Waterstoftransport infrastructuur in Frankrijk
Door de energiecrisis is de ontwikkeling van waterstof in een stroomversnelling geraakt. Hierdoor groeit ook de vraag naar transportnetwerken op korte, middellange en lange termijn. Deze transportnetwerken zijn noodzakelijk om vraag en aanbod op elkaar af te stemmen, toenemende volumes veilig te stellen, en waterstof te vervoeren vanuit gebieden waar het tegen lagere kosten wordt geproduceerd.
De grote Franse beheerders van gasnetwerken zijn begonnen met het in kaart brengen van de behoeften en hun locaties. Als eerste stap worden kleinschalige netwerken bestudeerd om in de lokale behoefte te voorzien. Of het nodig is verder te gaan door deze netwerken onderling te verbinden en een Europees waterstofnetwerk te overwegen? Hierover lopen de meningen uiteen.
In december 2022 vatte de Franse minister van Industrie, Roland Lescure, de huidige vraag samen: gaan we naar een vermenigvuldiging van kleine productiecentra of juist naar een massificatie? Hoewel 70% van de huidige productieprojecten kleiner is dan 3 megawatt (MW), zijn volgens de brancheorganisatie France Hydrogène 24 productieprojecten (van de 244 op de lijst) goed voor 80% van de volumes. Voor het concurrentievermogen zijn op lange termijn elektrolysers met een grote capaciteit nodig. Moet waterstof in het geval van massaproductie worden geproduceerd waar koolstofvrije elektriciteit beschikbaar is, door het transport via pijpleidingen te vervoeren, of moet waterstof daarentegen zo dicht mogelijk bij de consumenten worden geproduceerd, waarbij een versterking van de elektriciteitsnetten nodig is?
Om de beste optie te bepalen zijn de netwerkbeheerders GRTgaz en RTE begonnen met het uitvoeren van gezamenlijk onderzoek. Het doel is om, indien mogelijk, de elektrolysers daar te plaatsen waar de netwerken in staat zijn om dit nieuwe elektriciteitsverbruik en de waterstofproductie op te vangen. Het vraagstuk van de infrastructuur is een van de punten die aan bod zullen komen in de update van de Nationale Waterstofstrategie, die voor medio 2023 is aangekondigd.
Essentiële toepassingen
Alles zal ook afhangen van de benodigde hoeveelheden waterstof. En op dit punt bestaan er verschillende visies. Een visie richt zich op de essentiële sectoren die koolstofvrij moeten worden gemaakt, zoals de industrie en de zware mobiliteit. De andere visie heeft een veel bredere ontwikkeling van waterstof voor ogen.
De Commissie voor Energieregulering (CRE) is voorzichtig. Voor haar lijkt de ontwikkeling van de netwerken voorbarig. "We zien dat het gebruik van waterstof geconcentreerd is in een paar gebieden, niet meer dan vijf of zeven in Frankrijk. Het blijft zeer lokaal. Bovendien moeten elektrolysers, om concurrerend te zijn, een bepaalde omvang bereiken. Onder de 50 megawatt (MW) is er op korte en waarschijnlijk middellange termijn geen duidelijk economisch model. Moeten we in deze context massaal investeren in netwerken of in de aanpassing van gasnetwerken? Deze markt staat nog in zijn kinderschoenen," aldus Ivan Faucheux van de CRE.
Volgens hem zou de vervanging van grijze industriële waterstof (900.000 ton) door koolstofvrije waterstof leiden tot een elektriciteitsbehoefte van 45 terawattuur (TWh). Voor de ontwikkeling van andere toepassingen zouden dus grote hoeveelheden koolstofvrije elektriciteit nodig zijn, namelijk "enkele tientallen terawattuur extra". Frankrijk beschikt niet over deze hoeveelheden, waarvoor invoer en ontwikkeling van de infrastructuur nodig zouden zijn. “Nu we ons realiseren dat het energievraagstuk afhankelijkheid creëert, is het beter om niet in een nieuwe afhankelijkheid te vervallen", aldus Faucheux. Het zou beter zijn om de voorwaarden te scheppen voor een koolstofvrije waterstofmarkt binnen Frankrijk. De CRE pleit daarom voor een stapsgewijze aanpak, zonder haast, met een beperkte ontwikkeling, gebaseerd op het model van het huidige waterstofnetwerk (1.000 kilometer geëxploiteerd door Air liquide).
... versus een explosieve groei
De netwerkbeheerders volgen de aankondigingen van de projecten op de voet. "De Franse strategie, en vervolgens de energiecrisis, hebben de situatie veranderd: we hebben het over een toename van de productie en het verbruik (hoogovens, chemische industrie, raffinaderijen, zwaar vervoer), die veel meer verspreid zijn over het grondgebied, en die netwerken vereisen met een grotere capaciteit, meer open, en in staat om nieuwe productie en verbruik op te vangen", analyseert Anthony Mazzenga, directeur waterstof en gas bij GRTgaz.
Deze toename van het gebruik van waterstof zou dus gepaard gaan met een toename van de behoefte aan elektriciteit en/of waterstof. "Het gaat om aanzienlijke volumes. Terwijl de oorspronkelijke Franse strategie uitging van een volume van 40 TWh in 2050, liggen de prognoses nu boven de 100 of zelfs 200 TWh.” In bepaalde sectoren is de schaalsprong in volle gang. "ArcelorMittal heeft aangekondigd dat zijn hoogovens in Duinkerken worden omgeschakeld naar waterstof: dit komt neer op 300.000 ton waterstof op één locatie. Ook Aéroports de Paris (ADP) werkt aan waterstof, eerst voor de verduurzaming van zijn voertuigen op het platform en vervolgens, in een tweede fase, van de vliegtuigen, overeenkomstig de strategie van Airbus. In dit perspectief zal de levering van waterstof cruciaal zijn, net zoals de levering van kerosine dat nu is", aldus Anthony Mazzenga.
Om dergelijke volumes veilig te stellen, is volgens GRTgaz "de infrastructuur essentieel. Het gaat erom niet afhankelijk te zijn van één enkele lokale producent. Het economisch concurrentievermogen speelt ook een rol: waterstof inkopen waar het goedkoper is”.
Een Europees waterstofnetwerk in 2030?
De aankondiging door de regeringsleiders van Frankrijk, Spanje en Portugal afgelopen december van de start van het H2Med-project lijkt deze strategie na te streven: een onderzeese pijpleiding zal Barcelona met Marseille verbinden om tegen 2030 twee miljard ton waterstof per jaar te vervoeren, "d.w.z. 10% van de geformuleerde behoeften van Europa", benadrukt Antoine Charbonnier, hoofd van de afdeling innovatie en ontwikkeling van Teréga (specialist in gastransport en -opslag), dat samen met GRTgaz, Enagás en REN aan het project deelneemt. Geschatte kosten: 2,5 miljard euro. Het doel is de zuidelijke bouwsteen van een toekomstige Europese waterstofnetwerk te bouwen. "Duitsland laat zijn ambities zien via een massale invoer van waterstof om aan zijn industriële behoeften te voldoen. Deze Europese corridor van Zuid naar West zal het mogelijk maken een bevoorradingsroute van Portugal naar Duitsland te creëren", legt Charbonnier uit. En waarom niet verder gaan door op langere termijn een verbinding met Noord-Afrika te overwegen?
In Frankrijk zou een deel van het huidige gasnet kunnen worden omgebouwd om waterstof door het hele land te vervoeren. Het aardgasverbruik zal namelijk dalen, vanwege de klimaatdoelstellingen maar ook vanwege de huidige crisis. “Deze visie wordt gedeeld door onze Europese collega's met wie we hebben samengewerkt aan een visie voor 2040", benadrukt Mazzenga van GRTgaz.
Tegen welke prijs? "Enkele miljarden euro's aan investeringen. Maar als we naar de transportkosten kijken, liggen die tussen 0,10 en 0,20 euro per kilo waterstof die over 1.000 km wordt vervoerd. Ter vergelijking: de productiekosten liggen tussen 4 en 8 euro per megawattuur (MWh). De transportkosten kunnen minimaal zijn in vergelijking met de productiekosten," legt Mazzenga uit.
In deze logica van massale invoering zal ook opslagcapaciteit moeten worden ontwikkeld om een evenwicht tussen vraag en aanbod te waarborgen. "Opslag moet het mogelijk maken de bevoorrading te moduleren ten opzichte van het aanbod. Daarom ontwikkelen wij een portefeuille van opslagprojecten in zoutcavernes en aquifers, waaronder een proefproject op korte termijn, Hygéo", legt Charbonnier van Teréga uit. Het doel is om in 2024 1,5 gigawattuur (GWh) op te slaan in een zoutcaverne van 10.000 m3 in Carresse-Cassaber (Pyrénées-Atlantiques).
Geleidelijke ontwikkeling
Maar op korte termijn moeten de netwerken eerst veel meer op lokale schaal worden ingezet. In 2021 hebben GRTgaz en Teréga voor het eerst de markt geraadpleegd om de behoeften in kaart te brengen. Deze raadpleging maakte het mogelijk om 90 productie- en/of verbruikslocaties te identificeren en de gebieden met de grootste vraag in kaart te brengen, om zo lokale ecosystemen te creëren. Naar verwachting kwamen hierbij de grote Franse havens en industriegebieden naar voren, maar ook Saint-Nazaire en de ontwikkeling van projecten die gelinkt zijn aan de aanleg van het offshore windmolenpark.
De netwerkbeheerders zijn gestart met het uitschrijven van aanbestedingen voor lokale ontwikkelingen. Een eerste oproep tot het indienen van blijken van belangstelling werd gelanceerd tussen Valenciennes en Mons, waar twee spelers, gelegen aan weerszijden van de Frans-Belgische grens, geïnteresseerd waren in een grensoverschrijdende pijpverbinding voor het transport van koolstofarm waterstof. Maar er hebben wel 17 partijen op gereageerd. Een tweede oproep werd gelanceerd in Duinkerken, waarop 11 partijen gereageerd hebben, met een zeer goed evenwicht tussen vraag en aanbod. Begin januari werd een oproep gedaan voor een pijpverbinding tussen Fos-sur-Mer en Manosque. Voor al deze gebieden zal, nadat de technische studies zijn uitgevoerd, de investeringsfase volgen voor de geïnteresseerde partijen. Teréga werkt ook, via zijn dochteronderneming Teréga Solutions, aan de ontplooiing van lokale ecosystemen en kleine distributienetwerken. Het bedrijf heeft twee aanbestedingen gewonnen, waaronder een in Saint-Brieuc (Bretagne), met Valorem, om een busvloot van waterstof te voorzien. Op middellange termijn zouden deze lokale ecosystemen aan elkaar gekoppeld kunnen worden, binnen een bepaald gebied. Alvorens een veel breder netwerk te overwegen.
Bron: Actu-Environnement