Promovendus rekent duizenden waterstofscenario’s voor Nederland door

Justin Starreveld ontwikkelde een wiskundige methode die niet uitgaat van één toekomstbeeld, maar duizenden mogelijke scenario’s doorrekent.

Nederland cruciaal
Nederland is volgens Starreveld van bijzonder belang voor de inzet van waterstof. Er is een hoge energievraag in sectoren zoals de luchtvaart en zware industrie. Nederland heeft een uitgebreide aardgasinfrastructuur die kan worden hergebruikt voor transport en opslag van waterstof. Daarnaast heeft het land toegang tot windenergie op zee die de productie van groene waterstof mogelijk maakt.

Er zijn echter nog veel vragen waar geen zeker antwoord op is. Is waterstof echt een betaalbare manier om industrie te verduurzamen? Is het slimmer om bestaande aardgasleidingen aan te passen, of om nieuwe pijpleidingen aan te leggen? En wat kost grootschalige productie van groene waterstof op zee straks eigenlijk?

Wiskundige optimalisatie
Wiskundige optimalisatie is volgens Starreveld een manier om met rekenen de beste keuze te vinden bij dit soort vragen. Het probleem wordt omgezet in een model met keuzes, een doel en restricties. Daarna rekent een algoritme uit welke beslissingen optimaal zijn. Samen met onderzoekers van de Universiteit van Amsterdam en Technische Universiteit Delft en bedrijven ontwikkelde Starreveld een methode die niet uitgaat van één toekomstbeeld, maar duizenden mogelijke toekomsten doorrekent.

Cijfers en aannames die in het model gestopt wordt zijn onzeker. Met deze aanpak laten ze zien welke investeringskeuzes goed blijven werken als de werkelijkheid anders uitpakt dan verwacht.

Nieuw algoritme ROBIST
Starreveld introduceert ook een nieuw algoritme, ROBIST genaamd, dat het model onderweg helpt bijleren, zodat het realistischer wordt zonder dat het rekenen onhaalbaar zwaar wordt.

Starreveld past zijn methodiek toe voor een industrieel gebied in Zuidwest-Nederland, met onder andere een raffinaderij, chemische fabriek en kunstmestproducent. Deze bedrijven gebruiken veel energie en zijn moeilijk te verduurzamen met bijvoorbeeld alleen wind- en zonne-energie omdat ze constante levering van energie en warmte nodig hebben. Waterstof kan een deel van de oplossing zijn. De vraag is welke investeringen het meest verstandig zijn en wanneer deze gemaakt moeten worden.

Robuustere investeringsadviezen
Door rekening te houden met duizenden scenario’s komt Starreveld zijn model tot een veel robuuster investeringsadvies dan wanneer slechts rekening wordt gehouden met één toekomstscenario. Bij besluiten over investeringen moet je altijd vooruitdenken. Maar wanneer het onverwacht tegenzit, bijvoorbeeld als er minder vraag naar waterstof is dan beraamd, presteert deze oplossing beter.

Starreveld concludeert dat traditionele planning met één optimale uitkomst vaak kwetsbaar is en tot verkeerde keuzes kan leiden. Wat op papier het beste lijkt, kan in de praktijk mislukken zodra de werkelijkheid anders blijkt.