Casus Industrie

In deze casus kijken we naar twee takken van zware industrie die beide verantwoordelijk zijn voor een groot deel van de nederlandse CO2 emissies en uitstoot van schadelijke stoffen. Hoe kunnen deze industrietakken verduurzaamd worden?

Industrietakken

Kunstmest

Het meest CO2-intensieve aspect van kunstmestproductie is het productie van ammoniak uit aardgas. In deze casus wordt er gekeken naar de totale jaarlijkse ammoniakproductie in Nederland, en de transitie van productie uit aardgas naar productie uit waterstof.

Ijzer- en Staalproductie

In deze casus wordt de productie van ruwijzer en staal verduurzaamd. Er wordt daarbij uitgegaan van een productievolume gelijk aan de Nederlandse ijzer- en staalproductie in 2023.

Het verwerken van ijzererts tot ijzer en vervolgens staal gebeurt traditioneel in hoogovens (ijzerproductie) en zuurstofovens (staalproductie). Deze ovens worden voornamelijk gestookt met kolen en kool-derivaten zoals kooks.

Voor de duurzame productie van ruwijzer worden DRI-ovens ingezet, die waterstof gebruiken als energiebron. Om hier staal van te maken worden Electric Arc Furnaces gebruikt. Die werken zoals de naam al suggereert op elektriciteit.

Grootschalige wind op zee

De opwek van duurzame energie wordt in deze casus verzorgd door windmolens op zee. Er zijn plannen voor tot wel 20GW aan opwekvermogen in 2030, en momenteel (2023) is er al een kleine 5GW aan opgesteld vermogen wind op zee. In deze casus worden windmolens op zee beschouwd als onderdeel van het industrieel complex, die dus bijdragen aan de zelfvoorzienendheid en duurzaamheid van het gebiedsmodel. De aansluitcapaciteit voor windmolens op zee is echter beperkt tot 5GW. De opgewerkte stroom zal dus ook direct lokaal benut moeten worden.

Elektrolyser

Om duurzame waterstof te produceren worden elektrolysers ingezet die op zee, in nabijheid van de windmolens geplaatst worden. Zo kan de opgewekte stroom van de windmolens meteen omgezet worden in waterstof. In de casus kan er tot 20GW aan elektrolysers geplaatst worden.

Infrastructuur

Voor de 20GW aan windmolens op zee zal geen 20GW aan netcapaciteit beschikbaar zijn. In deze casus gaan we uit van een 5GW beschikbare netcapaciteit voor de windmolens op zee. Dit betekent dat wanneer de windmolens meer dan 5GW aan vermogen opwekken, het overschot ofwel lokaal gebruikt moet worden voor electrolyse, ofwel gecurtailed moet worden.

Voor het transport van waterstof tussen electrolysers op zee en industriën op land wordt er aangenomen dat de geplande waterstofbackbone in operatie is en kan voorzien in de benodigde transport- en buffercapaciteit.