De keuze van de overheid om kolencentrales geleidelijk uit te faseren heeft ertoe geleid dat de aandacht voor CO₂-reductie steeds nadrukkelijker is komen te liggen bij industriële installaties en afvalenergiecentrales.
Tegelijkertijd wordt de economische druk om CO₂-uitstoot te reduceren steeds groter. Door Europese emissiehandelssystemen en nationale CO₂-heffingen nemen de kosten van emissies jaar na jaar toe. Hierdoor ontstaat een steeds sterkere businesscase voor investeringen in CO₂-afvang. Om deze ontwikkeling te ondersteunen stelt de overheid verschillende subsidieregelingen beschikbaar en wordt gewerkt aan grootschalige transport- en opslaginfrastructuur. Een belangrijk voorbeeld hiervan is de ontwikkeling van het Aramis-project, waarmee CO₂ vanuit Nederland naar lege gasvelden onder de Noordzee kan worden getransporteerd en permanent opgeslagen.
CO₂-afvang vraagt veel energie
Hoewel CCS een belangrijke bijdrage kan leveren aan het terugdringen van broeikasgasemissies, gaat de techniek gepaard met een aanzienlijk energieverbruik. Het afvangen van CO₂ gebeurt doorgaans met behulp van een oplosmiddel dat de CO₂ uit rookgassen opneemt. In de koude sectie van een CCS-installatie wordt CO₂ geabsorbeerd door het oplosmiddel. Vervolgens wordt dit oplosmiddel naar een warme sectie geleid, waar de temperatuur wordt verhoogd. Door deze verwarming laat het oplosmiddel de opgenomen CO₂ weer los, waarna deze kan worden gecomprimeerd en getransporteerd naar een opslaglocatie.
Voor deze regeneratiestap is een grote hoeveelheid warmte nodig. Bij afvalenergiecentrales wordt hiervoor meestal stoom ingezet die afkomstig is van het eigen energieproces. Deze stoom kan daardoor niet langer worden gebruikt voor de productie van elektriciteit. De inzet van CCS leidt daarom op zichzelf tot een vermindering van de elektriciteitsopbrengst van de installatie.
Energie gaat niet verloren
Het beeld dat CCS leidt tot energieverlies is echter slechts gedeeltelijk juist. Volgens de natuurkundige wetten gaat energie immers niet verloren, maar verandert deze van verschijningsvorm. De stoom die wordt gebruikt voor de regeneratie van het oplosmiddel geeft zijn energie af aan het afvangproces. Uiteindelijk komt deze energie weer vrij als laagwaardige warmte, veelal in de vorm van warm water. Deze restwarmte heeft weliswaar een lagere temperatuur en daarmee een lagere energetische kwaliteit dan stoom, maar vormt nog altijd een waardevolle energiebron. Juist hier ontstaat de verbinding tussen CCS en warmtenetten. De warmte die vrijkomt bij het afvangproces kan worden ingezet voor de verwarming van woningen, utiliteitsgebouwen en industriële processen. Hierdoor kan een belangrijk deel van de energie die anders verloren zou gaan alsnog nuttig worden benut.
Warmtenetten als randvoorwaarde voor een efficiënte CCS-keten
Om de totale energie-efficiëntie van een afvalenergiecentrale met CCS op een hoog niveau te houden, is de aanwezigheid van voldoende warmtevraag essentieel. Zonder afnemers voor de vrijkomende restwarmte ontstaat een situatie waarin waardevolle energie uiteindelijk wordt afgevoerd naar de omgeving. De ontwikkeling van robuuste warmtenetten moet daarom worden beschouwd als een onmisbare randvoorwaarde voor grootschalige toepassing van CCS bij afvalenergiecentrales. Daarbij spelen twee factoren een belangrijke rol:
- Er moet voldoende transportinfrastructuur beschikbaar zijn om warmte naar afnemers te distribueren.
- Er moet gedurende het gehele jaar voldoende warmtevraag aanwezig zijn.
Vooral dit laatste aspect vraagt aandacht. De warmtevraag van woningen kent een sterk seizoensgebonden karakter. In de winter is de vraag hoog, terwijl deze in de zomer aanzienlijk afneemt. Een warmtenet dat uitsluitend afhankelijk is van de gebouwde omgeving kent daardoor grote fluctuaties in de afname. Een optimale oplossing ontstaat wanneer warmtenetten zowel de gebouwde omgeving als industriële afnemers bedienen. Industriële bedrijven hebben vaak een veel vlakker afnameprofiel en gebruiken ook gedurende de zomermaanden aanzienlijke hoeveelheden warmte. Hierdoor ontstaat een stabielere basisvraag, wat de benutting van de beschikbare warmte aanzienlijk verbetert. Daarnaast kunnen enkele grotere industriële afnemers fungeren als ankerklanten binnen een regionaal warmtenet. De vaste afnamevolumes dragen bij aan een efficiëntere exploitatie van de infrastructuur. Hierdoor kunnen de investerings- en exploitatiekosten over een groter volume worden verdeeld, wat uiteindelijk de betaalbaarheid voor huishoudens en andere kleinere gebruikers ten goede komt.
ARN: CCS en warmtenetten hand in hand
Voor ARN is de ontwikkeling van CCS niet los te zien van de ontwikkeling van regionale warmtenetten. Wanneer de overheid inzet op CO₂-afvang bij afvalenergiecentrales, dient tegelijkertijd te worden geïnvesteerd in infrastructuur waarmee de vrijkomende restwarmte maximaal kan worden benut. ARN pleit daarom voor de ontwikkeling van warmtenetten in de directe omgeving van afvalenergiecentrales, waarbij niet alleen de gebouwde omgeving maar ook industrie- en bedrijventerreinen worden aangesloten. Juist deze combinatie zorgt voor een optimale benutting van duurzame warmte, een hogere energie-efficiëntie van CCS-projecten en een betere betaalbaarheid voor eindgebruikers. De energietransitie vraagt om integrale oplossingen. CCS, warmtenetten, industrie en gebouwde omgeving moeten niet als afzonderlijke projecten worden beschouwd, maar als onderdelen van één samenhangend energiesysteem. Alleen door deze ketenbenadering kan de maximale klimaatwinst worden gerealiseerd en blijft de afvalenergiecentrale haar belangrijke rol vervullen in zowel de circulaire economie als de duurzame energievoorziening van Nederland.