De belangrijke rol die WKK speelt in de invulling van de Nederlandse energievraag komt onder druk te staan nu een duurzame energievoorziening wordt vereist en alternatieven zich aandienen. Toch betekent dit niet per definitie het einde van WKK. Een WKK op duurzame brandstof kan een kleinere maar cruciale rol spelen in het toekomstige energiesysteem. WKK op basis van waterstof, biomassa en groengas zal in 2050 vooral nog een aanzienlijk deel van de industriële warmtebehoefte, maar ook een deel van de ruimteverwarming kunnen en misschien wel moeten gaan leveren. Dit blijkt uit een onderzoek van BlueTerra Energy Experts naar een CO₂ neutrale energievoorziening in 2050 voor de industrie, de glastuinbouw en de gebouwde omgeving.

In het toekomstig energiesysteem met een fluctuerend elektriciteitsaanbod uit wind en zon is er veel vraag naar regelbaar vermogen. Zelfs als de duurzame elektriciteitsproductie in 2050 de jaarlijkse elektriciteitsvraag fors overstijgt kan in 25% van de tijd de elektriciteitsvraag niet gedekt worden door het aanbod uit wind en zon. Accu’s en import kunnen maar beperkt in de behoefte voorzien ten tijde dat de elektriciteitsvraag het aanbod (langdurig) overstijgt. Tegelijkertijd zijn er sommige warmtevragers die moeilijk duurzaam in te vullen zijn. De behoefte aan regelbare elektrische capaciteit en deze vraag naar duurzame warmte biedt kansen voor een rendabele inzet van WKK op waterstof, biomassa en groengas in 2050.

In de industrie lijken de mogelijkheden voor warmte uit WKK het grootst ondanks een verwachte daling van de warmtevraag van 33% en de inzet van nieuwe bronnen zoals geothermie, warmtepompen en biomassa. Verwarming van processen boven de 160°C blijft namelijk lastig te verduurzamen. Voor de hoogste temperaturen zal CCS (CO₂ afvang en opslag) hard nodig zijn, al is het maar omdat er ook in 2050 een grote hoeveelheid restgassen in de petrochemie en metaalsector vrijkomt die alleen maar met CCS CO₂ neutraal kan worden gemaakt. Voor de middelhoge temperatuurwarmte tussen de 150°C en 350°C kan duurzame WKK een belangrijke rol spelen. Dit is toch ruim 20% (80 PJ) van de totale warmtevraag in de industrie.

De glastuinbouw heeft voor de verwarming van kassen goede mogelijkheden om over te schakelen op geothermie, restwarmte en elektrificatie (warmtepompen). Inzet van WKK op biomassa en groengas lijkt enkel een mogelijkheid bij teelt met een hoge belichtingsgraad en een grote behoefte aan CO_2. In de gebouwde omgeving wordt eveneens een afname van de warmtevraag voorzien en een grootschalige toepassing van warmtepompen, geothermie en restwarmte. Er blijven echter lastige regio’s waar geothermie, restwarmte of elektrificatie moeilijk of zeer kostbaar worden. Hier zal WKK doormiddel van brandstofcellen op waterstof een goede rol kunnen spelen.

Om de stabiliteit te kunnen bieden aan het duurzame elektriciteitssysteem en optimaal te kunnen profiteren van de fluctuerende elektriciteitsprijzen moet een WKK wel duurzaam ingezet kunnen worden. Combinaties met Power-to-Heat oplossingen en warmtebuffering in de industrie en de gebouwde omgeving zijn essentieel om zo de warmte- en elektriciteitsvraag te balanceren.

De benodigde regelbare elektrische capaciteit kan worden ingevuld met stand-alone elektriciteitscentrales of decentrale WKK-toepassingen. De markt zal daarbij vereisen dat deze capaciteit zo rendabel mogelijk wordt gerealiseerd. Zoals benoemd kan WKK voor de eindgebruiker in specifieke gevallen grote voordelen hebben. De meerwaarde van WKK ligt echter niet alleen bij de eindgebruiker. Wanneer in 2050 nog bijna 20% van de elektriciteitsbehoefte uit flexibele centrales moet komen dan zouden decentrale WKK’s voor 100 PJ aan brandstofbesparing kunnen zorgen en miljarden euro’s aan infrastructurele kosten kunnen besparen. Regionale afstemming tussen diverse stakeholders zijn nodig om deze maatschappelijke voordelen te benutten.

De beschikbaarheid en de prijs van de brandstoffen waterstof, biomassa en groengas voor inzet in de WKK hangt sterk af van de vraag naar en meerwaarde van deze brandstoffen in andere sectoren. De binnenlandse beschikbaarheid van biomassa en de mogelijkheden voor waterstofproductie via elektrolyse lijken verre van toereikend om aan de toekomstige vraag te voldoen. Import van waterstof en biomassa en de productie van blauwe waterstof (waterstof uit aardgas in combinatie met CCS) zullen noodzakelijk zijn en deze routes verdienen aandacht in beleidsvorming richting een duurzame energievoorziening.

Lees hier het rapport.