Omslag SenterNovem 15-11-2004 16:58 Pagina 1
Waterstofinnovatie in Nederland een overzicht
Inhoudsopgave Voorwoord .......................................................................................................... 3 Inleiding ............................................................................................................. 5 Samenvatting ...................................................................................................... 8 Methode van het onderzoek ................................................................................. 10 DEEL 1: Analyse Nationale Waterstofprojecten 1 Belangrijke spelers in het waterstofveld .............................................................. 13 1.1 Top-10 op waterstoftechnologie ............................................................ 13 1.2 R&D-activiteiten aan Nederlandse universiteiten ...................................... 14 2 Analyse nationale waterstofprojecten ................................................................. 16 2.1 Innovatietraject .................................................................................. 16 2.2 R&D naar sector en grootteklasse .......................................................... 16 2.3 Waterstoftechnologieën........................................................................ 17 2.3.1 Productietechnologieën ............................................................ 18 2.3.2 Verbruikstechnologieën............................................................ 19 2.3.3 Opslagtechnologieën ............................................................... 20 2.3.4 Transport- en distributietechnologieën ....................................... 21 2.4 Toepassingen van waterstoftechnologie .................................................. 21 2.4.1 Stationaire toepassingen.......................................................... 22 2.4.2 Mobiele toepassingen .............................................................. 23 2.4.3 Transport- en opslagtoepassingen ............................................. 24 2.4.4 Algemene toepassing .............................................................. 24 3 Nationale samenwerking................................................................................... 25 4 Stimulering van projectkosten per regeling.......................................................... 27 4.1 Financiering: nationale regelingen en programma’s .................................. 27 4.2 Nationale beleidsgelden ....................................................................... 29 DEEL 2: Analyse Europese Waterstofprojecten 1 Europese deelnemers waterstofprojecten ............................................................ 31 1.1 Top-25 Europese spelers ...................................................................... 31 1.2 Nederlandse deelnemers aan Europese projecten..................................... 33 2 Analyse Europese waterstofprojecten ................................................................. 34 2.1 Waterstofonderzoek in Europa .............................................................. 34 2.2 Geografische verdeling Europese waterstofonderzoek ............................... 35 2.3 Nederlandse participatie in het Europese onderzoek ................................. 38 3 Europese samenwerking ................................................................................... 40 3.1 Samenwerking op het gebied van productie ............................................ 41 3.2 Samenwerking op het gebied van verbruik.............................................. 41 3.3 Samenwerking op het gebied van transport & distributie........................... 42 3.4 Samenwerking op het gebied van opslag ................................................ 44 3.5 Geografische samenwerking ................................................................. 44 3.6 Europese partners ............................................................................... 46 3.7 Internationale waterstofplatforms .......................................................... 47 4 Europese beleidsgelden .................................................................................... 49 4.1 Het Europese kader programma (KP5, KP6) ............................................ 49 4.2 Nederlandse deelname in KP5 en KP6 .................................................... 49 DEEL 3: Conclusies, trends en beleid Conclusies, trends en beleid................................................................................. 50 Bijlage 1: Codering projecten waterstoftechnologie ................................................. 59 Bijlage 2: Lijst met gebruikte afkortingen in samenwerkingskaarten .......................... 60
Voorwoord Voor u ligt het rapport ‘Waterstofinnovatie in Nederland, een overzicht’. Op verzoek van het Ministerie van Economische Zaken heeft SenterNovem een waterstofkaart (20022003) gemaakt met daarin nationale en Europese activiteiten op dit gebied. Hierin geven we antwoord op de volgende vraag: ‘Welke R&D-activiteiten vinden er plaats bij welke Nederlandse organisaties op het gebied van waterstoftechnologie en hoe verhouden deze zich tot activiteiten in andere landen?’ We hebben deze vraag uitgesplitst in een aantal deelvragen en beantwoord met behulp van een groot aantal gegevensbronnen zoals: het SenterNovem-projectenbestand, gegevens van ACTS Sustainable Hydrogen (NWO), het Vijfde en Zesde Kaderprogramma van de Europese Commissie, Besluit Subsidies Investeringen Kennisinfrastructuur (BSIK). Daarbij hebben we gebruik gemaakt van de kennis en ervaring van SenterNovem en van NWO. In de media wordt er regelmatig gepubliceerd en gesproken over de mogelijkheden van waterstof. Vrijwel alle geïndustrialiseerde landen voeren hierop een actief beleid. Zo ook het Ministerie van Economische Zaken in Nederland. Daarom heeft het Ministerie van Economische Zaken (EZ) aan SenterNovem gevraagd een recente analyse te maken van Waterstofprojecten. Het geeft u, als lezer, een overzicht van de ontwikkelingen in Nederland. Bovendien maakt het rapport duidelijk waar nog onontgonnen gebied ligt. Waterstof als energiedrager is een actueel onderwerp bij twee lopende beleidsinitiatieven van het Ministerie van Economische Zaken: EOS en Energietransitie. In het EOS programma (Energie Onderzoek Strategie) ligt de nadruk op fundamenteel onderzoek. Daarnaast gaat dit programma in op toepassingen waaronder de demonstratie van het omzetten van koolwaterstoffen tot waterstof, en op brandstofcelsystemen (PEMFC en SOFC). Bij Energietransitie staat een duurzame energiehuishouding door systeemveranderingen voorop. Er zijn vijf hoofdroutes opgesteld. In de hoofdroute ‘efficiënt en groen gas’ staan aardgas en waterstof centraal. De energietransitie wordt ondersteund door subsidies op haalbaarheids- en demonstratieprojecten. Op dit terrein zijn het de subsidieregelingen Ondersteuning Transitie-Coalities (OTC) en de Unieke Kansen Regeling (UKR). Deze zijn onlangs gestart. Wij hopen dat het rapport voldoet aan uw verwachting, en dat het de discussie over het toekomstige beleid van Nederland op waterstof zal bevorderen. Frank Denys Peter van den Berg
3
4
Inleiding Er is veel belangstelling voor de energiedrager waterstof. En dat is niet zo vreemd want iedereen beseft dat waterstof een belangrijke rol kan spelen in een duurzame energiehuishouding. Bovendien zijn er veel commerciële mogelijkheden. Bij de overheid, het bedrijfsleven en het publiek is de interesse voor waterstof ook flink gegroeid door de politieke ontwikkelingen in het Midden-Oosten: de kleine reserveproductiecapaciteit van aardolie en de onzekerheid over de grootte en beschikbaarheid van de winbare olievoorraden. In de periode 2002-2003 hebben vrijwel alle grote landen (Verenigde Staten, Japan en Canada) en de Europese Gemeenschap een actief beleid ontwikkeld op het gebied van waterstof en brandstofcellen. Prodi, de vorige president van de Europese Commissie, gaf in juni 2003 het startsein voor de oprichting van een TechnologiePlatform over waterstof en brandstofcellen. Ook in het Europese Zesde kaderprogramma (KP6) is waterstof een specifiek onderwerp waarvoor ca. EUR 300 miljoen is gereserveerd. Europa streeft ernaar om vanaf 2010 ongeveer 22 procent van de Europese elektriciteit op te wekken vanuit een duurzame bron. Voor de lange termijn heeft de EU zich tot doel gesteld om stap voor stap om te schakelen richting een waterstofeconomie gebaseerd op duurzame energie (ca. 2050). Op nationaal niveau hebben veel lidstaten al een eigen beleid uitgerold. Duitsland is in Europa de grootste speler. Stap voor stap omschakelen naar een waterstofeconomie gebaseerd op duurzame energie (ca. 2050). Buiten Europa wint waterstof ook veel terrein. In 2003 presenteerde President Bush in zijn ‘State of the Union’ het plan om 1,2 miljard dollar te investeren in onderzoek naar brandstofcellen en het gebruik van waterstof voor energieopwekking en transport. De Amerikanen verwijzen ernaar als de ‘FreedomFuel’. Hiermee vermindert de Amerikaanse afhankelijkheid van fossiele energie uit het Midden-Oosten en het is ook een bijdrage aan de vermindering van milieuschadelijke emissies. Ook Japan heeft waterstof als nieuwe energiedrager hoog op de agenda staan. De overheid voert een actief beleid en is op de hoogte van de ontwikkelingen (voertuigen en consumentenapparatuur). Premier Koizumi zei in 2002: “De brandstofcel is de sleutel tot het openen van de deuren richting de waterstofeconomie. Wij zijn van plan om binnen drie jaar de brandstofcel in de praktijk in te zetten als krachtbron voor voertuigen en huishoudens.” In 2002 deed Senter in opdracht van het Ministerie van Economische Zaken (DG Innovatie en DG M&E) een inventariserend onderzoek naar de ontwikkeling van waterstoftechnologie in de periode 1997-2001 in Nederland. Hierbij was de kennis die Senter heeft ontwikkeld door het uitvoeren van een groot aantal subsidieregelingen en programma’s leidend. Met deze programma’s worden bedrijven en instellingen ondersteund op de gebieden innovatie, milieu en energie. In 2003 vroeg EZ om een actualisatie en daarnaast een overzicht van de Europese projecten van KP5 en aanvang van KP6 (1999-2003). Onze indruk is dat de ontwikkelingen binnen dit technologiegebied zich in de afgelopen jaren versnellen. Regelmatig ontvangen wij vragen van bedrijven over waterstoftechnologie. Deze vragen gaan over ondersteuning, mogelijke partners, de ontwikkeling van technologie en internationale mogelijkheden. Regelmatig ontvangen wij vragen van bedrijven over waterstoftechnologie. Die vragen gaan over ondersteuning, mogelijke partners, de ontwikkeling van technologie en internationale mogelijkheden.
5
Voor dit overzicht hebben we niet alleen gegevens gebruikt van voormalig Senter, maar ook de gegevens van voormalig Novem en het ACTS Sustainable Hydrogen programma van NWO. Dit rapport laat zien waar de sterktes en kansen voor Nederland liggen. Nederland heeft het nadeel dat er weinig tot geen industrie is die als organisator of investeerder optreedt voor het toepassen van waterstoftechnologie bij tractietoepassingen (automobielindustrie). Met dit overzicht kan het Ministerie van Economische Zaken werken aan de visie op de mogelijkheden van waterstof voor Nederland, en het beleid dat hiervoor nodig is. Nederland heeft het nadeel dat er weinig tot geen industrie is die als organisator of investeerder optreedt voor het toepassen van waterstoftechnologie bij tractietoepassingen (automobielindustrie). Met dit rapport willen we een actueel en compleet beeld van de Nederlandse activiteiten op waterstof als energiedrager te bieden. Uit eerder onderzoek van Senter bleek dat zowel door bedrijven onderling als door bedrijven en kennisinstellingen intensief werd samengewerkt. De kennisinstellingen hebben een vrij duidelijke specialisatie in onderwerpen en het brede kennisniveau in Nederland is goed. Nederland heeft echter het nadeel dat er weinig tot geen industrie is die als organisator of investeerder optreedt voor het toepassen van waterstoftechnologie bij tractietoepassingen (automobielindustrie). Uit de interviews met een aantal belangrijke partijen bleek dat de meeste samenwerkten met buitenlandse bedrijven of kennisinstellingen. De ontwikkeling van waterstoftechnologie werd door de partijen gezien als een mondiale race waarin samenwerking met buitenlandse partijen erg belangrijk is. Waterstoftechnologie mondiale race? Een compleet beeld van deze ontwikkeling in Nederland kunnen we dan ook alleen presenteren als we ook kijken naar de activiteiten van Nederlandse spelers binnen de internationale projecten. Na de nationale ontwikkelingen in deel 1, komt deze internationale samenwerking in deel 2 aan bod. Voor de internationale ontwikkelingen is de Nederlandse participatie in de Europese kaderprogramma’s en binnen het Eureka netwerk in kaart gebracht. Het volume van de Nederlandse participatie in vergelijking met het volume van andere landen zal iets zeggen over de internationale positie van Nederland. Een vergelijking tussen Nederland en Europa op technologie-input en toepassingsgerichtheid van de participatie geeft een beeld van de Nederlandse expertise en van de expertises in het Europese buitenland. Hierbij is de veronderstelling dat de deelname in nationale en internationale programma’s inhoudelijk overeenkomt. In deel 3 staan onze conclusies op rij. Bovendien geeft dit deel een compact beeld van de huidige trends en toekomstige kansen voor iedereen die in waterstofprojecten werkzaam is (of hierin gaat werken). De centrale vraag van dit rapport luidt: Welke R&D-activiteiten vinden er plaats bij welke Nederlandse organisaties op het gebied van waterstoftechnologie en hoe verhouden deze zich tot activiteiten in andere landen? Deze vraag is in de volgende deelvragen opgesplitst: x Welke Nederlandse bedrijven en kennisinstellingen zijn actief op het gebied van waterstoftechnologie? In welke bedrijfssectoren en grootteklassen bevinden de aanvragers zich? x Van welke stimuleringsregelingen maken ze gebruik? x Welke technologieën worden door deze partijen ontwikkeld? x Op welke toepassingen richt de R&D zich?
6
x x x x
Hoe zijn de projecten verdeeld over het innovatietraject van fundamenteel onderzoek tot concrete toepassingen? Welke samenwerkingsverbanden bestaan er bij de uitvoering van de projecten? Zijn er bepaalde ontwikkelingen gestopt, doorgestart of opgestart (trends)? Met welke buitenlandse partners wordt samengewerkt?
Het rapport biedt antwoord op deze vragen. N.B. Om begripsverwarring te voorkomen nog het volgende. Als maat voor de omvang van de R&D die er op het gebied van of een deelgebied binnen waterstoftechnologie verricht wordt, zijn in dit rapport telkens de totale projectkosten van de relevante waterstofprojecten genomen. Zodoende zijn de begrippen R&D-omvang, R&Dinvesteringen en projectkosten synoniemen. Subsidie- of fiscale regelingen kunnen hiervan slechts een deel financieren.
7
Samenvatting Waterstof heeft de toekomst als energiedrager. In het beleid van het Ministerie van Economische Zaken komt het daarom steeds nadrukkelijker terug. In deze samenvatting staan de actuele beleidsontwikkelingen en daarnaast de korte weergave van ons onderzoek als het om de waterstofpraktijk gaat. Hierin staat ons goede nieuws, maar ook uiten we onze zorg over enkele trage of ontbrekende ontwikkelingen. In Nederland wil het Ministerie van Economische Zaken met haar energiebeleid bijdragen aan een mondiale energiehuishouding die duurzaam is. Dat betekent: voorzieningszeker, economisch efficiënt en ecologisch houdbaar. Eind 2000 heeft het Directoraat-Generaal voor Energie (DGE), de projectgroep EOS (Energie Onderzoek Strategie) ingesteld om een strategie voor energieonderzoek te ontwikkelen. Het Nationale Milieubeleidsplan 4 beschrijft drie mogelijke wegen om te komen tot een duurzame energiehuishouding (energietransitie). Eén daarvan gaat over geavanceerde energietechnologie. Hier horen onderwerpen bij zoals: het gebruik van waterstof als energiedrager en fossiele energietechnologie met een bijna-nul emissie (Schoon Fossiel). In de tweede helft van 2002 hebben marktpartijen samen met het Ministerie van Economische Zaken een uitgebreide inventarisatie van kansrijke transitie initiatieven gemaakt. Het rapport ‘Waterstofkaart van Nederland: 1997-2001’ was een onderdeel van deze inventarisatie. Op dit moment zijn de eerste projecten ter voorbereiding van transitie-experimenten gestart via Ondersteuning Transitie-Coalities. Wat zijn nu de positieve ontwikkelingen? x
Waterstofonderzoek groeit. Sinds 1997 is een duidelijke stijgende lijn te zien in de investeringen van bedrijven en kennisinstellingen op het gebied van waterstoftechnologie. In de periode 2002-2003 is in totaal voor EUR 68,2 miljoen geïnvesteerd. Deze projecten werden met EUR 22,5 miljoen beleidsgeld ondersteund. Via de Europese Kaderprogramma’s (KP5 en het begin van KP6) werd respectievelijk EUR 13,7 miljoen en EUR 6,6 miljoen verkregen. Uitgaande van de Europese Kaderprogramma’s neemt Nederland in absolute zin binnen Europa een vijfde plaats in. Gerelateerd aan het BNP staat Nederland echter op een gedeelde tweede plaats. Dat heeft zeker te maken met de prominente rol van ECN binnen Europa.
x
We hebben eigen specialismen. Nederland heeft specialisaties die onderscheidend zijn in Europa. Nederland is vooral gericht op waterstofproductie: (petro-) chemische industrie, lokale productie voor micro-WKK). Ook op het gebied van gastransport en -distributie is in Nederland veel expertise aanwezig.
x
Steeds meer aandacht voor opslag. Twee jaar geleden waren er in Nederland nauwelijks activiteiten op het gebied van waterstofopslag. Via ACTS Sustainable Hydrogen (NWO) hebben universiteiten en bedrijven inmiddels een aantal onderzoeksprojecten gestart op dit probleemgebied.
We maken ons echter zorgen over: x
Smalle basis bij brandstofcellen. In Nederland opereren er weinig partijen op het terrein van verbruik in de vorm van brandstofcellen. ECN plus Nedstack zijn de voorlopige som. Het ontbreekt zeker niet aan kennis, maar opschaling naar productie is voorlopig niet te verwachten.
8
x
Geen hulp voor veldexperimenten. Toekomstig beleid zal ondersteuning bieden voor onderzoek (EOS, IS) en demonstratieprojecten (EOS, UKR), maar de overheid biedt geen ondersteuning voor veldtesten. Dat kan de ontwikkeling van (waterstof)technologieën vertragen.
x
Meer stimulans voor maakindustrie nodig. In het buitenland is de automotive een belangrijke stimulator van de ontwikkeling van waterstoftechnologie. In Nederland ontbreekt deze industrie vrijwel. Daardoor speelt de maakindustrie (die onderdelen voor de waterstofketen kan maken) te weinig in op de ontwikkeling van waterstoftechnologie. Onze indruk is dat de Duitse maakindustrie die kans beter benut.
x
Internationale samenwerking is essentieel. De VS, Canada en Japan investeren het meest in waterstof, maar Europa sluit te weinig aan bij die kennis. De overheid biedt nauwelijks hulp om kennis uit deze landen naar Nederland te halen.
Kansen liggen wellicht bij: x
Meer systeemintegratoren. Nederland kent veel toeleveranciers en kennisleveranciers, maar weinig systeemintegratoren. Een aantal partijen (energieleveranciers, gasproducenten) zou via samenwerkingsverbanden deze rol op zich kunnen nemen.
x
Op het grote podium. Het is belangrijk voor Nederland om in dit technologiegebied met buitenlandse partijen samen te werken. Een grootschalig ‘Lighthouse’ demonstratieproject zou voor Nederlandse partijen een goede mogelijkheid zijn om kenmerkende kwaliteiten (waterstofproductie, stationaire toepassing, microWKK met een brandstofcel, gastransport en mogelijk opslag van waterstof) in Europa te laten zien.
x
Lokale initiatieven. Via de nieuwe demonstratieregelingen (EOS, UKR) zullen lokale initiatieven worden opgestart (woonwijk, transport- en distributienetwerk, micro-WKK en virtuele ‘power plants’). In de OTC regeling werden al veel haalbaarheidsprojecten ingediend door dergelijke lokale initiatieven. We verwachten het komende jaar nog meer van dergelijke initiatieven.
9
Methode van het onderzoek In dit hoofdstuk staan de bronnen waarop we ons onderzoek hebben gebaseerd. Ook geven we aan welke criteria we hebben gehandhaafd, bijvoorbeeld op technologiegebieden en toepassingen. Bronnen voor het onderzoek SenterNovem beschikt over een database met alle projecten die bij de verschillende subsidie- en fiscale regelingen zijn ingediend. Aan de hand van een aantal relevante trefwoorden zijn uit de database de relevante projecten op het gebied van waterstoftechnologie gehaald. De waterstofgerelateerde projecten zijn gezocht in de volgende subsidie-, krediet of fiscale regelingen: x
Innovatie bevorderende regelingen, te weten de Technologische Samenwerking Generiek, Besluit Subsidies Investeringen Kennisinfrastructuur (BSIK) en de Wet Bevordering Speur- en Ontwikkelingswerk (WBSO);
x
Milieu- en energieregelingen, zoals Economie Ecologie en Technologie (EET), het Programma energiebesparing door innovatie (EDI), Nieuw EnergieOnderzoek (NEO), Duurzame Energie Nederland (DEN);
x
Specifieke regelingen op het gebied van transport, zoals Transportbesparing (TB) en het Programma Stiller Schoner Zuiniger (SSZ);
x
Internationale regelingen, zoals Technologische Samenwerking Internationaal (TSI), Eureka projecten, het Vijfde Kader Programma (KP5) en het Zesde Kader Programma (KP6).
Om een compleet beeld te krijgen, zijn ook gegevens van de fusiepartner Novem gebruikt. Novem heeft een aantal specifieke regelingen op het gebied van brandstofcellen uitgevoerd. Daarnaast is Novem betrokken bij de Energietransitie, EOS en bij de visiedocumenten van Team Nieuw Gas. In 2002 is het ACTS Programma Sustainable Hydrogen van start gegaan. ACTS (Advanced Catalytic Technology for Sustainability) is een platform (overheid, academia en bedrijven) voor precompetitief onderzoek op het gebied van katalyse en gerelateerde disciplines. De projecten van de eerste tender van het Programma Sustainable Hydrogen zijn in 2003 gestart. Deze projecten geven een goed beeld van de onderzoeksactiviteiten waaraan een aantal universiteiten en deelnemende bedrijven werken. Via de CORDIS (Community Research & Development Information Service) database zijn de Europese projecten met Nederlandse deelnemers onderzocht. Het betreft de projecten uit het Vijfde en het Zesde Kader Programma (1999-2003). We hebben ook kwalitatief gekeken naar de eerste geldstroom; het onderzoek aan de Nederlandse universiteiten. Hiervoor hebben we de volgende bronnen gebruikt: jaarverslagen van de STW (Stichting voor de Technische Wetenschappen), de Nederlandse Onderzoek Databank, eigen kennis en de websites van verschillende Nederlandse universiteiten.
10
Vier technologiegebieden De geselecteerde projecten zijn gecodeerd met behulp van de projecttitel en de projectsamenvatting. In deze paragraaf een nadere toelichting op de codering. De projecten zijn ingedeeld in vier technologiegebieden: productie, opslag, transport & distributie en verbruik van waterstof. Deze zijn essentieel om tot een waterstofeconomie te komen. Verder zijn ze uitgesplitst in een aantal specifieke technologieën (niet te verwarren met technologiegebieden). In de onderstaande tabel is deze indeling weergegeven. Tabel Technologiegebieden van de waterstof projecten Productie van waterstof Opslag van waterstof Transport & distributie van waterstof Fossiele bron Vloeibaar Bijmengen Vanuit afval / Gecomprimeerd Apart waterstofnet restproduct Elektrolyse Chemisch-fysische vorm Kleine systemen afsluiters en leidingen Biomassa (thermisch) Netwerken, grote infrastructuur, distributiepunten Microbiologisch Zuiveren van waterstof
Verbruik van waterstof Brandstofcellen (Petro-)Chemie Ketels en branders Verbrandingsmotoren, turbines
Enkele projecten waren gericht op niet-technische onderwerpen in relatie tot de waterstofeconomie. Deze projecten gaan over allerlei vragen rondom de transitie naar een waterstofeconomie zoals: maatschappelijke acceptatie, juridische aspecten, wetgeving en veiligheid. Waar wordt waterstoftechnologie toegepast? De projecten zijn gecodeerd naar toepassing van de technologie. Er is onderscheid tussen de volgende toepassingen van waterstoftechnologie: mobiel, stationair, transport en opslag, industrieel proces en algemeen. Mobiele toepassing Bij mobiele toepassingen gaat het om allerlei vervoerstoepassingen waarin waterstof de primaire brandstof is. De projecten gaan bijvoorbeeld over: brandstofcellen (de motor), opslagsystemen voor waterstof (gasvormig, vloeibaar), controlesystemen, batterijsystemen, gelijkstroom/wisselstroom adaptoren en het gehele voertuigconcept. Het systeem aan boord van het voertuig is afhankelijk van het type brandstofcel en uiteindelijk van de getankte brandstof. Indien het om 100 procent zuivere waterstof gaat, is een opslagsysteem voor gasvormige of vloeibare waterstof noodzakelijk. Zo niet, bij (fossiele) brandstof zoals benzine, biodiesel, diesel, LPG, aardgas, etc., dan is een onboard reformer nodig voor de productie van de waterstof. Voor de categorie mobiele toepassingen bestaat een verdere uitsplitsing uit de volgende deeltoepassingen: automobiel, (brom)fiets, scheepvaart, luchtvaart, draagbaar apparaat en ruimtevaart. Stationaire toepassing Brandstofcelsystemen kunnen gebruikt worden voor de lokale productie van elektriciteit en warmte. Dergelijke WKK systemen (Warmte-/Kracht Koppeling) bestaan meestal uit een reformer voor de productie van waterstof en een brandstofcel. Brandstofcelsystemen zijn toepasbaar afhankelijk van de schaalgrootte en het temperatuursniveau dat nodig is. Er zijn verschillende schaalgroottes te identificeren: kleine schaal (woning) en grote schaal (flat, utiliteitsgebouw). Een andere toepassing bestaat uit het op grote schaal opwekken van elektriciteit en warmte. Hierbij kan het gaan om grote industriële processen waarbij waterstof vrijkomt als restproduct. Grootschalige brandstofcelsystemen zijn geschikt om bij te dragen aan de reserve in het kader van voorzieningszekerheid (korte responstijd). Een andere toepassing is de stand-alone
11
productie van elektriciteit voor niche markten (luxe voertuigen, luxe boten) of voor plaatsen waar geen elektriciteitsnetwerk aanwezig is. Stationaire toepassingen zijn verder nog: opwekking elektriciteit en warmte op kleine schaal (gebouw, huis), opwekking elektriciteit en warmte op grote schaal (industrieel), en opwekking in de ruimtevaart. Transport & Opslag Bij deze toepassing gaat het over de opslag van waterstof bij een eindgebruiker of het transport van waterstof naar een eindgebruiker. Dit type opslag van waterstof heeft een duidelijk ander schaalniveau. Er zijn veel ontwikkelingen op het gebied van kleinschalige opslagsystemen (lichtgewicht materialen en nieuwe materialen) en er zijn ontwikkelingen om bestaande opslagtanks geschikt te maken voor hogere druk en vervolgens de tanks beter te isoleren. Beide ontwikkelingen komen elkaar tegen op een tankstation. Grootschalig transport van waterstof vindt nu plaats met cilinderwagens, maar in de toekomst wellicht met schepen. Daarnaast is een andere mogelijkheid een nieuw groot netwerk, wat grote investeringen vergt. Maar ook het huidige aardgasnetwerk (aardgas met enkele procenten waterstof) is onderwerp van onderzoek. De volgende netwerktoepassingen zijn benoemd: netwerken en distributie, tankstations, grootschalig vervoer van waterstof, grootschalige opslag, en kleinschalige opslag in flessen, packs en vaten. Industrieel proces Dit zijn vooral grootschalige industriële processen waarmee het mogelijk is om waterstof te produceren. Er is een onderscheid gemaakt tussen de chemische industrie en de overige industrie. Waterstof wordt in de industrie onder andere gebruikt voor de verwijdering van zwavel uit aardolie, het kraken van zware oliecomponenten, vetverharding, staalverharding en daarnaast nog in de farmacie. Welke projecten zijn relevant voor de waterstofeconomie? Relevante projecten zijn die onderzoeken die over nieuwe productiewijzen van waterstof, de verbetering van bestaande productieprocessen of het hanteren van waterstofstromen gaan. Deze zijn dus meegenomen in de analyse. Daaruit vloeit voort dat projecten waarin waterstof een van de reactanten bij het chemische proces is, zijn uitgesloten. Meestal waren dit projecten uit de farmacie of projecten gericht op het ontwikkelen van een katalysator voor de productie van chemicaliën. Algemene toepassing Er zijn projecten bij waarvan het resultaat gebruikt kan worden voor meerdere toepassingen (mobiel en stationair). Bij sommige projecten echter is de beoogde toepassing nog niet precies aan te duiden. Een voorbeeld hiervan is de ontwikkeling van een specifiek onderdeel van een brandstofcelsysteem dat zowel voor stationaire als mobiele systemen valt te gebruiken. Het is dus niet altijd mogelijk om een indeling naar toepassing te maken. Bij het coderen hebben we ernaar gestreefd om deze categorie zo klein mogelijk te houden. Dit hebben we gedaan doordat we waar mogelijk rekening hebben gehouden met de strategie van de deelnemer(s) aan het project.
12
DEEL 1
Analyse Nationale Waterstofprojecten
1 Belangrijke spelers in het waterstofveld Dit hoofdstuk geeft een overzicht van de belangrijkste spelers op het gebied van waterstoftechnologie. Paragraaf 1.1 geeft lijstjes van de belangrijkste bedrijven en kennisinstellingen. Paragraaf 1.2 geeft lijstjes met de belangrijkste bedrijven en kennisinstellingen die zich bij hun R&D specifiek richten op de waterstofeconomie. In paragraaf 1.3 staan de R&D-activiteiten op het gebied van waterstoftechnologie aan de verschillende Nederlandse universiteiten beschreven.
1.1
Top-10 op waterstoftechnologie
Hieronder staat de top-10 van bedrijven die R&D op het gebied van waterstoftechnologie verrichten. Shell blijkt vooral veel R&D te doen, gevolgd door het Gemeentelijk Vervoerbedrijf Amsterdam (GVB) en de kleine ondernemingen Nedstack en Jacobs. Shell doet veel op het gebied van reforming van vloeibare koolwaterstoffen in waterstof, waarvoor katalysatoren, reactoren en aanverwante technologieën ontwikkeld worden. Het GVB voert het praktijkexperiment met brandstofcelbussen in Amsterdam uit. Nedstack ontwikkelt brandstofcellen en Jacobs is actief op het gebied van de zuivering van waterstof (om daarmee schone diesel te kunnen produceren). Top-10 Bedrijven op R&D-omvang x Shell Nederland x GVB x Nedstack x Jacobs x Hexion x Ballast Nedam x Teesing x Inoc x Stork x Plug Power Holland Vervolgens de top-10 van kennisinstellingen die onderzoek doen op het gebied van waterstoftechnologie. ECN doet verreweg de meeste R&D, gevolgd door de VU en de Universiteit Twente. ECN onderzoekt en ontwikkelt brandstofcellen (SOFC, PEMFC) en apparaten voor de productie van groen gas (vanuit biomassa). Top-10 Kennisinstellingen qua R&D-omvang x ECN x VU Amsterdam x Universiteit Twente x ATO x TU Eindhoven x RU Groningen x RU Leiden x TNO x Wageningen UR x Universiteit Utrecht
13
1.2
R&D-activiteiten aan Nederlandse universiteiten
Algemeen Op de Nederlandse universiteiten vindt voornamelijk fundamenteel onderzoek plaats. Er wordt onderzoek verricht naar productie, opslag en verbruik. Onderzoek naar waterstoftransport en -distributie is nauwelijks onderwerp van onderzoek aan de Nederlandse universiteiten. In bijlage 6 is een overzicht opgenomen van de activiteiten van de universiteiten op het gebied van waterstoftechnologie. Het is opvallend dat er veel dwarsverbanden zijn tussen en binnen universiteiten. Faculteiten werken op velerlei onderwerpen met elkaar samen. Daarnaast is de betrokkenheid van bedrijven en kennisinstellingen groot, vooral van Shell, Gasunie Research en ECN. Ook is in de projecten die we hebben geanalyseerd, een bescheiden rol voor TNO weggelegd. Technologisch onderzoek Ten opzichte van de eerdere Waterstofkaart laat de TU Eindhoven zich nu duidelijk zien met een grote verscheidenheid aan projecten: de projecten zijn gericht op waterstofproductie, opslag en verbruik (brandstofcellen en elektriciteitsbenutting). Maar ook andere universiteiten zijn prominent aanwezig: de TU Delft, Universiteit Twente, Universiteit Utrecht, Rijksuniversiteit Leiden en de Vrije Universiteit. Deze doen vooral onderzoek naar productie en opslag. Daarnaast is de Universiteit van Wageningen ook duidelijk aanwezig met ‘biologische’ waterstofprojecten gericht op bijvoorbeeld biomassaconversie en microbiologische shift reacties. De rol van de Rijksuniversiteit Groningen is relatief gering en gaat vooral in de richting van verbruik, en dan specifiek het verbrandingsgedrag van aardgas waaraan waterstof is toegevoegd (‘groen gas’). Bijzonderheden per universiteit TU Delft Deze universiteit onderzoekt als enige de opslag van waterstof in gashydraten voor de toepassing in gemotoriseerde voertuigen. Dat doet de universiteit samen met de Colorado School of Mines. Daarnaast is er veel onderzoek naar monolitische reactoren voor velerlei reacties. Specifiek voor waterstof doet Delft onderzoek naar CPO van methaan. Bijzonder is ook het onderzoek dat wordt verricht naar fotokatalyse en de productie van waterstof uit zonlicht door foto-elektrolyse. Aan deze universiteit is ook ‘beta-gamma’ onderzoek naar de opbouw van een waterstofeconomie gaande. Universiteit Wageningen Waterstofproductie uit biomassa is een speerpunt van deze universiteit. Daaraan kan gekoppeld worden de ontzwaveling van koolwaterstoffen (zoals methaan) via biologische routes. Rijksuniversiteit Leiden Er wordt onderzoek verricht naar de productie van waterstof door water te oxideren en modellering van het proces van waterstofopslag in metaalhydriden. TU Eindhoven Als duidelijke specialisatie kan elektrische aandrijving worden aangemerkt. Dit omvat onderzoek naar power converters en inductiemotor drives voor PEM-brandstofcellen. Verder is er een onderzoek naar opslag in metaalhydridesystemen, tevens naar de mogelijkheden om SOFC brandstofcellen op een lagere temperatuur te bedrijven. Er is onderzoek verricht naar het reformen van brandstoffen als methaan en methanol. En ten slotte naar de acceptatie van waterstof als energiedrager in de maatschappij.
14
Universiteit Utrecht Utrecht doet veel onderzoek naar waterstofopslag voor voertuigen op basis van metaalhydriden op dragers van koolstofnanovezels. Bijzonder is het onderzoek naar keramische membranen voor de afscheiding van waterstof in een katalytische membraanreactor. Ook is er een aantal onderzoeken gaande naar waterstofproductie verkregen uit biomassa (superkritische wateromgevingen en ‘stoom-ijzer’ proces). Vrije Universiteit Amsterdam Onderzoek naar de opslag (metaalhydride films), waterstofsensoren en (‘beta-gamma’) onderzoek naar transitiestrategieën voor de overgang op een (duurzame) waterstoftechnologie. Rijksuniversiteit Groningen Aan deze universiteit gaat het onderzoek over de invloed van bijmengen van waterstof op de verbranding van aardgas onderzocht. Verder een onderzoek naar de consequenties van een waterstofeconomie voor de energiehuishouding op wijk- en districtniveau. Universiteit Twente /MESA+ Instituut Twente onderzoekt de waterstofproductie uit biomassa, katalytische membraanreactoren met keramische membranen voor toepassing in brandstofcellen, en modellering van lichtgewicht metaalhydriden op microscopisch niveau. Spin-off onderzoek Ofschoon in sommige projecten, het onderzoek niet direct gerelateerd is aan de waterstofeconomie zijn ze soms wel nuttig voor een spin-off. Zo verricht de TU Eindhoven onderzoek naar dehydrogeringsreacties van alkanen, met als doel de opbrengst aan waterstof te verhogen. Het onderzoek gaat om dehydrogenering, en niet zozeer om waterstofproductie. Het onderzoek kan wel een spin-off naar de waterstofeconomie hebben. Wageningen doet onderzoek naar biologische ontzwavelings-cycli voor het ontzwavelen van bijvoorbeeld aardgas. Resultaten uit dit onderzoek zijn te gebruiken in waterstofproductiesystemen uit bijvoorbeeld biomassa. De Rijksuniversiteit Leiden bezit kennis over katalyseprocessen. Onderzoekers visualiseren deze via scanning tunnelling microscopie. Deze technieken kunnen behulpzaam zijn bij het onderzoek naar katalysatorgedrag in een reformer of het onderzoek van degradatieprocessen van membraanplaten in een brandstofcel.
15
2 Analyse nationale waterstofprojecten In dit hoofdstuk een analyse op inhoud van de nationaal gestimuleerde projecten. De meeste R&D betreft industrieel onderzoek. Daarnaast vindt er ook nog relatief veel fundamenteel onderzoek plaats. Dat is niet zo verwonderlijk aangezien waterstoftechnologie zich nog meer in de ontwikkelingsfase bevindt dan in de toepassingsfase.
2.1
Innovatietraject
De waterstofprojecten zijn in te delen naar de fase van het innovatietraject waarin deze zich bevinden. In figuur 2.1 staat hoe de omvang van de R&D op het gebied van waterstoftechnologie verdeeld is over het innovatietraject. De meeste R&D betreft industrieel onderzoek. Ongeveer een kwart hiervan is fundamenteel onderzoek. Er was eigenlijk maar één demonstratieproject en dat was het proefproject met de drie waterstofbussen in Amsterdam, het zogenaamde CUTE-project (Clean Urban Transport for Europe).
50 45 40 35 30 25 20 15 10 5
WBSO TS SSZ NEO EET em on st ra tie pr oj ec te n
DEN ACTS
D
Fu nd am en te el
Pr ak tij kt es te n
zo In ek du st rie el on de rz oe H k aa lb aa rh ei ds st ud ie s
EDI on de r
Som projectkosten (mln. EUR)
Figuur 2.1 Verdeling projectkosten waterstofprojecten over innovatietraject
Het fundamentele onderzoek naar opslag heeft duidelijk een impuls vanuit ACTS gekregen.
2.2
R&D naar sector en grootteklasse
De projectkosten die de Nederlandse actoren op het gebied van waterstofonderzoek maken, zijn ingedeeld naar de bedrijfssectoren waar deze spelers deel van uitmaken. In tabel 2.1 is de top-10 hiervan weergegeven. De meeste projectkosten worden gemaakt in de sector research; vooral dus bij universiteiten en kennisinstellingen. De andere drie grote sectoren zijn de aardoliewinningsindustrie, de machine- en apparatenindustrie en ingenieursbureaus.
16
Tabel 2.1 Top-10 Som projectkosten per sector (volgens SBI-indeling) Sector Som projectkosten (EUR mln.) Research
28,5
Aardolie- en aardgaswinning
10,1
Machine- en apparatenindustrie
9,8
Ingenieurs- en adviesbureaus
9,0
Vervoer over land
5,4
Medische en optische apparatenindustrie
1,1
Energievoorzieningbedrijven
0,9
Overige elektrische apparatenindustrie
0,6
Chemische industrie
0,6
Aardolie- en steenkoolindustrie
0,5
Tevens zijn de projectkosten in tabel 2.2 verdeeld over de grootteklassen van de organisaties die de betreffende projecten uitvoeren. Tabel 2.2 Som projectkosten per grootteklasse Grootteklasse organisaties Som projectkosten (EUR mln.) 1000+
19,0
500-999
15,5
250-499
9,8
100-249
4,5
50-99
4,1
10-49
11,9
0-9
3,3
Eindtotaal
68,2
Uit dezelfde tabel blijkt dat er relatief weinig R&D verricht wordt in de categorie bedrijven met 0-9 werknemers en 50-249 werknemers. In de categorie bedrijven met 10-49 werknemers en meer dan 250 werknemers is er relatief veel sprake van R&D.
2.3
Waterstoftechnologieën
De volgende technologiegebieden zijn geanalyseerd: waterstofproductie, -verbruik, opslag, transport & distributie van waterstof, en waterstof-economiestudies. Waterstofeconomiestudies vormen een restcategorie waarbij het gaat om projecten die een waterstofeconomie als systeem onderzoeken of delen daarvan. De nadruk ligt dan meestal op niet-technologische aspecten. Figuur 2.2 en 2.3 geven de R&D-omvang per technologiegebied weer, waaruit blijkt dat de meeste R&D ontwikkeling gaat naar de productietechnologie voor waterstof (ca. EUR 35 mln. in 2002-2003). In de ontwikkeling van verbruikstechnologieën (m.n. brandstofcellen) wordt ongeveer de helft hiervan geïnvesteerd. Weinig investeringen zijn er in de ontwikkeling van technologieën voor opslag en transport & distributie (ca. EUR 5 mln. in 2002-2003). N.B. ongeveer de helft van de R&D-investeringen op het gebied van transport & distributie heeft niet (direct) betrekking op de waterstofeconomie (vergelijk fig. 2.2 met fig. 2.3).
17
40 35 30 25
NEO
20
DEN
15
SSZ
10 5
EET EDI ACTS WBSO
W at er st of ec
en Tr an sp or t-
on om ie st ud ie s
di st r.
ps la g O
Ve rb ru ik
TS
Pr od uc tie
Som projectkosten (mln. EUR)
Figuur 2.2 Projectkosten waterstofprojecten naar technologiegebied
40 35 30 25
NEO
20
DEN
15
TS
10
SSZ
5
EET
on om ie st ud ie s
en Tr an sp or t-
ACTS WBSO
W at er st of ec
di st r.
ps la g O
Ve rb ru ik
EDI
Pr od uc tie
Som projectkosten (mln. EUR)
Figuur 2.3 Projectkosten waterstofprojecten naar technologiegebied excl. waterstofindustrieprojecten
Er bestaat een verschil tussen figuur 2.2 en 2.3 bij de R&D-investeringen op het gebied van productie. Dat heeft te maken met de productie van waterstof bij raffinaderijen c.q. petrochemische installaties. 2.3.1 Productietechnologieën Er is een zestal categorieën mogelijk om de technologieën voor de productie van waterstof onder te verdelen: x productie uit fossiele bron (reforming, fuel processing); x productie uit biomassa (thermische vergassing);
18
x x x x
productie uit afval en restproducten1; microbiologische productie door middel van micro-organismen; zuiveren van gasstromen die waterstof bevatten; productie door middel van elektrolyse.
In figuur 2.4 zijn de projectkosten op het gebied van productie over deze categorieën verdeeld. In totaal bedroegen de projectkosten van deze projecten EUR 35 mln. in de periode 2002-2003. Figuur 2.4 Som projectkosten per productietechnologie
Totaal: EUR 35 m ln.
10%
6% 42%
17%
Fossiele bron / reforming Biomassa (thermisch) Microbiologisch Zuiveren w aterstof Elektrolyse
25%
2.3.2 Verbruikstechnologieën De technologieën die waterstof verbruiken zijn onder te verdelen in brandstofcellen (stacks), turbines/motoren en ketels/branders. In totaal bedroegen de projectkosten in de periode 2002-2003 ca. EUR 19 mln. voor de ontwikkeling van waterstofverbruikstechnologieën. In figuur 2.5 is de verdeling van de projectkosten per verbruikstechnologie weergegeven. Figuur 2.5 Som projectkosten per verbruikstechnologie Totaal: EUR 19 m ln.
6%
4%
Brandstofcellen Turbines / motoren Ketels / branders
90%
1 Waterstofproductie uit afval en restproducten kwam nauwelijks voor (afgerond 0 procent), zodat deze niet in de figuur voorkomt.
19
Verreweg de meeste R&D op het gebied van verbruikstechnologieën blijkt op de ontwikkeling van brandstofcellen betrekking te hebben (90 procent). Daarnaast wordt er ook R&D gedaan aan ketels (voor waterstofverbranding) en waterstofbranders. Ook wordt duidelijk op welk type brandstofcel het project betrekking had. Ook projecten die niet direct gericht waren op de ontwikkeling van brandstofcellen, maar waarbij wel een verwijzing naar een bepaald type werd genoemd, zijn meegenomen in deze analyse. In figuur 2.6 is aangegeven hoeveel projectkosten ermee gemoeid waren per type brandstofcel, en dan voor de periode 2002-2003. Figuur 2.6 Som projectkosten per type brandstofcel
Som projectkosten (mln. EUR)
25
20
15
10
5
PEM
SOFC
METH
Duidelijk blijkt dat de meeste R&D betrekking heeft op de ontwikkeling c.q. inzet van PEM-brandstofcellen, die direct waterstof verbruiken. Veel minder projectkosten hadden betrekking op SOFC-brandstofcellen. Aan de ontwikkeling van methanol-brandstofcellen wordt weinig aandacht besteed. 2.3.3 Opslagtechnologieën Opslag van waterstof is een cruciale schakel in waterstofsystemen wanneer de geproduceerde waterstof niet direct voor gebruik nodig is. Er zijn verschillende vormen van opslag in ontwikkeling: compressie in gasvormige toestand, waterstof vloeibaar maken, en chemische en/of fysische binding van de waterstofmoleculen. In totaal gaat het om EUR 7 mln. aan projectkosten in de periode 2002-2003. Zie figuur 2.7. Figuur 2.7 Som projectkosten per opslagtechnologie Totaal: EUR 7 m ln.
6%
2%
Chemisch-fysisch Compressie Vloeibare vorm
92%
20
Het onderzoek concentreert zich op opslag in chemisch-fysische vorm (92 procent van de R&D-investeringen). Dit onderzoek wordt vooral uitgevoerd binnen de ACTS-projecten van NWO. De belangrijkste uitvoerders hiervan zijn de TU Eindhoven, de Universiteit Leiden, de Universiteit Utrecht, de VU Amsterdam en de Universiteit Twente. 2.3.4 Transport- en distributietechnologieën De transport- en distributietechnologieën zijn ingedeeld in vier categorieën: infrastructuur/distributiepunten, bijmengen, kleine systemen/afsluiters en overig. In figuur 2.8 is weergegeven hoe de R&D-investeringen (ca. EUR 5 mln. in 2002-2003) op het gebied van transport- en distributietechnologie verdeeld zijn over de genoemde categorieën. Figuur 2.8 Som projectkosten per transport- & distributietechnologie
Totaal: EUR 5 m ln.
1% 2%
Infrastructuur / distributiepunten
30%
Bijmengen Kleine systemen / afsluiters 67%
Overig
Naar verhouding wordt ongeveer tweederde van de R&D-investeringen besteed aan infrastructuur/distributiepunten en eenderde aan bijmengen. De andere categorieën zijn gering qua omvang van de investeringen.
2.4
Toepassingen van waterstoftechnologie
Alle waterstofprojecten kunnen behalve naar technologiegebied ook naar toepassingsgebied ingedeeld worden. Het gaat dan niet zo zeer om de inhoud van de projecten maar meer om de praktische toepassingen waar deze projecten op gericht zijn. In figuur 2.9 is de totale verdeling van de R&D-investeringen over de verschillende toepassingsgebieden weergegeven, terwijl in figuur 2.10 de verdeling staat van de R&D-investeringen specifiek op de waterstofeconomie.
21
Figuur 2.9 Som projectkosten waterstofprojecten naar toepassingsgebied
Som projectkosten (mln. EUR)
20 18
NEO
16
DEN
14
SSZ
12
EET
10
TS
8
EDI
6
ACTS
4
WBSO
2 Stationair
Mobiel
Algemeen
Transport en opslag
Industrieel proces
Figuur 2.10 Som projectkosten waterstofprojecten naar toepassingsgebied excl. waterstofindustrieprojecten
20
Som projectkosten (EUR mln.)
18 16
NEO
14
DEN
12
TS SSZ
10
EET
8
EDI
6
ACTS WBSO
4 2
Stationair
Mobiel
Algemeen
Transport & opslag
Industrieel proces
Misschien tegen de verwachting in ligt de nadruk op R&D voor stationaire toepassingen. Het programma Energiebesparing door Innovatie (EDI) heeft daarbij een belangrijke rol gespeeld. Mobiele toepassingen staan op de tweede plaats. Vervolgens is een behoorlijke hoeveelheid R&D niet tot een specifieke toepassing te herleiden. Deze onderzoeken zijn mogelijk voor allerlei toepassingen van belang. Aan transport en opslag wordt ook relatief veel aandacht besteed, vooral bij projecten die door het Advanced Catalytic Technology for Sustainability programma (ACTS) worden gestimuleerd. De spreiding over de verschillende categorieën is overigens tamelijk gelijkmatig. 2.4.1 Stationaire toepassingen Bij het onderzoek zijn verschillende categorieën onderscheiden: x kleinschalige productie van elektriciteit en warmte; x grootschalige productie van elektriciteit en warmte; x ruimtevaart.
22
In figuur 2.11 is weergegeven hoe de R&D-investeringen op het gebied van stationaire toepassingen verdeeld zijn over de genoemde categorieën. Figuur 2.11 Som projectkosten over stationaire toepassingen van waterstoftechnologie
Totaal: EUR 18 m ln.
Kleinschalig elektriciteit & warmte
0,4% 33%
Grootschalige productie elektriciteit & warmte
67%
Ruimtevaart
Wat de stationaire toepassing betreft, gaat het bij tweederde van de R&D-investeringen om kleinschalige levering van elektriciteit en warmte. Shell Global solutions, ECN, Inoc, Hexion, Plug Power, Nedstack, Gasunie, Green Vision zijn de belangrijkste partijen op dit gebied. De overige 33 procent is gericht op de grootschalige productie van warmte en elektriciteit. TNO MEP, Nedstack, ECN, Exendis, Ecofys en de Rijksuniversiteit Groningen zijn de grootste uitvoerders op dit gebied. Een zeer gering deel van de R&D is gericht op stationaire toepassing in de ruimtevaart (opwekking elektriciteit aan boord). 2.4.2 Mobiele toepassingen In figuur 2.12 is de verdeling van de investeringen over verschillende mobiele toepassingen weergegeven. Figuur 2.12 Som projectkosten over mobiele toepassingen van waterstoftechnologie
1%
Totaal: EUR 15,7 m ln.
2% 6%
6% Automobiel Ruimtevaart Scheepvaart Draagbaar (Brom)fiets 85%
Verreweg de meeste R&D gericht op mobiele toepassingen betreft toepassing in automobielen. De organisaties die hierbij betrokken zijn, zijn GVB, Shell Nederland, Shell
23
Global solutions, Nedstack, CCM, Gastec, Alstom Transport en Stork Product Engineering. Ruimtevaart en scheepvaart nemen ieder 6 procent van de R&D-omvang gericht op mobiele toepassingen voor hun rekening. Partijen die zich op ruimtevaart richten zijn Stork Product Engineering, Aerospace Propulsion Products en Bruns Interactive. 2.4.3 Transport- en opslagtoepassingen In figuur 2.13 is de verdeling weergegeven van de R&D- investeringen op het gebied van transport & opslag over een vijftal categorieën: x netwerken/distributie; x tankstations; x opslag in flessen, packs en kleine vaten; x grootschalig(e) transport en opslag van waterstof; x grootschalig vervoer van waterstof. Figuur 2.13 Som projectkosten over transport- en opslagtoepassingen van waterstoftechnologie
Totaal: EUR 12,5 m ln.
12%
Opslag flessen, packs, e.d.
5%
Netw erken / distributie
29%
54%
Tankstations Grootschalig transport & opslag
De helft van de Transport- en opslagtoepassingen gaat over kleinschalige opslag. Eenderde van de projecten onderzoekt netwerken & distributie en 12 procent de mogelijkheden van tankstations. Er wordt ook nog 5 procent van de R&D-investeringen aan grootschalige opslag van waterstof besteed. Netwerken & distributie betrof eigenlijk maar twee projecten. 2.4.4 Algemene toepassing Projecten met een algemene toepassing zijn onder andere: x Onderzoek naar methoden voor productie van waterstof uit olie verkregen uit biomassa; x Ontwikkeling brandstofprocessoren voor waterstofproductie; x Experimenteel onderzoek naar directe productie van waterstof uit water m.b.v. zonlicht; x Experimenteel onderzoek naar concepten voor waterstofsensoren, voor grootschalig gebruik in een waterstofeconomie; x Gamma-onderzoek naar de beste strategie om waterstof in te voeren; x Proces voor het terugwinnen van zuurstof en waterdamp voor brandstofcellen.
24
3 Nationale samenwerking In figuur 3.1 zijn de organisaties weergegeven die in gesubsidieerde projecten in 2002 en 2003 met elkaar samenwerken. In bijlage 2 is een lijst opgenomen van de afkortingen voor de organisaties die in de figuur zijn weergegeven. Tevens zijn hieronder de organisaties weergegeven met welke ECN in de verschillende projecten samenwerkt. De kennisinstellingen, universiteiten en bedrijven zijn met verschillende kleuren gearceerd: bedrijven in zalmkleur, kennisinstellingen met bruin, universiteiten met oranje. De diameter van de bolletjes is een maat voor de som van de projectkosten van de weergegeven spelers. De afstanden van de verschillende bolletjes tot elkaar is een maat voor de mate van samenwerking qua aantal samenwerkingsrelaties. Hoe dichter de bolletjes bij elkaar staan, des te meer werken de organisaties samen. Figuur 3.1 Nationaal samenwerkende organisaties
ECN heeft het grootste aandeel in de samenwerkingsprojecten gevolgd door Shell, Nedstack, Agrotechnology & Food sciences, TNO en de WUR. De partijen met wie ECN samenwerkt zijn Shell, Siemens, Gipec, Corus, TUD, WUR, Nedstack, Agrotechnology & Food sciences, Hexion, Sparqle, RUG, TechnoInvent, Agromiscanthus, Grontmij, Duynie en Technogrow. Het praktijkexperiment met waterstofbussen in Amsterdam is in figuur 3.1 niet meegenomen, omdat er wel wordt samengewerkt maar ‘om niet’. Evobus en HoekLoos zijn subcontractanten van het Gemeentelijk Vervoerbedrijf Amsterdam en er wordt ‘omniet’ samengewerkt met Nuon, Shell Hydrogen, Dienst Bouwtoezicht en Milieu van de gemeente Amsterdam.
25
Nationale waterstofplatforms De Nederlandse waterstof vereniging (NWV) De vereniging wil het gebruik van waterstof als schone energiedrager stimuleren in een toenemend duurzame energiehuishouding. De NWV wil dit doen door te functioneren als centraal aanspreekpunt voor kennis en expertise op het gebied van waterstoftechnologie in Nederland bij universiteiten, kennisinstituten en bedrijven; het stimuleren van de samenwerking tussen wetenschappers, ontwikkelaars en ondernemers bij kennisinstituten en bedrijven; het ontwikkelen en uitdragen van een strategische visie over de rol van waterstoftechnologie in de Nederlandse energiehuishouding. Hiermee stelt de NWV zich op als makelaar tussen de verschillende spelers in het veld en wisselt kennis en informatie uit met alle relevante doelgroepen, inclusief het publiek.
26
4 Stimulering van projectkosten per regeling In de database zijn in de onderzoeksperiode 2002-2003 in totaal 325 relevante waterstofprojecten gevonden. Projecten waarvoor bedrijven of instellingen geen ondersteuning hebben aangevraagd, vallen buiten het zicht van deze analyse. Hetzelfde geldt voor het onderzoek bij de universiteiten dat vanuit de eerste geldstroom wordt gefinancierd. Het is daarom reëel om te verwachten dat er in Nederland meer gebeurt dan dat wij in dit rapport in kaart brengen. Projecten die niet gehonoreerd zijn, zijn ook niet meegenomen in deze analyse omdat het onzeker is of deze projecten wel zijn gestart.
4.1
Financiering: nationale regelingen en programma’s
In de onderzoeksperiode 2002-2003 is in totaal EUR 68,2 miljoen aan projectkosten gestimuleerd met subsidies en fiscale voordelen. In 2003 is een duidelijke toename te zien, ook als men rekening houdt met het opstarten van de projecten van het ACTS Sustainable Hydrogen Programme (NWO). De waterstofprojecten zijn gevonden in de volgende subsidie, of fiscale regelingen: x Innovatie bevorderende regelingen: TS/TSOM en WBSO; x Milieu- en energieregelingen: EET, EDI, NEO, DEN en SSZ; x ACTS; x Europese regelingen: KP5 en KP6. De totalen per regeling of programma zijn grafisch weergegeven in figuur 4.1. De meeste regelingen ondersteunen onderzoeksprojecten, behalve SSZ. De EDI- en DENregelingen ondersteunen daarnaast ook praktijkexperimenten, demonstraties en marktintroducties. Figuur 4.1 Projectkosten per regeling of programma (2002-2003)
Totaal: EUR 68,2 m ln.
2,3 5,5 23,6
0,3 8,0
EDI TS WBSO SSZ DEN NEO
12,2
5,7
EET ACTS
10,6
27
Onderzoeks- en ontwikkelingswerk: de WBSO De WBSO is een generieke en relatief laagdrempelige regeling om innovatief onderzoeksen ontwikkelingswerk te stimuleren. Relatief veel bedrijven maken van de WBSO regeling gebruik. Hierdoor geeft een analyse van de WBSO-projecten in de database een goede indruk van de speur- en ontwikkelingsactiviteiten binnen Nederland. In figuur 4.2 is het aandeel van de waterstofprojecten in de WBSO weergegeven. Figuur 4.2 Aandeel kosten waterstofprojecten in de WBSO
Aandeel kosten w aterstofprojecten in de WBSO 0,50%
aandeel
0,40% 0,30% 0,20% 0,10% 0,00% 1997
1998
1999
2000
2001
2002
2003
Uit figuur 4.2 blijkt dat in 1997 het aandeel van de waterstofprojecten binnen de WBSO 0,22 procent was. Het aandeel van de waterstofprojecten binnen de WBSO is in een periode van zeven jaar verdubbeld tot 0,46 procent. In 2003 is het aandeel van waterstofprojecten binnen de WBSO met relatief 18 procent gegroeid (van 0,40 procent tot 0,47 procent). ACTS Sustainable Hydrogen (NWO) Het ACTS (Advanced Catalytic Technology for Sustainability) platform is opgericht door het bedrijfsleven, de grote onderzoeksinstellingen, de universiteiten en de overheid (Ministerie van Economische Zaken en VROM) . Het platform stimuleert precompetitief onderzoek op katalyse en gerelateerde disciplines. Hierbij gaat het om nieuwe technologieën voor de duurzame productie van materialen en energiedragers. Via vier programma’s worden onderzoeksprojecten ondersteund bij universiteiten en kennisinstellingen. Een van deze programma’s is het “Sustainable Hydrogen Programme”. Dit heeft de volgende thema’s: x Waterstofopslag (materiaalkunde en de gevolgen voor energiesystemen); x Integratie van waterstof in de energievoorziening; x Sociale acceptatie van waterstof in de energie-infrastructuur; x Productie van waterstof; x Sensoren. In totaal is EUR 18,2 mln. voor dit programma beschikbaar ter cofinanciering van EUR 36,4 mln. aan onderzoek. In maart 2003 werden de eerste 10 projecten gehonoreerd waarvan de projectkosten EUR 12,2 mln. bedroegen en de totale subsidie EUR 6,1 mln. Deze projecten zijn opgenomen in de database en geanalyseerd.
28
4.2
Nationale beleidsgelden
In tabel 4.1 is een overzicht gegeven van het beleidsgeld per regeling in 2002 en 2003. Vooral ACTS en EDI hebben een belangrijke impuls gegeven aan het waterstofonderzoek. Daarnaast zijn ook de EET, WBSO en TS van belang geweest. Naast de hieronder genoemde beleidsgelden ontvangt ECN nog directe financiering van EZ. Tabel 4.1 Som beleidsgeld per regeling per jaar Programmacode Som van Beleidsgeld (EUR mln.) Jaar ACTS DEN EDI EET 2002
0,03
1,1
1,2
Eindtotaal
NEO
2003
6,1
0,6
4,1
2,8
0,2
Totaal
6,1
0,6
5,2
4,0
0,2
SSZ
TS
WBSO
0,7
1,2
1,4
5,6
1,1
1,9
16,9
2,3
3,3
22,5
0,7
Het is ook interessant om na te gaan aan welke fase van het innovatietraject de beleidsgelden worden besteed. Dat is weergegeven in fig. 4.3. Zoals uit de verdeling van de projectkosten al te verwachten valt, wordt het meeste beleidsgeld gebruikt voor industrieel onderzoek (EUR 14 van de EUR 22,5 mln.). De rest gaat naar fundamenteel onderzoek. Figuur 4.3 Som beleidsgeld per fase in het innovatietraject
16 14 12 WBSO
10 8 6
TS SSZ
4 2
NEO
em on st ra tie pr oj ec te n
EDI DEN ACTS
D
Fu nd am en te el
Pr ak tij kt es te n
zo ek In du st rie el on de rz oe H k aa lb aa rh ei ds st ud ie s
EET
on de r
Som beleidsgeld (EUR mln.)
Totaal: EUR 22,5 m ln.
De WBSO stimuleert ongeveer de helft van de projectkosten voor fundamenteel onderzoek (zie fig. 4.2), maar qua beleidsgeld blijkt de WBSO minder belangrijk te zijn. Dit aangezien de WBSO geen 50 procent, maar ‘slechts’ ca. 20 procent aan de totale som beleidsgeld voor industrieel onderzoek bijdraagt. De subsidieregelingen blijken dus vooral van belang te zijn voor de organisaties die industrieel onderzoek doen. De opgeheven subsidieregelingen EDI en EET droegen voor meer dan de helft bij aan het beleidsgeld voor het industriële onderzoek. Vanaf 2004 zullen de EOS- en IS-regeling (opvolger van TS) dit gat moeten opvullen. NEO is de enige regeling die over blijft voor haalbaarheidsstudies. Voor praktijktesten is in principe geen beleidsgeld beschikbaar. De demonstratieprojecten zullen vanaf 2004 gestimuleerd worden door de nieuwe regelingen UKR (Unieke Kansen Regeling) en EOS (Energie Onderzoeks Strategie).
29
In figuur 4.4 en 4.5 is de som beleidsgeld per technologie- en per toepassingsgebied weergegeven.
14 12 10 8
NEO
6
SSZ
4
DEN
2
TS EET EDI ACTS
W at er st of ec
& Tr an sp or t
on om ie st ud ie s
di st ri b ut ie
ps la g O
Ve rb ru ik
WBSO Pr od uc tie
Som beleidsgeld (EUR mln.)
Figuur 4.4 Som beleidsgeld per technologiegebied per regeling
Aan de ontwikkeling van productietechnologie wordt het meeste beleidsgeld uitgegeven, terwijl naar de ontwikkeling van verbruik, opslag en transport & distributie veel minder beleidsgeld gaat. De ontwikkeling van opslagtechnologieën en de uitvoering waterstoftechnologiestudies wordt vrijwel uitsluitend door het ACTS-programma gesubsidieerd. Het beleidsgeld van de EDI-regeling kwam voornamelijk ten goede aan de ontwikkeling van verbruikstechnologie, ofwel brandstofcellen. De subsidies via de EETregeling kwamen volledig ten goede van de ontwikkeling van productietechnologieën. Figuur 4.5 Som beleidsgeld per toepassingsgebied per regeling
Som beleidsgeld (EUR mln.)
14 12
NEO
10
DEN SSZ
8
TS
6
WBSO EET
4
EDI ACTS
2
Stationair
Algemeen
Transport & opslag
Mobiel
Industrieel proces
De EDI-regeling is vooral van belang geweest voor stationaire toepassingen van waterstoftechnologie. Het ACTS-beleidsgeld kwam voornamelijk ten goede aan transport & opslag als toepassingsgebied. Aangezien er voor mobiele toepassingen in principe geen beleidsgeld vanuit de EDI-regeling en het ACTS-programma beschikbaar was, bleef de totale som beleidsgeld voor dit toepassingsgebied relatief beperkt; vooral de TS-regeling was van belang voor mobiele toepassingen.
30
DEEL 2
Analyse Europese Waterstofprojecten
1 Europese deelnemers waterstofprojecten Voordat we naar de inhoud van Europese waterstofprojecten gaan kijken, eerst een blik op de belangrijkste spelers op Europees niveau. In dit hoofdstuk staan de Europese spelers, en tevens welke Nederlandse bedrijven of kennisinstellingen goed vertegenwoordigd zijn.
1.1
Top-25 Europese spelers
In tabel 1.1 staat de top-25 Europese deelnemers aan projecten. Tabel 1.2 laat de top25 zien met de som van hun projectkosten in Europese projecten. Zie bijlage 1 voor de betekenis van de technologieafkortingen. Tabel 1.1 Top-25 Europese deelnemers qua aantal participaties in projecten Aantal participaties per Technologie technologie Organisatie ECN (NL) Centre National de la recherche scientifique (CNRS) (Fr) Commissariat à l'Energie Atomique (Fr) Fraunhofer Forschungszentrum (D) Johnson Matthey (GB)
WO
OC
3 1
3
1
1
OG
PA
PB
1
1 3
PE
PF 5 3
TB
TH
1 1
1
1
1
1 2 1 3
Norsk Hydro ASA (Noorwegen) Instituto Nacional de Tecnica Aerospacial (Spanje) Shell (NL)
7
Consejo Superior de Investigaciones Cientificas (Spanje) Centro Richerche Fiat (Italië) Air Liquide (Fr)
1
2
1 3
1
3
3
VB
2
1
2
3
1
1
4 4
1
1
1
1
3
1
21 17
10
15
1
13 12
5
11
5 4
11 11
1
3
11
1
1
2
11
1
1
4
10
1
2
1
1
1
1
Deutsches Zentrum für Luftund Raumfahrt
1
1
6 2
1
9 8
6
1
8
1
4
7
1
5
7
3
4
7
1
5
1 1
2 1
1
1
9
8 7
1
1
10
4 4
1
1 1
1
4
1
1
1
5
2
1
VV
10 6
9
Ansaldo (Italië) ENEA - Ente per le Nuove Technologie, l'Energia e l'Ambiente (Italië) Daimler Chrysler (D)
Electricité de France
PZ
3
Volvo Technology (Zweden)
Forschungszentrum Jülich (D) Kungl Tekniska Hoegskolan (Zweden) C.R.F. - Societa Consortile per Azioni (Italië) Consiglio Nazionale delle Ricerche (Italië) Imperial College of Science, Technology and Medicine (GB) Rheinisch - Westfalische Technische Hochschule Aachen TNO (NL)
PO
totaal
1 1
Gaz de France Totaal (mln. EUR)
1
31
1
7
3
7
4
6
5
6 249
Tabel 1.2 Top-25 Europese deelnemers qua som projectkosten Som projectkosten per Technologie technologie (EUR mln.) Organisatie WO OC OG PA PB PE PF PO
totaal PZ
TB
TH
Rolls Royce (GB) ECN (NL)
x
x
x
Daimler Chrysler (D)
x
x
x
x
x
x
x
x
Johnson Matthey (GB) Commissariat à l'Energie Atomique (Fr) Ansaldo (Italië)
x
x
x
x
x
x
Forschungszentrum Jülich (D) Air Liquide (Fr)
x x
x
Volvo Technology (Zweden) Nederlandse Gasunie (NL) BP (GB)
x
x
Risoe National Laboratory (Denemarken) Autobus de la Ville de Luxembourg GVB Amsterdam (NL)
x
x x
x
x
x
x
x
x
x
x
x x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
Energie BadenWurttemberg Totaal (mln. EUR)
x
x x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x x
x
x x
x x
x
x
x
x x
x
Centre National de la Recherche Scientifique (Fr) Fraunhofer (D)
Norsk Hydro (Noorwegen) Transports de Barcelona
x
VV
x x
x
MTU (D)
Stuttgartner Strassenbahn (D) Centro Ricerche Fiat (Italië) Empresa Municipal de Transportes (Spanje) London Bus Services
x
VB
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x 143,8
De lijsten bestaan uit een aantal onderzoeksinstellingen, (stedelijke) transportbedrijven, automobielbedrijven en energiebedrijven. ECN behoort tot de grootste Europese spelers. Uit voorgaande tabellen volgt ook duidelijk dat de belangrijke Europese spelers de meeste R&D op het gebied van de ontwikkeling brandstofcellen uitvoeren. ECN speelt daarbij een belangrijke rol. Er worden daarnaast veel studies gedaan naar de (inpassing) van de waterstofeconomie als energiesysteem. De aandacht die de grote spelers aan de productie van waterstof besteden, gaat vooral uit naar de productie van waterstof uit fossiele bronnen en biomassa. Bij het onderzoek naar de productie uit fossiele bronnen spelen ECN en Johnson Matthey een belangrijke rol en bij de productie uit biomassa Daimler Chrysler en Ansaldo.
32
1.2
Nederlandse deelnemers aan Europese
De Nederlandse bedrijven, kennisinstellingen en overi één of meerdere projecten uit het Vijfde of het Kaderprogramma zijn opgenomen in tabel 1.3. Tabel 1.3 Nederlandse deelnemers aan Europese kaderproject Som projectkosten per partner (EUR)
Kaderprogramma
Organisatie ECN Gasunie GVB Amsterdam Universiteit Twente Plug Power Holland TNO TU Delft Nedstack BTG TU Eindhoven ECO Ceramics European Commission - DG - Joint Research Centre Shell Hexion MESA Research Institute Airborne Development Continental Engineering Sparqle Iinternational Promikron 3 DAF Trucks Innogas Bekaert Denso Europe Compositeringsbedrijf Zuid-Holland Milieudienst Amsterdam KEMA Netherlands Standardization Institute NOVEM IMTECH Marine & Industrie Stichting European Natural Gas Vehicle Association Inovation Support and Partners Eindtotaal
KP5 x x x x x x x x x x
KP6 x x
x x x
x x x
x x
x x x x x x x x x x x x x x
x x x x 26,61
11,59
De Nederlandse organisaties die het meeste onderzoek Europese kaderprojecten zijn: ECN, Gasunie, GVB, Univ TU Delft, Nedstack, BTG en de TU Eindhoven.
33
2 Analyse Europese waterstofprojecten In dit hoofdstuk zijn de Europese kaderprojecten op het gebied van waterstoftechnologie geanalyseerd. Paragraaf 2.1 geeft een overzicht van het totale waterstofonderzoek in Europa, opnieuw naar technologie- en toepassingsgebied. In paragraaf 2.2 is een geografische verdeling van het waterstofonderzoek over de verschillende Europese landen gegeven. Paragraaf 2.3 geeft een overzicht van de participatie van Nederland in het Europese waterstofonderzoek. In paragraaf 2.4 zijn de belangrijkste Europese spelers opgenomen. De conclusies zijn opgenomen in paragraaf 2.5.
2.1
Waterstofonderzoek in Europa
In totaal bedroegen de projectkosten van de gehonoreerde KP5- en KP6-projecten in de periode 1998-2003 EUR 441 mln. In totaal komt dit neer op alle waterstofprojecten uit het Vijfde Kaderprogramma en de projecten die reeds onder het Zesde Kaderprogramma zijn ingediend en gehonoreerd. In figuur 2.1 is weergegeven hoe de R&D op het gebied van waterstoftechnologie in Europa verdeeld is over de verschillende technologiegebieden. Figuur 2.1 Verdeling projectkosten Europese waterstofprojecten naar technologiegebied
200 150
KP6 KP5
100
w at er st of ec on om ie
di st rib ut ie tra ns po rt &
op sl ag
ve rb ru ik
50
pr od uc tie
Som projectkosten (EUR mln.)
250
Terwijl in Nederland ongeveer tweemaal zo veel in productie als in verbruik geïnvesteerd wordt, is dat op Europese schaal precies andersom. De meeste projecten zijn op verbruik gericht. Vrijwel uitsluitend op de ontwikkeling van brandstofcellen. Bij productie gaat het voornamelijk om productie uit biomassa (thermisch) en uit fossiele bronnen. Opslag krijgt in Europees verband relatief weinig aandacht. De projecten die wél op dit gebied uitgevoerd worden, gaan over opslag in chemisch-fysische vorm. Uit figuur 2.1 blijkt verder dat transport & distributie relatief weinig aandacht ontving binnen KP5, maar dat er binnen KP6 een inhaalslag gaande is. Bij de eerste KP6projecten is de hoogte van de projectkosten al bijna vijf keer hoger dan bij de transporten distributieprojecten binnen KP5. Het gaat hier vooral om het NATURALHY-project met 61 deelnemers uit 15 landen. Er doen maar liefst tien organisaties uit Nederland aan mee. Het project betreft een studie naar het gebruik van bestaande gasinfrastructuren als opstap voor de waterstofeconomie.
34
Figuur 2.2 Verdeling projectkosten Europese waterstofprojecten over toepassingsgebieden
200 150
KP6 KP5
100
on om ie W at er st of ec
In du st rie el
op sl ag & Tr an sp or t
Al ge m ee n
M ob ie l
50
St at io na ir
Som projectkosten (EUR mln.)
250
Het zwaartepunt op Europese schaal ligt bij mobiele toepassingen van waterstoftechnologie (vooral in automobielen), terwijl de R&D in Nederland juist iets meer op stationaire toepassingen is gericht. Begrijpelijk, want er is geen automobielindustrie aanwezig in Nederland.
2.2
Geografische verdeling Europese waterstofonderzoek
In deze paragraaf staan de geografische verdelingen van het Europese waterstofonderzoek, zowel naar technologie- als naar toepassingsgebied. De absolute R&D-investeringen per land zijn ten slotte ook nog gerelateerd aan het bruto nationaal product (BNP) van de verschillende landen om een idee te krijgen van de relatieve R&Dinvesteringen. In figuur 2.3 zijn de projectkosten van de Europese deelnemers geografisch verdeeld over de verschillende landen, en per land onderverdeeld in de investeringen per technologiegebied. Figuur 2.4 geeft dezelfde geografische verdeling, maar nu per land onderverdeeld in de investeringen per toepassingsgebied.
35
Figuur 2.3 Geografische verdeling projectkosten Europese waterstofprojecten naar technologiegebied
Duitsland is het meeste vertegenwoordigd in de Europese kaderprojecten. Daarna volgen Groot-Brittannië, Frankrijk, Italië, Nederland, Zweden en Spanje. Nederland staat dus op de vijfde plaats met Europese R&D-investeringen op het gebied van waterstoftechnologie. In Europa doet Duitsland het meeste aan R&D op het gebied van opslag (26 procent). Verder doen Oostenrijk en Frankrijk relatief veel op het gebied van opslag. Nederland doet nauwelijks aan onderzoek naar opslag in Europese projecten (wel in het kader van het nationale ACTS-programma). Nederland en Groot-Brittannië zijn eigenlijk de enige landen die R&D op het gebied van waterstoftransport en -distributie uitvoeren. Bij studies naar de niet-technologische factoren van de implementatie van een waterstofeconomie participeren voornamelijk Groot-Brittannië, Frankrijk, Duitsland, Noorwegen en Nederland. Opvallend is dat Ierland relatief weinig participeert in de EU-projecten: ca. EUR 2,4 mln. aan projectkosten. Mogelijk liggen hier wel kansen. Ierland heeft tot nu toe een eigen waterstofbussenproject uitgevoerd (vergelijkbaar met CUTE), een onderzoek naar transport van waterstof per boot, en een onderzoek naar het gebruik van waterstof op vissersboten. Ierland voert echter geen studies naar opslag uit.
36
Figuur 2.4 Geografische verdeling projectkosten Europese waterstofprojecten naar toepassingsgebied
Alleen Nederland, Duitsland en Zweden doen onderzoek naar industriële toepassingen van waterstoftechnologie. Wat de verhouding tussen R&D gericht op stationaire en mobiele toepassing betreft, blijken Groot-Brittannië, Frankrijk, Spanje, Nederland en Italië in Europees verband ongeveer evenveel te investeren. Bij deze landen gaat ca. eenderde van de R&D over stationaire toepassingen, en tweederde over mobiele toepassingen. In verschillende Europese steden vinden experimenten plaats met waterstofbussen. In het zogenaamde CUTE-project (Clean Urban Transport for Europe) participeren Amsterdam, Barcelona, Londen, Luxemburg, Stockholm, Hamburg, Madrid, Stuttgart en Porto. Ook in Reykjavik rijden waterstofbussen, via het project Ecological City Transport System ECTOS. Om een idee te krijgen van de relatieve R&D-investeringen in de verschillende Europese landen zijn de absolute projectkosten gedeeld op het BNP. De waarden in de figuur 2.5 presenteren dit quotiënt, vermeningvuldigd met een factor 1.000.000 om praktische getallen te krijgen.
37
Figuur 2.5 Geografische verdeling relatieve projectkosten Europese waterstofprojecten naar technologiegebied (gerelateerd aan BNP: absolute investeringen/BNP*1.000.000)
Uit figuur 2.5 blijkt dat Nederland ten opzichte van haar BNP relatief veel R&D doet op het gebied van waterstoftechnologie, vergelijkbaar met Denemarken, Noorwegen en Zweden. Voor een klein land als Nederland doen we dus goed mee. In absolute cijfers verrichten Duitse bedrijven en instellingen het meeste R&D op dit gebied via de EU Kaderprogramma’s (zie figuur 2.3). Echter, gerelateerd aan het BNP blijkt Duitsland tot de middenmoot te behoren, vergelijkbaar met Portugal, Griekenland en Oostenrijk.
2.3
Nederlandse participatie in het Europese onderzoek
Van het totale budget (EUR 441 mln) op waterstofgerelateerde R&D in Europese samenwerkingsprojecten in KP-5 en KP-6, gaat EUR 38 mln. aan projectkosten naar Nederlandse partijen (ca. 9 procent). Aangezien Nederland ca. 6 procent bijdraagt aan het EU-budget (het ‘just retour’ percentage) ontvangt Nederland dus relatief veel uit het EU-budget voor waterstofonderzoek. Nederlandse organisaties waren betrokken bij 47 van de 96 door ons als ‘waterstof-gerelateerde’ geïdentificeerde projecten uit KP5 en KP6. Deze 47 projecten telden in totaal EUR 249 mln. aan projectkosten. In figuur 2.6 staat hoe de R&D-toekenningen aan Nederlandse organisaties verdeeld zijn over de verschillende technologiegebieden.
38
20 18 16 14 12 10 8 6 4 2
KP6
w
at er st of ec on om ie st ud ie s
di st rib ut ie tra ns po rt &
op sl ag
ve rb ru ik
KP5
pr od uc tie
Som projectkosten (EUR mln.)
Figuur 2.6 Verdeling projectkosten Europese waterstofprojecten aan Nederlandse organisaties over technologiegebieden
Op het gebied van verbruik investeerden Nederlandse partijen bijna EUR 18 mln. in de periode 1998-2003. De investeringen op waterstofproductie kwamen op ca. EUR 11 mln. Op het gebied van transport & distributie bedroegen de projectkosten binnen KP6 ca. EUR 6 mln. Nederland doet nauwelijks iets aan opslag in Europese projecten (EUR 0,7 mln.), terwijl er door alle landen gezamenlijk wel EUR 29,5 mln. in R&D op dit gebied wordt geïnvesteerd. Op nationaal niveau worden er wel opslagprojecten uitgevoerd (EUR 7 mln. aan projectkosten in de periode 2002-2003), vooral in het kader van ACTS-projecten. ECN is de grootste deelnemer met ca. EUR 11 mln. aan projectkosten, gevolgd door de Gasunie en het Gemeentelijk Vervoersbedrijf Amsterdam. Aan de kaderprojecten doen niet alleen kennisinstellingen mee, maar ook bedrijven, stichtingen, het Nederlandse Standaardisatie Instituut en de voormalige NOVEM. De lijsten bestaan uit een aantal onderzoeksinstellingen, (stedelijke) transportbedrijven, automobielbedrijven en energiebedrijven. ECN behoort tot de grootste Europese spelers. Uit voorgaande tabellen volgt ook duidelijk dat de belangrijke Europese spelers de meeste R&D op het gebied van de ontwikkeling brandstofcellen uitvoeren. ECN speelt daarbij een belangrijke rol. Er worden daarnaast veel studies gedaan naar de (inpassing) van de waterstofeconomie als energiesysteem. De aandacht die de grote spelers aan de productie van waterstof besteden, gaat vooral uit naar de productie van waterstof uit fossiele bronnen en biomassa. Bij het onderzoek naar de productie uit fossiele bronnen spelen ECN en Johnson Matthey een belangrijke rol en bij de productie uit biomassa Daimler Chrysler en Ansaldo.
39
3 Europese samenwerking In de volgende paragrafen is de samenwerking op Europees niveau in kaart gebracht. In de paragrafen 3.1 tot en met 3.4 zijn de partijen die met elkaar samenwerken op respectievelijk de gebieden productie, verbruik, transport & distributie, en opslag in kaart gebracht. In bijlage 2 is een lijst opgenomen van de afkortingen voor de organisaties die in de figuur zijn weergegeven. De kennisinstellingen, universiteiten en bedrijven zijn met verschillende kleuren weergegeven: bedrijven in zalmkleur, kennisinstellingen met bruin, universiteiten met oranje. De diameter van de bolletjes is een maat voor de som van de projectkosten van de weergegeven spelers. Organisaties die vaker met elkaar samenwerken, staan dichter bij elkaar. Deze bolletjeskaarten zijn gemaakt door CWTS, een instituut van de Rijksuniversiteit Leiden. CWTS maakte de kaarten naar aanleiding van de gegevens uit het Europese kaderprogramma zoals bewerkt door SenterNovem. Telkens worden enkele belangrijke spelers eruit gelicht, waarbij in voetnoten verwezen wordt naar de KP-projecten waarin zij participeren. Over de inhoud van deze projecten kan nadere informatie verkregen worden via de website www.cordis.lu. Daar worden alle KP-projecten namelijk geregistreerd. In paragraaf 3.5 staat een geografisch overzicht van de landen waarmee de spelers op bepaalde gebieden samenwerken.
40
3.1
Samenwerking op het gebied van productie
In figuur 3.1 is de samenwerking op het gebied van waterstofproductie in Europa op organisatieniveau in kaart gebracht. Figuur 3.1 Europese spelers op het gebied van productie
ECN is een grote Nederlandse speler op het gebied van waterstofproductie in de Europese samenwerkingsprojecten. De Universiteit Twente is ook een relatief grote speler. Beide maken deel uit van het cluster linksboven in figuur 3.2, wat voornamelijk projecten op het gebied van duurzame (c.q. biologische) waterstofproductie en fuel processing (reformers) betreft. Het onderste cluster betreft ook projecten op het gebied van duurzame (c.q. biologische) waterstofproductie en tevens een elektrolyse-project. Ook het rechtercluster betreft duurzame waterstofproductie-projecten. Andere grote Europese spelers op dit gebied zijn MTU (elektrolyse-project), Växjö (synthesegas-project samen met omringende spelers), Ansaldo, Johnson Matthey, Centre National de la Recherche Scientifique (SNRS) en het Institut für Mikrotechnik. Choren Industries, Volkswagen en Daimler Chrysler voeren gezamenlijk een project uit op het gebied van de toepassing van duurzame brandstoffen voor geavanceerde voertuigaandrijvingen.
3.2
Samenwerking op het gebied van verbruik
In figuur 3.2 is de samenwerking op het gebied van waterstofverbruik in Europa op organisatieniveau in kaart gebracht.
41
Figuur 3.2 Europese spelers op het gebied van verbruik
Het gaat bij verbruikprojecten op Europees niveau in alle gevallen om de ontwikkeling en toepassing van brandstofcellen. ECN blijkt ook hier een speler van belang te zijn. Andere relatief grote spelers zijn Rolce Roys, Risoe National Laboratory, Commissariat a l’Energie Atomique, Forschungszentrum Jülich, Nuvera Fuel Cells Europe, Air Liquide, Johnson Matthey, Fraunhofer, Universiteit van Denemarken, Energie Baden-Wurttemberg, Fiat, Daimler Chrysler, Volvo en EdF. Het cluster links in de figuur betreft het CUTE-project (waterstofbussen in Europese steden). Daarin participeren o.a. het GVB Amsterdam en enkele andere vervoersbedrijven uit Europese steden. De overige spelers zijn niet in specifieke clusters te onderscheiden aangezien zij in allerlei samenstellingen met elkaar samenwerken en daarom als één cluster samenpakken; zij ontwikkelen SOFC en/of PEMbrandstofcellen.
3.3
Samenwerking op het gebied van transport & distributie
In figuur 3.3 is de samenwerking op het gebied van transport & distributie van waterstof in Europa op organisatieniveau in kaart gebracht. Het linkercluster betreft het NATURALHY-project. Het betreft een waarbij onderzocht wordt in hoeverre de al bestaande aardgasnetwerken in Europa een katalysator kunnen vormen voor de introductie van de waterstofeconomie. De Nederlandse Gasunie coördineert dit project en is de grootste deelnemer met EUR 4,1 mln. aan projectkosten. Het rechtercluster is het European Integrated Hydrogen Project (EIHP). Dit genereert input voor regulering op EU en wereld niveau (om te faciliteren bij geharmoniseerde procedures voor keuring van voertuigen op waterstof). De organisaties die zich tussen de twee clusters bevinden zijn bij beide projecten betrokken.
42
Figuur 3.3 Europese spelers op het gebied van transport & distributie
43
3.4
Samenwerking op het gebied van opslag
In figuur 3.4 een overzicht van de samenwerking op het gebied van waterstofopslag in Europa. Dit is op organisatieniveau in kaart gebracht. Figuur 3.4 Europese spelers op het gebied van opslag
Aan opslagprojecten doen geen Nederlandse bedrijven mee, behalve Airborne Development B.V. in het project ‘Zero-Hazard Gas Storage by Multisensing Optical Monitoring System’. De grotere deelnemers bij opslagprojecten waren Johnson Matthey, Centre National de la Recherche Scientifique, Institute for Energy Technology, Daimler Chrysler, Institut für Verbundwerkstoffe, BMW, Magna Steyr Fahrzeugtechnik, Contraves Space en Consejo Superior de Investigaciones Cientificas. Het betreft in vrijwel alle gevallen projecten op het gebied van opslag in de vorm van metaalhydriden. Alleen het onderste cluster in de figuur betreft een opslagmonitoring-project.
3.5
Geografische samenwerking
In figuur 3.5 en 3.6 is de geografische verdeling van de projectkosten in projecten met Nederlandse deelnemers weergegeven; figuur 3.5 geeft een onderverdeling naar technologiegebied per land en figuur 3.6 naar toepassingsgebied per land. In de landen zijn de bedragen van de som van de projectkosten van de desbetreffende Europese partners (in samenwerkingsprojecten met Nederlandse partijen) vermeld.
44
Figuur 3.5 Geografische verdeling projectkosten naar technologiegebied voor projecten waarin Nederlandse organisaties deelnemen
De landen waarmee Nederland het intensiefst samenwerkt in de Europese projecten zijn Duitsland (EUR 65 mln.), Groot-Brittannië (EUR 30 mln.), Italië (EUR 24 mln.) en Zweden (EUR 18 mln.). Duitsland blijkt verreweg de belangrijkste partner te zijn, vooral op het gebied van de ontwikkeling van brandstofcellen. Maar ook op het gebied van opslag wordt er relatief veel samengewerkt met Duitse partners. Nederland werkt echter relatief weinig samen met Duitsland op het gebied van waterstofproductie. Met Groot-Brittannië, Italië en Zweden wordt er ook relatief veel samengewerkt op het gebied van brandstofcellen. Met Italië en Zweden wordt er tevens veel samengewerkt op het gebied van waterstofproductie en dan in het bijzonder productie uit biomassa. Nederland werkt over het algemeen weinig samen met Frankrijk, voornamelijk niet op het gebied van brandstofcellen.
45
Figuur 3.6 Geografische verdeling projectkosten naar toepassingsgebied voor projecten waarin Nederlandse organisaties deelnemen
Met Groot-Brittannië, Italië, Spanje en Frankrijk wordt er weinig samengewerkt in projecten die gericht zijn op stationaire toepassingen. De belangrijkste partners in projecten die gericht zijn op mobiele toepassingen zijn Duitsland, Groot-Brittannië en Italië. Dat zijn landen met een eigen automobielindustrie.
3.6
Europese partners
Er participeerde 176 keer een Duitse partner in de projecten waarbij één of meerdere Nederlandse organisaties betrokken waren; 69 keer een Britse, 62 keer een Italiaanse, 61 keer een Franse, 40 keer een Zwitserse, en 33 keer een Spaanse. De grootste samenwerkingspartners in Duitsland, Groot-Brittannië, Italië, Zweden, Frankrijk en Spanje zijn vermeld in tabel 3.1.
46
Tabel 3.1 Belangrijkste samenwerkingspartners in landen waarmee Nederland het intensiefst samenwerkt Duitsland Groot-Brittannië Italië Zweden Frankrijk Spanje Fraunhofer
Johnson Matthey
Ansaldo
Volvo Technology
Centre National de la recherche scientifique
Daimler Chrysler AG
Imperial college of science, technology and medicine
Kungl Tekniska Hoegskolan
Commissariat a l'energie atomique
Deutsches Zentrum für Luftund Raumfahrt
BP
ENEA - Ente per le nuove technologie, l'energia e l'ambiente Centro Ricerche Fiat
Sydkraft
Air Liquide
Centro de investigaciones energeticas medioambiental es y tecnologicas
Forschungszentru m Jülich
Rolls Royce
Lunds Universitet
Electricité de France
Foundation inasmet
RheinischWestfälische Technische Hochschule Aachen BMW
Intelligent Energy
C.R.F. - Societa Consortile per Azioni Consiglio Nazionale delle Ricerche
Stockholm Universitet
Gaz de France
Instalaciones Inabensa
University of Newcastle upon Tyne
Politecnico di Torino
Uppsala University
Chloride Espana
MTU
University of Strathclyde
Universita degli studi
Turbec AB
Regienov Renault recherche et innovation Peugeot Citroën Automobiles
Forschungszentru m Karlsruhe
University of Warwick
Nuvera Fuel Cells Europe
Värnamo
Institut Francais de Petrole
Ruecker Iberica
L-BSystemtechnik
Air Products
CESI - Centro Elettrotecnico Sperimentale Italiano Giacinto Motta
Växjö
Association pour Universidad la recherche et le Politecnica de Madrid developpement des methodes et processus industriels
Technische Universität Hamburg-Harburg
Alstom
De Nora
Alstom
Ecole Nationale Superieure des mines de Paris
3.7
Instituto Nacional de Técnica Aerospacial Consejo Superior de investigaciones scientificas
Elcogas
Air Liquide
Internationale waterstofplatforms
Internationaal Europees TechnologiePlatform Hydrogen and Fuel Cells (ETP) Nederland is betrokken bij de totstandkoming van het Europees TechnologiePlatform Hydrogen and Fuel Cells (ETP). Het platform heeft tot doel om tot meer afstemming te komen van Nationale en Europese prioriteiten, en om te streven naar samenhang in de research. Bijvoorbeeld door de agenda’s op het toekomstige strategische onderzoek af te stemmen. De deelnemers van het Platform zijn publieke, industriële en maatschappelijke organisaties. ECN is betrokken bij de Advisory Council en SenterNovem bij de Mirror Group (de verbinding tussen Nationale en Europese programma’s). In de ‘Initiative Groups’ spreken verschillende Nederlandse spelers mee op het gebied van waterstof en brandstofcellen. Via het Nederlands Normalisatie Instituut (NEN) nemen verschillende Nederlandse bedrijven deel aan de mondiale normalisatie waterstof- en brandstofcelapparatuur. Het betreft NEC 105 en ISO TC 197.
47
International Energy Agency (IEA) Nederland participeert in de International Energy Agency (IEA). De IEA is een autonoom lichaam dat door de OECD2 in 1974 werd ingesteld naar aanleiding van de energiecrisis. Het doel van de IEA is kortweg: vraag en aanbod van energie te bewaken, het ontwikkelen van beleid om de continuïteit te verzekeren en er regelmatig over te publiceren. Binnen de IEA worden internationale samenwerkingsactiviteiten uitgevoerd op basis van samenwerkingscontracten, de zogenaamde ‘Implementing Agreements’. Bestuurd door het Executive Committee worden taken geselecteerd en gemanaged. Nadere formulering en uitvoering vinden plaats in de Annexen die aan de ExCo rapporteren. Deelnemende landen kunnen naar keuze in Annexen participeren. De kosten van deelname worden of gemeenschappelijk gefinancierd óf draagt ieder de kosten voor de eigen inspanningen (Cost- of Task-sharing). Nederland participeert in de IA’s ‘Hydrogen Production and Utilisation’ en ‘Advanced Fuel Cells’. Deze zijn Task-sharing. SenterNovem respectievelijk ECN zitten in de ExCo’s. Verschillende Nederlandse partijen participeren in de Annexen. Het doel van deze internationale activiteiten is het verhogen van de efficiëntie van activiteiten en het niveau van O&O op geselecteerde gebieden en om continu evaluerend te zijn over de meest relevante ontwikkelingen, veldtesten en onderzoeksonderwerpen. In het voorjaar van 2003 werd door de IEA de ‘Hydogen Coordination Group’ opgericht waaraan meer dan 25 IEA landen deelnemen en waarin tevens enkele relevante Implementing Agreements zijn vertegenwoordigd. Het doel van de HCG is het verrichten van studies en activiteiten die voor waterstof van gemeenschappelijk en structureel belang zijn. SenterNovem vertegenwoordigt Nederland en is mede voorzitter van de groep.
2
Organisation for Economic Co-operation and Development
48
4 Europese beleidsgelden De EU ondersteunt sinds de jaren ’70 projecten gericht op waterstoftechnologie en brandstofcellen. Het gaat hier om onderzoeksprojecten, technologische ontwikkeling en demonstratieprojecten (RTD).
4.1
Het Europese kader programma (KP5, KP6)
In KP2 werd EUR 8 mln. aan deze projecten besteed. De subsidie is sindsdien toegenomen tot ca. EUR 130 mln. in KP5 (1999-2002). De projecten binnen KP5 gaan over: brandstofcellen (SOFC, MCFC, DMFC, PEMFC), polymere brandstofcel (PEMFC), reformers, brandstofcel- en waterstofnetwerken, waterstof (productie o.a. duurzaam, acceptatie) en gerelateerd materiaal onderzoek. Het aan waterstof gerelateerde onderzoek binnen KP6 valt onder het thema ‘Sustainable Development, Global Change and Ecosystems: Sustainable Energy Systems’. Hiervoor is EUR 810 miljoen ter beschikking gesteld. De oproepen worden door DG Transport en Energie (korte tot middellange termijn) en DG Research (lange termijn) gepubliceerd.
4.2
Nederlandse deelname in KP5 en KP6
In totaal hebben Europese bedrijven, kennisinstellingen en universiteiten in de periode 1999 tot 2003 via Europese kaderregelingen voor ca. EUR 441 mln. aan projecten uitgevoerd. De Nederlandse deelname was ca. EUR 38 miljoen (9 procent). Nederland was betrokken bij 47 van 96 projecten. Tabel 4.1 geeft een overzicht van de Europese beleidsgelden voor de stimulering van waterstofonderzoek in Nederland. Tabel 4.1 Europese beleidsgelden vanuit KP5 Som projectkosten Kaderprogramma Nederlandse deelnemers (EUR mln.) Jaar KP5 KP6 1999 3,3 2000 3,9 2001 4,2 2002 2,3 2003 0,03 6,6 Totaal 13,7 6,6
en KP6
totaal 3,3 3,9 4,2 2,3 6,6 20,3
In totaal is er binnen KP5 EUR 13,7 mln. voor de stimulering van waterstofprojecten aangewend over de periode 1998-2002. Binnen KP6 is er alleen in 2003 al EUR 6,6 mln. aan beleidsgeld toegewezen, terwijl KP6 nog loopt tot het jaar 2007.
49
Deel 3
Conclusies, Trends en Beleid
Conclusies, trends en beleid In dit hoofdstuk staat een samenvatting van de conclusies van de afzonderlijke hoofdstukken. Daarnaast hebben we de resultaten van dit onderzoek vergeleken met die uit eerdere onderzoeken voor de periode 1997-2001. Ook leest u hier over de trends die we hebben waargenomen, en welke daarvan als typisch Nederlands te boek kunnen staan. We hebben gekeken naar de trends bij verschillende toepassingen van waterstoftechnologie, het Nederlandse waterstofbeleid en de kansen voor Nederland. Spelers, beleidsgeld en investeringen In totaal vonden we 325 relevante waterstofprojecten in 2002 en 2003. Driekwart van de nationale projecten gaan over de toepassing van waterstof als energiedrager. De rest van de projecten zijn waterstofindustrieprojecten. In totaal bedroegen de projectkosten in deze periode EUR 68,2 mln. In de periode 1997-2003 werd aan Nederlandse partijen in totaal EUR 204 mln. aan projectkosten voor waterstofprojecten gesubsidieerd. Sinds 1997 is een duidelijk stijgende lijn waarneembaar in de totale projectkosten per jaar. Projectkosten per jaar (mln. EUR)
Som projectkosten (EUR mln.)
60
50 Subsidieprojecten (totaal EUR 86 mln.)
40
Fiscale projecten (totaal EUR 80 mln.)
30
Nederlandse participatie KP5/6 projecten
20
Totaal
10 0 1997
1998
1999
2000
2001
2002
2003
Belangrijke Nederlandse spelers, zowel in het nationale als in het Europese onderzoek zijn: ECN, Shell, Nedstack, Hexion, Agrotechnology & Food sciences, TNO, TU Delft, TU Eindhoven en Sparqle. Deze Nederlandse spelers hebben de beschikking over steeds meer beleidsgeld dat de overheid zo ten goede laat komen aan de ontwikkeling van waterstof. In voorgaande delen constateerden we al dat het beleidsgeld voor waterstoftechnologie sterk stijgt. De nationale som beleidsgeld (subsidies en fiscale vermindering voor de ontwikkeling van waterstoftechnologie) bedroeg EUR 22,5 mln voor de periode 2002-2003. KP5 kende over de periode 1999-2002 EUR 13,7 mln. subsidie toe aan Nederlandse deelnemers in het programma. In 2003 werd via KP6 al EUR 6,6 mln. toegekend aan Nederlandse partijen. De totale beleidsgelden die in de periode 1997-2003 bij Nederlandse organisaties die actief zijn op het gebied van waterstoftechnologie zijn terechtgekomen, zijn weergegeven in de figuur op de volgende bladzijde.
50
Som beleidsgeld (EUR mln.)
25
20
Nederlandse participatie KP5/6 Fiscaal
15
Subsidies 10 totaal 5
0 1997
1998
1999
2000
2001
2002
2003
Investeringen in toepassingen Er wordt het meest geïnvesteerd in waterstofproductietechnologieën (EUR 35 mln. in 2002-2003), gevolgd door verbruikstechnologieën (EUR 19 mln. in 2002-2003). Er werd in de periode 2002-2003 ook nog ca. EUR 7 mln. in opslagtechnologieën geïnvesteerd. Bij productietechnologieën ligt de nadruk op productie uit fossiele bronnen: reforming (42 procent) en uit biomassa (25 procent). Daarnaast is er aandacht voor microbiologische waterstofproductie, het zuiveren van waterstof en elektrolyse. Brandstofcellen zijn verreweg het belangrijkste onderwerp bij de ontwikkeling van verbruikstechnologieën. Bij waterstofopslag ligt de nadruk op opslag in chemisch-fysische vorm (metaalhydriden, nanotubes, gashydraten). Infrastructuur met distributiepunten en bijmengen zijn de belangrijkste aandachtsgebieden binnen het technologiegebied transport & distributie. Stationaire toepassingen van waterstoftechnologie vaak onderwerp van onderzoek. Wat toepassingsgebieden betreft, is het opvallend dat stationaire toepassingen van waterstoftechnologie (EUR 18 mln. in 2002-2003) zo vaak onderwerp van onderzoek zijn. Dit in tegenstelling tot wat vaak gedacht wordt. De belangrijkste stationaire toepassing is kleinschalige productie van warmte en elektriciteit (ongeveer tweederde van de projectkosten op dit gebied); eenderde gaat om grootschalige productie van elektriciteit en warmte. Mobiele toepassingen staan op de tweede plaats (EUR 14 mln. in 20022003). De belangrijkste mobiele toepassing geldt voor automobielen: deze eisen 85 procent van de projectkosten op dit gebied op. De rest gaat over mobiele toepassingen in de ruimtevaart en de scheepvaart. Daarnaast zijn veel projecten niet specifiek op (een) stationaire of mobiele toepassing gericht, maar is het onderzoek voor beide toepassingsgebieden relevant. Welke kennisinstellingen doen (mee aan) welk onderzoek? De meeste universiteiten doen ook R&D op het gebied van waterstoftechnologie. Delft tekent voor o.a. opslag in gashydraten. Wageningen doet vooral biologische waterstofproductie. Leiden specialiseert zich meer in waterstofproductie door oxydatie van water met zonlicht, waar Eindhoven dat doet in toepassing van brandstofcellen en opslag in metaalhydriden. Groningen doet onderzoek naar het effect van bijmengen op verbranding. Utrecht is gespecialiseerd in opslag door middel van nanotubes en keramische membranen en in waterstofproductie uit biomassa. De VU van Amsterdam onderzoekt de opslag door metaalhydride films en de transitie naar een waterstofeconomie. Het onderzoek aan de Universiteit Twente ten slotte richt zich op
51
waterstofproductie uit biomassa, katalytische membraanreactoren met keramische membranen voor toepassing in brandstofcellen, en modellering op microscopisch niveau van lichtgewicht metaalhydriden. Activiteiten per technologiegebied De totale projectkosten voor waterstofprojecten in Nederland zijn vrijwel verdubbeld. De stijgende lijn heeft zich in de afgelopen twee jaar versterkt doorgezet. Dan gaat het voornamelijk om waterstofproductieprojecten. Dit wordt gedeeltelijk veroorzaakt door de stijgende vraag naar industrieel waterstof. Het onderzoek naar microbiologische productie van waterstof bevindt zich nog in een beginfase. Waar liggen sterktes en zwaktes? Nederland heeft geen grote afnemers van waterstoftechnologie (kennis en onderdelen) voor mobiele toepassing (autofabrikanten). Maar de binnenvaart zou ook een mogelijkheid voor toepassing kunnen zijn. Op het gebied van stationaire toepassingen zijn er meer potentiële systeemintegratoren. Nederland heeft vooral veel toeleveranciers. Er is een aantal mogelijke partijen die eventueel in samenwerking met elkaar de rol van systeembouwer op zich zouden kunnen nemen. Samenwerking met elkaar in de rol van systeembouwer Waar uit eerdere onderzoeken bleek dat de Nederlandse maakindustrie zich niet met waterstof bezig hield, kunnen we nu rapporteren dat de interesse van de maakindustrie is toegenomen. Het was de verwachting dat industriële gasproducenten een grotere rol zouden gaan spelen in de ontwikkeling van waterstoftechnologie. Dit is uitgekomen, en deze rol zal groeien naarmate er meer demonstratieprojecten zullen plaatsvinden. De waterstofprojecten zijn nog steeds te kwalificeren als vooral industrieel onderzoek. De meeste R&D betreft industrieel onderzoek. Daarnaast vindt er ook nog relatief veel fundamenteel onderzoek plaats. Sinds 2001 hebben enkele praktijkexperimenten en een enkele demonstratie plaatsgevonden. Tegen de verwachting in, zijn in de afgelopen jaren geen experimenten gestart met locale waterstofnetwerken. Komend jaar gaat het aantal demonstratieprojecten wél toenemen. Die worden ondersteund door de nieuwe energietransitieregeling UKR en de EOS demonstratieregeling. Industrieel onderzoek voert de boventoon in nationale waterstofprojecten. De verwachting was uitgesproken dat de focus van het onderzoek gedeeltelijk zou gaan verschuiven richting nieuwe materialen en productietechnologie. Dit beeld bleek niet correct. Er is weinig onderzoek uitgevoerd in de richting van productietechnologie. Dat is te verklaren doordat de waterstoftechnologieën nog dusdanig in ontwikkeling zijn waardoor er nog weinig aandacht besteed wordt aan de toekomstige grootschalige productie ervan. Wél betrof circa 25 procent van de projecten (projectkosten) onderzoek naar nieuwe materialen, voornamelijk ten behoeve van productietechnologieën en opslagmedia voor waterstof. Het rendement van reformers en brandstofcellen is gestegen door de ontwikkelingen op het gebied van nieuwe materialen. Het reformen van vloeibare koolwaterstoffen naar waterstof is echter nog niet uitontwikkeld. Ten slotte hebben de waterstofprojecten nog niet geleid tot een systeeminnovatie waardoor bestaande technologie vervangen is door de nieuwe technologie. Het bijmengen van waterstof in aardgas kan een eerste start richting een waterstofeconomie zijn. Er loopt in Nederland een aantal projecten op dit gebied. Op dit moment heeft een demonstratie hiervan echter nog niet plaatsgevonden.
52
Ontwikkeling van het Nederlandse waterstofbeleid na 2003 Vanaf dit jaar en volgend jaar zullen twee subsidieprogramma’s starten waarin waterstofprojecten specifiek ondersteund gaan worden. Het EOS programma (Energie Onderzoek Subsidie) ondersteunt het lange termijn onderzoek en demonstratie projecten. Via de energietransitieregeling UKR zullen ook demonstratie projecten worden ondersteund. Daarnaast kunnen waterstofprojecten (industrieel onderzoek) worden ingediend bij generieke regelingen zoals Innovatiesubsidie Samenwerkingsprojecten en de WBSO. Europese focus op waterstof Met behulp van de CORDIS-database van de Europese Unie (www.cordis.lu) zijn alle KP5projecten (1999-2002) en de reeds lopende KP6-projecten (2003) in kaart gebracht. Daarmee was het mogelijk om het totaal van Europese bedrijven, kennisinstellingen en universiteiten te analyseren. Nederland was betrokken bij 47 van 96 Europese projecten. In tegenstelling tot het nationale onderzoek concentreert het Europese onderzoek zich juist op verbruik in plaats van op productie. Aan opslag en transport & distributie werd relatief weinig aandacht besteed. Het zwaartepunt bij de Europese projecten ligt bij mobiele toepassingen van waterstoftechnologie (in het bijzonder voor toepassing in de automobielindustrie). In tegenstelling tot het nationale onderzoek concentreert het Europese onderzoek zich juist op verbruik in plaats van op productie. De Nederlandse organisaties die het meeste onderzoek (gaan) uitvoeren in Europese kaderprojecten zijn van groot naar klein: ECN, Gasunie, GVB, de Universiteit Twente, Plug Power, TNO, TU Delft, Nedstack, BTG en de TU Eindhoven. Internationale positie Nederlandse kennisinstellingen en bedrijven De kennispositie van Nederland op het gebied van gastransport en -distributie is sterk. Dit rapport bevestigt dit door de analyse van de EU kaderprogramma’s. ECN heeft een sterke internationale kennispositie. Dit is gebleken uit de deelname van het instituut binnen de Europese kaderregelingen. Het instituut geeft EUR 11,0 mln. uit in het kader van Europese projecten (1999-2003) en komt daarmee in de lijst van Europese landen op de tweede plaats. De kennispositie van Nederland op het gebied van gastransport en -distributie is sterk. Kennisinstellingen en universiteiten hebben eigen specialisaties. In dit rapport beschreven we deze in een kwalitatieve scan. Een verdere specialisatie lijkt ons echter nog wenselijk. Eerdere onderzoeken bevestigden al dat veel bedrijven samenwerken met Duitse bedrijven. Uit interviews is gebleken dat de Duitse maakindustrie zich al meer heeft gericht op waterstoftechnologie en ook de kennisinstellingen praktischer zouden zijn ingericht. Uit de analyse van KP5 en KP6 komt Duitsland naar voren als het land dat in Europa veruit het meest investeert in waterstoftechnologie.
53
Europese kaderprogramma’s en mogelijkheden Via de eerste oproep (‘call’) van KP6 werd EUR 92 miljoen subsidie aan waterstof- en brandstofcelprojecten toegekend. In een volgende ‘call’ zal ca. EUR 150 miljoen subsidie worden verdeeld. Deze projecten zijn het begin van het ‘Quick Start’ initiatief. Dat is gericht op waterstofproductie en waterstofgebruik. Het initiatief moet leiden tot een sterke basis voor waterstof-partnerschap ten behoeve van grootschalig onderzoek en grootschalige ‘Lighthouse’ demonstratieprojecten. Een Lighthouse project is een demonstratieproject dat richting geeft aan mogelijkheden om nieuwe technologieën te testen (‘hydrogen energy communities’, ‘hydrogen village’). Dergelijke grootschalige demonstratie projecten sluiten goed aan op het Nederlandse energietransitiebeleid.
Trends: nieuwe en gestopte ontwikkelingen Hieronder hebben we een aantal trends op een rij gezet. Achtereenvolgens leest u over de trends in mobiele toepassingen en brandstofcellen, die op stationaire toepassingen van brandstofcellen, trends op het gebied van opslag van waterstof en die op het industriële proces. We besluiten dit rapport met de trends die als typisch Nederlands te boek (kunnen) staan. Hierin liggen de sterktes, maar ook de ontwikkelingen waarvoor meer aandacht moet komen. Trends in mobiele toepassingen en brandstofcellen: Toenemende vraag naar additioneel elektrisch vermogen in automobielen Auto’s gebruiken steeds meer elektriciteit aan boord. Dit komt door het groeiende gebruik van computer, dvd’s en andere apparaten in de auto. Een trend die positief uitpakt voor de introductie van brandstofcelsystemen voor mobiele toepassingen of additioneel elektrisch vermogen (APS). Waterstofopslag ‘on board’ in plaats van ‘on board reforming’ Het lijkt erop dat grote autofabrikanten niet meer kiezen voor ‘on board reforming’. Het omzetten van een (vloeibare) koolwaterstof naar waterstof is vrij complex en op dit moment is de technologie nog niet zo ver ontwikkeld dat het gemakkelijk in een auto geïntegreerd kan worden. Deze keuze van de autofabrikanten voor pure waterstof aan boord, vergroot de noodzaak voor het ontwikkelen van efficiënte opslagsystemen en geeft de lage temperatuur PEM-brandstofcel ook een voorkeurspositie. Werkpunt op efficiënte belasting in plaats van piekbelasting In de afgelopen jaren was de ontwikkeling van de brandstofcel voor mobiele toepassingen vooral gericht op het realiseren van voldoende (piek)vermogen. Bij piekvermogen functioneert de brandstofcel niet op zijn efficiëntste werkpunt. Het gevolg is dat er veel (laagwaardige) warmte vrijkomt waardoor er grote radiatoren in de auto geplaatst moeten worden. In de afgelopen tijd lijkt het erop dat de autofabrikanten kiezen voor een andere strategie. Een lager verbruik van brandstofcellen dan op het maximale vermogen, bijvoorbeeld op 25 procent van hun maximale vermogen, vergroot de efficiëntie en verlengt de levensduur van de brandstofcel. Hoe groter de efficiëntie, des te minder restwarmte. Daardoor zal het waterstofverbruik ook veel lager zijn. Voor mobiele toepassingen is dit zeer gunstig. Er hoeft minder waterstof aan boord opgeslagen te worden zodat de radiatoren in een kleinere uitvoering mogelijk zijn. Systeemeisen automobielen en kosten bepalen de toepassing van waterstoftechnologie Autofabrikanten stellen systeemeisen vast, en doen uitspraken over wanneer men verwacht dat brandstofcelgedreven auto’s commercieel beschikbaar zullen zijn. Toyota kiest voor een hybride auto met een brandstofcel. Het concept sluit aan bij de hierboven beschreven strategie.
54
Geschikt voor toepassing in draagbare consumentenelektronica Waarschijnlijk zien we een grootschalige toepassing van brandstofcellen het eerst terug in kleine draagbare elektronica zoals telefoons en computers. Voor deze toepassingen zijn immers geen grootschalige systeemveranderingen nodig. Vooral in Japan is men bezig met draagbare consumentenelektronica. De eerste ‘brandstofcelbatterijen’ (methanol) zijn al door Toshiba gepresenteerd. Trends op stationaire toepassingen van brandstofcellen: PEM: hogere werktemperatuur, resistentie tegen vervuiling, langere levensduur Op het gebied van PEM-brandstofcellen zijn drie ontwikkelingen te zien. Men probeert om de werktemperatuur van de PEM-brandstofcel te verhogen. Dit zou betekenen dat de cel in stationaire toepassingen kan voldoen aan de gewenste warmtevraag (voldoende temperatuursniveau) zonder dat additionele waterstofbranders of warmtepompen nodig zijn. Op dit moment is de werktemperatuur circa 80 ˚C. Bij hogere temperaturen vindt degradatie van het gebruikte polymeer plaats. De tweede ontwikkeling is het resistent maken van de PEM-brandstofcel voor giftige componenten zoals zwavelverbindingen en koolmonoxide. Vooral wanneer een brandstofcel direct wordt geschakeld naar een reformer is een bepaalde mate van resistentie tegen deze componenten noodzakelijk. De derde ontwikkeling is gericht op de levensduur van de PEM-brandstofcel. Er zijn verschillende mechanismen waardoor een PEM-brandstofcel degradeert. Door deze mechanismen te bestuderen kan men komen tot verbetering van het polymeer, verbetering in de procesvoering van het brandstofcelsysteem of zelfs tot de ontwikkeling van een nieuw polymeer. Virtuele elektriciteitscentrales Het is mogelijk om gedecentraliseerde, stationaire brandstofcelsystemen (in huizen of flats) centraal te monitoren en aan te sturen. Deze decentrale systemen samen vormen dan als het ware een virtuele elektriciteitscentrale. Afhankelijk van de schaal en de mogelijkheden om de geproduceerde warmte te benutten is, hiermee een rendementsvoordeel mogelijk. In de toekomst kunnen dergelijke virtuele centrales ook diverse energiebronnen gebruiken. Deellast levert grotere efficiëntie en mogelijkheid voor noodstroomvoorziening Een brandstofcel in deellast heeft een hogere efficiëntie dan een brandstofcel die bedreven wordt op werkvermogen. Dit is tegengesteld aan conventionele technieken zoals gasmotoren en gasturbines. Op het moment dat er meer vermogen nodig is, valt de elektriciteitsproductie van een brandstofcel snel op te voeren. Het draaien op deellast is dus energetisch gunstig, en kan tegelijkertijd een oplossing bieden voor het moment dat er plotseling meer vraag is. SOFC: nieuwe stackconcepten, verlengen levensduur, verbetering rendement Op gebied van de SOFC (brandstofcel) wordt in Nederland voornamelijk onderzoek gedaan door ECN. Het onderzoeksinstituut heeft in Europa een goede kennispositie op SOFC. Nieuwe stackconcepten, levensduur en het rendement staan hierin centraal. Een beter rendement valt te behalen door onder andere de bedrijfstemperatuur van de SOFC te verlagen. De SOFC kan vanwege zijn hoge bedrijfstemperatuur (600 - 1000 ˚C) met verschillende gassen gevoed worden, en is redelijk resistent tegen verontreinigende componenten. Deze cel is dan ook geschikt voor integratie in bepaalde chemische en industriële processen met een hoge temperatuur.
55
Trends op het gebied van opslag van waterstof: Meer vraag naar waterstof onderstreept belang van waterstofopslag Zoals eerder beschreven is de aandacht voor de opslag van 100 procent zuivere waterstof gestegen doordat autofabrikanten systeemkeuzes zijn gaan maken. Op het gebied van gasvormige opslag is men van plan om dit onder hogere druk te laten plaatsvinden. Een aantal spelers heeft gesignaleerd dat de interesse voor waterstof vanuit het MKB (voornamelijk apparatenbouw) is gegroeid. Ondernemers zijn geïnteresseerd of dit een plaats kan krijgen in hun productenportfolio en nemen daarom regelmatig contact op met de centrale spelers voor informatie. Opslag in metaalhydriden Metaalhydriden, een verbinding van metalen en waterstof, wordt al jaren gezien als de oplossing van het opslagprobleem. Een auto met een metaalhydride-opslag zakt echter door zijn vering vanwege het gigantische gewicht van zo’n tank. Er zijn echter ook toepassingen waar dit grote gewicht geen probleem is. Een voorbeeld hiervan is een nieuwe Duitse onderzeeër die uitgerust is met een 30 tot 50 kW brandstofcel van Siemens. De waterstof wordt opgeslagen in cilinders van metaalhydride. Een ander probleem voor de opslag van waterstof in metaalhydriden is de opslagsnelheid en de afgiftesnelheid. Opslag in waterstofhydraten Een nieuwe mogelijkheid lijkt de opslag van waterstof in waterstofhydraten te zijn. Op de TU Delft heeft men een methode ontdekt om hydraten te vormen bij een bepaalde temperatuur en druk. Het onderzoek bevindt zich in een vroege fase. Innovatieve opslagsystemen van belang voor doorbreken van (een) waterstofeconomie Hoewel opslag over het algemeen nog een probleem vormt, is het nog niet zo dat hierdoor de ontwikkeling naar een waterstofeconomie op dit moment geremd wordt. Door het ACTS Sustainable Hydrogen programma is een aantal Nederlandse kennisinstellingen begonnen met onderzoek gericht op waterstofopslag. In Europa wordt er niet veel aandacht besteed aan de opslag van waterstof. Dit zou voor Nederland een interessant terrein kunnen zijn om nieuwe activiteiten te ontplooien. Trends op het industriële proces: Vraag naar waterstof bij raffinaderijen Om te voldoen aan de nieuwe Europese normen voor diesel zijn de raffinaderijen verplicht om meer zwavel dan voorheen te verwijderen. Daarom is de vraag naar waterstof op de raffinaderij gestegen en is er van een overschot geen sprake meer. Diverse oliemaatschappijen en ingenieursbureau’s zijn de afgelopen tijd bezig geweest om grootschalige processen voor de productie van waterstof verder te optimaliseren en nieuwe mogelijkheden te onderzoeken. Industriële waterstofproducenten krijgen aandacht voor diverse toepassingen In de afgelopen tijd zijn de industriële gasproducenten zoals Hoek Loos (Linde), Air Products en Air Liquide interesse gaan vertonen in toepassingen voor waterstof. De producenten zien een duidelijke markt en beginnen te participeren in projecten. Typisch Nederlandse trends: Het uitgebreide aardgas- en elektriciteitsnetwerk maakt Micro WarmteKrachtKoppeling tot een goede kans voor Nederland.
56
Micro WarmteKrachtKoppeling Dit kan in alle woningen een bijdrage leveren aan de energiebesparing. Vooral geschikt voor Nederland met zijn flatgebouwen en rijen van huurwoningen (woningcorporaties). Een uitgelezen mogelijkheid dus, ook vanwege het uitgebreide aardgas- en elektriciteitsnetwerk. Er is in Nederland veel kennis over gasinfrastructuur. Bovendien hebben ingenieursbureau’s ervaring met het aanleggen van industriële netwerken. Het Rijnmondgebied lijkt hiervoor een geschikt gebied vanwege de beschikbaarheid van grote hoeveelheden waterstof. In Almere, Texel, Nijmegen en Arnhem onderzoekt men de mogelijkheid voor micro WKK’s. Waterstofopslag: project met IJsland? Onderzoek naar waterstofopslag In IJsland wordt met geothermie, duurzaam waterstof geproduceerd. Voor Nederland kan IJsland interessant zijn omdat er zich een specifieke vraag naar gastransport en distributie kan ontwikkelen. Misschien zijn er ook mogelijkheden voor het toepassen van de kennis die op het gebied van waterstofopslag binnen ACTS Sustainable Hydrogen wordt gegenereerd. Het zou goed zijn om deze resultaten bij specifieke bedrijven bekend te maken en de mogelijkheid te onderzoeken of een internationaal project met IJsland kan worden opgezet. Integratie met chemische industrie Nedstack is samen met Akzo Nobel een project gestart om een 50 MW elektriciteitscentrale (PEM- brandstofcel) te ontwikkelen. Daarin beogen ze een elektriciteitscentrale te koppelen aan de chloorfabriek. De PEM-elektriciteitscentrale kan ook elektriciteit leveren aan het net, desnoods op het piekvermogen van 200 MW. De Nederlandse positie op het gebied van PEM-brandstofcellen is niet breed, maar lijkt wel kansrijk. De SOFC kan in hoge temperatuursprocessen geïntegreerd worden. ECN heeft ten aanzien van de SOFC een goede positie in Europa. Spin-offs van dit onderzoek worden op dit moment in samenwerking met de industrie verder ontwikkeld. Windenergie en elektrolyse Regelmatig wordt geschreven over mogelijkheden om windenergie om te zetten in waterstof. Zo is onbalans in het elektriciteitsnet via een te grote productie van windenergie op te vangen. Uit de analyse van de database en de Europese projecten blijkt niet dat Nederland hierin een prominente positie heeft. Dit geldt zowel voor windenergie als voor elektrolyse. Productie van waterstof uit biomassa Het is niet duidelijk geworden wat de positie is van Nederland met betrekking tot de productie van waterstof uit biomassa. Er zijn enkele kennisinstellingen die onderzoek hierin doen. Uitgaande van de gegevens die voor dit rapport zijn verzameld, kan niet geconcludeerd worden dat deze activiteiten vooraanstaand zijn in Europa. Ook de bedrijvigheid op dit gebied in Nederland lijkt vooralsnog erg beperkt. De binnenvaart De Nederlandse binnenvaart heeft interesse om de emissie van schadelijke uitlaatgassen te beperken. Daarvoor is een aantal mogelijkheden: reformen van gasolie naar waterstof en de aandrijving, of de elektrische voorziening aan boord realiseren via een brandstofcel. TNO, Stork Special Products, de TU Delft en de VNSI (Vereniging Nederlandse Scheepsbouw Industrie) zijn actief in deze richting. Ook vanuit Defensie is er interesse om scheepsdiesel om te zetten tot waterstof, en vervolgens elektriciteit. Een opdracht vanuit Defensie kan leiden tot een goede synergie tussen de initiatieven. Dit is volgens een model zoals dat vaak met succes wordt toegepast in de Verenigde Staten.
57
Toeleveranciers, kennisleveranciers en systeemintegrators Er zijn maar weinig Nederlandse partijen die zich richten op een voor de consument of industrie gereed product. Integendeel. Veel Nederlandse partijen zijn te kwalificeren als toeleveranciers van kennis of producten. Het ontbreekt deze partijen echter aan vermogen en schaal om een dergelijke ontwikkeling succesvol in gang te zetten en af te ronden en/of het ligt niet in lijn van de strategie van het bedrijf. Bundelen krachten van toeleveranciers, universiteiten en systeembouwers Typische Nederlandse toeleveranciers zijn (niet uitputtend): Nedstack (brandstofcellen en brandstofcelcomponenten), Hexion (reformers en opslag), Engelhard de Meern (katalysator), DSM (SOLUPOR polymeer voor PEM-brandstofcellen), Teesing (o.a. afsluiters, buizen, instrumentatie, tanksysteem), Exendis (elektronische systemen), ECO Ceramics (ceramische branders en membranen), Corus (gecoate metalen separatorplaten), Cryovat International (cryogene opslag), Plug Power Holland (reformersystemen), Gastec (ontzwaveling, waterstofbranders en katalysatoren). Toeleveranciers van kennis zijn de Nederlandse universiteiten, Gastec (gastoepassingen, gasscheiding, gaskarakterisatie), TNO (gasreiniging, waterstofproductie biomassa, reforming van diesel), A&F (voormalig ATO, biologische waterstofproductie), KEMA (modellering, monitoring en kwaliteitsaspecten), Gasunie Research (gastransport, infrastructuur en bijmengen) en vooral ECN (brandstofcellen, waterstofproductie en systeemstudies). ECN biedt sinds kort starters de mogelijkheid (bedrijfsruimte) om patenten van ECN te commercialiseren. Voorbeelden van mogelijke systeembouwers zijn: Nefit Buderus (stationaire micro WKK toepassingen), Ballast Nedam (tankstations), BTG (waterstofproductie vanuit biomassa), Philips (consumentenelektronica), Stork Special Products (reformer voor scheepsdiesel), Shell (reformertechnologie, tankstations, opslagsystemen), industriële gasleveranciers zoals Hoek Loos, Air Products, PrimaGaz en Air Liquide. Maar ook energieleveranciers zouden een rol van systeemintegrator op zich kunnen nemen. Het moet specifiek gestimuleerd worden dat deze bedrijven, samenwerkingsverbanden gaan vormen.
58
Bijlage 1: Codering projecten waterstoftechnologie De gevonden projecten worden gelabeld met een code. Voor de volgende factoren zijn er codes: technologiegebied, toepassingsgebied, schaal van toepassing, bedrijfsgrootte, systeem, fase van ontwikkeling en de sector. Met een aantal ja/nee vragen zijn de volgende kwalificaties gemaakt: focus op waterstofeconomie, kennisinstelling, ingenieursbureau, materiaalontwikkeling, sensoren, absorptie en membraan. Technologiegebied (met deelgebied)
Toepassing
Schaal van toepassing
Systeem
J - Ja N - Nee
Fase van ontwikkeling
Sector
Grootte
P* – Waterstofproductie
M* – Mobiel
C – centraal D– decentraal
Focus op waterstofeconomie (spin off)
H – haalbaarheid
MA – automobiel MD – draagbaar MF – (brom)fiets MR – ruimtevaart MS – scheepvaart MV - luchtvaart
Combinatie van :
SBIcode
Aantal werknemers ingedeeld in klassen:
PA – afval / restprodukt PB – biomassa (thermisch) PE – elektrolyse PF – fossiele bron (reforming) PM – microbiologisch PZ - zuiveren waterstof PO – overig O* – Opslag waterstof OC – chemisch fysische vorm (vast) OG – gecomprimeerd OV – vloeibaar OO – overig
S* – Stationair SG – elektriciteit & warmte gebouw / huis / kleine schaal SR – ruimtevaart SE – elektriciteit & warmte productie (grote schaal) T* – Transport & Opslag
TA – kleine systemen, afsluiters en leidingen TB – bijmengen TH – netwerken, grote infrastructuur, distributiepunten
TC – opslag flessen, packs, vaten (klein) TN - netwerken, distributie TT– tankstations TV – vervoer van waterstof (groot) TG grootschalige transport & opslag U* – Industrieel proces
V* – Verbruik VC – chemie VB – brandstofcellen (METH, PEM, SOFC) VK – ketels, branders VV – turbines, verbrandingsmotoren VO – overig
WO – waterstofeconomiestudies
O: opslag T: transport& distributie V: verbruik
T* – H2 transport & distributie
TO – overig
P: productie
Type brandstofcel: PEM
NEE: geen systeem
Kennisinstelli ng
IO – industrieel onderzoeksproject
B: 10-49
Materiaalontwikkeling
P– Praktijktesten
D: 100-249
Absorptie
D– demonstratieproject
Sensoren Membraan
METH
FT - Fisher Tropsch UP – petrochem. nd.
ONB onbekend
A: 1-9
Ingenieursbureau
SOFC
MCFC
FO – fundamenteel onderzoeksproject
T – toepassingsproject
C: 50-99
E: 250-499 F: 500-999 G: 1.0009.999 H: 10.00024.999 I: >25.000
NEE Geen brandstofcel
UC – chemische ind. UI – ind. proces B - Algemeen
WO – waterstofeconomie-studies
De kwalificatie ‘Overig’ wordt gegeven aan projecten die niet binnen een technologiegebied zijn te plaatsen. De kwalificatie ‘Algemeen’ bij een toepassing wordt gegeven aan projecten die niet gericht zijn op één specifieke toepassing maar meerdere toepassingen.
59
Bijlage 2: Lijst met gebruikte afkortingen in samenwerkingskaarten Nederlandse samenwerkende organisaties Organisatienaam
Label
Agromiscanthus
Agrom
Akzo Nobel
AkzoN
Atlas Copco Compressors Nederland B.V.
Atlas
ATO
ATO
Ballast Nedam
Balla
Compressor Systems Holland
Compr
Corus
Corus
Duynie
Duyni
ECN
ECN
Ecofys
Ecofy
Enertec
Entec
Grontmij Water & Reststoffen
Gront
Hexion
Hexio
LTO Groeiservice
LTO
Nedstack
Nedst
NUON
NUON
Promikron
Promi
RUG
RUG
Shell
Shell
Sparqle
Sparq
Stork
Stork
Techno Invent
TechI
Technogrow
TechG
Teesing
Teesi
TNO
TNO
TUD
TUD
Urschel Int.
Ursch
Van Vliet Recycling
Vliet
WUR
WUR
BTG
BTG
Cogas
Cogas
DuCH4
DuCH4
Gipec
Gipec
KUN
KUN
RUL
RUL
Siemens
Sieme
Technische Universiteit Delft
TUD
Technische Universiteit Eindhoven
TUE
Universiteit Twente
Utwen
VU
VU
60
Belangrijkste Europese spelers Organisatie
Label
Rolls Royce (GB) ECN (NL)
Rolls ecn
Daimler Chrysler (D)
daim
Johnson Matthey (GB)
jm
Commissariat à l'Energie Atomique (Fr)
cea
Ansaldo (Italië)
ansal
MTU (D)
mtu
Centre National de la Recherche Scientifique (Fr) Fraunhofer (D)
cnrs
Forschungszentrum Jülich (D)
juel
Air Liquide (Fr)
airl
fraun
Volvo Technology (Zweden)
volvo
Nederlandse Gasunie (NL)
gasu
BP (GB)
bp
Risoe National Laboratory (Denemarken)
riso
Autobus de la Ville de Luxembourg
avlu
GVB Amsterdam (NL)
gvb
Stuttgartner Strassenbahn (D)
ssag
Centro Ricerche Fiat (Italië)
fiat
Empresa Municipal de Transportes (Spanje)
emt
London Bus Services
lonbu
Norsk Hydro (Noorwegen)
hydro
Transports de Barcelona
tbarq
Energie Baden-Wurttemberg
ebwa
61
