Energietransport

Transport van energie

Energie wordt op een plaats gewonnen, op een andere plaats omgezet of geproduceerd en op weer een andere plaats gebruikt. Dat wil zeggen dat de energie van de ene plaats naar de andere plaats moet worden getransporteerd. De wijze van transport wordt grotendeels bepaald door de vorm van de energie. Is de energievorm vast, vloeibaar, gasvormig of is het elektriciteit. Voor de energietransitie zijn andere soorten transport nodig. Een voorbeeld is de zogenaamde Delta Rhine Corridor, een ondergronds stelsel van leidingen die de energietransitie ondersteund met het transport van duurzame energie, zoals groene waterstof en elektriciteit, en CO₂. De leidingen verbinden de haven van Rotterdam met zware industrieën in Limburg en het Ruhrgebied in Duitsland. Het netwerk is in totaal 270 km lang. De bouw ervan is echter uitgesteld tot na 2030 als gevolg van een overvolle elektriciteitsnet en de beperkte stikstofruimte voor investeringen. Als gevolg hiervan zal het leidingennetwerk pas in 2032 waterstof naar het achterland kunnen vervoeren [Volkskrant].

Transport fossiele energie

Transportnetwerk van fossiele energie

Het transport van fossiele energie vindt in Nederland voornamelijk plaats via pijpleidingen, via binnenvaartschepen en via tankwagens. Gas wordt voornamelijk door pijpleidingen vervoerd en in vloeibare vorm door schepen. Olie wordt via tankers over zee aangevoerd en vandaar via de binnenvaartschepen en tankwagens gedistribueerd. Steenkool wordt voornamelijk via schepen vervoerd.

Transportnetwerk van aardgas

Het belangrijkste transportnetwerk van fossiele energie in Nederland is het transportnetwerk van aardgas. Dit netwerk wordt beheerd door de Gasunie en bestaat uit gaspijpleidingen en compressor-, meng-, meet- en regel- en verdeelstations. Het totale netwerk van de Gasunie en is meer dan 17.000 kilometer lang. De Gasunie heeft ook een belang in pijpleidingen in zee die gas aanvoeren vanuit Groot Brittannië en Rusland. De Gasunie is ook deels eigenaar van een LNG-terminal in Rotterdam waar vloeibaar aardgas (LNG: Liquid Natural Gas) via schepen wordt aangevoerd. Het vloeibaar aardgas wordt daar weer gasvormig wordt gemaakt en in het gastransportnetwerk gepompt.

Transportnetwerk van aardolie

Het transport van aardolie vindt in Nederland via binnenvaartschepen en via tankwagens. Pijpleidingen worden vooral voor militair gebruik toegepast. De meeste aardolie wordt naar Nederland aangevoerd via olietankers of komt via een pijpleiding, vanaf een boorplatform op de Noordzee, Nederland binnen.

Transportnetwerk van steenkool

Het transport van steenkool vindt in Nederland via binnenvaartschepen plaats. De steenkool wordt vanuit het buitenland via schepen aangevoerd.

Transport elektriciteit

Het elektriciteitsnet

Het elektriciteitsnet bestaat in Nederland uit drie verschillende type netten; het hoogspannings-, het middenspannings- en het distributienet. In Europa zijn alle landen onderling met elkaar verbonden. In het hele Europese net is de frequentie van de spanning 50 Herz. Om die in stand te houden moet er altijd precies evenveel stroom worden opgewekt als wordt afgenomen, maar door het snel wisselende aanbod van hernieuwbare energie uit zon en wind, wordt de balans van het net verstoord. Daarnaast groeit het aandeel hernieuwbare elektriciteit, in de elektriciteitsproductie, de laatste jaren snel. Deze snelle groei veroorzaakt problemen in het elektriciteitsnet. Het net wordt, vooral op piekmomenten, overbelast en dit leidt tot netcongestie [RVO].

Netcongestie

Er zijn twee soorten netcongestie: opwekcongestie en invoedingscongestie. Er is sprake van opwekcongestie als, aan de aanbodzijde van elektriciteit, nieuwe zonne- of windparken niet kunnen worden aangesloten op het elektriciteitsnetwerk of als bestaande installaties niet hun hele elektriciteitsproductie kunnen terugleveren aan het net. Er is sprake van invoedingscongestie als, aan de afnemerskant, een nieuw bedrijf niet aangesloten kan worden op het elektriciteitsnet. In het kader van de energietransitie stappen bedrijven, instellingen en huishoudens massaal overstappen van gas op elektriciteit. Industrieën willen overschakelen over op elektrische technieken en transportbedrijven naar elektrisch vervoer. De vraag naar stroom groeit daardoor veel harder dan het tempo waarop de netwerken kunnen worden uitgebreid. De distributienetten in woonwijken en bedrijventerreinen lopen daarom vol. Netcongestie komt vooral voor bij hoog- en middenspanningsnetten.

Maatregelen om netcongestie te voorkomen

Om de druk op het elektriciteitsnet te verlichten en netcongestie te voorkomen worden de elektriciteitsverbindingen versterkt. Er wordt geïnvesteerd in uitbreiding en verzwaring van het hoogspanningsnet. De verzwaring van de elektriciteitsnetten loopt echter vertraging op door langdurige procedures, complexe locatie vraagstukken, grondverwerving en stikstofuitstoot beperkingen. De fluctuerende hoeveelheid hernieuwbare elektriciteit wordt nu opgevangen door conventionele centrales. Maar dit is niet genoeg om verzekerd te zijn van de levering van elektriciteit. Met het uitbreiden van de opslagcapaciteit voor elektriciteit kan wordt de leveringszekerheid vergroot.

Opslag van elektriciteit

Het elektriciteitsnet wordt aangepast aan de groei van hernieuwbare elektriciteit, onder andere door de verbindingen sneller te verzwaren en door meer opslagcapaciteit neer te zetten. Zo is bijvoorbeeld de capaciteit van het Zeeuwse stroomnet, dat sinds halverwege 2023 vol zat, vergroot door de installatie van grote batterijen en een extra transformator. Netbeheerders en energiebedrijven particuliere klanten met een voorstel voor de aanschaf van die thuisbatterij. Netbeheerders en energiebedrijven gaan het slim laden van huisbatterijen en het slimmer laden van elektrische auto's stimuleren door korting te geven op de aanschaf van batterijen.

De elektriciteitsprijs

De prijs voor transport van elektriciteit gaat in de toekomst flink stijgen, door al de investeringen in de verzwaring en de uitbreiding van het elektriciteitsnet. Daardoor zal ook de totale elektriciteitsprijs gaan stijgen.

Belastingsturing

Belastingsturing is het sturen van de afname van elektriciteit. De energie transitie leidt tot een overvol stroomnet, echter de netcapaciteit is meestal gebaseerd op de maximale vraag die de bedrijven verwachten. Maar deze piekmomenten komen zelden voor. Meestal is er sprake van een lagere belasting van het elektriciteitsnet. Met belastingsturing kan het tijdstip van transport worden beïnvloed en kan de volledige capaciteit van het net toch worden benut. Bijna alle bedrijven die veel elektriciteit gebruiken doen aan belastingbesturing: de stroom wordt gebruikt in tijden dat de elektriciteitsprijs laag is of zelfs negatief. Er wordt ook ingezet op de aanpassing van regels om te zorgen dat het bestaande net efficiënter wordt benut, door bedrijven te belonen als zij op drukke momenten stoppen met het afnemen van stroom.

Transport van warmte

Vooral in steden komt transport van warmte voor in stadsverwarmingsnetten. De warmte wordt geproduceerd door elektriciteitscentrales of afvalverbrandingsinstallaties, maar kan ook komen uit geothermische bronnen of afkomstig zijn als afvalwarmte van datacenters en van industriële processen. De warmte wordt, via een ondergronds netwerk van warmwaterleidingen, gedistribueerd naar gebouwen voor verwarming [Wikipedia].

Transport van waterstof

De Gasunie is in 2023 in Rotterdam begonnen met de aanleg van het eerste waterstofnetwerk in Nederland en Europa. De eerste 30 km waterstofleidingen wordt aangelegd tussen de tweede Maasvlakte en Pernis. Dit vergt een investering van ongeveer 4 miljard euro. Het Nederlandse waterstofnetwerk moet uiteindelijk bijna 1200 km lang worden. Het netwerk zal voor 85% worden opgebouwd uit gasleidingen die worden aangepast voor het transport van waterstof. Het netwerk maakt het mogelijk waterstof te importeren en transporteren naar binnen- en buitenland en op te slaan. Het netwerk moet waterstofopslaglocaties en grote industriële gebieden in Nederland en omliggende landen met elkaar gaan verbinden. De totale kosten van de bouw bedragen ongeveer anderhalf miljard euro. In de toekomst kan waterstofgas een alternatieve brandstof zijn voor steenkool en aardgas. Bijvoorbeeld Tata Steel in IJmuiden zet in op productie van staal op basis van waterstof om de staalproductie te verduurzamen [Volkskrant].

Bij een windpark op zee, ver uit de kust, is een elektrolyser een rendabele oplossing voor het produceren van waterstof. Het is dan beter om de energie via een waterstofleiding naar land te transporteren, dan via een elektriciteitskabel. De combinatie bouw van een elektrolyser en het aanleggen van een pijpleiding is dan goedloper dan het aanleggen van een elektriciteitskabel.

Over grote afstanden is waterstof is alleen goed te vervoeren onder zeer hoge druk of bij extreem lage temperaturen, als vloeistof. Gemakkelijker is het om waterstof eerst om te zetten in een waterstofdrager, zoals ammoniak (NH₃) of ijzer, en dat te transporteren. Voor verbranding kan de aangevoerde ammoniak weer omgezet worden in waterstof. De ammoniak kan ook direct worden gebruikt als CO₂-vrije brandstof of voor kunstmestproductie. IJzeroxide (roest) ontstaat als het ijzerpoeder wordt verbrand. Dit roest is weer om te vormen tot ijzerpoeder door het roest te laten reageren met waterstof. IJzerpoeder is beter te bewaren en over langere afstanden te vervoeren dan waterstof [Volkskrant].