KWA Bedrijfsadviseurs Archieven - Utilities

Wie in de toekomst CO2-neutraal wil opereren kan een vijftal transitiepaden bewandelen om dat te realiseren: van een energie efficiency plan tot procesintensificatie.  Zo’n transitie komt niet vanzelf in beweging, maar vergt commitment van het management en beleid voor de langere termijn.

Fons Pennartz, KWA Bedrijfsadviseurs

De energieagenda van het ministerie van Economische Zaken en het klimaatakkoord van Parijs vragen om een sterke reductie van de CO2-emissie. In beide akkoorden liggen de doelstellingen op zestig procent reductie in 2040 tot tachtig procent in 2050. Die percentages moeten worden verwezenlijkt door enerzijds energiebesparing en anderzijds door vergroening van de opwekking van elektriciteit en warmte. Het lijkt ver weg maar bij vervanging van installaties en productie-units overschrijven de nieuwe installaties deze data in levensduur. Het betekent dat bedrijven niet zomaar op dezelfde voet door kunnen gaan. De nieuwe installaties moeten veel zuiniger zijn en daarbij in een infrastructuur passen van een bedrijf dat de komende jaren een enorme verandering ondergaat.

Assetmanagement staat momenteel sterk in de belangstelling. Onderzoek van more4core.eu geeft aan dat circa veertig tot 45 procent van de installaties en productieapparatuur in Noordwest Europa binnen de komende tien jaar het einde van hun levensduur bereiken. Vanuit asset management is het streven echter om de levensduur van deze installaties te verlengen. Dit vraagt extra inspanning van het onderhoud om kwaliteit, functionaliteit en betrouwbaarheid te waarborgen. Dit conflicteert met de wens of noodzaak tot vervanging en aanschaf van energiezuinigere equipment en processen. Toch kunnen beide uitdagingen samengaan.

Besparen

De centrale vraag is: Hoe kan een bedrijf CO2 neutraal opereren in de toekomst? Er is een vijftal transitiepaden die kunnen worden bewandeld om dat te realiseren: via Energie Efficiency Plan (EEP), door eigen duurzame energieopwekking, nieuwbouw en uitbreiding, procestechnologische oplossingen en procesintensificatie.

Het eerste mechanisme om tot energiebesparing te komen, is het EEP dat bedrijven in het kader van diverse energieconvenanten moeten opstellen. Dit plan heeft een scope van telkens vier jaar. Vaak is het plan een momentopname ten tijde van het opstellen ervan. Doorgaans is de ambitie van twee procent energiebesparing per jaar moeilijk op te brengen omdat veel uitvoerders van het EEP van mening zijn dat ze al veel hebben gedaan en dat meer besparen steeds moeilijker wordt. Besparen loopt dan ook volgens de asymptoot.

Wat betreft het tweede pad, zien bedrijven dat eigen duurzame energieopwekking steeds betaalbaarder is geworden. Ze worden aangesproken door leveranciers van diverse groene energievormen zoals zon PV, zon thermisch, biomassa, geothermie, warmte- en koudeopslag, warmtepompen en bijvoorbeeld aansluiting op restwarmtenetten. Het is echter lastig om te kiezen welke vorm het beste bij het bedrijf past voor de lange termijn. Dat overzicht bieden de leveranciers vaak niet omdat ze vaak maar voor één optie gaan.

Onderhoud

Bij veel bedrijven zie je dat nieuwbouw en onderhoud er twee aparte ontwerpfilosofieën op na houden. Bij nieuwbouw en uitbreiding van bedrijven, het derde transitiepad, worden vaak duurzame ontwerpen gehanteerd: warmte- en koudeopslag in de bodem, aansluiting op restwarmte, lage temperatuurverwarming enzovoort. Bij onderhoud vervangt men echter installaties voor dezelfde, reeds gedateerde concepten. Zo houdt men oud naast nieuw in stand en worden de gewenste besparingen nooit gehaald.

Het vraagt veel van de engineers om bij onderhoud en vervanging rekening te houden met de nieuwe processen en infrastructuur van de toekomst, zoals men wel bij nieuwbouw doet. Toch is het wel degelijk mogelijk. De Energieagenda van EZ doet al een voorzet hiervoor. Zo maakt men onderscheid tussen hoge en lage temperatuur warmte. Er wordt ook gesproken over all electric fabrieken. Het is dus zaak om nu installaties te plaatsen die rekeningen houden met die bedrijfsinfrastructuur van de toekomst. Zo zouden bijvoorbeeld oude luchtbehandelingskasten kunnen worden vervangen door nieuwe varianten met warmtewisselaars die voldoende groot zijn om op een lage temperatuurnet van veertig graden Celsius te gaan draaien in plaats van de huidige negentig graden Celsius. Koelmachines kunnen met watergekoelde condensors worden uitgevoerd in plaats van met luchtgekoelde condensors. De watergekoelde condensors staan nu nog op koeltorens maar kunnen binnenkort warmte leveren aan een lage temperatuur warmtenet. Koelcompressoraggregaten worden met motoren uitgevoerd die later eenvoudig kunnen worden omgebouwd naar grotere motoren zodat de units op hogere temperaturen als warmtepomp gaan werken. Om rekening te houden met toekomstige ontwikkelingen kan men ervoor kiezen een machinekamer niet midden in het bedrijf te bouwen, maar aan een zijde waar makkelijker energie kan worden uitgewisseld met de buren of met een warmte- of koudenet.

Flexibel

Je kunt stellen dat engineering anders moet omgaan met een onzekere toekomst en streven naar flexibele concepten. Een concept dat men nu neerzet moet alle mogelijkheden hebben te kunnen converteren naar een beter, energie efficiënter ontwerp in een latere fase. Concepten waar niets meer aan kan worden gewijzigd zijn uit den boze. Het mooie van deze concepten is dat de investeringen beperkt hoger zijn, waardoor ze snel zijn terugverdiend op het moment dat besparingen worden gerealiseerd. Als geen voorschot op de toekomst wordt genomen zijn investeringen later nog veel hoger.

Dit is dus het derde mechanisme: de nieuwbouwfilosofie moet onderdeel zijn van de onderhouds- en vervangingsfilosofie.

Procestechnologie

Dan is er een vierde mechanisme dat energie kan besparen: procestechnologische oplossingen. Deze oplossingen zijn te vinden in de productie-unit operations, die vaak beperkt bemeterd zijn. Operators zijn doorgaans gewend aan hun dagelijkse routines en zullen daar niet snel van afwijken. De huidige stand der techniek en prijsdalingen maakt het echter mogelijk meer meetapparatuur te plaatsen, andere procesparameters te meten, bijvoorbeeld naast temperatuur ook relatieve vochtigheid en flow, en andere meetprincipes en sensoren toe te passen, zoals infrarood, lasertechniek, akoestiek enzovoorts. Door op deze wijze meer van het proces te weten te komen, de Proces Analyse, komt men tot nieuwe inzichten om het proces te verbeteren en energie te besparen. Hier zit de meest duidelijke link met assetmanagement. Door de wens om de levensduur te vergroten met behoud van betrouwbaarheid, zal men meer online meten om onderhoud te voorspellen. Deze metingen kunnen met eerder genoemde efficiencymetingen worden gecombineerd.

Innovatie

En dan het vijfde pad, de energiebesparing met de grootste impact. Met het inzicht van het vierde mechanisme komen bedrijven tot nieuwe, innovatieve productie units met geheel nieuwe productieprincipes, zoals puls elektrische pasteurisatie in plaats van volledige verhitting. Het is ook mogelijk om aangepaste principes over te nemen uit andere bedrijfstakken, of procesintensificatietechnieken (PI) toe te passen. Een voorbeeld hiervan is het vervangen van een mengvatreactor door een pijpreactor waar de reactie in een compactere omgeving plaatsvindt. Daardoor kan warmte op een hogere temperatuur worden teruggewonnen terwijl ook de productkwaliteit toeneemt. De besparingen bij dit soort technologie beperken zich meestal niet tot energie, maar zijn ook terug te vinden in het grondstofverbruik. Daarmee passen investeringen in dit soort technologie goed in een duurzaamheidstrategie. Het aandeel duurzame energie in de opwekking en levering zal toenemen. Indien deze de dalende CO2 emissie lijn snijdt werkt het bedrijf CO2 neutraal.

Besluitvorming

Al de genoemde mechanismen komen niet vanzelf in beweging. Het management van bedrijven moet een commitment aangaan om beleid voor de langere termijn te vormen. Maar ook dat is niet voldoende, omdat men constant alert moet zijn op de natuurlijke investeringsmomenten. Als een groot ouderhoud-, vervangingsproject of nieuwbouw wordt opgezet, dient het plantmanagement met alle betrokkenen om de tafel te gaan en te bespreken of energiebesparing en duurzaamheid tot de projectdoelstellingen horen. Indien het antwoord ja is, dan zijn alle geledingen maximaal gemotiveerd om dit doel te behalen.

 

Besluitvormingsmodel

Voor wie een overlegsessie rondom CO2-besparing wil beleggen, heeft een onderzoeksgroep bestaande uit vertegenwoordigers van ISPT, ECN, Tilburg University en KWA Bedrijfsadviseurs een besluitvormingsmodel opgezet: de ASAP tool. Deze tool is ontwikkeld in het project Green by Design, Green by Choice, op basis van een aantal bedrijfscases waarbij het besluitvormingsproces rondom potentieel energiezuinige projecten is geanalyseerd. Het maakt duidelijk wanneer wel of wanneer niet voor duurzame opties is gekozen. Het aanschafproces voor duurzame bedrijfsmiddelen verloopt delicaat tussen engineers, inkopers, leveranciers, het projectmanagement en de onderhoudsmanager, die de uiteindelijke beheerder is. Zonder commitment van het team wordt het project een van gemiste kansen. Gezien die hoge CO2 reductie doelstelling willen we dat voortaan vermijden.