DNV GL Archieven - Utilities

Minister Wiebes stuurde de industriële grootverbruikers van Groningengas twee brieven. Of de bedrijven maar binnen vier jaar hun G-gas consumptie wilden afbouwen. Of dit technisch en organisatorisch haalbaar is, is nog maar zeer de vraag. In ieder geval vraagt de afbouw van laagcalorisch gas om een strakke regie.

De brief die Minister Eric Wiebes van Economische Zaken en Klimaat begin dit jaar stuurde, is een logisch vervolg van de ontwikkelingen rondom het Groningen gasveld. Een uitdaging voor zowel de Rijksoverheid als voor de industrie is het feit dat veel partijen afhankelijk zijn van het laagcalorisch of G-gas. Vandaar dat Wiebes de tweehonderd grootste verbruikers van dit G-gas de in het kader gepubliceerde brief stuurde. Nu weet ook de industrie al langer dat er een einde komt aan de productie van het Groningenveld, maar een tijdsbestek van vier jaar om een systeem volledig om te gooien vindt een aantal partijen wel heel kort.

Gezamenlijke aanpak

Belangenvereniging VEMW is een van de partijen die zijn vraagtekens zet bij de koers die de minister is ingeslagen. Met name de eerste benadering kwam volgens algemeen directeur Hans Grünfeld van VEMW intimiderend over. ‘De tweede brief was al wat zorgvuldiger opgesteld, maar de boodschap bleef wel staan: de minister wil dat de individuele bedrijven zelf maatregelen nemen om hun G-gas consumptie in vier jaar tijd af te bouwen naar nul. Die vraag is natuurlijk redelijk eenvoudig geformuleerd en ook de VEMW-leden zijn bereid gezamenlijk naar een oplossing te zoeken. Het beantwoorden van de vraag is echter een stuk complexer.

Bovendien gaat de individuele benadering voorbij aan een aantal kwesties die de industrie beter gezamenlijk kan aanpakken. We hebben dan ook niet zozeer moeite met het feit dat de industriële afnemers op het GTS-net op termijn geen G-gas meer gaan gebruiken, maar we moeten nu wel de juiste keuzes maken om de overgang ook haalbaar en betaalbaar te houden.’

Revisies

De implicaties van de overgang van een G-gasinstallatie naar een H-gas zijn technisch te overzien, vindt Bert Kiewiet, Principal consultant Gas System Management van DNV GL. ‘Maar er zijn wel degelijk verschillen tussen H-gas en G-gas waar je rekening mee moet houden. Zo heeft G-gas een heel nauwe bandbreedte, wat doorgaans gunstig is voor het afstellen van branders. H-gas staat er om bekend dat het meer variatie kent in de Wobbe-index.

Toekomstbestendig

Desondanks denkt Kiewiet dat de industriële gebruikers er toch niet aan ontkomen hun installaties om te bouwen. ‘Nederland heeft een redelijk geïsoleerde positie waar het Groningengas betreft. De rest van de wereld is ingesteld op H-gas en zelfs België gaat massaal over op het hoogcalorische gas. We kunnen ons dan ook niet in lengte van dagen vasthouden aan laagcalorisch gas. Natuurlijk kan de calorische waarde van H-gas worden verlaagd met stikstofbijmenging, maar dat is altijd duurder dan puur H-gas inzetten in daarop afgestemde installaties.

Dit bericht is een fragment van een artikel uit de komende editie van Utilities. Begin mei kunt u Utilities 3, met het thema: schoon gas en biomasse, op de mat verwachen. Nog geen abonnee: meldt u zich snel hier aan.

Wat moeten de criteria worden om in de energie-intensieve industrie de gewenste en noodzakelijke systeemtransformatie te realiseren? Met toenemende klimaatverandering in het achterhoofd kan dat alleen maar aanzienlijke CO2 reductie voor alle sectoren in onze economie zijn. Welke mogelijkheden staan de industrie open? Vier deskundigen houden een verkennend gesprek.

Tseard Zoethout

‘Het klimaatakkoord van Parijs mag weliswaar een goed ijkpunt voor het huidige klimaatbeleid zijn’, trapt Den Ouden af, ‘de instrumenten om binnen de anderhalf à twee graden globale temperatuursstijging in 2050 te blijven zijn onduidelijk.’

‘Waar ik me zorgen om maak, is de snelheid: CO2 accumuleert in de atmosfeer. Het betekent dat we nu jaarlijks ruim drie procent CO2 minder moeten uitstoten. Uitstellen nu betekent dat we later veel meer moeten doen. Volgens het RLI-advies ‘Rijk zonder CO2‘ zou de gebouwde omgeving het eerst moeten decarboniseren en de zware industrie wegens de internationale concurrentiepositie later maar we weten nog niet of EZ dit advies volgt.’

industrie zit gevangen in economisch tij met dunne marges

‘In het klimaatbeleid is de energie-intensieve industrie onderbelicht. Een beetje besparen en biomassa inzetten, daarmee is alles wel bijna gezegd’, voegt Berkhout daaraan toe. ‘Manieren om radicaal te veranderen komen niet van de grond. De industrie zit gevangen in het economisch tij met dunne marges.’

‘Een belangrijke drijfveer komt van grootschalig wind op zee. Dat zullen we tot tientallen Gigawatten moeten overdimensioneren om het intermitterende karakter van duurzame energie op te vangen. Met die overschotten aan elektriciteit op winderige dagen kunnen we meer sectoren dan enkel de industrie verduurzamen.’

Onderlinge afhankelijkheid staat op gespannen voet met flexibiliteit

‘Industriële ecosystemen – waarin energiestromen tussen bedrijven worden uitgewisseld – scheppen onderlinge afhankelijkheid waarmee de flexibiliteit van bedrijven in het gedrang komt’, zegt Stikkelman. ‘Voorbeelden van onderlinge uitwisseling zijn vaak zijn voor de hand liggende een-tweetjes. Bij meer dan twee bedrijven (een multi-actor systeem) is dat minder gemakkelijk en krijg je, naast de technische uitdagingen, ook met gedrag van bedrijven te maken. Het optimum van individuele bedrijven hoeft niet tot een optimaal systeem te leiden. Ook hoeft intensieve koppeling tussen bedrijven niet in een lock-in situatie te resulteren.’

Hij geeft een aansprekend voorbeeld uit de Rotterdamse haven uit het verleden. ‘De productie van zwavel door raffinaderijen, enkele honderden kiloton, was toen precies genoeg om dat, na omzetting in zwavelzuur, aan de lokale kunstmestindustrie af te zetten totdat, twee jaar later, de fosforzuurfabriek van Hydro Agri uit de haven verdween. Gelukkig maar dat we niet hebben gekozen om zwavel uit te wisselen. Betrouwbare levering over de langere termijn is immers essentieel.’

Volgens hem is het dan ook beter om op nieuwe infrastructuren voor gasvormige energiedragers – zoals waterstof en koolmonoxide – in plaats van op lokale aanpassing van industriële installaties aan te sturen.

‘Uiteindelijk zal alle energie uit duurzame bronnen komen’, schetst Raadschelders het toekomstbeeld. ‘De industrie kan hierbij een grote rol spelen bij het absorberen van de variabiliteit in opwekking. Dat kan ze realiseren door een grote technologische flexibiliteit op de energie-input, bijvoorbeeld met hybride boilers, buffering en seizoensopslag van warmte en elektriciteit. Intussen weerspiegelen de energieprijzen wel het gebruik van het huidige systeem maar bij lange na niet de reële kosten, namelijk die van de CO2 emissies. Een marktplaats voor brandstoffen, afval en grondstoffen – afgezet in de tijd die ons volgens het Parijs akkoord rest – is noodzakelijk voor innovatie vanuit de markt.’

‘Synergievoordelen zijn echter alleen te halen als de industrie over zijn eigen schaduw durft te springen en een onafhankelijke derde, een marktmeester die zowel streng als flexibel is, dat transitieproces laat bewaken. Die moet partijen bijeen brengen en ook de lange termijn leveringszekerheid kunnen blijven garanderen.’

 

Elektrificatie van de industrie kan goed door de inzet van duurzame bronnen en een grootschalige waterstofinfrastructuur

Volgen Den Ouden zijn de hoofdlijnen voor de systeemtransformatie inmiddels bekend: ‘het kan met een circulaire economie die alle koolstof terugbrengt in de materiaalketen, een biobased economie die de C uit biomassa haalt en tot waardevolle componenten vermarkt of elektrificatie van de industrie en het kan door een grootschalige waterstofinfrastructuur uit schoon fossiel en CCS (afvang en opslag van CO2) als tussenoplossing naar duurzaam.’

‘Daarvoor moeten we wel, meer dan voorheen, de energiesector met de industrie gaan zwaluwstaarten. De keuze van een bepaalde energiebron heeft consequenties voor industriële grootverbruikers en omgekeerd. De industrie en de energiesector zijn nauw met elkaar verbonden. Het is ook de vraag of we elektrificatie van de industrie uitsluitend op brandstoffen of ook op grondstoffen moeten toepassen. Misschien is de goedkoopste oplossing voor alle drie de richtingen door middel van marktwerking wel het beste.’

 

Wat we nodig hebben, is een virtuele koepel over de bedrijven

Inmiddels spreekt ICT een danig woordje mee in de discussie over systeemtransformatie. Raadschelders weet er inmiddels al veel van. ‘Als in een systeem met twee partijen er een uitvalt, ligt het plat. Bij meerdere partijen draait het systeem echter gewoon door en treedt er voornamelijk lokale disruptie op. Warmtenetten kunnen daarvan profiteren: wees niet afhankelijk van slechts een partij maar spreidt de risico’s voor het aanbod over meerdere.’

Maar er is meer. De marktplaats die hem voor ogen staat, is tevens een virtuele. ‘Met digitalisering kunnen we nog een behoorlijk grote slag maken’, zegt hij. ‘Flexibiliteitsmarkten als EnSquare en EnTrace geven een vervolg op GVO’s (garanties van oorsprong van duurzame bronnen, TZ). Die maken energieproductie en -consumptie via ‘peer to peer’ contracten inzichtelijk. Daarmee wordt de maatschappelijke impact ook duidelijk: is de import van windenergie uit Duitsland, zowel qua kosten als qua vermeden CO2 emissies, nu beter dan de import van houtsnippers uit Canada voor bijstook in kolengestookte centrales? Zo’n virtuele koepel lijkt me broodnodig maar wordt, nog niet, door industriële grootverbruikers opgepakt.’

‘De petrochemische industrie heeft behoefte aan koolstof en energie. Als we deze industrie willen behouden’, zegt Stikkelman, ‘zullen we geleidelijk alle koolstof uit onze grondstoffen moeten verwijderen. De energiebehoefte aan koolstof valt goed te combineren met conversie van biomassa en hergebruik van CO2. Die energiebehoefte zal in toenemende mate gedekt moeten worden door duurzaam geproduceerd waterstof. Door ombouw en vernieuwing van onze installaties zullen we het havenindustrieel geschikt moeten maken voor drie nieuwe grondstoffen: H2, CO en CO2.’

‘Maar vergis je niet’, zegt Den Ouden, ‘het is een gigantische klus die tientallen miljarden euro’s gaat kosten. Enkele zeggen ‘dat gaat gemakkelijk’, anderen juist ‘dat gaat nooit’. Realistisch rekenen en vertrouwen zijn essentieel. Sommige aanpassingen – zoals hoge temperatuur warmtepompen of stoomrecompressie – kunnen bij aanpassing van de investeringscriteria nu al geld opleveren maar de meesten kosten geld in de huidige omstandigheden. Dat betekent dat we de zichthorizon voor investeringen langer dienen te maken, de onrendabele top moeten dekken en het beleid daarop moeten inrichten.’

 

Als je volgens de Energieagenda op CO2 reductie wilt sturen, doen dat dan ook voor alle sectoren en reductiemogelijkheden

Volgens de deskundigen schort daar nog wel het een en ander aan. Raadschelders: ‘De fysieke en wettelijke infrastructuur van stroom en gas is inmiddels goed geregeld maar die van warmte en, vooral,  van stroomopslag bepaald niet. Over een kWh stroomopslag wordt nu twee keer belasting betaald. Dat werkt marktverstorend terwijl we stroomopslag straks, wegens het toenemende aanbod duurzame bronnen, bitter hard nodig hebben.’

Over het echt hete hangijzer – het volledig verdisconteren van CO2 in de energieprijs – verschillen de deskundigen van mening. De prijs op de ETS beurs (Emission Trading System) is in ieder geval veel te laag (nu circa vijf ton per ton vermeden CO2 TZ.) voor het bereiken van de Parijs doelstelling terwijl critici grote vraagtekens plaatsen bij de uitgifte van emissierechten aan het MKB en de werkelijk grote energieverbruikers.

Vanuit systeemperspectief stelt Stikkelman stelt voor om de fossiele koolstofwinning meteen aan de bron te belasten, Raadschelders en Berkhout laten zich niet uit over dit onderwerp (bijvoorbeeld over de ‘carbon floor’ in de UK). Den Ouden ziet wel een haakje in het huidige beleid. ‘Als je volgens de Energieagenda op CO2 reductie wilt sturen – dus niet alleen duurzaam maar voor alle vormen van CO2 reductie – voeg dan ook daad bij woord en doe het voor alle sectoren en reductiemaatregelen. Dan schep je een transparant en gelijk speelveld. Ik ben ervan overtuigd dat dit maatschappelijk een veel beter resultaat en vele miljarden aan kostenreducties zal opleveren’, besluit hij.

 

De experts

 

Bert den Ouden is nog het meest bekend als de oprichter en CEO van de APX Energiebeurs. Sinds drie jaar leidt hij de unit energie en duurzaamheid bij Berenschot. Daarnaast is hij operationeel directeur van de Stichting Flexible Power Alliance Network dat open source standaarden voor slimme netten ontwerpt (met als aansprekend voorbeeld ‘Power Matching City’ in de Groningse wijk Hoogkerk)

Rob Stikkelman begon zijn carrière als chemisch technoloog bij Shell Pernis. Hij stond aan de wieg van het Port Research Centre (PRC), een succesvol samenwerkingsverband van de Rotterdamse Haven en de TU Delft. Nu is hij directeur van het Centre for Port Innovation.

Jillis Raadschelders heeft meer dan vijftien jaar ervaring met diverse stroomopslagsystemen en is de oprichter van het DNV GL European New Energy Technologies team dat zich focust op R&D, testen en implementeren van nieuwe energie technologieën. Hij richt zich nu op decentrale energietransities. Raadschelders is vicepresident van EASE (European Association for Storage of Energy) en voorzitter van Energy Storage NL.

Joris Berkhout is partner bij Quintel Intelligence, een bedrijf dat zich richt op strategie, energie modellering en energieonderzoek voor overheden, instituten en NGO’s over de hele wereld. Met collega’s heeft hij het Energy Transition Model ontwikkeld.

 

Een samenwerkingsverband van Hogeschool van Arnhem en Nijmegen (HAN), Sweco, DEKRA, DNV GL en CGI ontwikkelt een New Energy Vehicles Fueling Station (Nefusta). Dit groene laad- én tankpunt heeft de mogelijkheid energie op te slaan, is geschikt voor diverse vormen van toekomstig vervoer en voor verschillende energiedragers en kan ook het elektriciteitsnet ondersteunen. Het team onderzoekt de komende twee jaar welke scenario’s de beste perspectieven bieden.

Bij de ontwikkeling van new energy vehicles, als (autonome) voertuigen die biobrandstoffen of elektriciteit gebruiken, horen nieuwe tank- en laadfaciliteiten. Het samenwerkingsverband Nefusta (new energy vehicles fueling station) buigt zich over de vraag hoe die er uit moet komen te zien en wil een flexibel laad- en tankstation voor de toekomst ontwikkelen. De energielevering is hierbij geschikt voor alle vormen van wegvervoer, zoals bussen en vrachtwagens of hybride vervoersvormen – én voor verschillende energiedragers. Dus niet alleen stroom, maar bijvoorbeeld ook waterstof of andere gassen (zoals methaan).

Verduurzaming vervoer en energietransitie

Het wezenlijke verschil met de elektrische laadstations van nu is, dat het gebruik van elektriciteit door het laad- en tankpunt niet gelijktijdig gekoppeld is aan het leveren van energie aan de voertuigen. De elektriciteit kan worden opgeslagen door middel van lokale batterijen of door deze om te zetten naar een gasvorm, bijvoorbeeld waterstof. Er kan zo een buffer worden opgebouwd en daarmee de piekbelasting van het elektriciteitsnet worden opgevangen. Op andere momenten kan de overproductie door zon en wind worden opgeslagen in batterijen of worden omgezet naar andere energiedragers. Zo draagt een flexibel laad- en tankpunt ook bij aan een stabieler en flexibeler elektriciteitsnet, dé grote uitdaging in de transitie naar duurzame energie. De verwachting is dat het Nefusta laad- en tankstation het proces van de energietransitie naar een opwek en distributie van ‘groene’ energie in een stroomversnelling kan brengen.

Het Nefusta-project is in maart 2017 van start gegaan met een onderzoek naar de concrete realisatiemogelijkheden van een groen laad- en tankpunt. Het doel is om in twee jaar tijd te komen tot de drie meest duurzame en economisch meest interessante scenario’s.