Brief regering : Technische analyse over de toekomstige ondergrondse energieopslagbehoefte

Nr. 270
BRIEF VAN DE STAATSSECRETARIS VAN ECONOMISCHE ZAKEN EN KLIMAAT

Aan de Voorzitter van de Tweede Kamer der Staten-Generaal

Den Haag, 12 oktober 2021

Hierbij bied ik u het rapport «Ondergrondse Energieopslag in Nederland 2030–2050»
aan van TNO en EBN, dat een technische analyse bevat over de toekomstige ondergrondse
energieopslagbehoefte en hoe deze kan worden ingepast binnen het potentieel in Nederland1. Het energiesysteem van de toekomst wordt in toenemende mate afhankelijk van weersafhankelijke
fluctuerende duurzame energieproductie. Dit zorgt voor nieuwe uitdagingen in de energietransitie
om vraag en aanbod van energie op elkaar af te stemmen over zowel korte als langere
tijdsperiodes. Grootschalige energieopslag in de ondergrond van o.a. aardgas, warmte,
groen gas en waterstof zal essentieel zijn voor de verdere integratie van niet stuurbare
energiebronnen. Op basis van deze technische analyse worden mogelijke ontwikkelpaden
voor ondergrondse energieopslag in Nederland tot 2050 beschreven met daarbij aanbevelingen
voor beleid en regelgeving. De conclusies en aanbevelingen zijn relevant met het oog
op de keuzes die moeten worden gemaakt bij de ontwikkeling en ruimtelijke inpassing
van ons energiesysteem. Het zwaartepunt van de studie ligt bij waterstofopslag in
de ondergrond en de ruimtelijke consequenties daarvan. Tevens geeft het rapport aan
welke aanvullende onderzoeken nodig zijn om keuzes te maken voor de periode na 2030,
waarin de behoefte aan ondergrondse energieopslag naar verwachting sterk zal toenemen.

Het potentieel aan ondergrondse energieopslag kan een grote bijdrage leveren aan de
voorzienings- en leveringszekerheid van ons toekomstige energiesysteem en aan de werkgelegenheid
van de regio’s met opslagpotentieel. In voorafgaande overleggen met deze regio’s is
het energieopslagpotentieel besproken en de gedachten zijn breed gedragen dat we de
uitdagingen gezamenlijk moeten oppakken. De bevindingen en conclusies van deze studie
zijn het vertrekpunt om een open dialoog met de samenleving aan te gaan over de vraag
of en op welke manier we de ondergrond willen inzetten voor opslag van energie. Hierbij
moet er worden beseft dat grootschalige energieopslag het gebruik van zoutcavernes
en mogelijk uitgeproduceerde gasvelden zal vergen. Een groot deel van deze ondergrondse
voorkomens liggen in gebieden waar in het verleden en ook nu energie- en grondstofwinning
uit de diepe ondergrond plaatsvinden en waarover zorgen leven bij de samenleving.
Mogelijkheden voor ondergrondse energieopslag offshore en in grensoverschrijdende
gebieden zullen ook in beschouwing worden genomen. Toekomstig gebruik van de diepe
ondergrond vraagt samenwerking met burgers, decentrale overheden, netbeheerders, marktpartijen
en ook met grensoverschrijdende regio’s met hoog energieopslagpotentieel en/of -kennis.

Deze studie is het startpunt van de ontwikkeling van een beleidskader om tot goede
afwegingen te komen voor de realisatie van ondergrondse energieopslag rekening houdend
met de maatschappelijke belangen en de technische mogelijkheden. Uiteraard is de ruimte
in de ondergrond een schaars goed. Bij het gebruik van gebieden voor energieopslag
is het van belang om de juiste balans te vinden met de lokale en regionale waarden
en belangen. Daarvoor moet in het toekomstige beleidskader ruimte zijn voor regionale
overwegingen, zoals het optimaal benutten van de lokale capaciteit en infrastructuur,
naast overwegingen van nationaal belang (zoals leveringszekerheid en seizoensopslag).
Ik zal het voorbereidende werk hiervoor starten zodat een volgend kabinet dit beleidskader
kan opstellen. In deze brief geef ik een appreciatie van de inzichten en aanbevelingen
gepresenteerd door TNO en EBN per vorm van ondergrondse energieopslag. Ten slotte
ga ik in op de vervolgstappen die nodig zijn om tijdig de juiste voorwaarden te scheppen
om de potentie van de ondergrond verantwoord te benutten.

Inzichten en aanbevelingen TNO en EBN

Ondergrondse opslag van aardgas

Aardgasopslag in de ondergrond is op dit moment de belangrijkste vorm van grootschalige
energieopslag die wordt ingezet binnen Nederland en de rest van Europa. De huidige
gasprijzen leiden tot zorgen rondom de leveringszekerheid en of er voldoende aardgasopslag
in Nederland wordt benut in de huidige marktcondities. De leveringszekerheid voor
huishoudens en andere beschermde afnemers is op dit moment gewaarborgd met de maatregelen
die in de afgelopen periode zijn genomen, mede in het licht van de afbouw van de eigen
gasproductie2. Richting 2050 zal er volgens de door TNO en EBN onderzochte scenario’s een afnemende
vraag zijn naar aardgasbuffers vanwege de omschakeling van fossiele naar duurzame
energiebronnen. In alle onderzochte scenario’s ligt de behoefte aan ondergrondse aardgasopslagcapaciteit
voor het balanceren van vraag en aanbod in 2030 ruim onder de huidig geïnstalleerde
aardgasopslagcapaciteit (maximaal 1/4 ten opzichte van de huidige aardgasopslagcapaciteit)3. Afhankelijk van de rol die aardgas zal blijven spelen in de energiemix, kan de capaciteit
in 2050 maximaal dezelfde blijven als die van 2030 maar zal waarschijnlijk verder
afnemen. Richting 2050 zal een steeds groter gedeelte van het aardgas moeten worden
vervangen door CO2-vrije alternatieven als duurzame elektriciteit of CO2-vrije gassen, zoals waterstof en groen gas. Aangezien groen gas dezelfde samenstelling
en eigenschappen heeft als aardgas, zijn de aardgasopslaglocaties direct inzetbaar
voor groen gas. Hierbij adviseren TNO en EBN om onderzoek te doen voorafgaand aan
eventuele sluiting van bestaande gasopslaglocaties (ondergrondse ruimte en bijbehorende
infrastructuur) of deze capaciteit moet worden behouden voor toekomstige strategische
gasreserves dan wel waterstofopslag. Deze opties zullen te zijner tijd gezamenlijk
met de gasopslagen operators en relevante stakeholders worden verkend wanneer er sprake
is van eventuele sluiting van een gasopslag-locatie.

Waterstofopslag

De nationale4 en regionale ambities omtrent waterstof in Nederland zijn hoog omdat waterstof een
onmisbare schakel in de energietransitie is om verduurzaming te bewerkstelligen en
tegelijkertijd biedt het economische kansen in de ontwikkeling van de complete waterstofketen
(productie, transport, opslag en toepassing in de verschillende sectoren). Daarom
onderschrijf ik de conclusie uit de studie dat waterstofopslag een belangrijke en
noodzakelijke middel zal zijn voor het behouden van de vraag-aanbodbalans in het toekomstige
energiesysteem. Volgens TNO en EBN zal al in 2030 behoefte zijn aan grootschalige
waterstofopslag. Richting 2030 zal waterstofopslag voornamelijk in ondergrondse zoutcavernes
plaatsvinden. Deze optie is technisch het verst ontwikkeld en heeft enkele voordelen
in operationeel opzicht in vergelijking met het bovengrondse alternatief (o.a. productievermogen,
opgeslagen volumes en bovengronds ruimtebeslag). De techno-economische haalbaarheid
van het opslaan van waterstof in gasvelden moet nog worden aangetoond. Voor de realisatie
van dergelijke opties dienen snel pilots te worden ontwikkeld. Veiligheid van deze
activiteiten zal vanaf de start centraal staan. Reeds op de tekentafel zal de gehele
levenscyclus (inclusief nazorg) van deze grootschalige opslagfaciliteiten worden bekeken.
De Staatstoezicht op de Mijnen zal daarbij worden betrokken als toezichthouder op
de veiligheid bij het gebruik van de ondergrond.

De benodigde waterstofopslagcapaciteit in de studie wordt ingeschat op 1–4 zoutcavernes
in 20305. Dit is in lijn met de uitkomsten van het project HyWay276 waar het nut en de noodzaak van een waterstof backbone werd onderbouwd. De ontwikkeling
van opslagcapaciteit zal in samenhang moeten worden behandeld met de ontwikkeling
van de waterstofketen en bijbehorende transportinfrastructuur. Daarom heeft het kabinet
in de Miljoenennota 2022 € 750 miljoen gereserveerd voor de ontwikkeling van het transportnet
voor waterstof en € 35 miljoen voor de ontwikkeling van de eerste waterstofopslag
projecten.

Volgens de studie van TNO en EBN bevindt het ontwikkelingspotentieel van zoutcavernes
zich voornamelijk in het noordoosten en oosten van het land. Dit is een deel van Nederland
waar al veel activiteiten op het gebied van energie- en grondstofwinning in de ondergrond
zijn verricht. Daarom is het belangrijk om samen met de betrokken regio’s een zorgvuldige
afweging te maken over de ontwikkeling van mogelijk nieuwe opslaglocaties. Het door
TNO en EBN geëvalueerde potentieel in gekarteerde zoutstructuren dient nog nader te
worden vastgesteld met locatiespecifiek onderzoek, waar nodig ondersteund met onderzoeksboringen.
Dit onderzoek zal ik in het kader van het Kennisprogramma Effecten Mijnbouw (KEM)
laten uitvoeren.

Uit de studie blijkt dat de waterstof opslagbehoefte tussen 2030 en 2050 fors kan
toenemen. Afhankelijk van hoe waterstof wordt toegepast en de mate waarin andere flexibiliteitsopties
worden ingezet, varieert de benodigde hoeveelheid waterstofopslagcapaciteit in 2050
sterk. TNO en EBN gaan er vanuit dat, gelet op technische en praktische beperkingen,
maximaal 60 nieuwe zoutcavernes zouden kunnen worden aangelegd tussen 2030 en 2050.
In geval van grootschalige ontwikkelingen, zoals geschetst door TNO en EBN, zal dit
niet voldoende zijn en bieden uitgeproduceerde gasvelden een alternatief om grootschalige
waterstofopslag binnen Nederland te realiseren. Ook kunnen gasvelden mogelijkheden
verschaffen voor de aanleg van strategische waterstofreserves, indien dit in de toekomst
gewenst is. De praktische opslagcapaciteit in gasvelden op land wordt circa vier keer
groter ingeschat dan in (nieuwe) cavernes in zoutstructuren op land. In deze beschouwing
worden gasvelden met mogelijke ruimtelijke beperkingen niet meegenomen, zoals natuurgebieden,
stedelijke gebieden en grondwaterbeschermingsgebieden. Het Groningenveld bijvoorbeeld
is niet geschikt voor waterstofopslag en wordt buiten beschouwing gelaten in de verkenning.

TNO en EBN adviseren in hun rapport omtrent waterstofopslag om:

• te zorgen dat er uiterlijk 2030 een antwoord bestaat op de vraag of waterstofopslag
in gasvelden technisch, economisch en praktisch realiseerbaar is;

• het starten van veldtesten te stimuleren in de periode tussen 2020 en 2030, zodat
de technologie in technology readiness stijgt naar pilotwaardig niveau;

• te zorgen dat er voor 2030 een duidelijk beeld is van mogelijke alternatieven voor
het geval dat waterstofopslag in gasvelden niet realiseerbaar blijkt;

• te zorgen dat er vóór 2030 een duidelijk inzicht is in het aantal benodigde zoutcavernes
voor waterstofopslag.

Om te zorgen dat er uiterlijk in 2030 een antwoord bestaat op de haalbaarheid van
waterstofopslag in gasvelden en om veldtesten te stimuleren, wil ik ingaan op het
advies van TNO en EBN om onderzoek te doen naar deze aspecten en vooral om dit samen
te doen met landen die ook actief op dit gebied zijn, zoals o.a. Duitsland, het Verenigd
Koninkrijk en Oostenrijk. In het bijzonder zal er aandacht moeten besteden aan het
mogelijke hergebruik van de bestaande aardgasopslaglocaties, de bijbehorende risico’s
van waterstofopslag in het algemeen en de mogelijke interferenties met de winning
van delfstoffen en andere vormen van ondergrondse opslag (zoals CO2 en perslucht). Daarnaast vind ik het belangrijk om de mogelijkheden van alternatieven
op opslag op land in Nederland te verkennen, zoals offshore opslag en opslag in grensoverschrijdende
regio’s. Met het doel om deze onderzoeken en verkenningen uit te voeren, heb ik TNO
de opdracht gegeven om een nieuwe onderzoekslijn op te starten en te coördineren binnen
het waterstof Technology Collaboration Programme (TCP) van het Internationale Energie
Agentschap (IEA). Deze zal van 2022 tot 2024 lopen en de inzichten zullen worden meegenomen
in de ontwikkeling van het beleidskader. In het beleidskader zal ook worden bepaald
wat de veiligheidsnorm wordt voor de risico’s door bodembeweging als gevolg van ondergrondse
waterstofopslag, zodat de veiligheid van projectaanvragen getoetst kan worden.

Rijk en regio’s zullen met elkaar het gesprek moeten voeren over de vraag onder welke
condities energieopslag kan plaatsvinden en welke kansen zij daarbij zien. Anticiperend
daarop zal de Minister van Economische Zaken en Klimaat met de operators in overleg
treden zodat mogelijkheden van hergebruik en de toekomstbestendigheid van cavernes
voor de opslag van duurzame energie wordt meegenomen in de vergunningaanvragen. De
ruimtelijke afwegingen zullen alvast in het Programma Energie Hoofdinfrastructuur
(PEH) worden uitgewerkt om ervoor te zorgen dat er voor 2030 voldoende duidelijkheid
bestaat in het benodigde aantal zoutcavernes voor waterstofopslag en hoe deze kunnen
worden ingepast.

Ondergrondse warmtebuffering

De studie laat zien dat aquifers in de ondergrond een belangrijke rol kunnen spelen
als hogetemperatuur-warmtebuffers bij het efficiënter benutten en integreren van constante
en seizoensgebonden duurzame warmtebronnen in warmtenetten (geothermie, restwarmte,
zonthermie). Daarmee wordt ook het gebruik van secundaire en variabele warmtebronnen,
zoals gas, biomassa en elektriciteit gereduceerd. In 2050 kan jaarlijks minstens 2–8%
van de warmte geleverd door warmtenetten worden bespaard met de inzet van deze warmtebuffers.
TNO en EBN adviseren om te anticiperen bij de aanleg van nieuwe warmtenetten en het
verduurzamen van bestaande warmtenetten in combinatie met geothermie, restwarmte en
duurzame bronnen zoals zonthermie en warmtepompen, op een eventuele integratie van
ondergrondse warmtebuffering door bij het ontwerp rekening te houden met het lokale
potentieel voor (hogetemperatuur)warmteopslag. In het nu lopende nationale onderzoeksprogramma
WINDOW (WarmingUp Thema 5) wordt verder onderzocht hoe technische, juridische en bedrijfseconomische
belemmeringen gerelateerd aan hogetemperatuuropslag weggenomen kunnen worden. Ook
wordt hierbij gekeken naar mogelijke milieurisico’s.

Persluchtopslag en ondergrondse pompaccumulatie

Uit de energiescenario’s die binnen de studie zijn onderzocht blijkt dat mechanische
energie in de vorm van gecomprimeerde perslucht (CAES) en ondergrondse pompaccumulatie
(O-PAC) de komende decennia een beperkte rol lijken te gaan spelen voor de nationale
leveringszekerheid van energie. In het algemeen wordt geen directe noodzaak gezien
voor de aanleg van CAES en/of O-PAC om nationale leveringszekerheid te borgen. CAES
en O-PAC zijn mogelijk interessant als privaat-commerciële initiatieven die technische
diensten aan het elektriciteitsnet kunnen aanbieden met betrekking tot het op korte
tijdschalen balanceren en stabiel houden van het elektriciteitsnet. TNO en EBN geven
aan dat deze technologie dan wel moet concurreren met mogelijk andere aantrekkelijkere
alternatieven, zoals interconnectie, vraagsturing en batterijen die goedkoper en efficiënter
flexibiliteitsservices kunnen leveren. Ook geven ze aan dat aanleg van CAES mogelijk
(tijdelijk) zoutcaverneruimte inneemt die anders had kunnen worden gebruikt voor aanleg
van waterstofopslag (i.e. het maximale aantal 60 praktisch realiseerbare cavernes).
Dit is een factor waarmee er rekening gehouden moet worden in de ruimtelijke planning
en inpassing van mogelijke CAES-projecten. TNO en EBN adviseren om bij de beoordeling
van komende aanvragen voor CAES- en O-PAC-projecten mee te wegen dat de ervaringen
uit deze projecten kunnen bijdragen aan een beter inzicht in hoe deze technologieën
in praktische zin kunnen bijdragen aan de energievoorziening na 2030.

Ik zie op dit moment, met de kennis van nu, geen reden om deze technologieën te bevorderen
in het kader van de nationale belangen. Dit neemt niet weg dat deze technologieën
juist wél een oplossing kunnen bieden voor lokale stabiliteitsproblemen in concrete
gebieden van het elektriciteitsnet. Daarom acht ik het belangrijk bij eventuele vergunningsaanvragen
voor dergelijke projecten de samenwerking op te zoeken met de betrokken regionale
overheden en de regionale overwegingen en belangen mee te nemen in de beoordeling
van de aanvragen. In het te ontwikkelen beleidskader moet er een afwegingskader komen
voor de reservering van nieuwe ruimte in de ondergrond voor de verschillende energieopslagtechnieken,
waarbij een goed evenwicht wordt gemaakt tussen de nationale belangen van energieopslag
en de regionale en individuele belangen.

Tot slot

Met deze brief heb ik getracht uw Kamer een beeld te geven van de verwachte ontwikkelingen
op het gebied van ondergrondse energieopslag en welke acties nodig zijn om de potentie
van de ondergrond te gebruiken ten behoeve van de energietransitie. Ik heb per opslagtechniek
een appreciatie gegeven van de hoofdinzichten en aanbevelingen van de studie van TNO
en EBN. Als overkoepelend advies geven ze aan om uiterlijk in 2030 te zorgen voor
een beter gedefinieerde blauwdruk van het energiesysteem in 2050 waarin concrete keuzes
worden gemaakt omtrent de inzet en planning van de ondergrondse opslag. De ontwikkeling
van ondergrondse opslag heeft een lange aanlooptijd. Het tijdig starten met het vooronderzoek
en opvolgende aanleg van locaties is daarom essentieel. Daarbij zal rekening moeten
worden gehouden met de uiteindelijke afname van aardgasopslag richting 2030 en de
toename van vraag naar andere vormen van energieopslag om een balans te vinden in
de transitie waarbij de leveringszekerheid en veiligheid altijd zal moeten worden
gewaarborgd. Daarom zal ik in het kader van het Programma Energie Systeem (PES) dit
onderwerp meenemen om de benodigde keuzes zorgvuldig te kunnen maken. Uw Kamer wordt
binnenkort nader geïnformeerd over de inhoud van PES.

Ik heb ook aangegeven dat ik het voorbereidende werk zal opstarten om tot het beleidskader
te kunnen komen. Dit houdt in het uitzetten van de in deze brief aangekondigde onderzoeken
en het opstellen van de contouren van het beleidskader voor ondergrondse energieopslag.
Dit vergt nog verdere uitwerking, die de komende tijd zal plaatsvinden en waarover
ik uw Kamer zal informeren. Het is aan een volgend kabinet om een beleidskader uit
te werken en hier verder uitvoering aan te geven in het kader van Programma Energie
Hoofdinfrastructuur en Programma Energie Systeem. De opgaven voor de ontwikkeling
van ondergrondse energieopslag kunnen alleen worden aangepakt als we dit gezamenlijk
doen.

De Staatssecretaris van Economische Zaken en Klimaat,
D. Yeşilgöz-Zegerius