energie Archieven - Utilities

Plantmanager Harm Dijkstra van Lyondell­Basell opende eind oktober met een druk op de knop het Circular Steam Project. Op de locatie van het bedrijf op de Maasvlakte staat een waste-to-energy fabriek die afvalwater van de site omzet in biogas en stoom. Dat het project onder de huidige omstandigheden is opgeleverd, getuigt van een sterk staaltje wilskracht. De energiebesparing van 0,9 peta­joule maakt natuurlijk veel goed.

Een beeld zegt natuurlijk meer dan duizend woorden, dus kijk nog maar even goed naar de foto van CSP. Een installatie met de omvang van een flink flatgebouw zie je niet veel bij de meeste utility-projecten. De inzet van LyondellBasell en Covestro was dan ook hoog. Ze wilden een technologie inzetten die nog nergens ter wereld werd gebruikt met een investeringssom van 150 miljoen euro. En dat in een tijd dat de CO2-prijs nog niet heel veel businesscases kon vlottrekken. Dijkstra: ‘Bij dit soort investeringen moet je altijd goed naar de strategische waarde kijken. We produceren er tenslotte geen druppel propyleen-oxide extra mee. De energiebesparing en daar aan gekoppelde milieuvoordelen gaven uiteindelijk de doorslag. Als we in staat waren ons proceswater zelf te verwerken tot biogas en stoom en ook nog minder zout op het oppervlaktewater hoefden te lozen, voelde dat gewoon goed. Natuurlijk beslisten we op meer dan een goed gevoel, maar de duurzame kansen waren zeker een reden voor de CEO en de aandeelhouders om door te zetten.’

Potentiële besparing

Dat wil overigens niet zeggen dat de weg ernaartoe eenvoudig was. Met name Covid zorgde voor extra hoofdbrekens omdat de nieuwbouw gewoon doorging tijdens de lockdown-periode.Dijkstra: ‘Dat betekende dat we 350 man moesten testen, zoveel mogelijk separeren en ervoor zorgen dat ze zich op de site netjes aan de Covid-maatregelen hielden. Zeker met medewerkers van buiten Nederland was het soms spannend of ze überhaupt aan het werk konden toen steeds meer grenzen sloten. Gelukkig konden we de besmettingen die er waren snel isoleren zodat we geen uitbraken hebben gehad.’

De weg naar de CSP fabriek was al tien jaar geleden ingezet. Maar in 2014 werden de plannen echt serieus. Na alle voorbereidingen, FEED-studies en engineering- en procurement-fases stak men in de herfst van 2018 de eerste schop in de grond. Dijkstra: ‘Het idee voor de huidige fabriek kwam van onze eigen experts. Ze combineerden een aantal bestaande technieken en berekenden de potentiële besparing die dat zou opleveren. Uitdaging daarbij was dat deze combinatie nog niet elders was toegepast en net als de meeste bedrijven gebruiken we liever proven technology. Toch besloten we met een groot aantal externe partijen in samenwerking met onze eigen experts de uitdaging aan te gaan.’

Circulair afvalwater

De site op de Maasvlakte produceert via een speciale technologie onder meer propyleen oxide en styreen monomeer (POSM). Het is in zijn soort een van de grootste fabrieken ter wereld. Uit het POSM-proces ontstaan twee soorten afvalstromen die voor de ingebruikname van CSP werden afgevoerd naar de thermische behandelinstallatie van AVR. De eerste afvalstroom is een mengsel van verschillende looghoudende waterige stromen. De tweede stroom betreft een tweetal brandbare afvalstromen afkomstig van de Maasvlakte en de Botlek-fabriek.

circular steam project

‘We gebruiken de komende periode om te leren, optimaliseren en waar nodig te verbeteren.’

Harm Dijkstra – plantmanager LyondellBasell

In de nieuwe situatie worden de waterige stromen gescheiden in een deel dat in de bio-plant wordt behandeld (ongeveer veertig procent) en een deel dat in de verbrandingsoven wordt behandeld (ongeveer zestig procent). Om dit mogelijk maken, bouwden Bilfinger en Veolia een anaerobe en aerobe biologische voorzuivering die aansluit op de bestaande biologische zuivering van LyondellBasell en Covestro. De bacteriën in de anaerobe bio-reactor produceren het biogas dat als brandstof dient voor de stoomproductie. Het water gaat daarna naar een moving bed reactor gevolgd door een dissolved air flotation stap. Een deel van het slib wordt afgevoerd en de rest wordt gerecycled. Daarna is het water schoon genoeg om naar de bestaande bioreactor te worden gestuurd.

De tweede stroom, zo’n zestig procent van de afvalstroom, bevat het caustische water en de brandbare afvalstoffen. Deze stroom gaat naar een innovatieve droge verbrandingsoven, die zowel het biogas als de brandstoffen in de tweede stroom gebruikt om stoom te produceren van tussen de 950 en 1050 graden Celsius. Doordat de temperatuur boven de negenhonderd graden Celsius blijft, smelten de zouten of blijven als kleine druppeltjes in de rookgassen aanwezig. Het gesmolten zout stroomt via de wand naar beneden en wordt opgevangen. Dit zout kan vervolgens, na behandeling, worden ingezet in bijvoorbeeld de glasindustrie of als stutmateriaal voor de mijnen.

Optimaliseren

Nu de fabriek in gebruik is genomen, komt hij langzaam maar zeker op stoom. ‘Een deel van de fabriek is gebaseerd op biologische processen’, zegt Dijkstra. ‘Die bacteriën hebben even de tijd nodig om op volle sterkte te kunnen produceren. Hij heeft natuurlijk nog geen 0,9 petajoule geproduceerd, maar tot nog toe draait alles in ieder geval naar verwachting. We gebruiken de komende periode dan ook om te leren, optimaliseren en waar nodig te verbeteren. We kunnen ook nu pas bijvoorbeeld de samples indienen van de zouten. Als die worden goedgekeurd, kunnen we echt bijdragen aan circulair glas.’

Uitdagend project

De bouw van de installaties was een uitdagende klus. De fabriek bleef tijdens de bouw namelijk gewoon doordraaien. Dijkstra: ‘We konden de tie-ins gelukkig uitvoeren tijdens de onderhoudsstop in 2019, maar dat betekende nog eens extra mensen op de site. Op het hoogtepunt liep hier dan ook driehonderd man rond, waarvan heel veel volledig nieuw waren. Om er zeker van te zijn dat de competenties van die onbekende groep overeenkwam met onze eisen, voerden we een zogenaamd on-boarding beleid in. Onze medewerkers komen uit heel Europa, dus hoe weten we de waarde van elk certificaat? Voor sommige taken willen we daarom dat de medewerkers via een praktijktest bewijzen dat ze ook echt kunnen wat er op hun certificaat staat.’

‘We zijn plannen aan het maken voor onze fabriek in de Botlek om reststoom te gebruiken van onze buren.’

Harm Dijkstra – plantmanager LyondellBasell

Hoewel tijdens de bouw zo’n zeventig mensen volcontinu aan de bouw van CSP werkten, blijven er straks nog maar elf over die de fabriek bedrijven. ‘Het mooie is dat die elf wel meeliepen met het project’, zegt Dijkstra. ‘We betrokken zowel de operators als maintenance en veiligheidskundigen die nu de fabriek draaien bij de verschillende bouwfasen. Zo is de boiler bijvoorbeeld al een aantal maanden online. Wat natuurlijk handig was om alvast de nodige testen uit te voeren. Bijkomend voordeel is dat het CSP-team nu al goed voorbereid is op de taken.’

Transitie

Het antwoord of de circulaire stoomfabriek kan worden gekopieerd naar andere sites durft Dijkstra nog niet te geven. ‘Maar er is zeker belangstelling van onze joint ventures elders op de wereld. LyondellBasell heeft zichzelf hoge CO2-reductiedoelen opgelegd. In 2030 moeten we dertig procent van de emissies uit onze fabrieken terugdringen om in 2050 op nul uit te komen. We moeten veel van dit soort technologie inzetten om die doelen te halen. We zijn nu al plannen aan het maken voor onze fabriek in de Botlek om reststoom te gaan gebruiken van onze buren.’

Tegelijkertijd moet twee miljoen ton van de feedstock uit gerecyclede of hernieuwbare bron komen. Dijkstra: ‘Waar mogelijk wil LyondellBasell mechanisch recyclen, terwijl we ook technieken evalueren voor pyrolyse van lastigere reststromen. Onze klanten vragen echt naar de ecologische voetafdruk van onze producten, terwijl ook onze aandeelhouders duurzaamheid hoog op de agenda zetten. Misschien nog wel het belangrijkste is dat ook onze directe omgeving en medewerkers van de toekomst eisen stellen op het gebied van verduurzaming. En dus moeten we het hele palet, van elektrificatie, waterstof en CCS meenemen in het traject. Het Circular Steam Project, met een jaarlijkse besparing van 140.000 ton CO2, is in ieder geval een mooi begin.’

Al die partijen die de industrie aanwijzen als grote vervuiler die maar beter uit Nederland kan verdwijnen, krijgen een lange neus van de klimaat- en energieverkenning 2021. Want wie denk je dat van de grote CO2-uitstoters de grootste sprongen maakte het afgelopen jaar? Juist, trek de champagne maar open, liefst eentje met veel koolzuur. Natuurlijk worden de energiegrootverbruikers daarbij wel geholpen door de stok die CO2-heffing heet en de SDE++ wortel, maar dat is eigenlijk alleen maar een bewijs dat overheidssturing wel degelijk effect heeft.

De Klimaatwet schrijft voor dat onderzoekers van onder andere CBS, PBL en TNO jaarlijks de tussenstand opmaken van het klimaat- en energiebeleid. Zoals het er nu naar uitziet, is het kabinetsdoel om in 2030 49 procent minder uit te stoten dan in 1990 nog niet in zicht. Als het tegenzit komt men maar tot 38 procent en met alle wind in de rug zou 48 procent nog haalbaar zijn. Dat is niet erg hoopgevend, nu de Europese Unie zint op hogere besparingsdoelen met het ‘Fit for 55’-programma. Nederland mag zich dan zeker ook nog niet op de borst kloppen. Andere landen doen het echt beter.

Ook opvallend: het grootste deel van de industriële CO2-besparing komt op het conto van de afvang en opslag van CO2. Een optie die het Planbureau voor de Leefomgeving in alle publicaties als snelste en goedkoopste oplossing presenteert, maar die politiek nog niet veel bijval krijgt. Volgens de opstellers van het rapport is de reductiepotentie het grootst bij bedrijven die investeren in CCS, gevolgd door elektrificatie, energiebesparing en de reductie van de uitstoot van lachgas. Maar nu komt het addertje: het slagen van die ingrepen gaat gepaard met grote onzekerheden. Voor zowel CCS en elektrificatie zijn forse investeringen nodig in complexe infrastructuur met lange vergunningstrajecten. Daar zal de politiek bij moeten springen. U ziet de patstelling al opdoemen. En dan is het ook nog de vraag wie de CO2-rechten krijgt toebedeeld als CO2 wordt opgeslagen of als bijvoorbeeld warmte wordt uitgewisseld.

Dinsdag 7 en woensdag 8 december brengen we de industrie, energiesector, politiek en wetenschap samen voor de European Industry & Energy Summit. De industrie en energiesector heeft twee dagen lang de tijd om te laten zien hoe ze nog grotere sprongen kan maken. Misschien wel net zo belangrijk is om in de discussies tijdens de summit of in de pauzes de patstellingen om te zetten in een remise. Aan alle oplossingen kleven bezwaren, maar laten we samen kiezen waar we wél mee kunnen leven.

Google zet industrieel water uit oppervlaktewater in voor de koeling van de servers in haar datacenter in Eemshaven. Dit kan nu dankzij de aanleg van een nieuwe industriële waterzuivering en nieuwe transportleidingen door het Waterbedrijf Groningen en North Water in Garmerwolde. Google ondersteunt de aanleg met een investering van ruim 45 miljoen euro. Als volgende stap onderzoekt Google hoe ze afvalwater kan behandelen en gebruiken om het datacenter te koelen.

In het  datacenter in de Eemshaven gebruikt Google water om de temperatuur van de apparatuur en servers te regelen. Door deze innovatie gebruikt het datacenter veel minder energie. De watercapaciteit om warmte af te voeren is tot 24 keer hoger dan bij lucht, wat betekent dat er significant  minder energie wordt verbruikt.

Google gebruikt zowel gesloten als open systemen. In het gesloten systeem circuleert het water zo vaak mogelijk door leidingen met een continue stroom. Het open systeem maakt gebruik van koeltorens om de temperatuur van het gesloten systeem te verlagen. Door gebruik te maken van deze recirculerende koelsystemen kan het datacentrum het waterverbruik met meer dan de helft verminderen ten opzichte van de alternatieve methode van eenmalige koeling.

Nieuwe watervoorziening

De afgelopen vijf jaar werkte Googel samen met North Water en Waterbedrijf Groningen en investeerde meer dan 45 miljoen euro om de bouw van de nieuwe industriële watervoorziening te ondersteunen. Bij de aanleg van de nieuwe waterleiding voor industriewater heeft Waterbedrijf Groningen over grotendeels hetzelfde tracé ook een nieuwe drinkwaterleiding aangelegd.

Intussen denkt Google ook na over wat ze nog meer kan doen om zijn datacenter te verduurzamen. Daarom onderzoekt het bedrijf hoe het afvalwater kan behandelen en gebruiken om het datacenter te koelen.

 

Het Utilities platform van Industrielinqs heeft een nieuwe partner: Kiwa. Vanuit de gasindustrie heeft Kiwa Technology in de afgelopen decennia uitgebreide kennis en expertise opgebouwd die inmiddels inzetbaar is in de gehele energie- en watersector. Het bedrijf is daarmee een internationale dienstverlener en kennispartner in deze sectoren geworden.

De energievoorziening moet de komende jaren worden klaargestoomd voor nieuwe energiestromen, afkomstig uit duurzame bronnen en decentraal opgewekt in wisselende hoeveelheden. De leveringszekerheid van energie kan alleen worden gegarandeerd als de veiligheid en betrouwbaarheid van de opslag en distributie zijn gewaarborgd. Of het daarbij nou gaat om nieuwe vormen van energieopwekking met bijvoorbeeld waterstof, of de opslag van zonne- en windenergie.

Kiwa Technology is een belangrijke partner in deze transitie naar duurzame, flexibele energiesystemen en opslagmogelijkheden. Het bedrijf ondersteunt haar klanten met onderzoek, advies, engineering, certificering, training en productontwikkeling.

Nu wind- en zonne-energie een groter deel van de energieproductie voor hun rekening nemen, begint het energiesysteem te wankelen. De combinatie van energieopwekking en -opslag of koppeling van energieproductie aan bijvoorbeeld waterontzilting ontlast de netbeheerders en versterkt de businesscase. Innoveren is dan ook steeds vaker combineren.

Energieopslag is nog steeds de achilleshiel van hernieuwbare energiesystemen die afhankelijk zijn van wind en zon. Tweederde van deze energie wordt namelijk opgewekt in een derde van de tijd. Dit is niet alleen lastig voor de producenten, maar ook een steeds groter probleem voor de netbeheerders. Die moeten hun netten immers zeer ruim bemeten voor misschien een paar stroompieken per jaar.

Wat betreft die nachtvraag en dagelijkse schommelingen in vraag en aanbod kunnen batterijen de productiepieken opslaan en een paar uur later weer afgeven. Op de langere termijn biedt waterstof een efficiënter en goedkoper alternatief. Ook is er een keur aan andere opslagmethoden die interessant kunnen zijn voor de korte en middellange termijnopslag.

Het is dan ook niet vreemd dat steeds meer partijen die zich bezighouden met energieproductie nadenken over transport en opslag van die energie. De total cost of ownership van een windturbine of zonnepark valt immers grotendeels samen met het aantal uren dat ze produceren. Bovendien kan het in sommige gevallen goedkoper zijn om een gas te transporteren dan een elektriciteitskabel aan te leggen. Zeker offshore is de aanlanding van de opgewekte energie een belangrijk deel van de totale kosten van een windpark. Op plekken met een volwassen gasinfrastructuur, zoals in de Noordzee, zou het zelfs redelijk eenvoudig zijn om de elektriciteit om te zetten naar waterstof.

De overheid houdt nu bij het gunnen van offshore concessies rekening met oplossingen van de potentiële concessiehouders voor transport en opslag. Zo won Crosswind, een samenwerking van Shell en Eneco, onder meer de aanbesteding van het park door de investering in een elektrolyzer.

Waterstofmolen

Een van de eerste partijen die de combinatie van windturbine en elektrolyzer onderzocht was de laatste Nederlandse windturbinebouwer Lagerwey. Samen met waterstofexpert Hygro en een aantal publieke en private partijen startte men drie jaar geleden met het Duwaal-project. Het demoproject moet aantonen dat waterstofproductie van wind tot wiel mogelijk is. Idee van de projectpartners is om een vier megawatt windturbine te voorzien van een geïntegreerde elektrolyzer met een vermogen van twee megawatt. De waterstof gaat vervolgens naar een vijfhonderd bar opslag- en distributiesysteem dat op zijn beurt levert aan een vijftal tanklocaties. Het eerste waterstofstation is die van NXT Boekelermeer in Alkmaar. Daar zouden publieke voertuigen zoals vuilniswagens waterstof kunnen tanken, wat via een brandstofcel energie levert.

opslag

Duwaal-project (c) Hygro

Inmiddels bouwt Enercon, die Lagerwey vorig jaar overnam, een waterstofturbine op het ECN Windturbine Testveld Wieringermeer, nu van TNO. Deze zou in het tweede kwartaal waterstof moeten leveren. Bij dit project zijn windturbine en de elektrolyse nog fysiek gescheiden, maar wel al op elkaar afgestemd. Dankzij deze afstemming voorkomt men conversieslagen en bijbehorende energieverliezen.

Hygro en TNO staan niet meer alleen in hun ambities. Begin dit jaar kondigden de twee afsplitsingen van Siemens, Siemens Gamesa en Siemens Energy, hetzelfde te doen. In een tijdsspanne van vijf jaar investeren de bedrijven gezamenlijk 120 miljoen euro in onderzoek naar de combinatie van de grootste windturbine die het bedrijf levert, de SG14-222 DD met een capaciteit van vijftien megawatt, en een elektrolyzer. Siemens Energy past de elektrolyzer zodanig aan dat het ook onder zware offshore omstandigheden kan produceren en synchroniseert de productie met die van de windturbine. Beide bedrijven denken rond 2025 een offshore demonstratie te leveren.

Golfenergie

De plannen blijven niet bij windturbines alleen. De WaveRoller van het Finse AW-Energy is een apparaat dat energie uit oceaangolven omzet in elektriciteit. De heen- en weergaande beweging van het water, aangedreven door de golfslag, brengt het WaveRoller-paneel in beweging.

Het apparaat werkt in gebieden ongeveer 0,3 tot twee kilometer van de kust op een diepte tussen acht en twintig meter. Op die diepte is de golfslag namelijk het krachtigst. Afhankelijk van de getijdenomstandigheden dompelt men de Waveroller geheel of gedeeltelijk onder en verankert hem aan de zeebodem. Een enkele WaveRoller-eenheid heeft een vermogen van 350 tot 1000 kilowatt met een capaciteitsfactor van 25 tot 50 procent, afhankelijk van de golfcondities op de projectlocatie.

Terwijl het WaveRoller-paneel beweegt en de energie van oceaangolven absorbeert, pompen hydraulische zuigerpompen die aan het paneel zijn bevestigd, hydraulische vloeistoffen binnen een gesloten hydraulisch circuit. De onder hoge druk staande vloeistoffen worden naar een energieopslag- en afvlakkingssysteem gevoerd, dat in verbinding staat met een hydraulische motor die een elektriciteitsgenerator aandrijft. De elektrische output van deze duurzame golfenergiecentrale wordt vervolgens via een onderzeese kabel aangesloten op het elektriciteitsnet.

Ook AW-energy ontwikkelt tegelijkertijd met de WaveRoller plannen om de energie op te slaan of in ieder geval nuttig in te zetten. In de plannen die het bedrijf onlangs ontvouwde, zit dan ook ondermeer een investering in een elektrolyzer. Het voordeel van golfenergie is dat deze vaker beschikbaar is dan windenergie. De Finnen beloven dan ook dat ze de elektrolyzer zestig procent van de tijd kunnen inzetten. Om waterstofgas te produceren, heeft het bedrijf ook zuiver water nodig. Dat wil AW-energy produceren via zeewaterontzilting. Een deel van het water wil men inzetten als vloeiwater voor de landbouw. Het is dan ook niet voor niets dat de eerste projecten nu in Portugal, Mexico, Sri Lanka en Indonesië zijn gepland.

Rainmaker

Die laatste plannen lijken weer op een Nederlandse innovatie die inmiddels al een aantal jaren zijn weg vindt naar droge gebieden: De Dutch Rainmaker. Inmiddels is de naam van het bedrijf omgedoopt naar Rainmaker Worldwide. Dat is overigens niet de enige verandering. Want waar de innovatie destijds nog de combinatie van windturbine en waterproductie betrof, zijn die systemen toch weer losgekoppeld. Het bedrijf biedt inmiddels ook twee smaken watertechnologie: ontzilting en condensatie.

Basistechnologie achter de innovatie is een klein koelsysteem dat de buitenlucht afkoelt en de hierbij vrijkomende condensdruppels opvangt. Elektrische compressoren persen buitenlucht door een warmtewisselaar, die de lucht afkoelt. De benodigde koude komt van een elektrische warmtepomp.

opslag

Rainmaker, een koelsysteem koelt de buitenlucht af en vangt hierbij vrijkomende condensdruppels op. (c) Rainmaker

Het mooie van dit systeem is dat het eerst waterdamp creëert om het vervolgens neer te slaan. Hetzelfde principe bleek ook goed toepasbaar op zeewaterontzilting. Normaal gesproken ontzilt men zeewater via reverse osmose. Het systeem van Rainmaker verdampt het zeewater onder lage druk via een warmtepompcondensatieproces. Een verdamper recupereert daarbij de warmte. De damp die vrijkomt bij het verwarmen van het water passeert daarna damp-selectieve en hydrofobe membranen. Dit membraan laat alleen waterdamp door, in tegenstelling tot omgekeerde osmose waar water met opgeloste zouten en andere vaste stoffen door het membraan gaat. De poriën in dit membraan zijn ook groter dan de poriën in omgekeerde osmose-membranen, zodat er minder druk en energie nodig is. De drijvende kracht van deze technologie is het partiële drukverschil, dat ontstaat door het temperatuurverschil tussen beide zijden van de membraanporiën.

Dit principe maakt de technologie ook zeer geschikt voor restwarmtebenutting. Bedrijven of bijvoorbeeld hotels die veel warmte moeten wegkoelen, kunnen deze ook inzetten om water te ontzilten. De meeste klanten van Rainmaker zitten dan ook in waterstressgebieden of eilanden met weinig zoetwaterinfrastructuur.

Battolyser

In een artikel over combinatietechnologieën kan de Battolyser niet ontbreken. De combinatie van elektrische opslag in zogenaamde Edison batterijen en waterstofproductie als de batterijen vol zijn bereikt een nieuwe fase. De innovatie van Fokko Mulder van de TU Delft wordt binnenkort geïnstalleerd bij de Magnum-centrale van Vattenfall. De demonstratie-installatie heeft een elektrische opslagcapaciteit van vijftien kilowattuur en een waterstofproductievermogen van vijftien kilowatt. Daarna verwacht Proton Ventures, dat de Battolyser ontwikkelt, snel op te schalen naar installaties van tien megawatt.

De nikkel-ijzerbatterij die Edison in 1901 ontwikkelde had een relatief laag elektrisch opslagvermogen en bij het opladen trad bovendien elektrolyse op. Zodra de batterij verzadigd was, begon hij waterstof te produceren. Hoogleraar Fokko Mulder van de TU Delft zag met name die laatste eigenschap als pluspunt. Gekoppeld aan zonne- of windenergie kan de batterij eerst stroomtekorten opvangen als de productie terugloopt. De geproduceerde waterstof kan zelfs langer worden opgeslagen of ingezet in de industrie.

‘De Battolyser wordt een essentieel hulpmiddel om de productie van grondstoffen groen te maken.’

Fokko Mulder, hoogleraar duurzame energiesystemen TU Delft

Mulder ziet meerdere voordelen van de Battolyser vergeleken met alkaline elektrolyzers. ‘Conventionele alkaline elektrolyzers moeten blijven doorwerken wanneer de elektriciteit te duur is om waterstof te produceren. Het Battolyser-systeem doet dat niet. Het systeem kan direct schakelen tussen volledige waterstofproductie en het ontladen van de batterij. Daardoor kan het systeem overschakelen van elektriciteit-inkoop bij lage prijzen, naar elektriciteitverkoop bij hoge prijzen.’

opslag

Battolyser (c) TU Delft

Door zijn vermogen om continu waterstof te leveren, is de Battolyser geschikt voor de productie van ammoniak, methanol en andere processen zoals DRI, of directe reductie van ijzer. De continue aanvoer van waterstof is nodig om shutdowns van fabrieken of procesfluctuaties te voorkomen. De huidige technologieën kunnen dit niet, waarmee de Battolyser een essentieel hulpmiddel wordt om de productie van dergelijke grondstoffen groen te maken.

Voor installaties op grotere schaal zou de Battolyser de voorkeur kunnen krijgen in de energietransitie, omdat wordt vertrouwd op elektroden gemaakt van nikkel en ijzer, materialen die in de mijnbouw onder eerlijke werkomstandigheden in ruime mate beschikbaar zijn. Daardoor wordt het mogelijk om Battolyser-technologie wereldwijd op te schalen.

Volgens Mulder behaalt de Battolyser een uitstekende totale efficiëntie van maximaal tachtig tot negentig procent. ‘En dankzij zijn zeer robuuste en duurzame karakter levert hij energie voor vele jaren, wat ook beter is dan bestaande technologieën.’

Scholt Energy zet een thermisch zoutbad bij VDL Weweler in als noodvermogen voor het Nederlandse elektriciteitsnetwerk. Het bad kan automatisch meer of minder elektriciteit verbruiken om te helpen vraag en aanbod op het net in balans te houden.

Met het groeiende aanbod wind- en zonne-energie, neemt de invloed van weersomstandigheden op het energieaanbod toe. Wil de industrie in de toekomst gebruik kunnen blijven maken van betrouwbare betaalbare stroom, dan moet ze flexibeler worden door bijvoorbeeld af te schakelen op momenten van schaarste. Dat schreven onderzoekers van DNV GL recent in een publicatie. Uit onderzoek bleek echter dat de kosten hiervan nog onduidelijk zijn en de ‘sense of urgency’ mist. Daarbij komt ook nog eens dat het veel vraagt van de industrie om systemen hier goed voor in te richten.

Zoutbad

Scholt Energy en VDL Weweler is het toch al gelukt hiermee te starten. VDL Weweler produceert in Apeldoorn onderdelen voor de truck-, trailer- en bedrijfswagenmarkt. In zijn fabriek heeft het bedrijf een thermisch zoutbad voor metaalbewerking. Het regelbare vermogen (energievraag) van dit industriële proces is vergelijkbaar met dat van zo’n 1.000 huishoudens.

Scholt Energy verzorgt met haar toegang tot specifieke energiehandelsmarkten de vraagsturing voor dit proces. Het zoutbad is met software gekoppeld aan de markt voor noodvermogen van de landelijk netbeheerder in Nederland. Op het moment dat vraag en aanbod op het elektriciteitsnetwerk uit balans dreigen te raken, volgt een stuursignaal. Scholt zorgt ervoor dat het zoutbad vervolgens geautomatiseerd meer (bij een overaanbod) of minder (bij een tekort) elektriciteit gaat verbruiken. Via de systemen van Scholt Energy wordt ook de beschikbare capaciteit bewaakt en worden uiteindelijk de vergoedingen verrekend. VDL krijgt namelijk een vergoeding voor het extra beschikbaar stellen van noodvermogen.

Procescontinuïteit

De continuïteit van het proces van VDL komt niet in gevaar door de ingreep. Het zoutbad moet altijd binnen bepaalde temperatuurmarges blijven, daarmee wordt rekening gehouden als er wat verandert het gebruik van elektriciteit.

De leveringszekerheid van de Nederlandse en Noordwest-Europese elektriciteitsvoorziening komt in de periode tot 2035 meer onder druk te staan. Door het toenemende aandeel van opwekking uit wind en zon, neemt de behoefte aan flexibiliteit toe. Wil de industrie gebruik kunnen blijven maken van betrouwbare betaalbare stroom, dan moet ze flexibeler worden door bijvoorbeeld af te schakelen op momenten van schaarste. Uit onderzoek van DNV GL blijkt dat ze daar nog niet klaar voor is. De kosten zijn nog onduidelijk en de ‘sense of urgency’ mist. Daarbij komt ook nog eens dat het veel vraagt van de industrie om systemen hier goed voor in te richten.

De Nederlandse industrie heeft een theoretisch potentieel van zo’n 3400 megawatt elektriciteitsvraag die flexibel kan worden ingezet. Dat blijkt uit het rapport ‘De mogelijke bijdrage van industriële vraagrespons aan leveringszekerheid’ gepubliceerd door DNV GL en medegefinancierd door Eneco, PZEM, RWE, Tennet, Uniper en Vopak. Als deze flexibiliteit wordt ingezet, is Nederland bij dreigende tekorten minder afhankelijk van conventionele centrales en import uit andere landen.In de toekomst wordt de dreiging van eventuele tekorten reëler, doordat elektriciteitsopwekking steeds afhankelijker wordt van zon en wind. Daarbij komt de uitfasering van verschillende regelbare bronnen van opwekking, zoals kolen (in Nederland en Duitsland) en nucleaire centrales (vooral in Duitsland en België). En ook de vraag verandert, de industrie gaat meer elektriciteit gebruiken doordat ze processen elektrificeert.

tekst gaat verder onder de afbeelding

stroom

‘Wij geven graag het signaal af dat industrie en energieverkopers met elkaar afspraken moeten maken.’

Anton Tijdink, marktanalist Tennet

Extreme schaarste

Voor het zogenaamde Dunkelflaute-scenario waarin langere periodes weinig tot geen energie kan worden opgewekt door middel van wind en zonlicht is het misschien economisch interessanter om de industrie gedeeltelijk uit te zetten in plaats van centrales in de lucht te houden die eens in de tien jaar aan moeten. De vraag is of het niet een hele grote ingreep is voor de industrie om af te kunnen schakelen voor deze weinig voorkomende momenten van extreme schaarste. Anton Tijdink, marktanalist bij netbeheerder Tennet, snapt die vraag. ‘Met het rapport tonen we aan dat het op die schaarse momenten economisch uit kan. We willen ook voor wat meer frequentere noodzaken industriële partijen vragen om na te denken over buffering. Hoe kan je nou flexibeler omspringen met stroomgebruik?’

Goedkoper

Industriële partijen zijn vooralsnog gewend om te denken in baseload elektriciteitscontracten met een vaste prijs. Tijdink: ‘Als je buffers of flexibiliteit laat inbouwen, kan je daar waarde uithalen omdat de elektriciteitsmarkt grilliger wordt vanwege de afhankelijk van duurzame energie. Als je daar beter op in kunt spelen, kan je gebruik maken van de momenten dat de stroomprijs laag is. Op andere momenten kan je misschien uit je buffer tappen, overschakelen op een gasproces of afschakelen om daarmee het systeem te ontlasten. Wij denken dat dat goedkoper gaat zijn dan de huidige baseloadcontracten.’

Ook Jorim de Boks, strategisch analist bij energieproducent- en leverancier PZEM, verwacht dat flexibiliteit in de toekomst meer waarde krijgt. ‘Er zit ook waarde in het afnemen van extra elektriciteit als er een overschot is aan zon en wind. De vraagrespons die in de studie wordt geschetst is heel erg specifiek gericht op het minder afnemen van elektriciteit als er heel veel vraag naar is. De afgelopen jaren kwamen die situaties niet of nauwelijks voor door de overcapaciteit van conventionele centrales. Deze overcapaciteit neemt af door de uitfasering van kolen- en kerncentrales. Door de groei van wind- en zonne-energie zijn weinig partijen bereid te investeren in nieuwe productiecapaciteit aangezien deze slechts voor een beperkt aantal draaiuren nodig is.’

Systemen inrichten

Om voorbereid te zijn op de toekomst, zouden bedrijven nu bij investeringen al moeten nadenken waar ze buffers in kunnen bouwen en waar flexibiliteit in processen zit. Tijdink: ‘Als de industrie elektrificeert wordt ze afhankelijker van elektriciteit. Als bedrijven dat perspectief meenemen bij komende investeringen, kunnen ze beter optimaliseren. Wij willen nu graag het signaal afgeven dat industrie en verkopers van energie hier afspraken over moeten maken met elkaar. Wijzelf moeten zorgen dat de elektriciteit te transporteren is.’

tekst gaat verder onder de afbeelding

stroom

‘Het is niet altijd zo dat je direct op- en af moet schakelen. Je kunt ook actief zijn op de dagvooruitmarkt.’

Jorim de Boks, strategisch analist PZEM

Tennet ziet ook wel dat het misschien makkelijker is gezegd dan gedaan. ‘Het is een hele grote uitdaging’, stelt Tijdink. Je kunt wel stellen dat het goedkoper is om vraagrespons te doen bij de industrie en die kan bereid zijn om dat te doen, maar het vergt veel van bedrijven om hun systemen en bedrijfsvoering erop in te richten (zie kader over Nouryon, red.). Je moet veilig kunnen reageren op een signaal of een afspraak met een marktpartij.’

Kennisuitwisseling

Op basis van interviews en schriftelijke interactie die DNV GL voor haar studie heeft gehad met industriële partijen lijken veel partijen niet klaar, danwel bereid te zijn om grootschalig vraagrespons aan te bieden. Er is namelijk slechts beperkt data beschikbaar over de kosten en dynamiek van het aanbieden van flexibiliteit. De Boks herkent het en begrijpt ook dat bedrijven terughoudend zijn. ‘De sense of urgency mist, omdat er op het moment voldoende capaciteit is. Daarnaast speelt hier denk ik onbekend maakt onbemind mee. De kennis over de verschillende vormen van flexibiliteit en de waarde daarvan zit bij de elektriciteitsbedrijven. Het is bijvoorbeeld niet altijd zo dat je direct op- en af moet schakelen. Je kunt ook actief zijn op de dagvooruitmarkt. Dan weet je een dag van tevoren welke uren je de dag erna moet minderen en dan kan je dat zelf regelen. Aan de andere kant hebben wij niet de kennis van de vrijheden die de industrie heeft in processen. Daarvoor is kennisuitwisseling nodig.’

De Boks laat weten dat PZEM naar aanleiding van het rapport graag in gesprek gaat met industriële partijen. ‘Voor ons is duidelijk geworden dat er technisch potentieel is, maar het economische potentieel is nog onduidelijk. Samen met de industrie willen we dit verder concretiseren zodat we cases kunnen creëren waar we vraagrespons toepassen. Maar duidelijk is dat er voor beide partijen een win moet zijn.’

Vergaande digitalisering nodig voor flexibiliteit

Chloorproducent Nouryon kan al reageren op grote tekorten of overschotten in het Nederlandse net, door een deel van de elektrolyse-processen of stoomturbines tijdelijk naar een lager werkingspunt te schakelen. Onderzoeksdirecteur Marco Waas van Nouryon wil daarbij wel direct vermelden dat het bedrijf nog aan het begin van een ontwikkeling staat. ‘We moesten een chloorfabriek van tweehonderd megawatt zodanig ombouwen dat je hem in een tijdsframe van vijftien minuten kunt op- en afschakelen. We kunnen nu tien procent op- en afregelen. Dat moet op den duur naar de twintig of misschien zelfs vijftig procent gaan. Voordat we dat konden doen, moesten we wel wat aanpassingen aan de productie-units doen. Bovendien moet je heel goed weten welke cellen je wilt afschakelen. Het is natuurlijk zonde om de best presterende elektrolyzers terug te regelen. En dus moet je per cel de prestaties monitoren. Nu krijgen onze operators nog een seintje dat ze moeten terugregelen. Maar straks moet dat allemaal automatisch gebeuren. Als dat goed gaat, kunnen we de regie overgeven aan Vattenfall.’

Voor wie een vergelijkbare stap als Nouryon wil maken heeft Waas nog wel wat tips: ‘In de discussies die we voerden over dit onderwerp ging een derde deel over cybersecurity. Je wil niet dat malafide partijen je productieprocessen kunnen verstoren. We kiezen dan ook bewust voor een directe, bekabelde verbinding.’

Elektronen opslaan bij tankopslagbedrijf

Als een beetje vreemde eend in de bijt staat Vopak tussen de medefinanciers van het onderzoek van DNV GL. Het tankopslagbedrijf is geen grootverbruiker van elektriciteit en kan niet meedoen aan vraagrespons door tijdelijk minder stroom te verbruiken. Vopak wil de elektriciteitsmarkt beter begrijpen en kijken of ze met haar assets een bijdrage kan leveren aan de opslag van (groene) elektriciteit in chemicaliën (in opslagtanks). Het bedrijf kijkt daarbij naar (redox) flow-batterijen.

Een woordvoerder van Vopak laat via de mail weten dat de uitdaging hierbij is om elektriciteit op een veilige manier op te slaan in chemicaliën op terminals waar ook andere opslagactiviteiten plaatsvinden. ‘De elektriciteitsmarkt is nieuw voor Vopak. In plaats van het opslaan en overslaan van moleculen zouden we ons begeven op het terrein van het opslaan en weer terugleveren van elektronen.’ Overigens is Vopak niet van plan zelf eigenaar te worden van elektronen. ‘We zouden de opslagcapaciteit (binnen de batterij) willen verhuren aan derde partijen zoals handelaren en eigenaren van wind- en zonneparken.’

Met een jaarlijks energieverbruik van 1,7 terawattuur is aluminiumproducent Aldel een van de grootste elektriciteitsconsumenten van Nederland. Die hoge positie heeft een voordeel: door processen te flexibiliseren, kan de smelterij als virtuele batterij fungeren. CFO Eric Wildschut en COO David Eisma: ‘We zijn onderdeel van een keten die waardevolle producten zoals aluminium levert, maar die ook duurzame energie faciliteert.’

De geschiedenis van Aluminium Delfzijl (Aldel) is verweven met energie. Niet geheel vreemd met een jaarlijks energieverbruik van zo’n 1,7 terawattuur. Met dat gebruik is de aluminiumsmelter een van de grootste elektriciteitsverbruikers van Nederland. De toenmalige Hoogovens namen de aluminiumsmelterij in 1966 in gebruik. Toen was al duidelijk dat de gasbel in Groningen zoveel gas zou leveren, dat de elektriciteitsvoorziening voorlopig verzekerd was. En goedkoop, niet te vergeten. De gasgestookte energiecentrales kregen op hun beurt een betrouwbare afnemer van basislast die 24/7 doorging. Een win-winsituatie die tot midden jaren negentig succesvol bleef.

Mede dankzij lage aluminiumprijzen en hoge energieprijzen, kende Aldel sindsdien meerdere eigenaren en is het twee keer failliet verklaard. Uiteindelijk besloot een Amerikaans investeringsbedrijf in 2017 de fabriek over te nemen en ging het bedrijf verder onder de naam Damco Aluminium Delfzijl. In de tussentijd was één productiehal gesloten en werkte nog maar twintig procent van de 304 ovens. Het duurde even om de oude en slecht onderhouden fabriek weer draaiend te krijgen, maar het bedrijf zit inmiddels op bijna tachtig procent van de maximale productiecapaciteit. Het personeelsbestand is dan ook gegroeid van 180 naar 350. En dan zijn er ook nog dagelijks zo’n 150 contractors in de weer om de fabriek draaiende te houden.

Dominante factor

CFO Eric Wildschut en COO David Eisma zijn nog redelijk vers in het bedrijf. Al zijn hun track records volwassen genoeg om de uitdagingen van Aldel het hoofd te bieden. Wildschut verdiende zijn sporen bij Shell en NAM, terwijl chemisch technoloog Eisma een lange carrière in de aluminiumwereld doorliep. De verschillende achtergronden vormen een mooie combinatie. Energie is namelijk nog steeds de dominante factor in de bedrijfsvoering, terwijl grondige proceskennis tot significante kostenvoordelen kan leiden. Met name in de toekomst, die zich kenmerkt door de inzet van de aluminiumsmelterij als onderdeel van de energietransitie.

CO2-handel

Wildschut: ‘Veertig procent van de variabele kosten betreft elektriciteit, dus heeft energie uiteraard onze volle aandacht. We gebruiken stroom om aluinaarde via een elektrolyseproces te scheiden in vloeibaar aluminium en zuurstof. De rest van de variabele kosten zit in anodeblokken en aluinaarde. Wereldwijd zijn al onze concurrenten strategisch gevestigd in de buurt van goedkope energiebronnen. Grote smelterijen staan bijvoorbeeld in het Midden-Oosten, Rusland en China, die grote voorraden aardolie, aardgas en steenkool hebben. Landen die geen rekening hoeven te houden met extra kosten voor de uitstoot van hun CO2, zoals Nederland.’

Voor een elektrolyse-proces is elektriciteit een grondstof. ‘Daarom krijgen wij gedeeltelijk compensatie voor de emissiehandels-opslag die verwerkt zit in de elektriciteitsprijs. Deze compensatie moet oneerlijke concurrentie met producenten in andere landen die niet aan het emissiehandelssysteem (ETS) van de EU deelnemen voorkomen. Maar die regeling loopt eind dit jaar af. Vrijwel alle deelnemende landen met een energie-intensieve industrie hebben vergevorderde plannen om de regeling te continueren. Helaas heeft juist Nederland nog geen toezegging gedaan over de verlenging. Ik snap de grondgedachte van ETS om bedrijven te stimuleren hun uitstoot te beperken. Aluminium wordt echter verhandeld op een wereldmarkt tegen een wereldprijs. Als anderen wel worden gecompenseerd, binnen Europa, of geen CO2-toeslag kennen, buiten Europa, is er geen sprake meer van eerlijke concurrentie.’

Industrielinqs nu 3 maanden gratis ontvangen?

Dit artikel komt uit de eerste editie van het Industrielinqs magazine, dat zich richt op de procesindustrie, energiesector en onderlinge infrastructuur. Met het magazine verbinden we industriële ketens zodat ze van elkaar kunnen leren. Belangrijke thema’s zijn: innovatie, energietransitie, onderhoud en veiligheid.

Gebruik kortingscode ILQS20GRATIS voor een gratis proefabonnement

Zogenaamd carbon leakage, het verschuiven van CO2-uitstoot naar andere langen, ligt dan ook op de loer, waarbij de netto CO2-uitstoot alleen maar zal toenemen als China zijn productie verhoogt.

Fundamentele keuze

De Europese Unie worstelt al langer met zijn positie in de wereldmarkt. De ambities als gidsgemeenschap naar een emissieloze productie, zijn vanuit meerdere kanten begrijpelijk en ondersteunen wij volledig. Zolang grote producenten uit het Midden-Oosten, Rusland en China echter niet meegaan in belasting van de kooldioxide emissies, blijft het speelveld ongelijk voor mondiaal opererende bedrijven. Om dit gelijk te trekken, onderzoekt de EU nu de invoering van het carbon border adjustment mechanism. Producten die buiten de EU zijn geproduceerd, zouden vanaf 2023 extra importheffing moeten betalen om de CO2-emissie te compenseren.

tekst gaat verder onder de afbeelding
aluminium

David Eisma bij een oven in de elektrolysehal. Foto: Simon van der Woude

‘Wij kunnen onze productie mee laten veren met het energieaanbod, zodat we een belangrijke rol krijgen in de netstabilisering.’

David Eisma, COO Aldel

Op papier een mooi idee, maar volgens Wildschut zal dat in de praktijk anders uitpakken. ‘Landen die fossielvrij produceren, zullen graag naar Europa exporteren. Maar er staat ze niets in de weg om vervolgens zelf weer aluminium uit China te importeren. De schone, duurdere producten gaan naar Europa, terwijl de landen zelf de goedkopere, uitstootverhogende producten invoeren. Als de coronacrisis ons één ding heeft geleerd, dan is het wel dat Nederland het zich niet kan permitteren volledig van import afhankelijk te worden. In crisistijden, kiezen landen toch voor hun eigen markt. De EU, en ook Nederland, is netto-importeur van aluminium en er zijn al heel wat Europese smelters verdwenen. We zullen dan ook een fundamentele keuze moeten maken: Willen we afhankelijk worden van import of houden we een eigen strategische industrie met goedbetaalde werkgelegenheid?’

Batterij

Een extra argument voor behoud van de elektriciteitsgrootverbruiker is de rol die het kan spelen in de energietransitie. Niet dat die 1,7 terawattuur snel kan worden vergroend, maar de fabriek biedt wel een grote virtuele opslagcapaciteit. Eisma: ‘Het volatiele karakter van wind- en zonne-energie stelt de netbeheerders voor behoorlijke uitdagingen. Productiepieken veroorzaken congestie in het net, terwijl bij een productiedip snel extra regelvermogen moet worden ingeschakeld. Wij kunnen onze productie echter mee laten veren met het aanbod, zodat we een belangrijke rol krijgen in de netstabilisering. Momenteel kunnen we dat vooral door onze productie af te schakelen bij tekorten, ook wel noodstroom genoemd. Maar met een paar aanpassingen kunnen we dat veel subtieler doen. We werken al met onze partner Energy Pool samen, die ons helpt met de benodigde soft- en hardware om te flexibiliseren.’

Voordat het zover is, moet wel een aantal aanpassingen worden gedaan aan zowel de hoogspanningsinstallaties als de gelijkrichters die het aluminium smelten. De gelijkrichters kunnen met enige aanpassingen de variabele belasting opvangen. Om dit te kunnen doen bouwt Aldel samen met Energy Pool tien installaties om. Iedere installatie heeft een capaciteit van 40.000 Ampère en een spanning tot ongeveer 800 Volt. Aldel verwacht een variabele belasting van vijftien megawatt te kunnen bereiken om de netfrequentie te ondersteunen.

tekst gaat verder onder de afbeelding

aluminium

Degradatie

Eisma: ‘Je kunt een installatie die normaal gesproken op vol vermogen werkt, niet even terugdraaien of opschakelen. We moeten aanpassingen doen aan de stroomrails en met name oplossingen vinden voor de zogenaamde magnetische veldcompensatie. Met een ombouwpakket vangen we de wisselingen in het magnetische veld op. En dan zullen we ook de regelmechanismen zodanig moeten aanpassen dat we efficiënt kunnen blijven werken. Hoe goed we de aanpassingen ook doorvoeren, de efficiency van een installatie die op lagere vermogens werkt, zal altijd afnemen. Onze installaties zijn namelijk ontworpen voor een constante stroom. Sterker nog: als we langer dan drie tot vier uur uit bedrijf zouden zijn, zijn we de gehele productie kwijt. Dan moeten we een half tot driekwart jaar uit bedrijf om de ovens uit te bikken. Bovendien verwachten we versnelde degradatie van assets door temperatuurschommelingen. We weten bijvoorbeeld nog niet precies hoe die schommelingen de vuurvaste bekleding beïnvloeden. Zo’n inzet als groene batterij is dan ook zeker niet gratis en we zullen de kosten moeten blijven afwegen tegenover de baten. Gelukkig onderscheidt onze fabriek zich van die in het Midden-Oosten en China door onze jarenlang opgebouwde proceskennis. We doen nu al mee aan verschillende flexmarkten, maar met de nodige investeringen denken wij dit de komende jaren nog veel verder te kunnen uitbouwen.’

Groene stroom

Daarmee stoppen de groene ambities van Aldel niet. Naast investeringen in flexcapaciteit, bood het ook zijn fabrieksdaken en een stuk braakliggend terrein aan als ruimte voor zonnepanelen. Uiteindelijk selecteerden Eisma en Wildschut het Vlaamse bedrijf Ecorus als leverancier van de in totaal vijftigduizend vierkante meter zonnepanelen. Goed voor een zonnecapaciteit tussen de acht en twaalf megawatt.

‘Zogenaamd carbon leakage, het verschuiven van CO2-uitstoot naar andere landen, ligt op de loer.’

Eric Wildschut, CFO Aldel

Gaandeweg ontstond het idee om meer zonneparken te koppelen aan de aansluiting van Aldel. ‘Wildschut: ‘Momenteel houdt de beschikbare netcapaciteit investeringen in grootschalige zonneparken in dit gebied tegen. De netbeheerders kunnen de aanvragen niet aan en hebben jaren nodig om de stroom bij de eindgebruiker te krijgen. Samen met Ecorus bedachten we dat we dit soort parken met een kleine investering ook aan ons net konden koppelen.’ Meer specifiek bouwt Ecorus een microgrid in Farmsum die twee zonneparken in de buurt ontsluit.

Dienstverlening

Wildschut: ‘We trekken een paar honderd meter kabel en koppelen die zonne-installaties aan Aldel. Dat is technisch geen enkel probleem, want onze aansluiting is zwaar genoeg en wij kunnen de stroom van die lokale energiehub direct gebruiken. Bovendien is het een investering die je snel terugverdient. Rijk worden we er niet van, maar het zorgt er wel voor dat we weer een schakeltje in de energietransitie verbinden. Juridisch is dit overigens nog niet heel eenvoudig omdat de autoriteit consument en markt hier nog geen goedkeuring voor heeft gegeven.’

tekst gaat verder onder de afbeelding
aluminium

Aluminium palen. Foto: Simon van der Woude

In het tienjarenplan dat het herboren bedrijf schreef, is verder nog ruimte voor extra recycling-capaciteit. Aluminium is namelijk zeer eenvoudig te hergebruiken en dat met een fractie van het energieverbruik van primair aluminium. De warmte die bij het proces ontstaat kan uiteraard ook nuttig worden ingezet in de nabije omgeving. Zelfs de kooldioxide die bij de productie vrijkomt zou op den duur kunnen worden opgevangen en opgeslagen, dan wel gebruikt als grondstof voor de chemische industrie (CCUS).

Wildschut: ‘We denken dat we een goed verhaal en een heldere visie op de toekomst hebben. We zullen het echter moeten blijven vertellen. Als we als energiegrootverbruiker willen overleven, moeten we laten zien dat we veel meer zijn dan alleen een aluminiumproducent. We zijn onderdeel van een keten die waardevolle producten levert zoals aluminium, maar die ook duurzame energie faciliteert. Daarmee ontlenen we ons bestaansrecht in de regio niet alleen aan het product aluminium, maar ook aan onze dienstverlening op het gebied van netstabiliteit.’

Aluminiumproductie bij Aldel

De aluminiumfabriek van Aldel in Delfzijl is bijna een kilometer lang. In de twee hallen staan 304 elektrolyse-ovens waar het aluminium met een enorme elektrische stroom uit aluinaarde wordt gemaakt. Het vloeibare primaire aluminium gaat daarna naar de gieterij waar het weer in andere ovens wordt gegoten. Hier wordt het vloeibare aluminium gemengd met andere metalen om legeringen te maken, afhankelijk van de wensen van de klant. Vanuit deze ovens wordt het metaal gegoten in drie soorten gietvormen: stangen (billets), dikke plakken (slabs) en korte, dikke stukken (bars).

Aldel heeft al een van de schoonste en meest geavanceerde smelters en werkt hard om zowel emissies als afvalbijproducten volledig te elimineren. Tegenwoordig wordt honderd procent van de fluoride-uitstoot opgevangen en teruggekoppeld naar het proces en wordt gewerkt aan de integratie van nieuwe geavanceerde processen en controlesystemen die andere emissies volledig zullen verminderen of elimineren.

De coronacrisis vraagt om nieuwe stappen, ook voor ons als uitgeverij. Zo organiseerden we in het voorjaar zeven online talkshows (Industrielinqs LIVE) en was ons eerste 1,5m-congres Deltavisie – met livestream – een groot succes. We blijven geloven in papier, maar gaan er wel effectiever mee om. Met deze eerste papieren uitgave van Industrielinqs bijvoorbeeld. De magazines Utilities en iMaintain gaan er in op. Naast onderwerpen als energietransitie en onderhoud, pakken we in dit blad ook andere brede industriële uitdagingen bij de hoorns. Denk aan veiligheid, innovatie en digitalisering. Onderwerpen die veel aandacht en ook de nodige soepelheid van ons vragen. Vooral om ons te blijven verbeteren.

In dit nummer:

Met een jaarlijks energieverbruik van 1,7 terawattuur is aluminiumproducent Aldel een van de grootste elektriciteitsconsumenten van Nederland. Die hoge positie heeft een voordeel: door processen te flexibiliseren, kan de smelterij als virtuele batterij fungeren. We spraken CFO Eric Wildschut en COO David Eisma.

Het is niet de eerste keer dat de huidige manier van shutdownmanagement op bezwaren stuit. Het is namelijk steeds lastiger voldoende technisch personeel te vinden. De Covid-19 crisis zette de discussie extra op scherp omdat het een paradox schiep tussen de persoonlijke veiligheid en gezondheid van werknemers en de veiligheid van installaties.

Een pilot met watersysteemalgoritme AquaVest laat zien dat samenwerking tussen de stakeholders niet alleen de waterstress verlicht, maar ook de systeemkosten beperkt.

Biotechnologie heeft veel te bieden en daarom investeren steeds meer chemiebedrijven in biotechnologische toepassingen. Maar zijn micro-organismen echt de fabrieken van de toekomst?

Dit en veel meer leest u in het allereerste Industrielinqs magazine!

Industrielinqs nu 3 maanden gratis ontvangen?

Gebruik kortingscode ILQS20GRATIS voor een gratis proefabonnement!

Het CrossWind consortium, een samenwerking tussen Shell en Eneco, gaat het derde subsidieloze windpark op de Nederlandse Noordzee bouwen en exploiteren, in het windenergiegebied Hollandse Kust (noord). Het windpark levert ruim 750 megawatt (MW) aan vermogen. Met de komst van dit park zal windenergie op zee in 2023 in zestien procent van de totale Nederlandse elektriciteitsvraag voorzien. 

Innovatie

Het windpark Hollandse Kust (noord) ligt zo’n 18.5 kilometer uit de kust van Noord-Holland. Bij de beoordeling van de offshoreaanvragen voor de vergunning van dit windpark is onder andere gekeken naar het gebruik van innovatieve toepassingen. CrossWind gaat verschillende innovaties testen op het gebied van energieopslag en flexibiliteit, welke mogelijk in toekomstige windparken op grotere schaal kunnen worden toegepast. Het consortium plaatst 69 windturbines van Siemens Gamesa met elk een vermogen van 11 MW en een rotordiameter van 200 meter. Het merendeel van de windturbines ligt op meer dan 1 km afstand van elkaar. De elektriciteitskabel naar land en het ‘stopcontact’ op zee wordt door netbeheerder TenneT aangelegd. Van Oord wordt verantwoordelijk voor de engineering, inkoop, bouw en installatie van de fundaties, de verbindingskabels en het transport en installatie van de windturbines.

Bouw andere windparken op schema

De komende jaren worden nog meer windparken op zee afgerond en zal de hoeveelheid elektriciteit die zij leveren sterk toenemen. Op dit moment staan er windparken op zee met een totaal vermogen van ongeveer 1 gigawatt (GW), aan het einde van het jaar zal dit bijna 2,5 GW zijn. In 2023 zal windenergie op zee toenemen naar een totaal vermogen van 4,7 GW. Daarmee wordt het doel voor windenergie op zee uit het Energieakkoord naar verwachting binnen het budget en de planning behaald. In 2030 zal het totaal vermogen verder oplopen tot 11 GW, dat is zo’n veertig procent van de totale Nederlandse elektriciteitsvraag.