrage is op dit moment lastig vanwege het feit dat veel informatie nog niet beschikbaar is. De studie heeft juist als primair doel om deze informatie te genereren.

Resultaten

Systems analyses Power to Gas: A technology review

This report is the first deliverable in a larger project (TKIG01038 – Systems analyses power-to-gas pathways) that aims to assess the viability and future role of PtG in the Dutch energy system. This deliverable specifically presents an overview of static data about PtG system components and its power storage alternatives.

Read the entire review here.

Brief conclusion of the report

Power-to-gas technology is emphatically distinctive from power storage technologies by its capability of resolving issues resulting from the integration of renewable energy sources in the existing energy system, such as supply/demand imbalance and transportation issues, by conversion of power into a valuable energy carrier that can be applied in different sectors. Analyzing the role of power-to-gas in terms of intermittent energy sources integration services it can be concluded that the value of power-to-gas is in its capabilities to deliver community energy storage services, time shifting / load leveling services and transmission & distribution capacity management services. When specifically considering power-to-gas for electricity storage, it can best be compared to sodium sulphur batteries and NiCd batteries. Because power-to-gas and batteries can be deployed almost limitless in terms of geographical constraints, they cannot be generically compared to compressed air energy storage and pumped hydro storage, although PtG has lots of characteristics in common with these two. Particularly for the Dutch situation power-to-gas potentially has great value for large scale energy storage, since the gas infrastructure is well developed and pumped hydro or large scale compressed air energy storage is currently not available.

Contact information

Author of report: Lukas Grond (DNV KEMA), Lukas.Grond@dnvkema.com, +31 50 700 9893

Project Manager: Jeroen de Joode (ECN), dejoode@ecn.nl, + 31 224 56 8250

Extra informatie is via de site van DNV KEMA te verkrijgen.