artikel

De onzekere toekomst van de brandstofcel

energie

De ontwikkeling van de brandstofcel, die met een hoge efficiëntie tegelijk warmte en elektriciteit levert, gaat door, mede geholpen door subsidie- en onderzoekstrajecten vanuit Europa. Maar niet alle fabrikanten zien de technologie zitten. En dat heeft vooral te maken met het feit dat de brandstofcel niet duurzaam is. Tenminste, voorlopig niet.

De onzekere toekomst van de brandstofcel

Door Tijdo van der Zee

De brandstofcel. Al jaren een grote belofte, maar vooralsnog volledig afhankelijk van overheidssteun. Onlangs startte een nieuw Europees onderzoeksproject, Pace, waarin vijf fabrikanten samen 2500 à 2600 brandstofcelinstallaties in Europa gaan plaatsen. Het subsidiebudget hiervoor is 90 miljoen euro. De hoop is dat er na dit project, dat loopt tot 2021, genoeg kennis en kostenreductie is gerealiseerd om de technologie grootschalig op de markt te brengen.

PEMFC en SOFC

In Pace worden twee soorten brandstofcellen getest, PEMFC (Proton Exchange Membrane Fuel Cell)en SOFC (Solid Oxide Fuel Cell). In het algemeen werkt PEM op lage temperatuur (< 100 graden), start daardoor relatief snel op, en produceert vooral elektriciteit en weinig warmte. Deze technologie wordt veel gebruikt in auto’s en gebouwen met lage warmtevraag. Nadeel is dat PEM kritisch is wat betreft de brandstof, het gebruikt namelijk hele pure waterstof. SOFC werkt met een hoge temperatuur (700-100 graden), start daardoor relatief traag op, en produceert veel warmte. Bij deze technologie is de zuiverheid van de brandstof minder van belang.

Cogen Europe

Het aanbod van energie uit zon en wind neemt toe, maar het is van belang om ook energie (elektriciteit) te kunnen leveren als het niet waait of de zon niet schijnt. En om het elektriciteitsnet niet onnodig te belasten, is het handig om deze elektriciteit lokaal te kunnen opwekken. Ziedaar het voornaamste verkoopargument van de brandstofcel, zegt Thomas Vanhauwaert van Cogen Europe, de Europe wkk-vereniging die de organisatie van Pace voor zijn rekening neemt. “Verder is het een relatief schone technologie, is er geen uitstoot van stikstofoxiden, zwaveloxiden en fijnstof en met het groener worden van het gasnet, krijgt deze technologie een steeds duurzamer karakter.”

Brandstofcelunit

De verhouding tussen warmte en elektriciteit is die door een brandstofcelunit wordt geproduceerd is hierbij van belang. Een andere wkk-technologie, de Stirling-ketel, levert ook elektriciteit en warmte, maar in een heel andere verhouding dan de brandstofcel. Bij de Stirling ligt dit op 15% elektriciteit en 85% warmte. Zo’n ketel kan je goed gebruiken als je ofwel een heel stevige warmtevraag hebt, ofwel een stel pv-panelen op het dak hebt liggen, in combinatie met een flinke thuisaccu. Bij SOFC-units ligt de verhouding elektriciteit-warmte op 60%-40% en bij een PEM wordt verhoudingsgewijs nog veel meer elektriciteit geproduceerd. In de huidige trend, waarbij woningen en andere gebouwen een steeds dikkere isolerende schol krijgen en dus steeds minder warmte nodig hebben, is een verschuiving richting verhoudingsgewijs meer elektriciteit zichtbaar.

Leestip: neemt de brandstofcel een vlucht?

Remeha

In Pace doen vijf grote Europese fabrikanten mee. Dat zijn SolidPower, Viessmann, Bosch en BDR Thermea Group. Die laatste is het moederbedrijf van Remeha. Anderhalf jaar geleden kondigde Remeha al aan in samenwerking met Toshiba een brandstofcel op de markt te willen brengen. “En tijdens de VSK hebben we een prototype ‘brandstofcel’ op de stand getoond. Het getoonde model is echter nog niet verkrijgbaar op de markt, het bevindt zich in de pilotfase”, zegt Remeha-woordvoerder Anneke Smits hierover. Ze stelt dat er “nog een aantal ontwikkelingen nodig om de techniek verder volwassen te maken. En dat is ook precies waar Pace voor bedoeld is.” Volgens Smits is het nog niet bekend hoeveel van de ongeveer 500 installaties die BDR zal moeten gaan uitvoeren in Nederland zullen komen.

Kolenstroom

“Nederland zet in op 100 procent duurzaam en op elektrificatie maar lijkt te vergeten dat daar een transitie voor nodig is. Zo worden gebouwen ‘van het gas afgehaald’ terwijl de geplaatste gesubsidieerde warmtepomp nog bijna volledig op kolenstroom draait en zodoende niet minder CO2 uitstoot dan de cv-ketel die werd vervangen.” Aan het woord is Jan-Willem Tolkamp van SolidPower. Met precies deze tekst begint hij een brief die hij in maart stuurde naar het ministerie van Economische Zaken. We moeten realistisch zijn, vindt hij. We kunnen voorlopig niet zonder gas. En trouwens: ons gasnet is net zo goed groen te maken als ons elektriciteitsnet.

Hybride warmtepompen

“Nu de gaskraan dicht gaat, maar ondertussen 90% van de gebouwen nog steeds afhankelijk zal zijn van gas – de komende 20 jaar nog minimaal waarschijnlijk – zal de roep naar efficiënt gasgebruik zoals brandstofcellen of hybride warmtepompen alleen maar groter worden. Daarbij is ons product reeds klaar voor hoog calorisch gas en op termijn pure waterstof. Ik zie dit daarom als een kans”, aldus Tolkamp.

Spark spread

SolidPower is in Nederland verkooptopper van brandstofcelunits, die ze BlueGen noemen. Ook in de rest van Europa gaat het lekker. “In december hebben we de 1000e installatie gedaan.” De verkoop gaat met name goed in Duitsland en België, omdat ze daar een betere spark spread hebben dan in Nederland, ofwel een relatief lage gasprijs ten opzichte van de elektriciteitsprijs en ook betere subsidiemogelijkheden. “Helaas hebben we het afgelopen jaar maar ongeveer vijf installaties gedaan in Nederland.”

Vaillant

Volgens Vanhauwaert van Pace en Cogen Europe kunnen we veel verwachten van Pace. “De partners in het project hebben allemaal de mogelijkheid om hun productie flink op te schroeven en door de aantallen in dit project alleen al zullen de productiekosten met 30 tot 40% dalen.” Dat mag zo zijn, de hoge productiekosten zijn voor het Duitse Vaillant een belangrijk argument om de brandstofceltechnologie links te laten liggen, zegt Jens Wichtermann, hoofd communicatie van het bedrijf. “Begin 2017 hebben we besloten dat deze technologie niet onze strategische focus heeft en daarom zijn we gestopt met brandstofcellen voor woningen. We vonden dat de ontwikkelingen binnen deze technologie niet snel genoeg gingen. Het is economisch eenvoudigweg niet interessant, zolang de kosten zo hoog zijn. Nu en in de nabije toekomst zullen de aantallen zo laag blijven, dat de prijs van brandstofcellen niet tot een competitief niveau zal dalen.”

Efficiënte warmtepompen ontwikkelen

Maar belangrijker nog dan dat, zegt Wichtermann, is dat Vaillant zich volledig heeft gestort op de ontwikkeling van efficiënte warmtepompen. Van gas wil het bedrijf op termijn af. “Dat vloeit voort uit de wereldwijde klimaatafspraken en de plannen om de energievoorziening te decarboniseren. Warmtepompen en duurzame energie zijn binnen Vaillant nu ondergebracht in een speciaal hiervoor opgerichte business unit.”

Ceres

Hoewel Pace op dit moment absoluut de grote Europese aanjager is voor brandstofcellen, kan het een vertekend beeld opleveren door puur hierop te focussen. Zo is bijvoorbeeld het Britse bedrijf Ceres Power niet bij Pace betrokken. Een aantal jaar geleden had Ceres een samenwerking opgezet met het Nederlandse Itho Daalderop (dat op dit moment niet meer gelooft in de technologie). Deze samenwerking werd beëindigd nadat Ceres in zwaar weer was gekomen.

Elektrische auto

Maar recent kondigde Ceres aan opnieuw de markt te willen betreden dankzij een samenwerking met een nieuwe sterke partner, waarvan het de naam niet bekend wil maken. “Uit onze veldteksten blijkt dat het 1 kW prototype goed werkt in woningen en dat er zelfs nog energie overblijft om de elektrische auto te laden”, zegt woordvoerder Niall Walsh. En ja, ook de Nederlandse markt heeft Ceres in het vizier. “Alle Noord-Europese landen, inclusief Holland.”

Lees ook:

Neemt de brandstofcel een vlucht?

 Met elektrische auto’s creëer je flexibele opslagcapaciteit

Woonhuisinstallaties: nu en in de toekomst  

Kansen voor warmtepompen

 

 

Reageer op dit artikel