Industrielinqs 8-2021 Archieven - Utilities

Als het in Rotterdam tegenwoordig een uurtje zo stinkt als dertig jaar geleden continu, dan regent het telefoontjes bij de milieudienst. Hiermee zeg ik eigenlijk twee dingen. De industrie in Nederland is de afgelopen decennia echt schoner geworden. Tegelijkertijd accepteert de samenleving steeds minder verstoring door de industrie. Dat kan een dubbel gevoel opleveren bij de mensen die in de industrie werken. Hun prestaties zijn steeds beter, maar de eisen worden nog sneller strenger.

Precies op de dag dat het RIVM onlangs het alarmerende rapport over Tata IJmuiden naar buiten bracht, had ik een interview met Mark Denys, directeur kwaliteit bij het staalconcern. Het was een inspirerend gesprek over digitalisering. De afgelopen vijf jaar heeft Tata in IJmuiden tal van verbeteringen aangebracht in de processen. Te danken aan de analyse van data. Door de duizelingwekkende ontwikkelingen op het gebied van rekencapaciteit, geheugen en snelheid van computers zijn analyses veel sneller uit te voeren. Dat levert meer bruikbare informatie op. Op het gebied van kwaliteit, efficiëntie, maar ook op het gebied van uitstoot.

Op het gebied van advanced analytics loopt Tata IJmuiden voorop in Nederland, Europa en misschien wel de wereld. Trots vertelt Denys dat gerenommeerde bedrijven in IJmuiden op bezoek komen om te kijken hoe Tata dat doet. Ze zijn van harte welkom. Behalve dan de concurrenten. Maar dat is logisch. Inmiddels lopen in IJmuiden meer dan tweehonderd data-analisten rond, die continu bezig zijn om de processen te verbeteren.

Ik probeer me voor te stellen hoe die mensen zich voelen als Tata negatief in het nieuws komt. Overdag hebben ze het idee dat ze met positieve ontwikkelingen bezig zijn. ’s Avonds zien ze op het journaal dat het allemaal niet genoeg is. En als burger begrijpen ze dat ook nog.

Het is uiteraard goed dat we – als samenleving – steeds minder verstoring accepteren van onze omgeving en met name onze gezondheid. Tegelijkertijd moet niet het beeld ontstaan dat er in de industrie mensen werken die met een kwade inborst alleen maar op eigen gewin uit zijn. Dat is namelijk niet zo. Bovendien maakt de industrie waardevolle producten die we allemaal in ons dagelijks leven gebruiken. Er is hier geen oorlog tussen goed en kwaad. Iedere consument is onderdeel van het systeem.

Politici moeten ook niet hun eigen straatje schoonvegen met dreigementen over sluiting van Tata in IJmuiden. Gemakkelijke spierballentaal. Want, wat dan? Het is veel beter om naar echte oplossingen te zoeken. Hoe kan de uitstoot van schadelijke stoffen zo snel mogelijk worden gereduceerd? Samen. En dan komt het juist goed uit dat Tata IJmuiden een heel bataljon aan data-analisten ter beschikking heeft.

Vijf jaar geleden startte Mark Denys bij Tata Steel IJmuiden samen met een collega een pilot project op het gebied van data-analyse, oftewel advanced analytics. Inmiddels heeft het programma vele miljoenen euro’s aan met name procesverbeteringen opgeleverd. En er lopen in de staalfabrieken meer dan tweehonderd gespecialiseerde data-analisten rond. ‘We zijn op het moment hard op weg naar een volledige digital twin van Tata Steel in IJmuiden.’

Praat met Mark Denys, directeur kwaliteit bij Tata Steel Europe, over digitalisering van de industrie en je krijgt een zee aan interessante mogelijkheden. Want er kan zo veel meer sinds computers steeds meer geheugen krijgen en processoren veel goedkoper en sneller worden bovendien. Vergeet ook niet de groeiende mogelijkheden van internet. En wat te denken van de opkomst van cloud-computers. Denys: ‘Alleen al internet is 100.000 keer sneller dan dertig jaar geleden en chips 10.000 keer goedkoper.’

Digitalisering heeft de laatste jaren door de haast onbegrensde mogelijkheden een heel andere dimensie gekregen. Denys: ‘Automatiseren en digitaliseren doen we natuurlijk al veel langer. In 1961 waren we een van de eerste bedrijven in Nederland met een computer. Die gebruikten we toentertijd voor onze productieplanning. Inmiddels is de procesbesturing van onze fabrieken verregaand geautomatiseerd. Wat is dan nieuw, zou je kunnen vragen. Maar we gaan nu met de enorme mogelijkheden echt een heel andere fase in.’

‘We zijn op het moment hard op weg naar een volledige digital twin van Tata Steel in IJmuiden.’

Mark Denys, directeur kwaliteit Tata Steel Europe

Digital twin

De productie van plaatstaal bij Tata is daarvan een voorbeeld. Om van het staal dat als dikke plakken uit de gieterij komt, dunne platen te maken zijn tal van productiestappen nodig. Meerdere malen gaat het staal door walsen heen en ondergaat het andere bewerkingen, zoals coaten. Denys: ‘De volledige route van plakken naar dunne platen duurt al gauw zes weken. Per seconde kan er iets fout gaan, wat de kwaliteit van het staal kan beïnvloeden.’ Dat maakte het ondoenlijk om het proces continu te bewaken. ‘Voorheen ontdekten we het vaak pas weken later als er een verstoring was geweest die een afwijkend oppervlak veroorzaakte in het eindproduct.’

Tata Steel produceert in IJmuiden een grote variatie aan staalproducten met verschillende eigenschappen. Denk aan combinaties van lasbaarheid en buigzaamheid; wat de klant maar nodig heeft. ‘Om een goede analyse te maken van één eigenschap van een product, hadden we in het verleden zes weken nodig’, vertelt Denys. ‘In totaal kostte het zes maanden om een verbetering van een product door te voeren. Met de komst van advanced analytics kon die analyse in een paar minuten. En niet alleen voor één eigenschap, maar voor alle eigenschappen tegelijk. Inmiddels kunnen we in een minuut alle eigenschappen van al onze producten analyseren. We zijn op het moment hard op weg naar een volledige digital twin van Tata Steel in IJmuiden.’

Dialoog

De voorheen tijdrovende data-analyse is daardoor niet meer de zwakste schakel bij productverbetering, stelt hij. ‘De bottleneck is nu de snelheid waarmee we veranderingen in de fabriek kunnen doorvoeren. Dat blijft mensenwerk. En daarbij gaat het niet om de acceptatie van de nieuwe inzichten. Het “not invented here syndrome” leeft hier echt niet. Te meer omdat onze technologen in de fabriek zelf bij de totstandkoming van de data-analyse betrokken zijn.’

Het is niet zo dat computers met panklare oplossingen komen. Het is een interactief proces waarbij mensen de resultaten interpreteren. ‘Het is ook mensenwerk om complexe algoritmes te vereenvoudigen. Zeg maar, van honderden variabelen terug naar tien. Die simpele algoritmes worden dan in de software voor procesbesturing of productie scheduling opgenomen.’ Vaak werken de eenvoudigste modellen het best. ‘Laatst hadden we een verbluffend simpel algoritme gevonden. Haast te mooi om waar te zijn, maar het werkte.’

Inmiddels lopen er meer dan tweehonderd data-analisten rond bij Tata Steel in IJmuiden en een nog grotere groep heeft kennisgemaakt met de basisbegrippen. ‘Zelfs mensen uit het senior management hebben een awareness-cursus gevolgd, waaronder de CEO van Tata Steel Europe. Ook om te onderstrepen dat de mens een doorslaggevende factor blijft.’ Doordat een grote groep medewerkers op verschillende niveaus begrijpt hoe bijvoorbeeld algoritmes werken, blijft daar een dialoog over mogelijk en kunnen veel mensen meedenken over mogelijke verbeteringen.

Minder spannend

Sinds 2016 heeft Tata met dat doel een grote schare mensen opgeleid. Zelf. ‘We hebben inderdaad bijna alle data scientists binnen de Tata Steel Academy opgeleid. Het is namelijk ondoenlijk om data-analisten te vinden die verstand hebben van metallurgie. Het is veel gemakkelijker om metallurgen kennis bij te brengen op het gebied van data-analyse!’ Het geeft ook meteen aan dat technische expertise van doorslaggevend belang is om de juiste analyses te maken en vereenvoudigde modellen op te stellen.

Dat is ook een groepsproces. De analyse van de data en het bedenken van verbeteringen gebeurt in groepen met verschillende rollen. ‘We willen op een agile manier van elkaar leren. Door continue dialoog en discussie ontstaat kennis. Ons inzicht wordt vergroot als we samen op zoek gaan naar verklaringen. Echt, de menselijke factor blijft extreem belangrijk. Helemaal in de complexe omgeving van fabrieken. Misschien dat data-analyse bij een verzekeraar of online winkelbedrijf minder spannend is.’

Piepje

Denys is trots op wat er allemaal al is bereikt. Zo heeft advanced analytics Tata Steel in IJmuiden al vele miljoenen aan besparingen opgeleverd. Uiteraard was dat niet kosteloos. ‘Vanaf het begin was de doelstelling dat de opbrengsten binnen één jaar minstens het dubbele waren van de kosten. Dat is ons ruimschoots gelukt.’

Door de intensieve inzet van data-analyse kon het bedrijf efficiëntieslagen maken op het gebied van energie en grondstoffen. En daardoor kon het ook emissies reduceren. ‘We gebruiken enorme hoeveelheden grondstoffen. Daardoor kan een kleine verbetering veel impact hebben.’ Ook op het vlak van kwaliteit, de huidige verantwoordelijkheid van Denys, werden meerdere stappen gezet.

Hij heeft ook nog wel wat concrete wensen. Bijvoorbeeld op het gebied van slimme sensoren. ‘We kunnen weer een enorme stap maken als we voor minder dan tien euro een sensor eigen intelligentie kunnen geven. Die kunnen dan zelf constateren dat er een verstoring optreedt en bijvoorbeeld een piepje geven. Zodat ook direct kan worden ingegrepen.’

‘Het is ondoenlijk om data-analisten te vinden die verstand hebben van metallurgie.’

Mark Denys, directeur kwaliteit Tata Steel Europe

Fieldlab

Sinds een jaar is er ook meer focus op smart maintenance gekomen. ‘Niet eerder helaas, hoewel juist op het vlak van slim onderhoud wel veel is gepubliceerd. Bij Tata Steel zagen we echter veel aantrekkelijkere business cases op andere vlakken.’ Dat heeft volgens Denys te maken met schaalbaarheid. Eén pomp, klep of afsluiter voorzien van een eigen intelligentie heeft weinig impact op de schaal van de staalindustrie. ‘Voor Tata Steel moeten we op zoek naar een algemener platform van algoritmes waarmee we in een keer een grote klap kunnen maken. Minder op het niveau van installatie-onderdelen, maar meer gericht op hele fabrieken.’

Meer focus op onderhoud valt ook samen met de start van het Fieldlab Smart Maintenance in IJmuiden, een initiatief van Techport. Het fieldlab, dat nu 1,5 jaar loopt, heeft tot doel “om het onderhoud 100 procent voorspelbaar te maken en het productieproces zo in te richten dat er tegen zo laag mogelijke kosten en zo min mogelijk energieverbruik zo veel als mogelijk wordt geproduceerd.”

Techport, met Denys als voorzitter, is een netwerk van meer dan zestig scholen, bedrijven en overheden in de metropoolregio Amsterdam met de IJmond als kern. De partners werken samen aan een gezonde arbeidsmarkt, een actueel en uitdagend opleidingsaanbod en aan voldoende talent. Uiteindelijk draait het binnen dit netwerk ook weer om de combinatie tussen mens en techniek.

iPad

Juist de brug slaan tussen industrie en onderwijs lijkt belangrijker dan ooit. Denys kent de veelgehoorde kritiek dat het onderwijs met zijn aanbod vaak niet aansluit op wat de industrie in de toekomst nodig heeft. Hij weigert echter mee te huilen met de wolven. ‘Wij weten ook niet precies welke kant het op gaat en wat er over tien jaar nodig is. Ontwikkelingen kunnen heel snel gaan. Neem bijvoorbeeld een iPad, die bestaat ook nog geen tien jaar! De oplossing ligt in een betere samenwerking tussen bedrijven en het onderwijs. Met ons Techport-netwerk zetten we hier sterk op in.’

iMaintain Techport

Mark Denys is een van de gasten tijdens iMaintain Techport op donderdag 7 oktober bij Tata Steel in Velsen. Als alle seinen op groen staan, is het evenement zowel fysiek als online te volgen. Thema is Smart Transition. Op het podium onder anderen ook: Marinus Tabak (RWE), Mark Haarman (Mainnovation), Olof van der Gaag (NVDE) en Daisy Beelen (Nova College). Inschrijven kan via www.imaintain.info.

De ontmanteling van de kolencentrale van EPZ in Borssele is in volle gang. Met een klein aantal medewerkers wordt de centrale stukje bij beetje met de grond gelijkgemaakt. Een uitdagende klus voor de sloper die op een klein terrein moet werken, direct naast een kerncentrale.

Nog maar twee gebouwen staan overeind: het ketelhuis en de machinehal met daarin turbines, generatoren en transformatoren. Eerder al sneuvelden onder meer een paar blikvangers in het landschap van Zeeland. Zo is de 170 meter hoge schoorsteen, tot vorig jaar het hoogste punt van de provincie, van boven naar beneden ‘afgeknabbeld’ met een flinke hydraulische betoncrusher. En de kenmerkende kolenbandbrug is in delen naar een sloopterrein vervoerd. Eind volgend jaar moet er alleen nog maar een groene weide over zijn.Vanuit milieuoverwegingen moest de kolencentrale van EPZ in Borssele in 2015 sluiten. Toen dat bekend werd, kwamen er volgens plantmanager Martin Oosterveld allerlei vragen om de centrale te demonteren en vervolgens ergens anders weer op te bouwen. ‘We hebben die vragen voorgelegd aan de aandeelhouders. Die hebben toen heel expliciet gezegd dat de centrale moet worden gesloopt. Anders verplaats je het probleem.’

Sloopgereed

Oosterveld werkt al sinds de start van de kolencentrale in Borssele en na de ontmanteling gaat hij met vervroegd pensioen, tenzij er nog iets anders leuks op zijn pad komt. ‘Het is alsof hij voor mij is gebouwd.’ Van de 115 mensen die EPZ in 2015 nog in dienst had, zijn er naast Oosterveld nog maar vijf over. Ook allemaal zestigers. Twee collega’s zijn inmiddels met pensioen maar werken nog in deeltijd. De anderen moeten aan het eind van dit project laten weten of ze nog willen blijven als er werk is, kiezen voor een baan buiten EPZ of met vervroegd pensioen gaan.

Toen de kolencentrale uit bedrijf werd genomen, heeft EPZ eerst de tijd genomen om de ontmanteling voor te bereiden. De installatie is sloopgereed gemaakt. Olie en andere chemicaliën in de proces- en hulpsystemen zijn afgevoerd. Ook is de installatie zoveel mogelijk gereinigd.

Daarnaast ging veel aandacht uit naar het ontvlechten en loskoppelen van de infrastructuur rond de kolencentrale. Zowel de kolencentrale als de kerncentrale maakten gebruik van een aantal hulpsystemen die op het terrein van de kolencentrale waren geplaatst zoals water, riool en elektra.

Niks meer waard

De aannemerscombinatie Schotte/Meuva helpt met de verdere ontmanteling. Schotte sloopte eerder al de kolenvergassercentrale in Limburg. In 2019 begon de combinatie aan de centrale in Zeeland. ‘Het is wel eens raar als wij komen’, vertelt hoofduitvoerder Ad Vermeulen. ‘Mensen hebben duizenden uren doorgebracht om zo’n fabriek netjes te houden. We hebben hier in de kolencentrale bijvoorbeeld een elektroman lopen, die heel erg begaan is met de installatie. En dan knippen wij een turbine of elektromotor kapot. Hij zit daar dan naar te kijken en zegt: ‘Weet je wel wat dat waard is?’. Ja, niks meer. Mensen vragen ons wel vaker of we weten wat we weggooien. Maar voor ons worden die materialen weer grondstoffen.’

Gebouwen als buffer

Het was voor de slopers best wel een klein gebied om in te werken, vertelt Vermeulen. ‘We hebben een route uit moeten stippelen. Wat we eerst gingen slopen zodat we materialen konden afvoeren en bij een volgend stuk konden komen. Als we op het ene stuk slopen, kunnen we een ander gedeelte voorbereiden op ontmanteling. Denk daarbij aan asbestsanering en het verwijderen van andere gevaarlijke stoffen.’

‘Mensen hebben duizenden uren doorgebracht om zo’n fabriek netjes te houden.’

Ad Vermeulen, hoofduitvoerder Schotte/Meuva

Door gebouwen zo lang mogelijk te laten staan en eerst alles eruit te slopen, vermijden de slopers zoveel mogelijk geluid- en stofoverlast. Vermeulen: ‘Vervolgens halen we de hoogtes weg en verkleinen we alles. Uiteindelijk komen we dan bij de fundaties uit. Het is een heel doordacht systeem om op te kunnen schuiven.’

De 170 meter hoge schoorsteen, tot vorig jaar het hoogste punt van de provincie Zeeland, is van boven naar beneden ‘afgeknabbeld’ met een hydraulische betoncrusher.

‘We werken eigenlijk naar de kerncentrale toe’, vult Oosterveld aan. ‘De gebouwen die nu nog staan, hebben we de hele tijd mooi als buffer gehad. Sowieso moet alles veilig, maar er mag ook geen hinder ontstaan richting de kerncentrale. Een aantal hulpsystemen staan maar een paar meter van onze gebouwen af. Dus je moet afspraken maken over de bereikbaarheid daarvan. Ook staat er een kantoorgebouw deels tussen de te slopen gebouwen. In sommige situaties moeten de medewerkers uit de ondersteunende afdelingen van de kerncentrale daarom ergens anders werken.’

Radioactiviteit

Daarnaast was ook het verwijderen van radioactieve besmetting een uitdaging. Door de verbranding van steenkool en het gebruik van ongebluste kalk zijn er op twee plaatsen in de installatie natuurlijke radioactieve stoffen achtergebleven. ‘In kolen zit een toefje radioactiviteit’, legt Oosterveld uit. In het proces werden de kolen fijn vermalen en de vuurhaard ingeblazen van wel 1.300 tot 1.500 graden Celsius. De onverbrande deeltjes worden dan vloeibaar en nemen de radioactieve deeltjes op en hechten zich op de wand van de vuurhaard.’

Het team van Vermeulen moest externe specialisten erbij vragen om te helpen bij het saneren van de vuurhaard met radioactiviteit. Uiteindelijk is er een hele tent omheen gebouwd. Toezichthouder ANVS (Authoriteit Nucleaire Veiligheid en Stralingsbescherming) zag erop toe dat het werk goed werd uitgevoerd. In delen is de vuurhaard naar een aparte locatie gebracht waar met staalstralen de radioactieve laag is verwijderd. Daarna kon het staal pas worden afgevoerd naar de hoogovens. Vermeulen: ‘Dat was een behoorlijke uitdaging. Van vijfhonderd ton vervuild materiaal zijn we naar misschien nog geen twee ton gegaan. Het kost heel veel inspanning, maar hoort bij het proces.’ Wat niet helemaal vrij kon worden gemaakt van radioactieve besmetting is naar een speciale stort gebracht.

Twee kerncentrales

Eind volgend jaar is de ontmanteling klaar. Op een deel van het voormalig kolenpark is al een zonnepark gebouwd van 21 megawatt. Een ander gedeelte van het terrein is overgedragen aan het havenschap en daar heeft een grondstoffenbedrijf een uitbreiding op gedaan. EPZ wil op de rest van de ruimte twee kerncentrales bouwen, maar zover is het nog niet.

Historie kolencentrale

1969: Naast de geplande kerncentrale verrijst ook een op olie en gas gestookte elektriciteitscentrale.

1971: De bouw van een tweede olie- en gasgestookte centrale start.

1974: De oliecrisis maakt duidelijk dat olie voor elektriciteits­opwekking geen blijvende keuze kan zijn.

1983: Na tien jaar olie te hebben gestookt, stapt de exploitant (toen PZEM) over op kolenstook. Er komt een grote ombouw-­operatie op gang.

1987: De kolencentrale wordt in gebruik genomen.

Jaren 90: De impact van de kolencentrale op het milieu is steeds meer een issue.

1998: Start met bijstook van biomassa.

2014: De Nederlandse politiek wil kolencentrales sluiten. Ombouw naar een volledige biomassacentrale blijkt niet haalbaar.

2015: De centrale wordt een maand eerder dan gepland uit bedrijf genomen na enkele ernstige bedrijfsongevallen, waarvan één dodelijk ongeval.

25 tot 50 man

‘Met hoeveel mensen denk je dat we hier werken?’, vraagt hoofduitvoerder Ad Vermeulen. Hij moet lachen bij de gok van tweehonderd mensen van de redacteur, die haar gok baseert op de enorme aantallen extra medewerkers die bij een onderhoudsstop aanwezig zijn. ‘We werken met 25 tot 50 mensen. Bij een onderhoudsstop ligt alles stil en wordt er gewerkt aan installaties, worden ze schoongemaakt en zijn er veel inspecties.’

Het aantal medewerkers is weinig, omdat er nooit boven of onder elkaar kan worden gewerkt. ‘We breken van boven naar beneden af of andersom. Er is altijd gevaar dat iemand wordt geraakt. We doen veel zwaar hijswerk. Overal waar we hijsen moeten we het gebied afzetten. We werken steeds in kleine teams. Daarom proberen we wel steeds in andere zones bezig te zijn met anderen en daar voorbereidende werkzaamheden te doen. Veiligheid garanderen is superbelangrijk.’

Daarbij maken de slopers gebruik van veel machines die spullen klein kunnen knippen en stukken kunnen sorteren. ‘We proberen een groot deel machinaal te doen. Dan hoeven er geen mensen tussen te lopen, wat weer minder risico betekent.

Het scheiden van twee vloeistoffen met een dicht bij elkaar liggend kookpunt, kan een behoorlijke uitdaging zijn. Voor verticale scheidingskolommen dan. De RevSep-technologie van John Gommers legt de scheidingskolom echter op zijn kant en krijgt daar een zeer energie-efficiënte scheiding voor terug.

Soms zou je bijna vergeten dat de chemische industrie is gebaseerd op de klassieke kunst van het scheiden, oftewel scheikunde. Wie naar het energieverbruik van deze scheidingsprocessen kijkt, kan ze echter niet over het hoofd zien. Zo’n veertig procent van de energie die chemische fabrieken gebruiken, gaat namelijk naar destillatiekolommen die mengsels verwarmen om de individuele producten te kunnen scheiden en verwerken. Helaas werken die nog niet zo efficiënt dat alle energie daadwerkelijk wordt gebruikt voor het scheidingsproces. Sterker nog, de thermodynamische efficiëntie van een gemiddeld systeem komt niet verder dan tien tot twaalf procent. Het fysieke ontwerp zorgt er namelijk voor dat veel warmte direct na de condensatie van de lichtste fractie de lucht in gaat.Dit gegeven zat John Gommers al een tijdje dwars. De voormalig Dow-ingenieur ontwierp in zijn werkzame leven heel wat installaties die vandaag de dag nog steeds draaien. Maar in zijn achterhoofd wist hij dat horizontale separatie mogelijk moest zijn. ‘De voordelen van een dergelijke configuratie zijn legio’, zegt Gommers. ‘Met name doordat condensatie van het lichtste medium in een indirecte tegenstroom de warmte voor een groot deel terugwint.’

Damprecompressie

Gommers heeft schriften volstaan met berekeningen, schetsen en uitwerkingen van de horizontale scheider die officieel de RevSep heet, een afkorting van reversible separation. Om zijn berekeningen te staven en de ontwikkeling verder te brengen, nam hij Anton Kiss in vertrouwen. Ook Kiss heeft een lang trackrecord achter zijn naam van waardevolle innovaties bij zijn voormalig werkgever AkzoNobel. Sinds vorig jaar is Kiss hoogleraar Process Systems Engineering bij de afdelingen Biotechnologie en Chemische Technologie van de TU Delft. ‘Ik publiceerde in het verleden al artikelen over potentiële verbeteringen in destillatieprocessen’, zegt Kiss. ‘De lage energie-efficiency was lange tijd blijkbaar geen issue. Inmiddels is de focus bij bedrijven wel verschoven naar energie-efficiency. Zeker nu de industrie steeds meer wordt belast voor zijn CO2-uitstoot. Het mooie van RevSep is dat het benodigde temperatuurverschil zo klein is dat bijvoorbeeld damprecompressie met behulp van groene stroom een optie is. Ook het gebruik van laagwaardige restwarmte uit andere processen is een mogelijkheid.’

Drie keer efficiënter

De energie- en grondstoffentransitie versterkt ook op een ander vlak de aandacht voor scheidingstechnologie, denkt Kiss. ‘Als de industrie overstapt op biologische grondstoffen, krijgt ze daar ook een grote hoeveelheid water en andere stoffen bij. Het is zonde als je aan de ene kant CO2-uitstoot vermijdt, terwijl je met een inefficiënt scheidingproces alsnog veel energie verspilt.’

‘Het mooie van RevSep is dat het benodigde temperatuurverschil zo klein is dat bijvoorbeeld damprecompressie met behulp van groene stroom een optie is’

Anton Kiss, hoogleraar TU Delft

Gommers berekende dat de technologie in theorie minstens drie keer efficiënter is dan de conventionele destillatiesystemen. ‘Wel moeten bedrijven rekening houden met een iets hogere kapitaalinvestering’, zegt Gommers. ‘Maar die hogere kosten verdien je ruimschoots terug in de operationele fase. Niet alleen door de energiebesparing, maar ook doordat je zuiverdere producten krijgt. De technologie is met name heel interessant voor moeilijk te scheiden vloeistoffen waarvan het kookpunt dicht bij elkaar ligt. Dat is bijvoorbeeld het geval bij ethylbenzeen en paraxyleen. Ethylbenzeen kookt bij een temperatuur van 136 graden Celsius en paraxyleen bij 138 graden Celsius. Dankzij het ontwerp van RevSep zijn deze stromen veel eenvoudiger te scheiden dan in een verticale destillatiekolom. Juist bij dit soort toepassingen kan de energiebesparing oplopen tot zelfs negentig procent.’

Opschaling

Nu alle berekeningen zijn gemaakt en bijna zijn geverifieerd in het laboratorium, willen Gommers en Kiss snel opschalen naar de volgende stap. Daarvoor willen ze een werkend systeem bouwen van ongeveer drie meter lang en twee meter hoog. ‘Ik verwacht geen fundamentele problemen’, zegt Gommers. ‘Maar we willen toch een aantal uitdagingen in het ontwerp in de praktijk beproeven en oplossingsrichtingen uitwerken. Daarvoor hebben we financiële steun nodig van de industrie, de overheid of liever nog beide. De impact van deze nieuwe scheidingstechnologie kan het energieverbruik van de chemische industrie significant terugdringen. Nu is het zaak zo snel mogelijk een werkend model te kunnen presenteren zodat we ook de praktische inpassing in bestaande systemen kunnen testen.’

RevSep

RevSep-technologie maakt een omkeerbare scheiding mogelijk. De configuratie bestaat uit een gesloten thermische cyclus, met een warm en een koud uiteinde. Het koude gedeelte van de cyclus vindt plaats in het bovenste gedeelte van de horizontale kolom, terwijl het warme gedeelte in het onderste gedeelte plaatsvindt. Een pakkingsectie tussen het onderste en het bovenste gedeelte verbetert de scheiding. Een binair mengsel (vloeistof) wordt toegevoerd in de onderste sectie waarna totale reflux mogelijk is. Verdamping in de onderste sectie wordt gevolgd door condensatie in de bovenste sectie, hetgeen geleidelijk leidt tot een dynamisch evenwicht van de zware kern component aan het hete eind en de lichte kern component aan het koude eind. Een kleine energielift aan beide uiteinden is voldoende om een dynamische energie­balans te handhaven en het volgende mengsel te scheiden.

Eind dit jaar wil Gidara Energy beginnen met de bouw van een fabriek die niet-recyclebaar afval omzet in methanol. Hoewel dit concept als vernieuwend klinkt, gaat het vooral om een slimme combinatie van bewezen technologieën en best beschikbare technieken. Het project is dan ook niet afhankelijk van subsidies, de businesscase klopt. Gidara Energy steekt er 250 miljoen euro in.

Vergeleken met de fabrieken van klassieke methanol­producenten is de eerste fabriek van Gidara Energy maar een kleintje. Zo heeft BioMCN in Delfzijl twee fabrieken staan die ieder zo’n 450 kiloton methanol per jaar kunnen produceren. Die van Gidara krijgt een capaciteit van 87,5 kiloton per jaar.

Het grote verschil zit ’m in de grondstoffen. Terwijl de klassieke producenten hun methanol voor een groot deel van aardgas maken, gaat Gidara Energy niet-recyclebaar afval omzetten in groene biomethanol. De directe aanvoer van afval zonder lang transport van dat afval is de beperkende factor voor de capaciteit. In de renewables markt is een jaarlijkse productie van 87,5 kiloton daarom wel een heel behoorlijk volume. Vergelijkbaar overigens met de hoeveelheid biomethanol die BioMCN in Delfzijl produceert.

Drie bouwblokken

Gidara Energy is een joint venture van technologieleverancier en projectontwikkelaar G.I.Dynamics en investeringsmaatschappij ARA Partners. In 2019 namen zij de complete technologie met patent en simulatiedata om afval te vergassen tot syngas over van ThyssenKrupp. Het team van Gidara heeft de technologie daarna een flinke upgrade gegeven, zodat deze voldoet aan de huidige industriële standaarden en milieu-eisen.

Het plan is nu om in Amsterdam een productiefaciliteit te bouwen die grofweg uit drie productie-units bestaat. Allereerst is er de vergassingsunit die ruw syngas produceert. In de tweede unit wordt het ruwe syngas gewassen en opgewerkt tot schoon syngas. Daarvoor werkt het bedrijf samen met Linde. En de derde unit zet het syngas om in methanol. Deze technologie komt van Casale, dat al meer van dit soort kleinere units heeft gebouwd.

Gidara Energy heeft gekozen voor robuuste technologie die al op grotere schaal bewezen is en daardoor vrij eenvoudig inzetbaar.

De drie blokken hebben elk hun eigen engineeringpakket, van Gidara, Linde en Casale. En daarnaast zijn er natuurlijk nog de utilities. Het Spaanse Técnicas Reunidas knoopt dit allemaal aan elkaar en ontwikkelt het geïntegreerde front-end engineering design van de fabriek. In het vierde kwartaal van dit jaar moet de FEED klaar zijn. Gidara wil dan een final investment beslissing nemen om daarna de detail engineering en constructiefase in te gaan.

De EPC-fase duurt naar verwachting twee jaar. In het vierde kwartaal van 2023 volgt dan de commissioning en start-up van de fabriek, waarna de fabriek waarschijnlijk ergens in het eerste kwartaal van 2024 volledig draait. De benodigde aanvragen voor de vergunningen zijn allemaal al voor de zomer ingediend.

Robuuste technologie

Gidara Energy heeft gekozen voor robuuste technologie die al op grotere schaal bewezen is en daardoor vrij eenvoudig inzetbaar. Zo heeft het bedrijf de documentatie van een fabriek in het Duitse Berrenrath als basis genomen voor de fabriek in Amsterdam. Deze fabriek produceerde vanaf 1986 meer dan tien jaar lang vanuit allerlei grondstoffen – waaronder niet-recyclebaar afval – methanol. De capaciteit was vergelijkbaar, zo’n 90 kiloton per jaar, en de beschikbaarheid van de fabriek was gemiddeld 91 procent. Kortom, de technologie heeft zich op dezelfde schaal bewezen, de fabriek heeft goed gedraaid op dezelfde grondstoffen als nu gepland en heeft ook methanol geproduceerd. Het ontwerp had alleen wel een moderniseringsslag plus aanpassing aan de verhoogde milieu-eisen nodig.

Als alles volgens planning verloopt, kan de fabriek in het eerste kwartaal van 2024 volledig draaien. De fabriek in Amsterdam krijgt een capaciteit van 87,5 kiloton per jaar.

De keuze voor de configuratie van de drie productie-units is ook bewust gemaakt. Het bedrijf kan niet alleen het volledige Amsterdamse project kopiëren naar andere locaties, maar ook voor een ander eindproduct kiezen. Jetfuel bijvoorbeeld. De module voor de methanolproductie wordt dan vervangen door een unit voor de productie van jetfuel. Opnieuw een integratie van de drie blokken is natuurlijk wel noodzakelijk, maar een groot deel van de engineering is dan al bekend.

Enkel molecuul

Hoewel de productie van jetfuel op termijn zeker een interessante optie is voor Gidara Energy, gelooft het bedrijf op dit moment vooral in de methanol. Niet alleen is de technologie voor de productie van biomethanol al ruimschoots bewezen, er is ook gewoonweg veel vraag naar. En hoewel biomethanol al volop wordt bijgemengd in transportbrandstoffen, is er nog maar weinig van op de markt dat zich kwalificeert als geavanceerde methanol. Dit betekent dat het is gemaakt uit afval en residuen.

De Europese Renewable Energy Directive II streeft naar het bijmengen van 3,5 procent geavanceerde biobrandstoffen tegen 2030. Op basis van die eisen zouden er wel meer dan tachtig fabrieken naar Amsterdam’s model in Europa nodig zijn om aan deze vraag te voldoen. Bovendien is ook de scheepvaart geïnteresseerd in methanol als transportbrandstof. Zo wil Maersk al in 2023 met een dual fuel schip deels op biomethanol gaan varen en vanaf 2024 ook met de eerste van acht onlangs bestelde zeeschepen.

Daarnaast speelt Gidara Energy in op een wat verdere toekomst. Mocht de chemische industrie extra regelgeving voor vergroening opgelegd krijgen, dan is biomethanol een ideale grondstof. In tegenstelling tot bijvoorbeeld jetfuel. Dit is een mix van diverse moleculen waardoor het vrijwel alleen inzetbaar is voor één markt. Methanol is een enkel molecuul en juist daardoor veel flexibeler in verschillende markten af te zetten.

Businesscase

De ambities van Gidara Energy reiken hoog. Tachtig fabrieken in Europa is misschien wat veel, maar het is wel de bedoeling om meerdere fabrieken te bouwen. Het uitgeven van licenties is niet aan de orde, het bedrijf wil (mede)eigenaar zijn. Het wil daarvoor ook operationele bedrijven opzetten om daadwerkelijk die fabrieken te laten draaien.

Zoals gezegd komt de allereerste fabriek in Amsterdam te staan. En het vertrouwen in het project is groot. De businesscase klopt, het project is niet afhankelijk van subsidies. Voor de aanvoer van grondstoffen werkt Gidara Energy samen met afvalverwerker PARO. Dit Amsterdamse bedrijf levert het niet-recyclebare afval, zo’n 175 kiloton afval per jaar. In een pelletizing-faciliteit wordt het afval omgezet in pellets als grondstof voor de vergassingsunit. Het geproduceerde methanol gaat naar BP, voor onder andere bijmenging in transportbrandstoffen.

Linde speelt een dubbele rol in het project. Niet alleen is het bedrijf partner voor het wassen van het syngas, ook regelt Linde de verwaarding van de CO2 die in het vergassingsproces ontstaat. Dit wordt afgevangen en gewassen, waarna het gas via OCAP – een dochteronderneming van Linde – naar de glastuinbouw gaat. Een andere grote reststroom is het bodemproduct. Dit gaat terug naar PARO en komt uiteindelijk als vulmiddel terecht in cement.

Helemaal honderd procent circulair is het proces niet, maar Gidara Energy heeft wel gestreefd naar een zo hoog mogelijk percentage circulariteit. Het bedrijf hergebruikt zijn proceswater maximaal en ook de restwarmte die vooral ontstaat bij het koelen van het synthesegas, gaat weer terug het proces in. De fabriek is zo ontworpen dat deze stromen zoveel mogelijk binnen blijven.

Voorbewerking

Een enigszins vergelijkbaar project als dat van Gidara Energy is dat van onder andere Enerkem in Rotterdam. Ook dit bedrijf wil – in een consortium met onder andere Shell en Air Liquide – een vergassingsinstallatie bouwen die niet-recyclebaar afval omzet in synthesegas. Oorspronkelijk was het plan om daaruit vervolgens methanol te produceren, maar inmiddels hebben de partners gekozen voor de productie van jetfuel.

In de Canadese stad Edmonton heeft Enerkem al een soortgelijke vergasser staan. Deze heeft sinds de opstart zo’n tien jaar geleden al veel obstakels moeten overwinnen, waaronder problemen met de heterogene samenstelling van de feedstock. De samenstelling van afval kan namelijk enorm variëren en daar was de vergasser niet voldoende op voorbereid. In Edmonton ligt de voorbewerking van het afval overigens grotendeels in handen van de stad. In Rotterdam wil Enerkem dit absoluut zelf gaan doen.

Gidara Energy heeft ook dit deel van het proces grondig onderzocht. Het heeft de samenstelling van veel verschillende soorten afvalstromen van PARO bekeken. En vervolgens de bandbreedte waarbinnen de vergasser en met name de gaszuivering na de vergasser kan werken, vergeleken met de specificaties van dit afval. Uit het onderzoek bleek dat een juiste voorbewerking nog essentieel was. Het vocht gaat er voor een deel uit, en de consistentie en dichtheid nemen toe.

Om de feedstock vervolgens een consistente kwaliteit en een compacte warmtecapaciteit te geven, wordt het gepelletiseerd. Ook dit “blok” van voorsorteren, voorbewerken en pelletiseren is goed te kopiëren naar andere fabrieken. Mocht er een tweede fabriek elders in Nederland of in Europa komen te staan, dan weet Gidara Energy precies hoe de voorbewerking van het afval eruit moet zien en welke pelletiser geschikt is.

Daan Stam is consultant veiligheid in de procestechniek bij Bilfinger Tebodin. Als onafhankelijke adviseur helpt hij teams in fabrieken om erachter te komen waar ze de veiligheid nog kunnen verbeteren.

Wie doen er mee aan zo’n veiligheidstraject?

‘Tijdens een veiligheidstraject komen medewerkers een paar keer een halve tot hele dag bij elkaar om te vergaderen. Daar zitten operators en technologen met verschillende disciplines bij. Hierdoor zitten er mensen in het team met praktijkervaring en met theoretische kennis. Die combinatie is cruciaal. Het zijn mensen die elkaar tot dan toe soms nog niet zo lang hebben gesproken. Die moet ik tot elkaar zien te brengen.’

Hoe gaat het traject verder in zijn werk?

‘Om de veiligheid te verbeteren, is het belangrijk dat je begrijpt waar de risico’s zitten. Om dat te achterhalen, pluizen we de hele fabriek uit. Wat gebeurt er als drukken hoger worden of juist lager? Wat als temperaturen stijgen of dalen? Wat kan dat veroorzaken? Je moet scenario’s schrijven over wat er zou kunnen gebeuren en wat je doet om het te voorkomen. Ook kijken we wat een overheid oplegt qua veiligheid.’

‘Het vergaderen met elkaar is heel intensief omdat je diep de techniek in gaat en heel ver doordenkt op manieren die niet iedereen gewend is. Het is onderhandelen, discussies voeren, uitzoeken wie er gelijk heeft en gezichtspunten naar elkaar toe brengen.’

Wat maakt dit werk leuk?

‘Het is leuk om verschillende bedrijven te leren kennen, om te achterhalen wat er goed gaat en wat ze kunnen verbeteren. Ik vind het voornamelijk heel erg leuk om een team te begeleiden in een denkproces, buiten hun reguliere denkproces om. En dat ze daardoor tot nieuwe inzichten komen, zien dat ze toch nog iets missen en mogelijkheden gaan zien om de veiligheid te verbeteren.’

Wat is een uitdaging voor jou?

‘Soms jeukt het om oplossingen aan te dragen, maar daar is een sessie niet voor bedoeld. In de sessie moeten we alle risico’s identificeren. Het is heel verleidelijk om gelijk te bedenken hoe je problemen kunt oplossen. Daar moeten we onszelf in afkappen. Dat is niet het doel van zo’n studie. Dan ben je alleen nog maar daar mee bezig, terwijl dat in een veel kleiner groepje kan worden gedaan.’

Wat gebeurt er als jij klaar bent bij een bedrijf?

‘Alles uit de vergaderingen wordt genotuleerd. In die notities staan situaties die nog niet veilig zijn en waarvan het team vindt dat er extra maatregelen op moeten worden toegepast. Het bedrijf moet dan onderzoeken hoe het dat gaat doen. Misschien is er extra apparatuur nodig of een wijziging van procedures of moet het onderhoud beter worden gedaan. Na mijn kunstje is de veiligheid niet direct verbeterd. Daar moeten ze zelf nog mee aan de slag, met hulp van de nieuwe inzichten die ze hebben gekregen.’

Foto: G.C. Postma

Techniekhelden

De industrie wemelt van de techniekhelden die in de anonimiteit hun werk doen. Want hoe kunnen we de producten maken voor auto’s, smart phones of medicijnen zonder technici die de machines en installaties in conditie houden? De techniekheld mag wat ons betreft best eens op het podium worden gehesen. Ben of ken jij iemand in de procesindustrie of energiesector die enthousiast kan vertellen over zijn/haar beroep? Laat het ons weten via redactie@industrielinqs.nl.

Terwijl het spanningsveld tussen beschikbaarheid en betrouwbaarheid van elektriciteitslevering en economisch rendement van hun centrales oploopt, doen Engie, RWE en Uniper er alles aan om deze in topconditie te houden. Gelukkig ondersteunt vergaande automatisering ze in hun besluitvorming. Want het groeiende palet aan brandstoffen en duurzame energiebronnen maakt het asset management alleen maar complexer.
Het toenemende aandeel duurzaam vermogen in de energiemix zorgt voor steeds meer uitdagingen bij de traditionele kolen- en gascentrales. Want de centrales krijgen steeds meer een rol als leverancier van back up-vermogen. Die wisselende belasting heeft uiteraard ook zijn weerslag op de assets.Linus Wiersema is manager onderhoud bij Engie. Het Nederlandse portfolio van Engie strekt zich uit over het Friese Bergum, de Eemshaven en Lelystad. ‘Als je over asset management spreekt, speelt de leeftijd zeker een rol’, zegt Wiersema. ‘De vijf stoom- en gaseenheden in de Eemshaven dateren uit 1995 en 1998 terwijl de Maximacentrale (Lelystad, red.) in 2010 in bedrijf is genomen. Vaak zetten we zo’n nieuwere centrale eerder in omdat hij nu eenmaal efficiënter is, maar ook de units van de Eemscentrale draaien hun uren wel.’

Pieken en dalen

Engie draagt op twee manieren bij aan de transitie naar emissievrije elektriciteit. ‘Ten eerste beperken we onze eigen CO2-uitstoot zoveel mogelijk door het constant doorvoeren van efficiency-verbeteringen. Door vóór verbranding de CO2 van de waterstofmoleculen af te scheiden en op te slaan, voorkomen we emissies. En met redelijk eenvoudige aanpassingen is het al mogelijk om vijftien tot zeventien procent waterstof bij te mengen bij het H-gas. Dat wil overigens niet zeggen dat de productie van dat waterstof eenvoudig en goedkoop is.’

De tweede bijdrage aan de energietransitie is het leveren van zoveel mogelijk flexibiliteit. ‘Als er maar een wolk voor de zon schuift, heeft dat al gevolgen voor de stabiliteit van het net. Gascentrales lenen zich goed voor het snel opschakelen van vermogen zodat we die productieverstoringen snel kunnen opvangen. Toch moeten we wel rekening houden met de degradatiemodellen die daar het gevolg van zijn. Eenvoudig gezegd schrijft de leverancier van de gasturbines een revisie voor na een x-aantal draaiuren of zoveel keer starten en stoppen.’

Technisch streeft Engie naar zoveel mogelijk draaiuren omdat het daarmee de assets zo goed mogelijk benut. ‘De afgelopen jaren is de rol van grootschalige energieproductie echter verschoven van baseload-productie naar peakload of zelfs superpeak. Dit resulteert in veel minder draaiuren, en CO2-uitstoot, voor deze eenheden. Dat laatste is hartstikke goed en juist het doel, maar aan de andere kant produceren we dan wel in korte pieken. Soms starten we zelfs twee keer per dag. Deze trend zal alleen maar groeien als er meer zon en wind aan het systeem wordt toegevoegd. Dat vraagt ook om een andere onderhoudsfilosofie.’

Delicaat evenwicht

In de toekomst zal het aantal starten en stoppen de revisie-intervallen steeds meer gaan domineren. ‘We tornen niet aan de verplichte overhauls, al moeten we iedere keer weer overwegen of die investering is geoorloofd. We hebben een paar jaar geleden een aantal units in de mottenballen moeten leggen omdat de investering niet opwoog tegen de opbrengsten. Die tijden zijn veranderd, maar nog steeds blijft het een delicaat evenwicht tussen beschikbaarheid en betaalbaarheid van assets. De vraag wie betaalt voor het bieden van beschikbaarheid en stabiliteit wordt met de toename van het duurzaam vermogen steeds dringender. Als we alleen worden betaald per geleverde kilowattuur loopt de businesscase uit de pas met de marktvraag.’

RWE meet welke invloed de opgebouwde hitte bij snel opregelen heeft op de heaters en de drums, om dat vervolgens te vertalen naar de maintenance planning. (c) RWE

‘Nog steeds blijft het een delicaat evenwicht tussen beschikbaarheid en betaalbaarheid van de assets.’

Linus Wiersema, manager onderhoud Engie

Faalgedrag

Het onderhoud aan de turbine mag zijn voorgeschreven, de assets daaromheen zijn net zo belangrijk voor de betrouwbaarheid van de energielevering. Wiersema: ‘Als een unit moet bijspringen of opschakelen, moet je er wel zeker van zijn dat hij werkt. En dus besteden we meer tijd en geld aan het monitoren van met name de draaiende delen. Door meer inzicht in het faalgedrag lukt het ons steeds beter om uitval voor te zijn. Veel van onze pompen zijn redundant uitgevoerd, waardoor we ze preventief kunnen reviseren. Het voordeel van een groot internationaal bedrijf is dat we ondersteuning krijgen van een zeer kundig maintenance support centrum. Samen met onze collega’s hebben we al grote stappen gemaakt om data-analyses te maken van de pompen. We focussen ons met name op temperaturen en trillingen. Aan de hand van de pompcurves kunnen we al voorspellen wanneer de lagers moeten worden vervangen. Dat voorkomt niet alleen uitval, maar we hoeven daardoor ook minder reservedelen op voorraad te houden.’

IT en OT

RWE gebruikt al vrij lang kunstmatige intelligentie voor de besluitvorming rondom netbalancering. En ook de vertaling naar asset health monitoring wordt daarin meegenomen. Toch is verdergaande digitalisering wel een topic waar Marinus Tabak, hoofd centraal assetmanagement bij RWE, zich de komende jaren over zal buigen.

‘De toenemende complexiteit van het energiesysteem vraagt om verdergaande integratie van de operationele technologie en informatie en communicatietechnologie. RWE riep dan ook een aparte unit digital transformation in het leven die de operationele systemen koppelt aan de administratieve systemen in de kantooromgeving. Om competitief te blijven, moeten we de juiste assets kunnen inzetten tegen de laagste kosten. Het voordeel van een redelijk jonge kolencentrale zoals we die in de Eemshaven bedrijven, is dat hij is ontworpen om snel op te regelen. De keerzijde daarvan is dat je op zo’n moment meer stress krijgt in de materialen. We meten dan ook wat de sneller opgebouwde hitte voor invloed heeft op de heaters en de drums om dat vervolgens te vertalen naar de maintenance planning.’

RWE heeft een lighthouse project opgezet richting value based maintenance. ‘In de basis komt het erop neer alleen dát onderhoud uit te voeren dat waarde toevoegt voor het bedrijf. De volatiliteit van de duurzame energielevering zal de komende jaren alleen maar groter worden. Zo stond de Eemshavencentrale vorig jaar zomer nog uit, terwijl hij momenteel weer voluit staat te draaien. Je moet met je onderhoudsplanning kunnen meeveren en zoveel mogelijk uitstellen als de vraag hoog is terwijl je de noodzakelijke revisies uitvoert in stillere tijden.’

Coöperatieve systemen

Er zijn zoveel variabelen die de vraag- en het aanbod van stroom bepalen dat een mens dat niet meer kan overzien, meent Tabak. ‘Je moet dus gebruikmaken van kunstmatige intelligentie om de besluitvorming te ondersteunen. Nu zit in de moderne DCS-systemen al veel intelligentie die we steeds meer inzetten om bijvoorbeeld ook remote operations mogelijk te maken. Dit soort systemen zijn nog wel gebaseerd op vaste regels en niet zelflerend, maar je moet het ook meer zien als coöperatieve systemen die de operator bijstaan. Je hebt nog steeds een expert nodig om een root cause analyse uit te voeren, maar de machine levert de data.’

Bijkomend voordeel is dat deze systemen heel veel data verzamelen die kunnen worden gebruikt om best practices te lokaliseren en uit te wisselen. Tabak: ‘Op die manier wordt het ook mogelijk om het asset management te centraliseren. En wij kunnen met een upgrade waterstof gaan bijmengen in onze gascentrales. Dat betekent dat we straks de keuze hebben uit aardgas, kolen, biomassa én waterstof als brandstof. De inzet ervan moeten we afwegen tegen de emissies, netstabiliteit, belasting van de assets én de kosten en opbrengsten.’

Menselijke creativiteit

Voor Yolande Verbeek, plantmanager van de Uniper-centrale op de Maasvlakte, is het een grote uitdaging dat haar splinternieuwe kolencentrale vanwege politieke keuzes op den duur moet sluiten. ‘Tot die tijd willen en kunnen we een significante bijdrage leveren aan de energietransitie’, zegt Verbeek. ‘Zo plaatsten we in de MPP3-centrale een batterij om een snellere respons mogelijk te maken op de volatiele energiemarkt. Daarmee leveren we het nodige regel- en reservevermogen aan netbeheerder TenneT. Ook wat betreft netkwaliteit kunnen we onze assets inzetten. Zo bouwden we een van de oude generatoren in de MMP2-unit om naar een synchrone condensor die blindlast kan leveren. De invoeding van bijvoorbeeld de Brittnetkabel, maar ook van windenergie, beïnvloedt namelijk de kwaliteit van de stroom op het hoogspanningsnet.’

(c) Wim Raaijen

‘De creativiteit en inzichten van de mens zijn niet door algoritmes te vervangen.’

Yolande Verbeek, plantmanager Uniper

Bijkomende uitdaging voor de Uniper centrale op de Maasvlakte is het feit dat de centrale ook stoom levert aan industriële klanten. ‘De combinatie van stoom- en elektriciteitsproductie verhoogt het rendement van de centrale, maar zorgt er eveneens voor dat we hem niet zomaar stil kunnen zetten. Aan de andere kant investeerden we juist vanwege die stoomlevering in een gasturbine en stoomketels als backup. De asset mix waar we tussen kunnen schakelen, is dus zeer divers waardoor we in staat zijn de uitdagingen die gepaard gaan met de energietransitie het hoofd te bieden.’

Machine learning

Wat betreft de belasting van de centrale maakt Verbeek zich nog niet veel zorgen. ‘Niet alleen omdat de centrale zeer robuust is ontworpen en dus goed kan omgaan met de verschillen tussen de laagste en hoogste belasting. Maar vooral omdat we nu al weten dat de technische levensduur de economische levensduur fors zal overschrijden. Dat wil niet zeggen dat we niet het uiterste uit onze assets willen halen. Het voordeel van een gloednieuwe fabriek is dat we een zeer hoge automatisering- en informatiseringgraad hebben. Uniper ontwikkelde bovendien zelf een machine learning tool die voorspellingen kan doen op basis van de data die hij zelf uit het systeem haalt. Operators worden tijdig gewaarschuwd als het DCS-systeem ziet dat de prestaties teruglopen. Terwijl maintenance via pompmodellen de uptime ervan kan monitoren en het breakdownrisico berekenen. Ze krijgen daarvoor live data uit het plant integrity systeem.’

Ondanks dat Verbeek een groot vertrouwen in de OT en IT heeft, ziet ze de centrales nog niet zo snel autonoom draaien. ‘De creativiteit en inzichten van de mens zijn niet door algoritmes te vervangen. Juist nu we nieuwe markten betreden en onze assets moeten aanpassen aan steeds veranderende omstandigheden, hebben we die creativiteit keihard nodig. De operator van nu is al heel anders dan die van tien jaar geleden en het werk is vele malen uitdagender geworden. Samenwerking tussen operations en maintenance was altijd al belangrijk, maar zal alleen maar toenemen. En zeker wat betreft trouble shooting is niets zo waardevol als menselijke creativiteit.’

Openingsfoto: Engie