Industrielinqs 1-2022 Archieven - Utilities

Het goede nieuws dat er eindelijk een kabinet is gevormd, ging gepaard met het nieuws dat er 35 miljard euro wordt vrijgemaakt voor vergroening van de Nederlandse industrie. Daarin maakt het aandeel groene stroom een veel groter deel uit van de Nederlandse energiemix. Dat dit een uitdaging is voor hoogspanningsnetbeheerder TenneT is nog zacht uitgedrukt. Toch heeft de industrie deels zelf in de hand hoe hoog de druk op het net en de daaruit vloeiende maatschappelijke kosten worden. Erik van der Hoofd en Patrick van de Rijt, respectievelijk hoofd marktontwerp en marktanalyse bij TenneT, willen graag in gesprek met de industrie en de overheid om samen tot de juiste keuzes te komen.

‘De voordelen van marktwerking zijn duidelijk’, zegt Erik van der Hoofd. ‘Vanaf het moment dat TenneT samen met de TSO’s van België en Frankrijk de elektriciteitsmarkten aan elkaar koppelde, zag je de prijzen gelijktrekken. Met een volwassen day ahead- en intra day-markt koppelden de partijen vraag en aanbod en sindsdien zijn er steeds meer landen bijgekomen. Daardoor kan een producent in Finland nu elektriciteit verkopen aan een gebruiker in Portugal en vice versa.’

De toevoeging van de flow-based day ahead-markt voegt daar nog een belangrijke component aan toe. ‘Die zorgt er namelijk voor dat capaciteit wordt toegewezen aan transacties die een hoge waarde vertegenwoordigen én een lage belasting op het net veroorzaken. De Europese consument profiteert dankzij deze marktkoppeling van lagere elektriciteitsprijzen, terwijl de netbeheerders een instrument hebben om de beschikbare capaciteit zoveel mogelijk te benutten.’

Aansluitplicht

Toch is de internationale energiehandel maar een deel van de puzzel. Dankzij de ontvlechting van energieproductie en transport zijn de transmission system operators (TSO’s) en distribution system operators (DSO’s) in Nederland in publieke handen en moeten ze voldoen aan Europese en lokale regels. Die zijn met name gestoeld op het principe dat de netcapaciteit altijd beschikbaar moet zijn en dat is met een medium als elektriciteit niet altijd eenvoudig. Zeker met het toenemend aandeel groene stroom ontstaan soms grote productiepieken die de volledige capaciteit van het net consumeren. Het is de vraag of netten op die pieken moeten worden ingericht of dat we accepteren dat bij productiepieken soms niet alle stroom de markt op kan.

De TSO’s en DSO’s hebben bovendien een aansluitingsplicht. Als een investeerder een wind- of zonnepark wil aanleggen, moet de netbeheerder de aansluiting regelen. Dat kan best lastig zijn in gebieden waar nog nauwelijks aansluitingen zijn of waar de netten al op hun uiterste capaciteit zitten.

netbeheerder

Patrick van de Rijt, TenneT

Ongelijke verdeling

Om het net stabiel te houden kopen de netbeheerders onder andere balanceringsreserves, blindstroom en zelfs herstelvoorzieningen in. Op die manier zorgt men ervoor dat stroomvraag en aanbod in evenwicht zijn terwijl ook de stroomkwaliteit geborgd is.

Patrick van de Rijt: ‘Een van de twistpunten heeft met name te maken met het zogenaamde redispatchen van invoeding en afname. Eenvoudig gezegd komt het er op neer dat als het transportnet pieken in het aanbod niet aankan, energiebedrijven in het ene gebied hun elektriciteitsproductie moeten terugdraaien, terwijl in een ander gebied moet worden opgeregeld. Noord-Duitsland kampt bijvoorbeeld bijna structureel met overschotten aan windenergie die men in Zuid-Duitsland op die momenten goed zou kunnen gebruiken. TenneT moet dan centrales in het zuiden op laten regelen en productie van bijvoorbeeld windparken in het noorden afregelen. De kosten hiervoor komen in de nettarieven terecht.’

‘Het is zonde om alle groene elektriciteit om te zetten in waterstof als de stroom ook direct kan worden ingezet.’

Patrick van de Rijt, hoofd marktanalyse Tennet

Ook in Nederland komt dit steeds vaker voor. De Nederlandse netbeheerders ontwikkelden hiervoor het samenwerkingsplatform voor congestiemanagement GOPACS, waar ook industriële afnemers kunnen deelnemen. Van de Rijt: ‘Voor een optimale marktwerking moeten we het marktontwerp zo aanpassen dat ook de schaarste van transportcapaciteit wordt meegenomen bij locatiekeuze van opwek en ook van hele grote industriële gebruikers. Voor alle denkbare andere markten geldt natuurlijk ook dat kosten voor transport en beschikbaarheid van belang zijn bij prijsvorming en keuze van productielocaties door investeerders.’

netbeheerderUiteraard kan een deel van het probleem worden weggenomen door meer netcapaciteit aan te leggen en netwerken verder te verknopen. Dat doet TenneT in Duitsland bijvoorbeeld met een half gigawatt HVDC-verbinding tussen Noord- en Zuid-Duitsland. ‘Maar daar zijn wel grenzen aan’, zegt Van de Rijt. ‘Behalve dat elektriciteitsnetten schreeuwend duur zouden worden, is het ook nog maar de vraag of er voldoende ruimte voor is. De energietransitie vraagt al om extra beslag op de boven- en ondergrondse ruimte en burgers staan niet te trappelen als daar ook nog twee keer zoveel hoogspanningslijnen bijkomen.’

Industriële elektrificatie

De industrie speelt in het krachtenspel een relatief nieuwe rol. Van der Hoofd: ‘Tot nog toe is de verdeling van het industriële energieverbruik tachtig procent gas en twintig procent elektriciteit. Door stimulering via subsidie aan de ene kant en beprijzing van CO2 aan de andere kant, stuurt de overheid op verduurzaming van het energieverbruik, onder andere via elektrificatie. Daardoor verdubbelt die twintig procent elektriciteitsbehoefte mogelijk richting 2030 en gaat deze waarschijnlijk naar zestig procent in 2050. In de praktijk zorgt dat ervoor dat veel bedrijven een zwaardere aansluiting nodig hebben, wat de druk op de netbeheerders alleen maar verhoogt.’

TenneT zou dan ook graag zo vroeg mogelijk bij de besluitvorming betrokken willen worden om bedrijven te helpen bij hun keuzes. ‘De geografische ligging van een bedrijf of cluster kan al heel veel verschil maken. Chemieparken aan zee kunnen eenvoudiger aansluiting vinden op offshore windparken dan grootverbruikers in het binnenland. Maar het maakt ook nogal uit of een nieuwe aansluiting vlak bij een hoogspanningsstation staat of daar ver vandaan. Hoe eerder we de plannen kennen, hoe eerder we kunnen beginnen met uitbreiding of het aanreiken van alternatieven. In sommige gevallen kan het interessanter zijn om een waterstofleiding in te zetten om duurzame energie te transporteren dan een elektriciteitsleiding.’

Peakshaving

Toch kan de industriële verschuiving naar elektriciteit -naast verduurzaming – ook een andere positieve invloed hebben op het energiesysteem. Van der Hoofd: ‘Aan de opwekkingskant zien we steeds meer volatiele bronnen zoals wind en zon. Waar het energiesysteem vroeger was afgestemd op de elektriciteitsvraag, moeten we met de nieuwe bronnen rekening houden met een aanbodgestuurde markt. Zolang het voldoende waait en de zon voldoende schijnt, kunnen bedrijven volop produceren. Maar we moeten gezamenlijk zoeken naar oplossingen voor de zogenaamde dunkelflaute, de windstille nachten. Grote elektriciteitsverbruikers zoals Aldel, ESD-Sic en Nobian zetten hun elektrische assets al in als virtuele batterij. Als de vraag het aanbod overstijgt, draaien ze hun productie een stukje terug. Hoe meer van dit soort flexcapaciteit in het systeem zit, hoe beter.’

Erik van der Hoofd, Tennet

Onderzoek wijst uit dat TenneT de piekbelasting van zijn elektriciteitsnet met wel tien tot zeventien procent kan verlagen als ze het volledige potentieel benutten van industriële vraagsturing. ‘Helaas krijgen juist bedrijven die hun stroomverbruik stabiel houden momenteel korting op het netwerktarief. Dit kan oplopen tot wel negentig procent korting. Bedrijven zullen dan niet graag overstappen naar een flexibeler stroomverbruik.’

Ook echte batterijen krijgen in het toekomstige energiesysteem een grotere rol. Van der Hoofd: ‘Terwijl ook waterstof zijn positie opeist, alhoewel ik zelf eerder een toepassing zie voor het gas als grondstof voor de industrie dan als energiedrager. Er wordt namelijk al veel grijze waterstof ingezet voor de productie van onder andere kunstmest. Deze vervangen voor groene waterstof levert op de korte termijn meer milieuwinst op.’

Waterstof

De beslissingen rondom het emissievrije waterstofgas hebben wel degelijk ook invloed op de keuzes van TenneT. ‘Ook hier geldt dat locatiekeuze zeer belangrijk is’, zegt Van de Rijt. ‘Het meest ideaal is natuurlijk om elektrolyzers te situeren dichtbij de aanlanding van een offshore windpark. Ook moet men goed nadenken over de inzet van de elektrolyzers. Voor een eigenaar van zo’n systeem is het interessanter om deze als basislast te gebruiken dan alleen als peakshaver. Het zijn tenslotte dure assets die je zoveel mogelijk wilt benutten. Het is echter zonde om alle groene elektriciteit om te zetten in waterstof als de stroom ook direct kan worden ingezet. De wetgever moet het dan ook interessanter voor partijen maken om in dit soort dure assets te investeren, ook als ze niet altijd worden ingezet.’

‘Hoe eerder we de plannen kennen, hoe eerder we kunnen beginnen met uitbreiding of het aanreiken van alternatieven.’

Erik van der Hoofd, hoofd marktontwerp Tennet

Draagvlak

Van der Hoofd: ‘Om de veranderingen bij te kunnen benen, hebben we echt andere spelregels nodig. We moeten immers investeren in geheel nieuwe systemen en de bijbehorende data-infrastructuur. We zouden dan ook iets meer ruimte willen van toezichthouder ACM om investeringen te doen die op het eerste gezicht buiten onze taken liggen. Maar die wel noodzakelijk om het energiesysteem van de toekomst vorm te geven. Natuurlijk streven we daarbij nog steeds naar de laagst mogelijke maatschappelijke kosten. We zouden wel sneller kunnen opschalen als we ook de ruimte krijgen om fouten te maken. De overheid zou zelf iets meer regie kunnen voeren in de keuzes voor productie, conversie, transport en opslag. Als ze daarbij kiest voor prijsprikkels, kan ze wellicht differentiëren in ruimtelijk ordeningsbeleid voor energieprojecten. Grond dichtbij gebruikers, infrastructuur of opslag kan dan aantrekkelijker worden gemaakt dan lastigere locaties. Hoe dan ook moeten we de komende jaren al het geld en mankracht inzetten op de energietransitie. Laten we er dan samen met de industrie en overheid voor zorgen dat die investeringen in de pas lopen met het maatschappelijke draagvlak.’

Digitalisering is niet meer weg te denken in de industrie. Er is steeds meer mogelijk. Wat zijn de innovaties op dit gebied met betrekking tot asset management? ‘Conditiemeting gebeurt in de industrie veel en vaak, maar tegelijkertijd voeren veel onderhoudsmonteurs ook nog manuele inspecties en preventief onderhoud uit. Toch zie je bedrijven werkzaam in de procesindustrie steeds vaker sensoren implementeren, er de meerwaarde van inzien en ze combineren met andere slimme technieken. Nieuwe communicatietechnologieën zoals NB-IoT en 5G, de cloud en AI-modellen met Machine Learning protocollen zorgen ervoor dat de industrie veel meer kan met digitalisering terwijl het ook goedkoper en betrouwbaarder wordt’, zegt Staf Seurinck, Country Managing Director bij ABB Nederland.

Evi Husson

De technologie is marktbreed beschikbaar en de acceptatie neemt toe. Staf Seurinck: ‘De coronacrisis is een enorme enabler geweest voor veel bedrijven om die digitaliseringsslag te maken. Er is meer vertrouwen in bijvoorbeeld de cloud en online meetings, maar ook meer aandacht voor cybersecurity en remote service.’ Collega Robin Huber, condition monitoring expert, geeft een voorbeeld uit de praktijk. ‘Je kunt tegenwoordig vaak kiezen voor een éénweg- dan wel tweewegcommunicatie. Wij hebben voor onze drives onze gateways zo ingericht dat we niet alleen data kunnen uitlezen, maar indien nodig ook kunnen ingrijpen. Een engineer hoeft niet langer ter plaatse te komen, maar kan door in te loggen met een veilige digitale sleutel op afstand wijzigingen doorvoeren. Hiermee kun je veel kosten en tijd besparen.’

‘Ik verwacht dat augmented reality in 2022 definitief doorbreekt.’

Staf Seurinck, Country Managing Director ABB Nederland

Een aantal van ABB’s klanten maken al gebruik van de tweewegcommunicatie, maar andere klanten geven vooralsnog de voorkeur aan eenrichtingsverkeer. ‘Het klopt dat er bij tweewegcommunicatie meer cyberrisico’s zijn in vergelijking met éénwegcommunicatie omdat er tijdelijk een deur wordt opengezet, maar door goede monitoring en de juiste veiligheidsmaatregelen kun je indringers buiten houden. Dit betekent wel dat er blijvende aandacht voor cybersecurity nodig is. De aandacht daarvoor wordt in de toekomst nog belangrijker aangezien steeds meer digitaal gebeurt. De overheid maakt gelukkig ook fondsen vrij om er extra aandacht aan te besteden.’

5G

Met 5G zijn bepaalde technologieën ook eenvoudiger te implementeren, stelt Seurinck. ‘Met 4G en binnenkort 5G is veel mogelijk, maar het is tegelijkertijd vooralsnog niet goedkoop. Wil je dit in asset management toepassen, dan is een goed businessmodel essentieel. Het moet waarde genereren zoals het voorkomen van stilstanden, het verhogen van de productiviteit, het verlagen van kosten, verbeteren van processen enzovoort. Voor conditiemeting an sich is geen 5G nodig, maar wil je bijvoorbeeld augmented reality (AR) toepassen, dan is het een heel ander verhaal. Een engineer loopt met een AR-bril door de fabriek en ziet op het netvlies waarschuwingen opduiken bij een onderdeel van een asset.

De tablet, die eveneens met 5G is gekoppeld, gebruikt de engineer om via een wireless verbinding meer info van de betreffende asset via de cloud op te vragen of remote ondersteuning van collega-engineers. Real-time ontvangt de monteur instructies. Dit beeld werd in het verleden al eens beschreven, maar dit zal binnenkort bij veel bedrijven realiteit worden. De nieuwste generatie brillen zijn namelijk in combinatie met 5G en softwareontwikkeling eenvoudiger te dragen en veel intuïtiever, waardoor ik verwacht dat AR in 2022 definitief doorbreekt.

Het fieldlab VIA APPIA dat bij World Class Maintenance is opgestart heeft twee miljoen subsidie gekregen van de overheid. De doelstelling van dit Smart Industry Fieldlab is om toepassingen van VR/AR in combinatie met AI binnen een maintenance en service context te industrialiseren door de gezamenlijke krachten, kennis en ervaringen van projectdeelnemers te bundelen, gezamenlijk te analyseren waar de beste kansen liggen en te bepalen hoe het beste kan worden gekomen tot waardevolle industriële toepassingen. Denk bijvoorbeeld aan het ontwikkelen van software om engineers automatisch van antwoorden te voorzien als zij vragen hebben. Hiermee komt de techniek in een stroomversnelling.’

Combinatie

Het combineren van meerdere technieken heeft de toekomst, stelt Seurinck. ‘Sensoren en communicatieprotocollen worden beter en nauwkeuriger, rekenkracht wordt sneller en beter, machine learning wordt betrouwbaarder, vision technologie maakt stappen voorwaarts en AR is de kinderschoenen ontgroeid.’ Dit leidt tot nieuwe mogelijkheden, ook in asset management.

Huber geeft een voorbeeld. ‘Een van onze klanten voerde in het verleden ééns in het kwartaal trillingsmetingen uit aan motoren. Dat gebeurt nu één keer per uur met behulp van slimme sensoren. Voor drives was de frequentie één keer per jaar, terwijl er nu een continue datastroom wordt verzameld in de cloud. Tegenwoordig analyseren we deze data aan de hand van machine learning, anomaliedetectie en statistische tools in combinatie met historische kennis en modellen, waardoor we steeds nauwkeurigere conclusies kunnen trekken. Voor een motor kunnen we nu al aan de hand van data concluderen dat bijvoorbeeld de lager aan de aandrijfzijde binnen afzienbare tijd moet worden vervangen. Koppel je deze informatie aan je longterm en short term KPI ’s, dan kun je hier acties en een onderhoudsstrategie aan koppelen.’

Seurinck vult aan: ‘Bedrijven kunnen besluiten veel beter gefundeerd nemen omdat er met meer factoren rekening kan worden gehouden. De algoritmes kunnen elkaar versterken en corrigeren zodat de diagnose die wordt gesteld veel betrouwbaarder wordt. De tijd van trial and error is definitief voorbij. Kortom, verbeterde technieken leiden tot een exponentieel beter resultaat.’

Systeem grijpt in

We gaan van voorspellend naar oplossend onderhoud. Seurinck geeft een praktijkvoorbeeld: ‘In melkfabrieken is het probleem dat veel pompen te maken hebben met cavitatie. Het proces zorgt voor trillingen waardoor waaiers stuk gaan. Dat proces kunnen we meten in het stroombeeld van onze frequentiesturingen. Voorafgaand bepalen we in samenwerking met de procestechnoloog hoe het systeem hiermee om dient te gaan. Als het systeem cavitatie opmerkt, brengt dit het toerental gedurende een vooraf ingestelde periode naar beneden conform de input van de procestechnoloog. Na die periode van afschaling geeft het systeem het setpunt terug aan het bovenliggende controlesysteem. Zo wordt het systeem ingeregeld om zelfstandig cavitatie op te merken en daar zelf op te acteren. Dit gebeurt automatisch zonder tussenkomst van de procestechnoloog. Er komen steeds meer van dit soort applicaties op de markt. Je bent niet langer met preventief onderhoud bezig, maar ook prescriptief onderhoud.’

‘Data science is een belangrijke additionele competentie geworden.’

Johan Enters, directeur Digital Transformation Emerson Automations Solutions

Johan Enters, directeur Digital Transformation bij Emerson Automations Solutions, ziet ook behoorlijk wat kansen voor digitalisering in de industrie. ‘In het verleden werd de staat of gezondheid van de asset bepaald tijdens periodieke inspecties, maar wil je asset management naar een hoger plan brengen, dan moet je tussen twee inspectieperiodes ook iets over de gezondheid van de assets kunnen zeggen zodat je de juiste onderhoudsbeslissingen kunt nemen. Dit kan onder meer door (real-time) monitoring. Veel bedrijven maken stappen en zijn volop aan het innoveren.’

Open standaard

Steeds meer systemen genereren data. Deze worden – tegenwoordig vaak wireless – overgebracht naar een centraal systeem dat hier hiërarchie en context in aanbrengt en van data informatie maakt. Dit leidt tot het stroomlijnen van processen, het besparen van energie of het slimmer uitvoeren van onderhoud. Om dit mogelijk te maken moet informatie van diverse systemen van verschillende leveranciers aan elkaar kunnen worden gekoppeld. Enters: ‘Wat je merkt is dat een open standaard, zoals Namur Open architecture, nodig is om koppelingen probleemloos te kunnen maken. Er zijn diverse wireless communicatieprotocollen op de markt, maar ik verwacht dat er uiteindelijk één of twee de standaard worden.’

Platform

Wil een bedrijf voorspellende beslissingen kunnen nemen op het gebied van asset management, dan moet de beschikbare data verworden tot informatie. ‘Er zijn hiervoor diverse platforms op de markt, zoals bijvoorbeeld het Emerson Plantweb Optics-platform. Dit verbindt en verzamelt operationele gegevens van productie-, procesbesturings- en IT-systemen. Deze worden in een context geplaatst en met behulp van algoritmes en machine learning omgezet naar bruikbare informatie die volledig beschikbaar is voor de besluitvormer.’

(c) Emerson

Ook augmented reality kan hieraan worden gekoppeld. ‘AR kun je zien als de Google Maps van een fabriek. Op het moment dat je met een AR-bril rondloopt zie je de assets en de procesvariabelen boven de assets, zodat je meteen kunt zien of actie nodig is. Daarnaast leidt een AR-bril je, als je een specifiek onderdeel zoekt, snel naar dit onderdeel. Deze technologie is essentieel om jongere werknemers snel wegwijs te maken in de fabriek.’

Ontzorgen

Het doel is dat digitalisering bijdraagt aan het ontzorgen van de asset owner en werknemers met het bieden van meerwaarde. Enters: ‘Wanneer een apparaat op dit moment afwijkend gedrag vertoont, ontvangt de procesoperator een melding. Waar je heen wil, is dat het apparaat ook meteen de melding en onderliggende informatie naar de maintenance manager stuurt met de daarbij behorende prioriteit. Zodra de maintenance engineer klaar is met het onderhoud, zal de informatie over die specifieke asset automatisch worden bijgewerkt in onder andere het CMMS en ontvangen alle betrokkenen een melding van de status. Wanneer iedereen op diens niveau over de juiste actuele informatie kan beschikken, kun je misverstanden, miscommunicatie en tijdverlies voorkomen. Dit is het summum van digitale innovatie .’

Actie ondernemen

Beslissingsmomenten kun je eveneens ondersteunen met digitale middelen. ‘Op bepaalde assets kun je een AI-gebaseerde tool toepassen die vertelt of je optimaal produceert, of onderdelen slijtage vertonen, of de output klopt met de verwachtingen, of er een mismatch is. Dit kun je niet alleen op procescontroleniveau doen, maar ook op assetmanagementniveau. Een voorbeeld: In realiteit kun je niet in een destillatiekolom kijken, maar met behulp van metingen en analysetools kun je zien of de gegevens die een kolomschotel genereren afwijkingen vertonen. Tegenwoordig kun je met het softwarepakket Automated Root Cause Analysis (eRCA) geautomatiseerd bepalen wat er aan de hand is (symptoom) en wat de afwijking veroorzaakt (root cause). Je kunt meteen actie ondernemen op datgene waarvan het systeem aangeeft dat waarschijnlijk de oorzaak is.’

Operators van de toekomst

‘Data science is een belangrijke additionele competentie geworden’, stelt Enters. ‘Data scientists moeten zorgen dat betrouwbare informatiemodellen worden gebouwd. Ze bepalen echter niet wat er moet gebeuren in de fabriek omdat ze deze kennis niet hebben. Je hebt nog steeds operators en maintenance managers nodig die in de fabriek de juiste handelingen uitvoeren om de beschikbaarheid van de fabriek te garanderen. Dat zal niet zo snel veranderen.’

Wel moet de operator meer kennis hebben over digitale aspecten. ‘Om te laten zien wat mogelijk is, levert ons bedrijf daarom onder meer een bijdrage aan STC Brielle voor hun ‘Plant of the Future’. Deze opleidingsplant wordt volledig uitgerust met smart transmitters. Ze bieden informatie over de toestand van de apparaten zelf. Daarnaast geven ze inzicht in de manier waarop ze invloed hebben op het gehele systeem en de fabriek. De operators en monteurs van de toekomst zien hier wat nu mogelijk is op digitaal gebied en worden hierop opgeleid.’

Momentum. Daar draait het bij kansen en veranderingen vaak om. Zo lijkt 2022 zomaar een belangrijk jaar voor waterstof. De eerste belangrijke vergunningen worden afgegeven en er staan verschillende investeringsbeslissingen gepland voor de bouw van groene waterstoffabrieken.

Ook in de media draait het om momentum. Al jarenlang is innovatie een belangrijk vehikel om te overleven. Papier krijgt een andere rol, digitaal verkennen we steeds meer mogelijkheden en evenementen worden steeds meer tv-shows.

De coronatijd heeft alles versneld. Voor 2020 werd me regelmatig gevraagd wat Industrielinqs met webinars ging doen. Het antwoord bleef ik schuldig. Maar nadat we vanaf 17 maart 2020 met ons allen op Teams, Zoom en meer stortten, was er ineens een veel groter bereik. Een momentum voor online talkshows. Inmiddels hebben we er meer dan twintig edities van Industrielinqs LIVE op zitten en er staan verschillende op de rol.

Het is nu het moment om weer naar onze papieren magazines te kijken. Medio 2020 hebben we iMaintain en Utilities samengevoegd tot het magazine Industrielinqs. Vanaf 2022 verschijnen onze twee magazines Industrielinqs en Petrochem om en om. Abonnees van het ene blad krijgen ook het andere. Minimaal tien edities en de Industrielinqs catalogus.

De inhoud van beide bladen groeide al naar elkaar toe. Haast synchroon aan de industrie en de energiesector. Staal, chemie, food, papier, energie worden steeds meer onderdeel van een geïntegreerd systeem. Onderwerpen als transitie, veiligheid, werkgelegenheid, investeringsklimaat zijn steeds meer cross-sectoraal.

Natuurlijk zal de nadruk van Petrochem op de chemische keten liggen en in Industrielinqs zal iets meer nadruk liggen op onderhoud en transitie. Maar samen kleuren ze een geïntegreerd industrieel palet in.

Uiteindelijk draait het bij Industrielinqs om wat zestien jaar geleden al in de naam is ingegeven: linken leggen in de industrie. In welke vorm en met welk medium dan ook, willen we dat blijven doen. We grijpen elk momentum aan om dat nog beter te kunnen doen. Hopelijk doet u ook mee in deze transitie.

 

Wim Raaijen, hoofdredacteur Industrielinqs

Hoewel het opslaan en recirculeren van CO2 vaak in één adem worden genoemd, zijn het twee heel andere takken van sport. Beide opties zijn noodzakelijk om de CO2-uitstoot terug te dringen en de energie- en grondstoffen­transitie vlot te laten verlopen. Volgens Earl Goetheer van TNO en Peter Moser van RWE moeten toegevoegde waarde en energie­verbruik wel in balans zijn om de businesscase en de levenscyclusanalyse sluitend te krijgen.

Soms kunnen ontwikkelingen die al lang gaande zijn ineens in een versnelling komen. Want waar CCUS-expert Earl Goetheer van TNO tijdens de European Industry & Energy Summit begin december nog hoopvol meldde dat de ondertekening van het Rotterdamse CCS-project Porthos in 2022 zou plaatsvinden, kwamen de betrokken partijen voor het einde van 2021 al met het verlossende woord. Air Liquide, Air Products, ExxonMobil en Shell gaan definitief in zee met Porthos voor het transport en de opslag van CO2. De bedrijven gaan vanaf 2024 samen jaarlijks 2,5 miljoen ton CO2 van hun installaties in Rotterdam afvangen.

De snelheid waarmee het project nu van de grond komt, heeft veel te maken met de zorgen die de Europese Unie en het nieuwe Nederlandse kabinet hebben uitgesproken rondom klimaatverandering. In het regeerakkoord is voorlopig 35 miljard euro vrijgemaakt voor vergroening van de industrie. CCUS is daar een niet te missen onderdeel van. Of zoals Goetheer het beschrijft: ‘Het is onderdeel van het team dat nodig is om de CO2-emissies met de helft terug te dringen in 2030 en zelfs geheel te stoppen in 2050.’

‘Beide vormen, CCU en CCUS, zijn nodig om echt alle CO2 uit het systeem te halen.’

Earl Goetheer, expert carbon capture & utilisation TNO

Goetheer somt de andere teamleden nog even op: ‘Hernieuwbare, biologische grondstoffen, elektrificatie, proces efficiency en circulaire grondstoffen zijn allemaal belangrijke spelers in de transitie. Je kunt niet zomaar één van de vijf opties wegnemen zonder dat het hele team instort. CCS mag van de vijf in vele ogen de minst aantrekkelijke zijn, maar is wel noodzakelijk om snel CO2-uitstoot te beperken. En het afvangen en ondergronds opslaan van kooldioxide is ook niet nieuw. De Noren doen het al sinds 1996 in het offshore Sleipner-veld. Waar men een ondergrondse waterhoudende laag gebruikt om inmiddels twintig megaton CO2 op te slaan.’

Businesscase

Dat de ontwikkelingen nu sneller gaan, heeft natuurlijk veel te maken met de ingrepen van de Europese en rijksoverheid in het energiesysteem. Het Emission Trade Scheme (ETS) was ooit al ingericht om de CO2-uitstoot terug te dringen, maar de prijzen van twintig euro per ton uitstoot zette de industrie nog niet in beweging. ‘Inmiddels zien we prijzen van rond de tachtig euro per ton en dat maakt een hoop projecten een stuk interessanter’, zegt Goetheer. ‘De bij het Porthos-project betrokken partijen berekenden namelijk dat het afvangen, transporteren en offshore opslaan van de CO2 van een aantal Rotterdamse fabrieken zo’n vijftig euro per ton zal kosten. De huidige ETS-prijzen dekken de investering dus al en de verwachting is dat de prijzen alleen nog maar zullen stijgen.’

Nederland is overigens verre van de enige met CCS-ambities. De meeste landen rond de Noordzee hebben wel plannen klaarliggen voor een vorm van afvang en opslag. Zo meldden de Noorse kranten onlangs nog een investering van 2,1 miljard euro in CCS bij een cementfabriek en een afvalenergiecentrale. ‘Het verschil tussen de projecten in zowel Nederland als Noorwegen zit met name in de keuze voor afvang vóór of na verbranding. De oorsprong van de CO2 in het Noorse Sleipnerveld is aardgas dat voordat het aan land werd gebracht werd gescheiden in blauwe waterstof en CO2. De CO2 die van de fabrieken komt, zal vanaf de schoorsteen worden afgevangen, dus na verbranding. Deze vorm van CO2-afvang is een stuk minder eenvoudig en efficiënt en dus duurder dan de variant voor verbranding. In Rotterdam kiest men dan ook voor de variant waarbij eerst blauwe waterstof wordt gemaakt uit aardgas om de CO2 vervolgens op te slaan. Bijkomend voordeel is dat men op dezelfde manier de productiegassen die vaak overblijven bij petrochemische processen kan decarboniseren.’

co2

In Niederaussem (Duitsland) zoekt RWE de meest waardevolle toepassing van het kooldioxide molecuul.(c) RWE

Natuurlijk heeft niet ieder proces de luxe om blauwe waterstof te kunnen inzetten. Net als de Noren, verbrandt ook het Nederlandse AVR koolstofrijke afvalstromen om er elektriciteit en warmte van te maken. Ook hier vangt men na die verbranding de CO2 in de rookgassen af om dit vervolgens naar tuinders in de nabije omgeving te brengen. ‘Normaal gesproken zou AVR in de winter geen afzet meer hebben’, zegt Goetheer. ‘De groeiperiode is immers voorbij, maar momenteel is er zelfs een tekort aan CO2 in de markt. En dus gaat de CO2 nu naar industriële afnemers.’

‘Bepaalde vormen van biomassa kunnen de nodige energie leveren om de tekorten waar nodig op te vullen.’

Peter Moser, hoofd emissiereductietechnologie RWE

Grondstof

Die laatste toepassing is een voorbeeld van carbon capture and utilization, ofwel CO2 niet opslaan, maar gebruiken als grondstof. Hoewel CCU vaak voor het gemak wordt gecombineerd met CCS (CCUS), zijn het volgens Goetheer twee andere takken van sport. ‘Ook hier geldt dat beide vormen nodig zijn om echt alle CO2 uit het systeem te halen. Nu is CO2 voor de tuinbouwsector nog redelijk eenvoudig. Er chemische grondstoffen van maken, is echter best complex en energie-intensief. CO2 bestaat namelijk voor 73 procent uit zuurstof, is vaak niet puur en ook niet gratis. Wie op een economisch en ecologisch verantwoorde manier CO2 wil hergebruiken, moet dan ook rekening houden met een aantal vuistregels. De eerste is dat je niet zou moeten streven naar volledige CO2-reductie. Er is namelijk heel veel energie nodig om ook dat laatste beetje aan te pakken. Streef bovendien naar een zo hoog mogelijke moleculaire massa. En houd waar mogelijk de functionaliteit van het molecuul intact. Probeer ook niet tegen de wetten van de thermodynamica in te gaan en laat de levenscyclusanalyse leidend zijn voor de keuzes die je maakt.’

In de hiërarchie die uit de vuistregels van Goetheer komt bovendrijven hebben koolwaterstoffen de meeste waarde, maar de productie ervan gaat wel gepaard met veel energie. Wat dat aangaat zijn chemische bouwstenen als mierenzuur interessanter omdat niet alle zuurstof eruit hoeft te worden gereduceerd. De kunst is dus de balans te vinden tussen toegevoegde waarde en energiekosten.

Negatieve emissies

Die hiërarchie moet Peter Moser, hoofd emissiereductie technologie van RWE, als muziek in de oren klinken. De Duitse energiegigant krijgt in de nabije toekomst een andere rol in het industriële landschap. Circulaire CO2 is daarbij een belangrijk element. Gezien de beperkte toegang van de Duitse vestigingen tot offshore opslaglocaties, focust RWE zich sowieso meer op CCU. ‘Als we dat slim doen, kunnen we zelfs negatieve emissies bereiken’, zegt Moser. ‘RWE heeft al ervaring met de inzet van biomassa voor de opwekking van energie en warmte. Hoewel we ook veel geld steken in duurzame energiebronnen als zonne- en windenergie, heeft het energiesysteem nog steeds basislast nodig. Je moet immers capaciteit achter de hand hebben als de zon niet schijnt en de wind niet, of niet hard genoeg waait. Een deel van die dunkelflaute is op te vangen met waterkracht of batterijen, maar zelfs als we alles optimaal kunnen inzetten, is dat niet genoeg om de huidige vraag af te dekken. Laat staan als de vraag toeneemt. Bepaalde vormen van biomassa kunnen de nodige energie leveren om de tekorten waar nodig op te vullen. De CO2 die we afvangen aan de schoorsteen kunnen we vervolgens gebruiken als basis voor diverse chemische bouwstenen of transportbrandstoffen voor bijvoorbeeld de luchtvaart.’

Chemische basisproducten

De mooie plannen van Moser worden gestaafd door een groot aantal onderzoeksprojecten waar RWE bij betrokken is. Het bedrijf heeft zelfs een eigen CCU Campus in Niederaussem. Daar zoekt men de meest waardevolle toepassing van het kooldioxide molecuul. Het meest eenvoudig is nog altijd om CO2 in te zetten voor de groei van planten of direct als procesgas voor de industrie. Maar de hogere toegevoegde waarde ligt bij de chemische industrie, met name polyurethaan of in energieopslag in koolwaterstoffen.

Neem bijvoorbeeld Align-CCUS, dat CO2 van bruinkoolcentrales opvangt en omzet in onder andere Dimethyl Ether (DME), een synthetische brandstof die een duurzaam alternatief is voor diesel. Bijkomend voordeel is dat bij de verbranding geen stikstof ontstaat en DME geen zwavel bevat. Een ander consortium van bedrijven en onderzoeksinstellingen kijkt onder de naam Take-Off naar de inzet van CO2 en waterstof voor de productie van sustainable aviation fuel (SAF).

c02

Met rioolslib als basis wil RWE samen met BP een keten inrichten waar alle energie en grondstoffen van de biomassa wordt gebruikt. (c) Adobestock

Ook aan de chemiekant is RWE betrokken bij een aantal interessante projecten. Zo bekijkt het bedrijf in het Ocean-project of het mogelijk is op elektrochemische wijze oxaalzuur te produceren uit CO2. Door oxidatie en reductiereacties te combineren denkt men het stroomverbruik te kunnen temperen.

Terwijl de onderzoekers in het Loter.CO2M-project proberen de productie van methanol uit CO2 te vereenvoudigen. De geproduceerde methanol is basis voor een scala aan basischemicaliën.

Methanol of alcohol heeft overigens ook veel belangstelling als transportbrandstof. Nu al wordt bio-ethanol aan benzine en diesel toegevoegd, maar kan met enige aanpassingen ook puur worden gebruikt als transportbrandstof. RWE rondde het MefCO2 project al af en biedt ook onderdak aan het EcoFuel-project dat de C3 en C4 alcoholen meeneemt in het onderzoek.

Alle onderzoeken komen ongeveer samen in het project NRW-Revier-Power-to-BioJetFuel, waar RWE momenteel de haalbaarheid van bestudeert. Met rioolslib als basis wil RWE samen met BP een keten inrichten waar alle energie en grondstoffen van de biomassa wordt gebruikt. Het slib kan worden verbrand of via hogetemperatuurconversie worden omgezet in biogas. De kooldioxide die bij de verbranding wordt afgevangen kan samen met waterstof uit elektrolyse weer worden omgezet in synthetische vliegtuigbrandstof. De demonstratiefabriek zou jaarlijks tienduizend ton product moeten produceren.

Het jaar 2022 kan zo maar eens bepalend worden voor waterstof. Waarbij meerdere wegen naar Rome leiden. Bedrijven als Shell, RWE, Air Liquide en Uniper gaan de transitie van binnenuit aan. Andere zoeken het in nieuwe constructies. Denk aan chemiebedrijf Nobian dat onlangs met een partner HyCC oprichtte, speciaal voor waterstof. Er zijn ook new kids on the block. Spelers als Lhyfe, die de oude garde uitdagen in snelheid en het aantrekken van talent. 

Wim Raaijen

Het was een cruciale vraag tijdens European Industry and Energy Summit 2021 afgelopen december. ‘Waar halen jullie de mensen vandaan’, vroeg Yolande Verbeek van energiebedrijf Uniper aan Luc Graré van het nieuwe waterstofbedrijf Lhyfe. In een jaar tijd groeide het nieuwe Franse bedrijf van vijftien naar tachtig medewerkers en momenteel worden vijf tot zeven nieuwe mensen per week aangenomen. Graré beantwoordde de vraag gretig: ‘Er is geen headhunter aan te pas gekomen’, stelde hij met enige trots. ‘Het gaat eigenlijk alleen maar via social media. Veel jonge hoogopgeleide mensen met een paar jaar werkervaring komen zoeken ons zelf op. Ze zeggen dat ze niet langer voor het oude systeem willen werken. Er zijn veel interessante vacatures in de olie- en gassector, maar veel jonge mensen, anders dan mijn generatie, zetten een hoog salaris en een auto van de zaak niet meer op één.’

Ze willen deel uitmaken van de transitie en verwachten dat ze meer impact hebben binnen nieuwe, ambitieuze bedrijven.Verbeek herkent het uit haar gesprekken met jonge mensen en zelfs haar eigen kinderen. Tegelijk stelt ze dat bedrijven als Uniper ook in transitie willen en moeten gaan. En daar zijn ook voldoende mensen voor nodig. Nog steeds is het bestaande systeem doorslaggevend voor bijvoorbeeld de betrouwbaarheid en de leveringszekerheid van energie. Volgens haar zijn beide partijen nodig, de oude partijen die moeten veranderen en de nieuwe bedrijven die zonder erfenis en verantwoordelijkheid om nu te leveren kunnen ondernemen.

Elke hoek

En ja, de ambities van Lhyfe zijn gewoon aantrekkelijk. Net als de daadkracht. Het bedrijf, een paar jaar geleden opgericht in Frankrijk, wil sneller dan anderen investeren in de productie van groene waterstof. Te beginnen in Frankrijk, Duitsland, maar ook Nederland, België, Denemarken en vervolgens steeds meer Europese landen. Inmiddels heeft Lhyfe al een mandaat gekregen van verschillende investeerders om 0,5 miljard euro te steken in het bouwen van installaties. Waar de meeste partijen nog bezig zijn met vergunningsprocedures en investeringsbeslissingen, heeft Lhyfe sinds afgelopen zomer al een installatie in productie in het Franse Saint-Nazaire. Daar is een elektrolyzer direct verbonden aan vier windturbines en wordt zeewater gebruikt voor de productie van waterstof.

‘Veel jonge mensen zetten een hoog salaris en een auto van de zaak niet meer op één.’

Luc Graré, international business Lhyfe

Het vermogen is misschien nog niet heel groot, twee megawatt, ‘maar we hebben hiermee wel de eerste stap gezet’, stelt Graré. De vervolgstappen volgen snel. Het plan is om de komende jaren overal in Europa grotere installaties neer te zetten. ‘In Duitsland ontwikkelen we momenteel elf productielocaties met vermogens tussen vijf en iets meer dan honderd megawatt. Die moeten in 2025 allemaal in gebruik zijn. We denken dat we dan elke hoek van dat land van groene waterstof kunnen voorzien. Datzelfde zijn we van plan in Nederland, waar we mogelijk voldoende hebben aan drie of vier fabrieken. België en Denemarken en ook andere Europese landen zullen volgen.’

Elan

Het gaat eerst om fabrieken op land. Maar om straks de levering van groen waterstof aan verschillende klanten in Europa verder op te voeren, kijkt Lhyfe vooral richting de zee. ‘De grote hoeveelheden gaan we straks offshore produceren.’

Ook op dat vlak is het bedrijf bezig met de eerste stap. Rond september dit jaar wil Lhyfe als eerste in de wereld waterstof op zee produceren. Op een drijvend platform, zo’n 26 tot 30 kilometer van Saint-Nazaire in de Atlantische Oceaan, direct verbonden met een drijvende windturbine. ‘We weten dat verschillende partijen, zoals Poseidon in Nederland, hier ook mee bezig zijn. Maar die richten zich op 2025 en later. We vragen ons oprecht af waarom het zoveel tijd moet kosten. Doordat we drie jaar voor lopen op de rest hebben we meer tijd om te experimenteren en kunnen we ook onze snelheid houden in de toekomst.’ Het is met een elan dat veel jonge mensen sowieso zal aanspreken.

lhyfe

Lhyfe heeft sinds afgelopen zomer een installatie in productie in het Franse Saint-Nazaire, waar een elektrolyzer direct verbonden is aan vier windturbines en zeewater wordt gebruikt voor de productie van waterstof.

Competenties

Wellicht heeft de aantrekkingskracht voor jonge mensen voor Nobian ook meegespeeld toen het chemiebedrijf samen met de Green Investment Group de Hydrogen Chemistry Company (HyCC) oprichtte. Sowieso denkt het bedrijf dat transitie, met name op het gebied van waterstof, om een andere aanpak vraagt dan veel bestaande bedrijven gewend zijn. ‘De projecten die we gaan doen, vragen om een andere snelheid, cultuur, financiering en competenties om ze tot een succes te maken’, stelde Marcel Galjee, managing director van HyCC, onlangs in De Volkskrant. ‘Nobian is al marktleider op het gebied van elektrolyse voor de productie van groene waterstof. We hebben veel groene elektriciteit nodig en daarvoor staat de Green Investment Group bekend. Wij leveren de technologie, onze competenties komen samen bij HyCC.’

Hydrogenering

Belangrijk zal ook geweest zijn dat de Green Investment Group fondsen binnenbrengt. Nobian lijkt te klein om de enorme investeringen die waterstof vraagt volledig uit eigen kas te betalen. Partijen als Shell en RWE hebben die omvang wel en kondigen ook investeringen aan. Zo heeft RWE op de valreep van 2021 de eerste milieuvergunning binnen van de Provincie Groningen voor de bouw van een groene waterstoffabriek met een vermogen van vijftig megawatt in de Eemshaven. Voor de levering van waterstof aan BioMCN en Evonik. Als chemische bouwsteen voor onder meer de productie van methanol.

‘Doordat we drie jaar voor lopen op de rest hebben we meer tijd om te experimenteren.’

Luc Graré, international business Lhyfe

Maar ook HyCC lijkt inmiddels zover. In januari ontvangt ook dit bedrijf een milieuvergunning voor de Djewels 1 op Chemie Park Delfzijl. Die fabriek gaat ook aan BioMCN leveren en krijgt een capaciteit van twintig megawatt. Het plan is echter om snel met veertig megawatt uit te breiden in Djewels 2. Deze waterstof is straks bedoeld voor SkyNRG dat op een synthetische manier vliegtuigbrandstof wil produceren in Delfzijl. En er staan nog grotere investeringsprojecten op de rol voor HyCC. Waarbij H2ermes in IJmuiden zo maar in een stroomversnelling kan raken door recente ontwikkelingen bij toekomstige afnemer Tata Steel. Daarbij gaat het om een elektrolyzer van honderd megawatt. Maar het kan nog groter. Bij het project H2-Fifty in de Rotterdamse haven gaat het om een waterstoffabriek met een vermogen van 250 megawatt. Die installatie moet straks groene waterstof leveren aan BP voor de hydrogenering van brandstoffen.

Slagveld

Met de oprichting van HyCC lijkt Nobian extra snelheid te maken door in zee te gaan met een kapitaalkrachtige partner. Wellicht is het bedrijf ook wendbaarder en kan het zodoende net als Lhyfe gemakkelijker extra kapitaal aantrekken.

Qua imago zal het ook helpen. Bij potentiële investeerders en zeker als het gaat om het aantrekken van jonge professionals. Want de transitie kan zo maar een slagveld worden voor talent. Er is al krapte en het zal steeds moeilijker worden om jonge mensen te binden. Elan en zichtbare impact lijken daarbij doorslaggevend. Dan lijken jonge ambitieuze bedrijven momenteel toch in het voordeel.