Hoe koop je slim zakelijke energie in voor elektrolyser? Elektriciteit inkopen om waterstof te maken

Elektrolyse is een belangrijke technologie in de overgang naar een duurzame energievoorziening. Elektrolyse is een chemische reactie die met behulp van elektriciteit water splitst in waterstof en zuurstof. Deze technologie speelt een cruciale rol in de productie van groene waterstof. Voor dit proces is veel energie nodig, het optimaal inkopen van deze zakelijke energie voor de elektrolyser is dan ook cruciaal. In deze blog kijken we naar verschillende aspecten van zakelijke energie voor elektrolyser, en bespreken we de beste inkoopstrategie.

Wat is elektrolyse precies?

Elektrolyse is een chemisch proces waarbij water (H2O) wordt gesplitst in waterstof (H2) en zuurstof (O2) met behulp van elektriciteit. Dit proces gebeurt in een apparaat dat een elektrolyser of elektrolyse-cel wordt genoemd. Het proces vereist elektrische stroom die door water wordt geleid, meestal met behulp van een elektrolyt om de efficiëntie te verhogen. Als je waterstof maakt met de elektrolyse van water, kun je dat in verschillende waterige omgevingen doen. Deze omgeving heet het elektrolyt. In het kader van de energietransitie kan elektriciteit uit hernieuwbare energiebronnen, van de zon of wind, gesplitst worden in zuurstof en waterstof. Deze waterstof kan worden opgeslagen, in bijvoorbeeld lege zoutcavernes of lege aardgasvelden. Zo kan dit op een ander moment en zelfs op een andere plek weer worden gebruikt als energiedrager.

Waterstof kan worden gebruikt als schone brandstof voor auto’s en bussen. Elektrolyse wordt niet alleen gebruikt om water te splitsen. Het wordt ook gebruikt om andere stoffen te scheiden. Bijvoorbeeld: als je een zoutoplossing hebt en je past elektrolyse toe, dan kan je het zout in zijn componenten splitsen. Zo krijg je natrium (Na) aan de ene kant en chloor (Cl) aan de andere kant. Het kan ook worden gebruik om metalen te winnen uit hun ertsen, wat weer belangrijk is voor verschillende industriële processen.

Hoe werkt een elektrolyser ?

Een elektrolyser is een speciaal apparaat waar het elektrolyse proces in plaats vindt. De elektrolyser heeft twee elektroden, één positief geladen (anode genoemd) en één negatief geladen (kathode genoemd), die beide ondergedompeld zijn in water. Wanneer we de elektriciteit inschakelen gebeuren er interessante dingen bij de elektroden.

Aan de positief geladen elektrode (de anode) gebeurt er iets met de zuurstof in het glas met water. De zuurstofatomen verliezen elektronen en worden zuurstofgas (O2). Dit gas bubbelt op en kan zo worden verzameld.

Aan de negatief geladen elektrode (de kathode) gebeurt er iets met de waterstof in het water. De waterstofatomen krijgen elektronen en vormen waterstofgas (H2) ook dit gas bubbelt op en wordt verzameld. Kortom, door gebruik te maken van elektrolyse is er water gesplitst in zuurstofgas aan de ene kant van de elektrolyser en waterstofgas aan de andere kant.

Hoeveel zakelijke energie is er nodig om waterstof te maken via elektrolyser?

Waterstofgas komt niet zomaar in de natuur voor, het moet eerst geproduceerd worden. Voor de productie van waterstofgas wordt gebruik gemaakt van een elektrolyser. Hierbij wordt met behulp van elektriciteit water omgezet in waterstofgas. Maar hoeveel elektriciteit heb je hier nou eigenlijk voor nodig? De hoeveelheid elektriciteit die nodig is om waterstof te maken door het gebruik van elektrolyse kan worden berekend door middel van de efficiëntie van het elektrolyseproces en de chemische energie-inhoud van waterstof. 1 kilogram waterstof heeft een energie-inhoud van ongeveer 33,33 kilowattuur (kWh). Tegenwoordig hebben moderne elektrolysers een efficiëntie tussen de 60% en 80%. Dit houdt in dat je meer elektriciteit nodig hebt dan de theoretische energie-inhoud van de geproduceerde waterstof.

Stel dat de efficiëntie van de elektrolyser 70% is, dan is de energie die nodig is om 1 kilogram waterstof te produceren:

• Benodigde energie = Theoretische energie-inhoud van waterstof / efficiëntie
• Benodigde energie = 33,33kWh / 0,70 komt ongeveer op 47,61kWh

Kortom, om 1 kilogram waterstof te produceren met een efficiëntie van 70%, heb je ongeveer 47,61 kWh elektriciteit nodig. Dit is echter wel afhankelijk van de specifieke technologie en van wat voor soort elektrolyse apparaat er gebruik wordt gemaakt. Dit zorgt voor een enorme behoefte aan zakelijke energie bij een elektrolyser.

Verschillende soorten waterstof en energiebronnen voor elektrolyse

Voor het proces van elektrolyse is energie nodig. Die energie kan uit verschillende bronnen komen. De energie kan duurzaam opgewekt worden, bijvoorbeeld door zonnepanelen of windmolens. In dit geval wordt de opgewekte waterstof ook wel groene waterstof genoemd.

Als er gebruik wordt gemaakt van biomassa voor de productie van waterstof, dan is er sprake van bruine waterstof,

Ook kernenergie is in te zetten voor het elektrolyse proces, in dit geval noemt men het paarse waterstof.

Grijze en blauwe waterstof verwijzen naar een andere productiemethoden om waterstof te maken, hierbij wordt geen gebruik gemaakt van elektrolyse. Grijze waterstof wordt gemaakt uit aardgas of kolen, hierbij komt echter wel veel CO2 vrij.

Blauwe waterstof wordt ook uit aardgas gemaakt maar de CO2 die hierbij vrijkomt wordt opgevangen en opgeslagen onder de grond. Dit wordt CCS genoemd. Door deze methode komt er aanzienlijk minder CO2 vrij in de lucht.

Wat is de rol van elektrolyse in duurzaamheid?

Elektrolyse speelt een belangrijke rol in de energietransitie naar een duurzame toekomst. Door gebruik te maken van hernieuwbare elektriciteit kan elektrolyse waterstof produceren zonder koolstofuitstoot. Deze groene waterstof kan dan vervolgens weer gebruikt worden in verschillende sectoren. Voorbeelden van deze sectoren zijn de chemische industrie, de productie van staal, keramische producten en daarnaast ook als brandstof voor transport. Voor bedrijven is dit zeker een uitkomst, niet alleen in de stap richting duurzaamheid. Hierdoor kunnen bedrijven ook voldoen aan de steeds strengere milieureguleringen en de stijgende vraag naar groene producten.

Praktijk voorbeeld zakelijke energie voor een elektrolyser uit onze eigen ervaring:

Bedrijf X heeft een aantal jaar geleden zonnepanelen geïnstalleerd en wekken hiermee energie op. Toch wilde ze zich als bedrijf nog meer onderscheiden in duurzaamheid en hebben de keuze gemaakt om ook te investeren in de installatie van elektrolyzers ( ook wel een elektrolyse-cel genoemd). De energie die opgewekt wordt door de zonnepanelen gebruiken zij vervolgens weer om waterstof op te wekken door midden van elektrolyse. Deze waterstof slaan zij op en gebruiken ze later weer als brandstof voor hun voertuigen.

Zakelijke energie behoeften elektrolyser

Bij de installaties van elektrolyse komt een aanzienlijk energieverbruik kijken. Het energieverbruik kan variëren afhankelijk van de schaal en de efficiëntie van het elektrolyse apparaat, maar een grote kostenpost blijft het altijd. Voor bedrijven die hier gebruik van maken is het belangrijk om hun zakelijke energie goed te plannen en beheren. Zo kan je de energie zo slim en strategisch mogelijk inkopen om aanzienlijk kosten te kunnen besparen.

Inkoopstrategieën van zakelijke energie elektrolyser

Door het kiezen van de juiste inkoopstrategie kan je als bedrijf kosten besparen. Hieronder kijken we naar verschillende inkoopstrategieën van zakelijke energie voor elektrolyse. Heb jij hulp nodig bij het kiezen van de juiste inkoopstrategie? Wij helpen je daar graag mee!

1. Vaste prijs / lange termijn contract: als je kiest voor een contract voor een langer termijn kies je voor stabiliteit en voorspelbaarheid. Als je energie inkoopt met een contract voor meerdere jaren, kunne bedrijven profiteren van vaste prijzen en zichzelf beschermen tegen eventuele prijsstijgingen in de markt. Een nadeel van een lange termijncontract is dat je minder flexibel bent om mee te profteren van prijsdalingen.
2. Inkopen op de spotmarkt: dit houdt in dat bedrijven hun energie inkopen tegen de huidige marktprijzen, die kunnen variëren per dag of zelfs per uur. Dit kan voordelig zijn als de energieprijzen laag zijn, maar brengt ook het risico met zich mee van hoge prijzen tijdens piekuren of bij flinke prijsstijgingen. Als je kiest voor deze inkoopstrategiemoet je bereid zijn om prijsrisico’s te managen en de energiemarkt goed te analyseren.
3. Groene energiecontracten: als je duurzaamheid een belangrijke factor vindt voor je bedrijfsvoering kan een groen energiecontract aantrekkelijk zijn. Een groen energiecontact garandeert dat de ingekochte energie afkomstig is van hernieuwbare bronnen zoals zon, wind of waterkracht. Echter kunnen groene energiecontracten wel duurder zijn dan andere energiecontracten. Maar ze kunnen wel bijdragen aan een groener imago voor je bedrijf.
4. Zelf opwekking: een andere inkoopstrategie die je als bedrijf kan overwegen is het zelf opwekken van zakelijke energie. Door te investeren in eigen hernieuwbare energiebronnen zoals windturbines of zonnepanelen, kan je op de lange termijn kosten besparen en je energiezekerheid vergroten.

Wat zijn de voordelen van elektrolyse voor bedrijven?

• Duurzaamheid: door gebruik te maken van elektrolyse voor de productie van waterstof kan je als bedrijf je koolstofvoetafdruk aanzienlijk verkleinen. Naast dat het goed is voor het milieu, voldoet het ook aan strengere milieuwetgevingen en de toenemende maatschappelijke druk om te verduurzamen.
• Kostenbesparing: hoewel de investeringskosten vrij hoog zijn voor elektrolyse technologieën, kunnen de operationele kosten na verloop van tijd lager zijn door de stijgende efficiëntie en dalende kosten van hernieuwbare bronnen.  Dit kan op de lange termijn zorgen voor aanzienlijke besparingen.
• Concurrentie voordeel: door als bedrijf vroeg te investeren in elektrolyse en groene waterstof kan je je bedrijf positioneren als een van de leiders in duurzame technologie. Dit zorgt niet alleen voor merkreputatie, maar kan ook nieuwe marktkansen en concurrentievoordeel creëren.

Toekomst perspectieven zakelijke energiebehoeften voor elektrolyse

Ondanks de vele voordelen van elektrolyse zijn er ook een aantal uitdagingen die erbij komen kijken. De huidige kosten van elektrolyse zijn vrij hoog en de technologie moet nog op grote schaal worden toegepast om economisch levensvatbaar te worden. Daarnaast zijn er aanzienlijke investeringen nodig in infrastructuur en onderzoek om de efficiëntie en schaalbaarheid te verbeteren.

Echter zijn de vooruitzichten zeker positief. Met toenemende investeringen in onderzoek en ontwikkeling en een groeiende vraag naar duurzame energieoplossingen, is het waarschijnlijk dat de kosten van elektrolyse uiteindelijk zullen dalen en de technologie breder toegankelijk zal worden. Bedrijven en de overheid zetten zich in voor de ontwikkeling van waterstof strategieën, dit zal de adoptie van elektrolyse alleen maar verder stimuleren.

Een praktijkvoorbeeld van elektrolyse is het waterstofproject van Shell in Rotterdam. Dit project beter bekend als Refhyne, is een van de grootste elektrolyse-installaties in Europa en dient als een belangrijke stap in de richting van de grootschalige productie van groene waterstof. Refhyne is een project dat voorop loopt in de inspanningen om groene raffinaderijwaterstof door Europa te leveren. Het project, ondersteund door het Clean Hydrogen Partnership van de Europese Commissie, heeft de eerste 10MW PEM-elektrolyser van Europa geïnstalleerd en geëxploiteerd en zal met succes worden afgerond op 30 juni 2024.

Wat kan Zakelijke Energietarieven voor jouw bedrijf betekenen?

Wij van Zakelijke Energietarieven ontlasten ondernemers van al hun energiezaken zodat zij zich volledig kunnen focussen op hun bedrijfsvoering. Heb jij vragen over je huidige energiecontract? Of twijfel je om over te stappen op een andere inkoopstrategie en weet je niet precies op welke? Neem vrijblijvend contact op met een van onze energie analisten. Zij kijken samen met jou naar de beste inkoopstrategie passend bij jouw bedrijf. Ook met vragen over verduurzamen en het inkopen van groene zakelijke energie en vragen over elektrolyse kan je bij ons terecht.