Elektrificatie – Power -to-Hydrogen
Van elektrificatie naar waterstofintegratie in jouw bedrijfsproces
Waterstof, met name wanneer het duurzaam wordt geproduceerd, biedt een krachtig alternatief binnen de elektrificatiestrategie van bedrijven in de chemie, raffinage en zware industrie. Via Power-to-Hydrogen zet je hernieuwbare elektriciteit om in waterstof, die vervolgens kan dienen als grondstof, energiedrager of buffer in je procesketen.
Bij FLIE ondersteunen wij bedrijven die de stap willen maken van verkenning naar implementatie. Met kennis, testfaciliteiten en een sterk netwerk in het Rotterdamse haven-industriële ecosysteem, helpen we om waterstof effectief te integreren in jouw bedrijfsvoering.
In dit artikel nemen we je mee door de praktische stappen om Power-to-Hydrogen toe te passen in jouw bedrijfsprocessen.
Power-to-Hydrogen: welke rol speelt waterstof in jouw proces?
Waterstof kan op verschillende manieren waarde toevoegen aan industriële processen. De inzet hangt af van de bedrijfsactiviteiten en duurzaamheidsdoelstellingen:
1. Waterstof als grondstof
In de chemische industrie en raffinaderijen is waterstof al decennia een essentiële grondstof. Denk aan ammoniakproductie, methanolsynthese of hydrotreating van brandstoffen. Door grijze waterstof (uit fossiel gas) te vervangen door groene waterstof, reduceer je direct de CO₂-uitstoot van deze processen.
Toepassingsvoorbeeld: Een raffinaderij die waterstof inzet voor ontzwaveling kan door elektrificatie van de waterstofproductie jaarlijks tienduizenden tonnen CO₂ besparen.
2. Waterstof als energiedrager
Waterstof kan dienen als opslagmedium voor duurzame elektriciteit. Op momenten van overaanbod van wind- of zonne-energie kan elektriciteit worden omgezet in waterstof, die later weer kan worden ingezet voor warmte, elektriciteit of als grondstof. Dit maakt waterstof interessant voor bedrijven die:
- Pieken in energievraag willen opvangen zonder netuitbreiding
- Buffervorming zoeken voor fluctuerende hernieuwbare bronnen
- Sector-koppeling willen realiseren tussen elektriciteit, gas en industrie
Toepassingsvoorbeeld: Een chemiebedrijf met eigen windturbines zet overtollige stroom om in waterstof voor gebruik in productieprocessen tijdens windstille periodes.
3. Waterstof als reductiemiddel
In staal- en metaalproductie wordt traditioneel cokes (uit steenkool) gebruikt om ijzererts te reduceren. Waterstof kan deze rol overnemen, met waterdamp als enige bijproduct in plaats van CO₂. Dit opent de weg naar klimaatneutrale staalproductie.
Toepassingsvoorbeeld: Directe reductie van ijzererts met waterstof (Direct Reduced Iron, DRI) is in opkomst als alternatief voor de traditionele hoogoven.
4. Waterstof in Power-to-X ketens
Waterstof vormt de bouwsteen voor tal van synthetische producten:
- E-fuels: Combinatie van waterstof en CO₂ levert synthetische kerosine, diesel of methanol
- Ammoniak: Waterstof en stikstof vormen groene ammoniak, bruikbaar als meststof of energiedrager
- Methaan: Via methanisering ontstaat synthetisch aardgas (SNG)
Deze Power-to-X toepassingen bieden kansen voor bedrijven die willen inspelen op de groeiende vraag naar klimaatneutrale brandstoffen en chemicaliën.
Uitgelichte projecten
Technische werking
Bij Power-to-Hydrogen wordt elektriciteit gebruikt om via een elektrolyser water (H₂O) op te splitsen in waterstof (H₂) en zuurstof (O₂). Er zijn verschillende typen elektrolysers, zoals PEM (Proton Exchange Membrane) en alkalische types, elk met eigen kenmerken wat betreft efficiëntie, kosten en druk van de geproduceerde waterstof. De keuze voor een technologie hangt af van de specifieke situatie in het bedrijf: beschikbaarheid van restwarmte, flexibiliteitsbehoefte, schaalniveau en investeringsbudget.
Vier stappen naar succesvolle waterstofintegratie
De integratie van waterstof vraagt om een gestructureerde aanpak, zodat techniek, veiligheid, infrastructuur en businesscase goed op elkaar aansluiten. Onderstaande vier stappen helpen om waterstoftoepassingen binnen je operatie doelgericht te beoordelen en te vertalen naar een haalbare en schaalbare inzet in jouw productieomgeving.
1. Vraaganalyse: hoe kan waterstof jouw proces versterken?
Een succesvolle implementatie begint met het in kaart brengen van je waterstofbehoefte:
- Huidige waterstofverbruik: Gebruik je al waterstof? Hoeveel en voor welke processen?
- Potentiële nieuwe toepassingen: Zijn er processen waarin waterstof fossiele brandstoffen of grondstoffen kan vervangen?
- Vraagpatroon: Is je waterstofbehoefte constant of variabel? Kun je flexibiliteit inbouwen?
- Zuiverheidseisen: Welke kwaliteit waterstof vraagt jouw proces?
Deze analyse bepaalt de dimensionering van elektrolyse-installaties en de benodigde opslagcapaciteit.
2. Systeemintegratie: van elektrolyser naar procesapplicatie
Waterstofproductie via elektrolyse moet naadloos aansluiten op jouw bestaande infrastructuur:
Elektrische infrastructuur
- Is je netaansluiting toereikend voor het elektrische vermogen van de elektrolyser?
- Kun je eigen opwek (PV, wind) koppelen voor maximale CO₂-reductie?
- Hoe regel je pieken en flexibiliteit zonder het net te overbelasten?
Waterstofinfrastructuur
- Compressie: welke druk vraagt jouw proces en welke compressietechnologie past daarbij?
- Opslag: buffertanks of ondergrondse opslag voor seizoensbuffering?
- Transport: leidingen, tube trailers of conversie naar andere dragers (ammoniak, LOHC)?
- Veiligheid: waterstof vraagt specifieke certificering, detectie en veiligheidsmaatregelen
Procesintegratie
- Hoe koppel je de waterstofstroom aan bestaande reactoren of verbrandingssystemen?
- Welke aanpassingen zijn nodig aan procesapparatuur en regelsystemen?
- Kan de zuurstof die vrijkomt bij elektrolyse ook nuttig worden ingezet?
3. Businesscase: rekenen aan groene waterstof
Groene waterstof is momenteel duurder dan grijze waterstof uit aardgas. Een sluitende businesscase vraagt daarom slim rekenen:
Kostendrijvers
- Elektriciteitsprijs: 60-80% van de productiekosten komt van elektriciteit
- Investeringskosten: elektrolysers, compressie, opslag en veiligheidsvoorzieningen
- Operationele kosten: onderhoud, water, hulpstoffen
Financiële voordelen
- CO₂-besparing: vermijden van ETS-kosten en carbon taxes
- Subsidies zoals SDE++, OWE, IMKE, DEI+, NIKI en meer
- Groene certificering: producten met lage CO₂-footprint krijgen marktvoordeel
- Toekomstbestendigheid: anticiperen op strengere regelgeving en vraag naar groene producten
Flexibiliteit als verdienmodel
- Demand response: elektrolysers kunnen helpen het net te balanceren
- Arbitrage: produceren tijdens uren met lage elektriciteitsprijzen
- Netstabiliteit: elektrolysers als flexibel vermogen kunnen inkomsten genereren via balanceringsmarkten
FLIE kan ondersteunen bij het ontwikkelen van een robuuste businesscase, inclusief scenarioanalyses en subsidieadvies.
4. Opschaling en ecosysteem: samen sterker
Waterstofprojecten zijn zelden standalone-initiaties. Succes vraagt om samenwerking:
Waardeketen-integratie
- CO₂-bronnen: voor Power-to-X ketens kun je samenwerken met bedrijven die CO₂ afvangen
- Afnemers: wie kan jouw waterstof of afgeleide producten afnemen?
- Infrastructuur: aansluiten op waterstofnetwerken zoals de H2 Backbone Rotterdam
Kennisontwikkeling
- Pilots en demonstraties: test technologie op schaal voordat je volledige investeringen doet
- Onderzoeksprojecten: ontwikkel nieuwe toepassingen samen met TNO, universiteiten en HBO’s
- Best practices: leer van voorlopers en deel kennis
Funding
- Publiek-private samenwerking: gebruik Europese en nationale fondsen
- Consortia: bundel krachten met partners voor grotere projecten
- Risicodeling: verminder individuele risico’s door samenwerking
Het Rotterdamse haven-industriegebied biedt een uniek ecosysteem met CO₂-bronnen, hernieuwbare energie, bestaande infrastructuur en innovatieve partners.
Hoe FLIE je kan ondersteunen
FLIE biedt een hands-on aanpak om Power-to-Hydrogen in jouw organisatie te integreren:
- Verkenning: we helpen je bij het uitvoeren van haalbaarheidsanalyses, inclusief businesscases en risico-inschatting.
- Pilots: samen kunnen we pilotprojecten opzetten, bijvoorbeeld met kleinschalige elektrolysers en testinfrastructuur.
- Vermogensopschaling: we verbinden je met technologiepartners voor opschaling en integratie in je bestaande procesinfrastructuur.
- Financiering en subsidie: we ondersteunen bij het identificeren van relevante subsidies en (regionale) ondersteuningsprogramma’s.
- Netwerk: via FLIE krijg je toegang tot andere bedrijven, kennisinstellingen en investeerders die actief zijn in waterstofprojecten.
Power-to-Hydrogen biedt een strategische route voor maakbedrijven om te vergroenen, flexibiliteit te verhogen en nieuwe markten te betreden. Door hernieuwbare elektriciteit om te zetten in waterstof creëer je niet alleen een CO₂-arme energiedrager, maar bouw je aan een duurzame grondstofketen.
Interested?
Take the step towards a sustainable heat supply today
Wil je meer weten over waterstofintegratie in jouw bedrijfsomgeving? Wil je een haalbaarheidsstudie starten, of samen met partners een pilot ontwikkelen? Neem dan contact FLIE. We helpen je van idee naar implementatie.
Together, we are accelerating the electrification of industrial processes in South Holland and building a future-proof industry.
Getting started with electrification?
The Fieldlab Industrial Electrification
The Fieldlab Industrial Electrification consists of two main components:
- On the one hand, a 'Fieldlab Hub' where work will be done to test and scale up new technologies in the value chain present. Cooperation will be sought with industry and research and educational institutions in the region. There is also a special focus on cooperation with potential value chain partners and space for realising business cases.
- The second part of the Fieldlab consists of on-site demonstration sites at companies where these new techniques can be tested and applied in practice.
Getting started with electrification? Then click here.
