Nederland koploper energieopslag? ‘Haast maken’

Wie aan de energietransitie denkt, ziet al snel windmolens en zonnepanelen voor zich. Maar duurzame energie effectief kunnen opslaan is net zo belangrijk: in batterijen, warmtebuffers en met waterstoftechnologie. Nederland kan voorop lopen in energieopslag – maar alleen als we nú versnellen. Recent onderzoek bevestigt dit. Michiel Dorrepaal, programmaraadslid voor het innovatiedomein Energy Materials bij Holland High Tech, licht de uitdagingen, kansen en de route naar koploperschap toe.

Vorig jaar kwam voor het eerst meer dan de helft van de Nederlandse elektriciteit uit hernieuwbare bronnen. Een belangrijke mijlpaal, maar tegelijk staan we voor grote uitdagingen. Ons stroomnet staat onder druk. Wind- en zonneparken moeten regelmatig worden afgeschakeld. We hebben een flinke versnelling in energieopslag nodig; Opslagsystemen kunnen namelijk worden gezien als een ‘parkeerplaats’ voor duurzame stroom.

De Europese flexibiliteitsvraag vervijfvoudigt de komende tien jaar tot 1.608 TWh – een markt van honderden miljarden euro’s. Dorrepaal verwacht dat Europa snel zelfvoorzienend wil worden in energieopslag. “Afhankelijkheid van buitenlandse leveranciers van kritieke technologieën zoals elektrolyzers, bijvoorbeeld uit China, is te riskant. Met kennis en innovatiekracht kan Nederland een sleutelrol spelen in Europa’s onafhankelijke energiemarkt.” Energy Materials is benoemd als een van de tien prioritaire sleuteltechnologieën in de Nationale Technologiestrategie, waarin overheid, bedrijven en kennisinstellingen gezamenlijk hun inspanningen bundelen.

De Nederlandse batterijmarkt

Allereerst: batterijen. Veel gaat er goed op de Nederlandse batterijmarkt. In 2024 bereikte de markt 1 GWh aan opslagcapaciteit. Voor 2025 wordt 2,1 GWh verwacht, terwijl projecten van meer dan 15 GWh in de pijplijn zitten. Een broodnodige ontwikkeling, volgens Dorrepaal. “Overdag wordt vaak meer opgewekt dan nodig is; ’s avonds en ’s nachts heb je juist extra stroom nodig. Batterijen maken het mogelijk die pieken en dalen te balanceren.”

In Nederland wordt niet alleen hard gewerkt aan meer capaciteit; er wordt ook veel inspanning geleverd op het gebied van duurzaamheid. Veel batterijen leunen vandaag de dag nog op schaarse en vervuilende materialen zoals kobalt en lithium, maar daar komt langzaam verandering in. Nederlandse bedrijven als Exergy Storage ontwikkelen alternatieven op basis van bijvoorbeeld zout.

Ook strategische samenwerkingen binnen de landsgrenzen zorgen voor een boost op het gebied van batterij-innovatie. Onder meer binnen het strategisch programma Battery Integration van Holland High Tech werken bedrijven en kennisinstellingen aan de volgende generatie batterijsystemen. In dit programma wordt bijvoorbeeld aandacht besteed aan ontwerpinnovatie, slimme toepassingen, levenscyclusanalyse en materiaalhergebruik van batterijen.

Daarnaast werkt Holland High Tech samen met het Battery Competence Cluster NL, waarin kennisinstellingen en brancheorganisaties gezamenlijk werken aan de ontwikkeling van een sterk batterij-ecosysteem.

Warmteopslag: veel potentie in Nederland

Ook op het gebied van warmteopslag boekt Nederland vooruitgang – van oplossingen voor individuele woningen tot grootschalige stadswarmtenetten en industriële toepassingen. Dorrepaal: “In Nederland zijn methoden ontwikkeld om warmte op te slaan in aquifers: ondergrondse waterbassins. In Amsterdam wordt opgeslagen warmte teruggegeven aan huishoudens.” Op dit moment zijn er in Nederland 20 à 25 aardwarmte-installaties. En die besparen met elkaar zo'n 160 miljoen kuub aardgas.

Vorig jaar opende Holland High Tech in samenwerking met NWO nog een call gericht op het doorontwikkelen van technieken voor onder meer redox-warmteopslag: een opslagsysteem dat gebruikmaakt van chemische reacties om warmte op te slaan.

Waterstof: ‘Nederland sterk in dunnelaagtechnologie’

Dan: waterstof. Voor de lange termijn is moleculenopslag, zoals waterstof, essentieel om seizoensfluctuaties op te vangen. Leegstaande zoutcavernes in Groningen worden momenteel klaargestoomd voor waterstofopslag: de eerste in 2028, drie extra na 2030, samen goed voor vier cavernes in 2035.

Nederland heeft bovendien een sterke uitgangspositie in waterstofinnovatie, met name in dunnelaagtechnologie voor efficiëntere elektrolyzers, weet Dorrepaal. Hij is naast programmaraadslid bij Holland High Tech werkzaam bij VDL Hydrogen Systems als senior systeemarchitect. “De elektrodes in een elektrolyzer zijn bedekt met een katalysator gemaakt van schaarse materialen. Met dunnelaagtechnologie kun je hetzelfde effect bereiken met veel minder schaarse materialen. Cruciaal voor de energietransitie.” TNO bijvoorbeeld, onderzoekt atomic layer deposition: een techniek om extreem dunne, nauwkeurige lagen materiaal op een oppervlak aan te brengen, laagje voor laagje.

Ook wordt er in Nederland gewerkt aan nieuwe typen elektrolyzers. “Ik ben trots op de prototype-elektrolyzer die we nu bij VDL aan het testen zijn”, zegt Dorrepaal. “We moesten kiezen tussen verschillende technologieën, zoals solid oxide en alkaline elektrolyzers. We hebben ervoor gekozen ons te concentreren op alkaline-elektrolyzers, omdat deze het dichtst bij marktintroductie staan.” Dit type gebruikt elektriciteit om water te splitsen in waterstof en zuurstof, met een vloeibaar alkalisch elektrolyt als geleider.

Holland High Tech speelt ook een sleutelrol in waterstofinnovatie. Binnen het innovatiedomein Energy Materials wordt aandacht besteed aan deze technologie, maar ook via NXTGEN Hightech, dat vertegenwoordigd is in de programmaraad. Binnen dit Nationaal Groeifondsprogramma wordt gewerkt aan ultranauwkeurige machines die essentieel zijn voor de verdere ontwikkeling van waterstoftechnologie. Dorrepaal vindt het een positieve ontwikkeling dat bij Holland High Tech kennisinstellingen en bedrijven die actief zijn op het gebied van waterstof op veel verschillende manieren samenkomen. “Je bereikt het meeste wanneer partijen écht samenwerken.”

De samenwerkingen gaan ook over landsgrenzen heen. Holland High Tech onderhoudt al jaren intensieve samenwerkingen met Duitse partners op het gebied van energie. De focus ligt daarbij onder meer op groene energieopslag voor mobiliteit en op de ontwikkeling van brandstofcellen.

Uitdagingen in Nederland

Nederland heeft echter geen tijd om op haar lauweren te rusten. Hoewel het goed gaat met onze energieopslag, moet er veel werk verzet worden willen we niet achterlopen op andere Europese landen op het gebied van energieopslag, zo stelt het nieuwe rapport van Energy Storage NL en Ecorys.

Wat er komende jaren vooral nodig is: opschaling. Op het gebied van waterstof wordt daar momenteel flink werk van gemaakt, aldus Dorrepaal. “Wij werken bij VDL aan een elektrolyserstack van 15 megawatt. Sommige partijen werken aan grote installaties van wel 100 megawatt, bestaande uit meerdere stacks. Uiteindelijk zullen er vele gigawatts aan elektrolysecapaciteit nodig zijn.”

Ook wat betreft batterijen is er nog veel te doen. Of alle batterijprojecten in de pijplijn daadwerkelijk worden uitgevoerd, is namelijk verre van zeker. De opschaling van grootschalige batterijopslag stagneert vaak, bijvoorbeeld door versnipperde en trage vergunningprocedures. Ook netcongestie speelt een rol. Dit leidt tot grote onzekerheid voor bedrijven en remt investeringen.

Een nieuwe kans voor Europa

Kortom, er is werk aan de winkel. Met een duidelijk landelijk beleidskader, samen met de lopende grootschalige innovatieprojecten en bedrijvigheid, kan Nederland haar energieopslag op orde krijgen én Europa vooruit helpen met haar innovatiekracht.

Dorrepaal tot slot: “Europa heeft de boot gemist wat betreft de grootschalige productie van hernieuwbare technologieën - denk aan windturbines en zonnepanelen - terwijl China miljarden investeerde en nu de markt domineert. Dit keer pakken we de kans om koploper te worden, op het gebied van energieopslag.”