The intermittency of renewable energy technologies requires adequate storage technologies. Hydrogen systems consisting of electrolysers, storage tanks, and fuel cells can be implemented as well as batteries. The requirements of the hydrogen purification unit is missing from literature. We measured the same for a 4.5 kW PEM electrolyser to be 0.8 kW for 10 min.A simulation to hybridize the hydrogen system, including its purification unit, with lithium-ion batteries for energy storage is presented; the batteries also support the electrolyser. We simulated a scenario for operating a Dutch household off-electric-grid using solar and wind electricity to find the capacities and costs of the components of the system.Although the energy use of the purification unit is small, it influences the operation of the system, affecting the sizing of the components. The battery as a fast response efficient secondary storage system increases the ability of the electrolyser to start up.
DOCUMENT
De publicatie ‘De kracht van verbinding: Loopbaanthematieken in het licht van veranderende beroepsbeelden” is modulair opgebouwd. Iedere module behandelt een stukje van de thematiek, waarbij steeds vanuit een ander perspectief wordt gekeken: vanuit kiezende jongeren, vanuit de veranderingen die plaatsvinden in de maatschappij en die ons werk beïnvloeden, vanuit de Nederlandse arbeidsmarkt, vanuit onderwijsorganisaties en vanuit arbeidsorganisaties.
DOCUMENT
In het kader van het FLEX P2G project zijn prototypes van een 50 KW PEMWE electrolyser en van een SEM reactor ontwikkeld. Met behulp van deze Power to Gas (P2G) technologie kan door middel van elektrolyse eerst waterstof en vervolgens ‐ na een reactie met CO2‐ methaan worden geproduceerd. Dit onderzoek richt zich op het inzichtelijk maken en identificeren van (niche)markten en het ontwikkelen van business cases voor deze technologie. Hiertoe worden alle kosten en baten van de technologie geïnventariseerd en voor zover mogelijk gemonetariseerd.Er zijn vier mogelijke modellen voor de toepassing van P2G technologie onderzocht. Deze vier modellen kennen elk meerdere varianten. In het dedicated model wordt de elektriciteitsproductie van een PV‐installatie en/of een windturbine volledig benut voor P2G. Het methaan wordt verkochtaan derden. In het Gas voor eigen gebruik model wordt de elektriciteitsproductie van een PVinstallatie of een windturbine ook volledig benut voor P2G. In dit model wordt het geproduceerde methaan door het huishouden of door de onderneming zelf gebruikt om zodoende te besparen op de eigen gasrekening. In het windpark Fryslan model wordt de elektriciteitsproductie van het windparkgeheel of gedeeltelijk benut voor P2G. De belasting van het hoogspanningsnetwerk kan daardoor worden verminderd waardoor investeringen in het verzwaren van dit netwerk kunnen worden vermeden. In het flexibiliteitsmarkt model wordt een P2G‐installatie gebruikt om bij te dragen aanhet balanceren van het elektriciteitsnet. De P2G‐installatie neemt elektriciteit af op momenten van overschotten op het net en wordt daarvoor beloond.Voor de vier modellen en hun varianten is een kosten‐baten analyse opgesteld. De belangrijkste kosten worden veroorzaakt door de investeringen, het onderhoud, de elektriciteit en de CO2. De belangrijkste opbrengsten bestaan uit de opbrengst van methaan, warmte, zuurstof en eventueel uit de vermeden investeringen in de uitbreiding van het hoogspanningsnet.Het FLEX P2G project heeft als doel om een gecombineerde electrolyser en SEM reactor te ontwikkelen met een kostprijs (CAPEX) van € 1.500 per kWe. De jaarlijkse onderhoudskosten worden gesteld op 5% van de gedane investering.Voor de kosten van elektriciteit wordt uitgegaan van de verwachte ontwikkeling van de day ahead prijs op de APX energiebeurs. Verwacht wordt dat de prijs zich zal ontwikkelen van € 0,025 in 2018 tot € 0,060 in 2032. Aangenomen wordt dat indien de exploitant van een PV‐installatie of windturbine in aanmerking komt voor SDE+ subsidie dat deze regeling van kracht blijft ook als deelektriciteit wordt geleverd aan een P2G installatie.De kosten van CO2 zijn sterk afhankelijk van de schaalgrootte van het project. Bij een kleinschalig project moet de CO2 in pakketten cilinders worden aangeschaft voor circa € 1.000 per ton CO2. Indien er kan worden gekozen voor vervoer per tanktruck en opslag in een tank zijn de kosten van CO2 € 38 ‐ € 58 per ton. Wanneer er sprake is van grootschalig gebruik of als er een CO2‐distributienet in de directe omgeving is kan de CO2 worden afgenomen via een pijpleiding. Deze kosten zijn sterk situatie specifiek.De opbrengst van methaan kan op meerdere manieren worden gewaardeerd. Indien het gas wordt verkocht op de day‐ahead markt dan is de verwachte prijs € 0,016 per kWh in 2018. Als het gas kan worden verkocht als gecertificeerd groengas dan is de verwachte prijs € 0,026 per kWh. Wanneer het gas wordt aangewend voor eigen gebruik dan gelden de bespaarde uitgaven als de opbrengst van het gas. Voor een huishouden is dit € 0,059 per kWh en voor een niet‐huishouden is dit € 0,042 per kWh. Indien de gasprijs eenzelfde tarief zou kennen als de benzineprijs op basis van de energie‐inhoud dangeldt een prijs van € 0,103 per kWh. Tenslotte kan de prijs worden gebaseerd op de bestaande subsidieregelingen met gas als energiedrager. De SDE+ subsidie voor biomassavergassing bedraagt € 0,150 per kWh.Er is alleen sprake van een opbrengst van warmte indien de warmte kan worden geleverd aan een warmtenet in de omgeving. Warmtenetten in Nederland hebben vaak een vaste bron van warmte, er is meestal geen sprake van open access. Een gemiddelde vergoeding voor warmte is € 0,018 per kWh.De industriële markt voor zuurstof lijkt niet geschikt voor een P2G‐project. De volumes op deze markt zijn groot en er is sprake van een continu proces. De markt voor medische zuurstof is mogelijk wel geschikt. Bij succesvolle toetreding zou zuurstof kunnen worden geleverd aan zuurstofdepotsvan leveranciers op deze markt. De prijs wordt geschat op € 0,27 per kg.Uit de analyse van het dedicated model blijkt dat het P2G‐proces niet resulteert in een positieve business case op basis van de opbrengsten van methaan, warmte en zuurstof. Ook wanneer de prijs van methaan wordt gebaseerd op de prijs van benzine blijft de netto contante waarde van hetproject negatief.Het Gas voor eigen gebruik model is gebaseerd op het vinden van een zo groot mogelijk verschil tussen de elektriciteitsprijs en de gasprijs. Door het geproduceerde gas zelf te gebruiken wordt de waarde van het gas gelijk aan de prijs die anders bij inkoop zou moeten worden betaald. Dat is eenprijs inclusief belasting en daardoor is deze relatief hoog. Ook dit model resulteert niet in een positieve business case.In het Windpark Fryslan model staat het besparen van de kosten van het uitbreiden van het hoogspanningsnet centraal. De bouw van het windpark maakt de aanleg van een ontsluitingskabel van Breezanddijk naar Marnezijl en een nieuwe ondergrondse kabel van Marnezijl naar Oudehaske noodzakelijk. De kosten worden geschat op € 2,5 mln per kilometer. De toepassing van P2G ominvesteringen in het hoogspanningsnet te voorkomen resulteert bij Windpark Fryslan niet in een positieve business case. Wel is duidelijk dat als de bespaarde investeringen maar hoog genoeg zijn er op een gegeven moment sprake zal zijn van een positieve business case.Uit de gevoeligheidsanalyse blijkt dat bij een daling van de investeringskosten naar € 1.200 tot € 1.000 per kW en een toekomstige elektriciteitsprijs van hoogstens € 0,04 er sprake is van een positieve business case. De verkoop van gas, warmte, zuurstof en besparingen op infrastructuur moeten dan allemaal een significante bijdrage leveren. Dit betekent dat er een warmtenet in de buurt moet zijn en dat de betreding van de zuurstofmarkt succesvol moet verlopen. Bovendien moet het methaan kunnen worden verkocht voor een prijs die is gebaseerd op de prijs van benzine.Tenslotte wordt In het flexibiliteitsmodel een P2G‐installatie gebruikt om bij lage en negatieve APXprijzen methaan te produceren. Er kan in dit model geld worden verdiend op de onbalansmarkt. Tegen de huidige en verwachte gasprijs en het relatief lage aantal uren dat er kan worden geopereerd op de onbalansmarkt is er geen sprake van een positieve business case.
DOCUMENT
Rede, op samenvattende wijze gepresenteerd 21 maart 2023 door Mr Dr. Daisy G. Tempelman ter gelegenheid van haar installatie als Lector Juridische Vraagstukken binnen de energietransitie bij het Instituut voor Rechtenstudies en het Centre of Expertise – Energy aan de Hanzehogeschool Groningen. Lectoraat Juridische en economische vraagstukken binnen de energietransitie.
DOCUMENT
Snelle introductie van blauwe waterstof jaagt de innovatie aan. “Dat is belangrijk, want er moet nog veel ontwikkeld worden. De hele wereld kan daarvan profiteren. Blauwe waterstof biedt ons tevens de kans het elektriciteitssysteem in 2035 CO2-vrij te maken. Dat is thans een kansloze missie. Het belangrijkste argument is echter dat blauwe waterstof de mogelijkheid biedt meer maakindustrie in de EU te behouden zonder dat daarvoor de CO2-reductie ambitie te zeer hoeft te verwateren.”
LINK
In dit rapport worden de maatschappelijke kosten en baten onderzocht van waterstof-elektrisch rijden voor vrachtverkeer. De keten van elektriciteitproductie, conversie naar waterstof, opslag en transport van waterstof, waterstoftankstation en waterstofvrachtwagen is gemodelleerd. De total cost of ownerschip en ook de levelised cost of driving van waterstof-elektrisch rijden zijn hoger dan de alternatieven diesel en batterijelektrisch rijden. Ten opzichte van batterijelektrisch rijden kent waterstof wel enkele operationele voordelen zoals de kortere tanktijd en het hogere bereik. Ook niet-monetaire effecten zijn geanalyseerd.
DOCUMENT
DOCUMENT
Dit onderzoek richt zich op het verduurzamen van vakantieparken, met specifieke aandacht voor het gasverbruik. Verschillende opties zijn overwogen, waaronder elektriciteitsopslag, een boiler, WKO-systeem en warmteopslag in zouten.Voor dit onderzoek is een rekenmodel ontwikkeld om de gasbesparing, investering en terugverdientijd van een warmteopslag te bepalen. Belangrijke gegevens voor het model zijn de actuele gasprijs, de omrekenfactor van kubieke meter gas naar kWh en de dagelijkse opwekking van PV-panelen en thermische zonnecollectoren. Het onderzoek richt zich specifiek op de verduurzaming van het douchen op vakantieparken. Vervolgens is er per vakantiepark gekeken welke optie het meest geschikt is daarna of deze optie economisch rendabel is.
DOCUMENT
In deze studie wordt nagegaan of het energieverbruik van de stad Groningen in 2035 voor elektriciteit en warmte volledig verduurzaamd kan worden door middel van wind, zon of biomassa. Tevens wordt nagegaan wat dit zou betekenen voor de omgeving en wat het kost. De randvoorwaarde is dat de stad Groningen in 2035 volledig zelfvoorzienend is. Het energieverbruik dat noodzakelijk is voor mobiliteit (benzine en diesel) is in deze studie niet meegenomen.Er worden drie scenario’s bestudeerd. Twee all-electric scenario’ s waarbij duurzame energieopwekking gebeurt door windturbines of zonnepanelen en aan de warmtevraag wordt voldaan via warmtepompen. Daarnaast een scenario met biomassa/biogas waarbij de benodigde elektriciteit wordt opgewekt in warmtekracht installaties. Uitgangspunt van de studie zijn gerealiseerde tijdafhankelijke gegevens voor de stad Groningen over 2012. Er wordt uitgegaan van de huidige stand van de techniek. De lezer wordt uitgedaagd op basis van eigen inzichten de gevolgen van technologische vooruitgang in de resultaten te verwerken.
DOCUMENT
