WSP
Productie van groene waterstof en sectorinkoppeling
60% CO₂-reductie met groene waterstof — tegen een productiekostprijs die vergelijkbaar is met die van diesel vandaag.
Een gekoppelde haalbaarheidsstudie groene waterstof voor industrie en woningbouw — zes Pareto-optimale varianten in minder dan 10 minuten.
- Klant
- WSP
- Sector
- Industrie
- Locatie
- West-Zwitserland
- Projecttype
- Waterstofhaalbaarheidsstudie
- CO₂
- −60% t.o.v. fossiele referentie
- Kosten
- −26% levenscycluskosten t.o.v. referentie
- Tools
- Sympheny · MILP-optimalisatie · Sectorgekoppelde digitale tweeling · Pareto-vergelijking
Assess whether green hydrogen from on-site PV could work economically for an industrial and residential two-site system.
Modelled PV, electrolysers, hydrogen storage, batteries, heat recovery, and fossil baselines in one sector-coupled model.
Identified a 60% CO2 reduction and up to 26% lower life cycle cost, with green hydrogen production comparable to diesel cost.
De uitdaging
WSP (voorheen BG Group) is een internationaal ingenieurs- en adviesbureau met vestigingen in Zwitserland en Frankrijk, dat sinds 1954 klanten adviseert over infrastructuur- en energieprojecten. Voor een haalbaarheidsstudie in West-Zwitserland moesten hun ingenieurs bepalen of de productie van groene waterstof op locatie commercieel haalbaar was over twee gekoppelde sites: een industriële site met 20.000 m² beschikbaar voor PV- en waterstofinstallaties, en een woonwijk van 14 meergezinswoningen met 3.200 m² beschikbaar dakoppervlak.
De twee sites zouden een thermisch netwerk delen — restwarmte van elektrolyseurs en brandstofcellen op de industriële site kon de woningen verwarmen — maar het ontwerp hing af van tientallen op elkaar inwerkende variabelen: de dimensionering van PV, de opslagcapaciteit voor H₂, de economie van de brandstofcellen, de mobiliteitsbrandstofvraag van logistieke vrachtwagens en de seizoensschommelingen in het aanbod van hernieuwbare energie. Traditionele methoden voor variantenvergelijking konden deze interacties niet vatten op de resolutie die de studie vereiste.
Hoe Sympheny werd gebruikt
De ingenieurs van WSP bouwden in Sympheny een digitale tweeling van het geïntegreerde industrieel-residentiële systeem, waarin ze hun interne economische en prestatiegegevens uit eerdere projecten rond waterstof, opslag, multi-energie en mobiliteit verwerkten. Ze configureerden een fossiele referentie — dieselvrachtwagens, olieketels, netstroom — als anker voor de vergelijking. Het algoritme van Sympheny evalueerde vervolgens het systeem met twee sites in zijn geheel en leverde binnen tien minuten meerdere Pareto-optimale ontwerpvarianten op.
- Sectorgekoppelde digitale tweeling — Modelleerde industriële logistiek, residentiële warmte, elektriciteit en waterstof als één samenhangend systeem, met het thermisch netwerk dat de twee sites verbindt.
- Zes optimale varianten — Bracht zes Pareto-optimale ontwerpconfiguraties in beeld over de afweging tussen kosten en emissies, plus de fossiele referentie als benchmark.
- Routekaart naar bijna nul — Kwantificeerde de extra hernieuwbare bronnen en de meerkosten die nodig zijn om voorbij de 60% reductie richting bijna-nulemissies te gaan.
De twee gekoppelde sites zoals gemodelleerd in Sympheny: een industriële hub voor waterstofproductie en zware-mobiliteitsbrandstof, en een residentiële hub voor de gebouwen, verbonden door een thermisch netwerk en een micronet.
Resultaat
Het optimale ontwerp brengt de CO₂-equivalente emissies met 60% terug ten opzichte van de fossiele referentie en blijft tegelijk kostencompetitief: de levenscycluskosten komen tot 26% lager uit dan het referentiesysteem. Het vervangen van 60–70% van de diesel door groene waterstof, geproduceerd uit PV op locatie, is de configuratie die economisch het meeste hout snijdt voor deze twee sites, en de productiekostprijs van die waterstof — inclusief de investeringen in elektrolyseur, compressor en opslag — is vergelijkbaar met de huidige dieselprijs.
De seizoenslogica die het model blootlegde, is concreet: in de zomer stroomt overtollige PV-elektriciteit van de residentiële site naar de industriële site om waterstof te produceren, terwijl restwarmte van de H₂-productie warm water terug levert aan de meergezinswoningen; in de winter dekt de residentiële PV de directe elektriciteits- en warmtepompvraag, terwijl de industriële site opgeslagen H₂ aanspreekt als brandstof. Het geïntegreerde systeem is gedurende ten minste 15% van het jaar volledig zelfvoorzienend. WSP beschikt daarnaast over een richtinggevende routekaart naar bijna-nulemissies, met de extra uitbouw van hernieuwbare energie en de bijbehorende meerkosten gekwantificeerd.
Zes optimale ontwerpvarianten vergeleken met de fossiele referentie. De economisch meest aantrekkelijke configuraties brengen de emissies met 60–70% terug ten opzichte van de referentie.
60% CO₂-reductie met levenscycluskosten tot 26% lager dan het referentiesysteem. Het vervangen van 60–70% van de diesel door groene waterstof, geproduceerd uit PV op locatie, is de economisch meest aantrekkelijke configuratie, en de productiekostprijs van die waterstof is vergelijkbaar met die van diesel vandaag.
