Hoeveel duurzamer is de stroom uit een kolencentrale waarin biomassa wordt bijgestookt?

19.05.2023 Saima Wasefi

Hoeveel duurzamer is de stroom uit een kolencentrale waarin biomassa wordt bijgestookt?
©Onyx Power

CDA-Kamerlid Henri Bontenbal roept het kabinet op om na te denken over de toekomst van de kolencentrales. Het bij- en meestoken van biomassa in kolencentrales gecombineerd met het afvangen en opslaan van CO2 kan een potentiële oplossing zijn. De noodzaak om de uitstoot van broeikasgassen wereldwijd te verlagen en de klimaatdoelen van Parijs te halen heeft geleid tot een verschuiving van het gebruik van fossiele energie naar meer nieuwe en hernieuwbare energie. Voor de elektriciteitsproductie moet de CO2-uitstoot naar nul gaan.

In Nederland zijn nog vier koolcentrales actief en zorgen voor elektriciteitsproductie. Twee in Rotterdam op de Maasvlakte, eentje in het Brabantse Geertruidenberg en één in de Groningse Eemshaven. Deze kolencentrales mogen volgens de Wet verbod op kolen na 2030 geen kolen meer verstoken. Daarnaast moet Nederland ook werken aan het onttrekken van CO2 aan de atmosfeer via zogenaamde ‘negatieve emissies’.

CDA-kamerlid Bontenbal roept het kabinet op om na te denken over de toekomst van de kolencentrales. "We gaan straks heel veel elektriciteit nodig hebben, ook op momenten dat het niet waait, of de zon niet schijnt. Dat betekent dat je je back-up goed geregeld moet hebben", zo quote RTL Z Bontenbal.

Volgens Bontenbal kunnen we de plekken, waar de kolencentrales staan, goed gebruiken voor de elektriciteitsproductie in de toekomst. Belangrijk is ook dat op deze locaties de aansluitingen op het elektriciteitsnet al aanwezig zijn, inclusief transformatoren en andere installaties.

Mogelijke oplossingen
In het Actieplan toekomst kolencentrales van het CDA staan een aantal opties voor de rol van duurzame elektriciteitsproductie met bestaande kolencentrales en, of de locaties en aansluitingen in Nederland. Op deze manier kan de huidige infrastructuur ook in de toekomst worden gebruikt, op deze locaties zijn de aansluitingen op het elektriciteitsnet namelijk al aanwezig, inclusief transformatoren en andere installaties. Dit bespaart veel tijd en geld.

Om negatieve emissies en voldoende regelbaar vermogen te realiseren, kunnen de huidige kolencentrales worden omgebouwd tot biomassacentrales uitgerust met CO2-afvang en -opslag (BECCS). Op die manier kan de door biomassa opgenomen CO2, die tijdens de verbranding weer vrijkomt, worden afgevangen en permanent opgeslagen.

Ook kunnen de locaties van kolencentrales worden omgebouwd tot kleine modulaire kernreactoren of nieuwe gascentrales op basis van waterstof. Kleine modulaire kernreactoren of SMR’s (small modular reactors) zijn kleine kernreactoren die eenvoudig verplaatst en geïnstalleerd kunnen worden. Deze reactoren kunnen dus op die manier op meer plekken worden ingezet die gunstig zijn voor het elektriciteitsnet.

De locatie van een (voormalige) kolencentrale zou daarom een geschikte plek kunnen zijn voor het realiseren van een SMR of gascentrale op waterstof. Een nadeel van de laatste twee technologieën is dat er geen negatieve emissies gerealiseerd kunnen worden, wat wel het geval is met het biomassacentrales.

Huidige elektriciteitsproductie
In 2021 werd er volgens het CBS 440 petajoule elektriciteit opgewekt in Nederland waarvan ruim 52 petajoule met steenkool, wat overeenkomt met 12 procent van de totale elektriciteitsproductie. Met biomassa (ongeacht het type centrale) werd in 2021 zo’n 39 petajoule opgewekt, 9 procent van de totale elektriciteitsproductie.

Ongeveer twee derde van de elektriciteit uit biomassa is afkomstig uit het bij- en meestoken in de kolencentrales. De overige hoeveelheid elektriciteit wordt geproduceerd in biomassacentrales die enkel op basis van biomassa voor elektriciteitproductie zorgen.

Bron: CBS

Het meestoken van biomassa in kolencentrales is ontwikkeld in de periode 2003 tot en met 2012 en technische aanpassingen aan de centrales zorgden steeds voor verdere groei. Maar halverwege de periode zorgde de afbouw van de Milieukwaliteit van de Elektriciteitsproductie (MEP)-subsidie voor stagnatie.

Tussen 2013 en 2015 werd het meestoken van biomassa minder interessant door gebrek aan subsidieregelingen. Later, in 2016 en 2017 werden nieuwe subsidieaanvragen weer geaccepteerd. Sindsdien groeit het aandeel biomassa voor elektriciteitsproductie in kolencentrales ook weer.

Het aandeel biomassa in kolencentrales is gegroeid van 10 procent in 2019 naar 39 procent in 2020. In 2021 is het aandeel biomassa in kolencentrales gedaald naar 33 procent, ondanks dat de hoeveelheid geproduceerde elektriciteit door het bijstoken van biomassa is toegenomen.

Bron: CBS

Is biomassa meestoken duurzamer?
Het voornaamste voordeel van meestoken van biomassa in koolcentrales is simpel: ze maken het mogelijk om energie op te wekken zonder gebruik te maken van fossiele brandstoffen, dankzij ecologische hulpbronnen. Met biomassa is het ook mogelijk om afval terug te winnen en te hergebruiken om energie op te wekken.

Daarnaast heeft het stoken met biomassa een neutrale koolstofbalans omdat het dezelfde hoeveelheid CO2 uitstoot als de hoeveelheid die planten uit de atmosfeer opnemen voor hun groei. In combinatie met carbon capture and storage (CCS) zorgt biomassa zelfs voor negatieve emissies.

In tegenstelling tot steenkool is biomassa een grondstof met een lagere calorische waarde, waardoor er in verhouding veel meer biomassa nodig is voor dezelfde hoeveelheid energieproductie. Deze grote hoeveelheden hebben goede opslag nodig. Uit de Convenant duurzaamheid biomassa. Jaarrapportage 2021 van CE Delft blijkt dat 97 procent van de totale inzet aan biomassa voor bij- en meestook in 2019 bestond uit houtpellets en houtproductie.

Deze grote hoeveelheden aan houtpellets productie leidt tot ontbossing en daarnaast hebben ze een goede opslag nodig omdat ze hygroscopische (trekken gemakkelijk vocht aan) zijn. Door vochtopname neemt hun efficiëntie af.

De directe emissies van verbranding van houtige biomassa zijn hoger dan die van kolen. Deze emissies worden in principe later weer opgenomen door nieuw aangeplante bomen. Hierdoor wordt er in beleid en regelgeving vanuit gegaan dat biomassa geen directe emissie heeft.

Maar het is wel van belang dat er voor elke afgekapte boom daadwerkelijke een nieuwe boom wordt geplant. Het duurt ongeveer twintig tot honderd jaar voordat de CO2 voor de gekapte boom weer gecompenseerd is. Dus de uitspraak dat biomassa emissieloos zou zijn is enkel geldig op lange termijn.

Naast de directe emissie heeft het bijstoken van biomassa ook indirecte emissies. Het zijn de broeikasbijdragen van de emissies van de productie en het transporteren van het hout naar Nederland. Deze indirecte emissie worden niet gecompenseerd door bosaanplant.

Naast CO2 komen er ook andere emissies vrij bij het stoken van biomassa. Deze zijn ook anders dan de emissies van kolen. Er komen meer vluchtige organische stoffen (VOS) vrij. VOS kunnen onder invloed van zonlicht reageren tot ozon wat schadelijk kan zijn voor de natuur, mens en dier.

Conclusie
Door de hoge directe emissies van biomassa is het kortetermijneffect van het bijstoken van biomassa negatief in vergelijking met kolen zonder bijstook. Ook als voor elke verstookte boom een nieuwe wordt aangeplant, duurt het voor de klimaatdoelen te lang tot de uitgestoten CO2 weer is gecompenseerd.

Volgens het klimaatbeleid moeten er de komende dertig jaar aanzienlijke CO2-reductie plaatsvinden en biomassa-bijstook kan daar niet aan bijdragen. Voor de lange termijn is de gedachte dat de toepassing van houtige biomassa klimaatneutraal is door steeds nieuwe bomen te planten die de uitgestoten CO2 weer zullen opnemen. Maar het is een tijdrovend proces waardoor de directe emissie van biomassaverbranding in beleid- en regelgeving kunstmatig op nul wordt gezet.

Wat wel tot een oplossing kan leiden op korte termijn, is het toevoegen van een CO2-afvang en -opslagsysteem aan de biomassacentrale (BECCS). Hierdoor kan alle uitgestoten CO2 worden afgevangen en opgeslagen. Elke bijkomende boom die daarna wordt geplant zorgt vervolgens voor negatieve emissies.