VEMW, NVDE en RVO organiseerden de afgelopen drie jaar diverse inspiratietours door en voor de industrie. Met een vijftal nieuwe thema’s en inspirerende sprekers werd ook dit najaar met succes veel kennis en ervaring uitgewisseld over de mogelijkheden van CO2-reductie in de industrie. Zoals een deelnemer het verwoordde; “Het concept van ‘bij elkaar in de keuken kijken’ en ‘zien is geloven’ werkt overtuigender dan een abstract theoretisch verhaal”. Via een vijftal webinars werden de deelnemers in anderhalf uur door verschillende sprekers uit het bedrijfsleven op een vijftal thema’s geïnspireerd, te weten; waterstof, elektrificatie, financieringsinstrumenten, warmte- en stoomuitkoppeling en energiebesparing. En wat levert die inspiratie op? Dat met samenwerking grote stappen gemaakt kunnen worden. Dat de trend om te verduurzamen binnen de industrie onomkeerbaar ingezet is. Zeker met de prikkels van de voorziene CO2-beprijzing, de voorhanden technieken en stimuleringsmaatregelen. Maar ook is duidelijk dat de energietransitie alleen kan slagen als de infrastructuur en politieke visie toekomstbestendig zijn. Ter inspiratie onderstaand een verslag van de vijf webinars. Voor meer informatie, filmpjes, presentaties en vragen kunt u terecht op www.verduurzamingindustrie.nl.
Webinar 1: Waterstof
Tijdens de eerste inspiratietour lieten energiebedrijf Ørsted en kunstmestfabrikant Yara het ‘pad’ zien van het moment waarop de windenergie uit windpark Borssele 1+2 de groene elektronen produceert, tot de elektrolytische productie van groene waterstof en de synthese tot ammoniak. Yara en Ørsted bundelen hun krachten om op de productielocatie van Yara in Sluiskil een 100 MW elektrolyseproces te implementeren voor de productie van zo’n 75.000 ton groene ammoniak per jaar. Onder voorbehoud van voldoende cofinanciering en een goede business case wordt eind 2021 of begin 2022 een definitieve investeringsbeslissing voor de bouw van de nieuwe fabriek genomen.
Hernieuwbare waterstoftechnologieën
De samenwerking tussen Ørsted en Yara moet bijdragen aan de ontwikkeling en het marktrijp maken van hernieuwbare waterstoftechnologie. Het offshore windturbinepark Borsele 1+2 is een van de eerste (merchant) windparken dat zonder subsidie – dus los van de TenneT-aansluiting – is gebouwd en betreft op dit moment het grootste offshore windpark in de wereld. Met de ontwikkeling van een onsite project voor variabele waterstofproductie – dat aangevuld wordt op het moment dat het nodig is door Steam Methane Reformers (SMR) – wordt het mogelijk de zogeheten ‘overcapaciteit’ in windenergie te gebruiken. Hierin is opslag de sleutel tot succes. Door gebruik van het bestaande netwerk van Gasunie GTS kan een variabele waterstofproductie worden opgeslagen in zoutcavernes en kunnen de pieken van het productieprofiel af worden gehaald. Op deze manier is de industrie in staat om zowel een base load elektriciteit als een base load waterstof te krijgen uit een variabel productieprofiel.
De variabiliteit in energieopwekking zorgt momenteel voor een kip-ei probleem. Van een afstand lijkt er een rendabele business case te liggen waarbij de ‘overcapaciteit’ wordt gebruikt voor elektrificatie van de industrie, of voor waterstofproductie en/of waterstof als energie-opslagmedium. Nederland is bij uitstek geschikt voor waterstof; het waterstofverbruik vindt over het algemeen plaats in de industriële clusters dicht bij de locaties waar de windenergie aan land komt. Met de mogelijkheid tot opslag van waterstof kan de top worden omgezet naar waterstofproductie en een baseload profiel voor waterstof in de industrie creëren. Er heerst echter een grote terughoudendheid in de investeringsbereidheid in een windpark dat bij te veel productie (nu nog) wordt ‘uitgezet’, omdat de energieproductie groter is dan de vraag die er momenteel is. De business case is daarmee te risicovol en nog niet rendabel.
Wat moet er dan gebeuren om de business case van groene elektronen in combinatie met waterstof ook echt mogelijk te maken? Volgens Julius Smith, hoofd Business Development van Ørsted is hiervoor een stabiele ‘roll-out’ nodig, net zoals met offshore wind gebeurt – door een duidelijke vraag te creëren met jaarlijkse tenders. In geval van een jaarlijkse tender weet de supply chain dat het zin heeft om te investeren. In voorgaande jaren hebben we in Nederland gezien dat wanneer de markt de zekerheid heeft dat er aankomende 5 jaar ieder jaar een tender is, de investeringsbereidheid toeneemt en het product goedkoper wordt. Op zo’n manier dwingt de markt een kostenreductie af. Ook een ondersteunend waterstofinstrument dat zekerheid geeft voor de opbouw en ‘dynamic grid pricing’ zijn volgens hem onderdelen die nodig zijn voor een succesvolle businesscase.
Webinar 2: Elektrificatie
De tweede ‘tour’ liet twee inspirerende voorbeelden van ondernemerschap zien. De koplopers – zij die de eerste stappen hebben genomen in het elektrificeren van hun processen – vertelden over hun aanpak en uitdagingen. Voor zowel Jonkman Coating (metaalsector) als Gulpener Bierbrouwerij (voeding) ligt het succes in een heldere lange termijnvisie en het durven uitdagen van leveranciers en adviseurs. Hierbij helpt het als aan de opdrachtgeverszijde al enige kennis is. Dit in combinatie met een familie- of directeur-eigenaarbedrijf maakt het mogelijk dat bijvoorbeeld terugverdientijden van 7-10 jaar kunnen worden geaccepteerd, waar dat voor grote beursgenoteerde ordernemingen minder dan vijf jaar is, simpelweg omdat de korte termijnresultaten daar vaak zwaar(der) wegen.
Elektrificatie van een coating bedrijf
Jonkman Coating is expert op het gebied van chemisch voorbehandelen, poedercoaten en natlakken van producten. Met als doel een nieuwe toekomstig bestendige fabriek, liep het bedrijf op tegen een aantal uitdagingen. Eén daarvan was een duurzame energievoorziening voor de koude- en warmteuitwisseling en het voorbereiden op full-electric.
Enerzijds is er sprake van een koudevraag, waarbij de warmteontwikkeling die in het anodiseerproces ontstaat moet worden weggekoeld. Dit gebeurt door een zogeheten ‘chiller’, oftewel een koelmachine. Anderzijds is er sprake van een warmtevraag tijdens het chemisch voorbehandelen. In het koude- en warmteproces geeft de ‘chiller’ zijn warmte af aan de warmwatertank door middel van het heat recovery systeem; warmte wordt – voordat het naar buiten wordt geblazen – uit de koelvloeistof gehaald. Een andere warmtebron zijn de compressoren – die ook conventioneel zijn uitgevoerd – waarbij de afgifte van de warmte vanuit de compressor aan de lucht plaatsvindt; in de winter naar binnen toe en in de zomer naar buiten. Daarnaast zijn compressoren met waterkoeling toegevoegd, die zijn aangesloten op de warmwatertank en waar de warmwaterstroming vervolgens binnenkomt. Tussen de koelmachine en de “warmtevragers” zijn twee warmtepompsystemen bedacht die de (rest)warmte aan de chemische voorbehandeling installatie overdraagt. Om het proces van chemisch voorbehandelen te allen tijde te laten doorlopen en niet te verstoren, koos Jonkman Coating er (voorlopig) voor om zekerheidshalve een conventionele gasketel te plaatsen om de warmtevraag ook aan te kunnen bij grote pieken.
Elektrificatie bij een bierbrouwer
Al halverwege de jaren 90 begon Gulpener met de verduurzaming van het bedrijf, en dan met name gericht op de maatschappelijke duurzaamheid. Gulpener besloot de samenwerking op lokaal niveau op te zoeken, door alle grondstoffen uit de regio te halen. Een grote nieuwe ambitie is om – als eerste brouwerij in Europa – voor 2030 fossielvrij te zijn. Het was dan ook een logische keuze om bij de bouw van een nieuw brouwhuis meteen te kiezen voor de opwekking van duurzame warmte. Door het bestaande Meura Stream Principe zodanig ‘door te ontwikkelen’ kan Gulpener alle warmte die vrijkomt terugwinnen. De extra energie die vervolgens nog nodig is wordt door middel van een warmtepomp opgewekt. Een uitdaging hierbij was de nog erg hoge piekbelasting van het brouwhuis door de opwarming van het ‘batch brouwsel’. Door het injecteren van stoom te combineren met heet water injectie (superheated water van 110 graden) kon die piekbelasting worden verlaagd. Dit gaf als voordeel dat de opwekking van de hitte kan worden opgesplitst. De gedachte hierbij is dat de piekvraag die ontstaat bij de stoominjectie wordt opgevangen door de warmtepomp. Op het moment dat er geen piekbelasting is wordt de warmtepomp ingezet voor het verwarmen van heet water, hetgeen op een ander moment in het proces plaatsvindt.
Daarnaast is in het nieuwe proces een zogeheten ‘wort stripper’ toegepast die de kooktechniek vervangt. Hierdoor bedraagt de verdamping nog slechts 1 tot 2 procent, hetgeen een aanzienlijke energiebesparing oplevert. De (overall) efficiëntieverbetering van al deze genoemde maatregelen bedraagt maar liefst 75 procent. De resterende energiebehoefte (25%) moet duurzaam opgewekt worden. Een 650 kW warmtepomp zal de hele warmtevraag overnemen, daarbij kan nog wel op ‘klassieke stroom’ kan worden teruggevallen. Op lange termijn is de ambitie om een warmtepomp voor de restcapaciteit te installeren.
Webinar 3: Financieringsinstrumenten
Bij de realisatie van industriële projecten die gericht zijn op verbetering van de energie-efficiëntie, de reductie van de uitstoot van CO2 en de opwek van hernieuwbare energie maken bedrijven graag gebruik van subsidies en fiscale regelingen om een business case rond te krijgen en een project te realiseren. Er is een groot aanbod van instrumenten die daarvoor beschikbaar zijn in de verschillende stadia van rijpheid van technologie (TRL), zoals de HER+, DEI+, VEKI, en de SDE++. Daarnaast bestaan de fiscale regelingen zoals de EIA, MIA en Vamil. De Europese Commissie heeft aan deze reeks nog het Innovatiefonds toegevoegd en de Nederlandse regering het Groeifonds. In de praktijk is het voor bedrijven echter niet altijd eenvoudig om de juiste regeling voor een specifiek project te vinden. Daarbij komt de uitdaging van de toekenning van een subsidie of regeling op basis van een technologie, waar een bedrijf een project gaat realiseren waarvan de technologie maar een onderdeel is, en waarbij de overall-kosten een stuk hoger liggen dan louter de technologiekosten.
De verwachte oplossing ligt in een betere aansluiting van de beschikbare middelen en de wens c.q. noodzaak om emissies te reduceren. Ook de onwetendheid – of juist het bewustzijn – van de fiscale invloed op een project draagt bij aan het succesvol maken van een businesscase. EY liet zien hoe fiscaliteit een businesscase positief of juist negatief kan beïnvloeden. De noodzaak om alvorens de uitrol van het verduurzamingsproject over de fiscaliteit na te denken is van groot belang voor het slagen van een project. Zo wordt in de praktijk niet altijd op tijd onderkend dat bij levering van energie door een bedrijf – zijnde geen grote energieleverancier/netbeheerder – de belastingverplichting verschuift. Wanneer de faciliteit in de wet niet goed past op de feitelijke situatie, krijgt de onderneming te maken met een extra belastingdruk en een (jaarlijkse) naheffing of zelfs boete als gevolg.
En waar het doorgaan van een CO2-reductieproject nogal eens afhankelijk is van een terugverdientijd maakte ABN AMRO duidelijk dat de toekomstbestendigheid en de financierbaarheid van een project – in het licht van een snel veranderende energievoorziening en industrietransitie – extra aandacht behoeft. Veel investeringen worden immers gerealiseerd voor een levensduur van tien tot tientallen jaren, waar de veranderingen in die tijdspanne groot zijn met veel onzekerheden en ongewisheden. Regelingen zijn constant in beweging en dienen om die reden niet als een doel op zich maar enkel als een middel. ABN AMRO adviseert logische investeringsmomenten te gebruiken en vanuit het lange termijn doel terug te redeneren naar de logische benodigde subsidieregelingen.
Webinar 4: Warmte- en stoomuitkoppeling
De verduurzaming van de industriële warmtevraag is een belangrijk deel van de energietransitie, die onlosmakelijk is verbonden met een industrietransitie en een verschuiving van een lineaire naar een circulaire economie. Daarbij liggen de uitdagingen niet alleen binnen een inrichting, maar ook in de afstemming met lokale (CES) en landelijke niveaus als het gaat om de beschikbaarheid van voldoende en betaalbare energie(dragers) en een betrouwbare infrastructuur. Deze noodzaak wordt dan ook gevoeld door LyondellBasell.
Multinationaal chemisch bedrijf bouwt installatie om afvalwaterstromen te scheiden
Samen met joint-venture partner Covestro bouwt LyondellBasell een installatie waarin twee afvalwaterstromen gescheiden worden. In de eerste stroom (40 procent van het totaal) wordt biologisch gezuiverd met bacteriën. Het hierbij vrijgekomen biogas wordt weer ingezet in het productieproces. De tweede afvalstroom wordt omgezet in hogedrukstoom, bedoeld voor processen met een geavanceerd boilersysteem. Waar voorheen de hogedrukstoom werd geproduceerd met restwarmte van een steenkoolcentrale kan met de nieuwe methode zo’n 0,9 PJ finale energie en 140.000 ton CO2 per jaar worden bespaard. Tevens bestaat de mogelijkheid om een resulterende zoutstroom van 11.000 ton weer als grondstof in te zetten.
Onderzoek naar gezamenlijk stoomnet
Daarnaast onderzoekt LyondellBasell met 7 andere partijen de mogelijkheid om te komen tot een gezamenlijk stoomnet in de Botlek, waarbij het zelf zo’n 50 kton CO2-uitstoot kan reduceren door inzet van een e-boiler. Ketenregie is daarin een belangrijke sleutel en van essentieel belang. Veel zaken staan op papier, maar moeten nu vanaf papier naar uitvoering komen. Waterstof is een onderwerp dat zich op nationaal niveau afspeelt en kruist de provinciegrenzen; iedereen is nu nog op zijn eigen vierkante postzegel bezig en heeft daarmee verschillende belangen. Het is aan een ketenregisseur om de puzzelstukjes bij elkaar te krijgen; of dit de nationale overheid moet zijn of de provincie is nog een vraag.
Door vooral te kijken naar wat er nu al op regionaal niveau mogelijk is en als overheid te richten op de aansluiting van de nationale ambitie op de regionale – met de Omgevingswet in wording daarbij in acht genomen – wordt het gat tussen plan en uitvoering kleiner. Misschien moet het wel “als een crisis- en herstelwet worden aangepakt om partijen aan tafel te krijgen” – aldus Robert Tieman van LyondellBasell.
Indorama reduceert primaire stoomproductie
Voor Indorama was een andere manier van stoom generen de belangrijkste stap in de CO2-reductieopgave. De productie van PTA is een exotherme reactie, waarbij warmte vrijkomt bij een lage temperatuur. Dit is meestal niet (optimaal) bruikbaar, maar betreft wel een grote hoeveelheid. Door een deel van deze restwarmte te gebruiken en dit op te waarderen naar de juiste gebruikstemperatuur en druk door middel van mechanische damprecompressie is Indorama in staat een groot deel – 60 tot 70% – van de primaire stoomproductie te reduceren. In scope 1 betreft dit een reductie 136 kTon CO2 en 1,6 PJ aan energiegebruik. Voor Indorama zitten de onzekerheden met name in de beprijzing van de utilities en de CO2.
Webinar 5: Energiebesparing
De indruk wordt nogal eens gewekt dat nergiebesparingsmaatregelen in de industrie nou wel genomen zijn. Daarmee wordt over het hoofd gezien dat er in de industrie nog steeds een grote potentie ligt in het besparen op energie energiekosten, en de reductie van CO2-uitstoot . De energie die je bespaart hoef je namelijk niet in te kopen of zelf op te wekken. De terugverdientijd van gangbare besparingsmaatregelen ligt veelal onder de drie tot vijf jaar. Afhankelijk van de kosten voor fossiele energie en de CO2-heffing zal een energiebesparingsmaatregel nog veel aantrekkelijker worden.
Twee sprekers vertelden tijdens het vijfde webinar over de identificatie en realisatie van besparingsmogelijkheden in een industrieel bedrijf.
Project 6-25 zorgt voor energiebesparing
Als eerste sprak Hans van der Spek, Cluster Manager Energie bij FME. Aan de hand van praktijkvoorbeelden vertelde hij hoe de partners van Project 6-25 CO2-reductie willen realiseren. In dit project werken eindgebruikers, technologie-leveranciers, engineering contractors en financiële partijen samen. Ze streven ernaar om maar liefst 6 Mton CO2-reductie te realiseren in de periode t/m 2025. De focus ligt hierbij op energiebesparing: wat niet gebruikt wordt hoeft niet -duurzaam – te worden opgewekt. De CO2-reductie wil men realiseren door innovatieve, maar bewezen technologie binnen de 300 meest energie-intensieve bedrijven in Nederland de komende 5 jaar te implementeren.
Leveranciers 6-25 project
Na de bijdrage van Hans van der Spek volgden pitches van drie leveranciers uit het 6-25 Project.
Pitch 1; Rob Kuilboer van Siemens Gamesa gaf een pitch over hun ETEC-warmteopslag-technologie voor industriële toepassingen. Het Electro Thermal Energy Storage-systeem (ETES) van Siemens Gamesa Renewable Energy slaat energie op als warmte in vulkanisch gesteente. Hete lucht, omgezet uit elektriciteit of opgevangen uit een industrieel warmteproces, wordt in de opslag geblazen om op te laden. In een goed geïsoleerde opslagruimte kan warmte vele dagen worden opgeslagen bij temperaturen tussen 200 en 750oC. Indien nodig komt de energie vrij in de vorm van een hete luchtstroom die gebruikt kan worden in allerlei industriële processen of om een stoomturbine en een generator te laten draaien. Hierdoor kan ETES worden gebruikt om industriële warmteprocessen te elektrificeren en aardgas te besparen of zelfs volledig elektrisch te gaan.
Pitch 2; Christof Fleischmann van Spilling Technologies vertelde over de Mechanische Damprecompressie installatie (MVR) welke zij leveren aan verschillende sectoren binnen de industrie. Spilling-stoomcompressoren zijn op maat gemaakte units, ontworpen voor elk project afzonderlijk, op basis van zuigercompressoren met zeer goede interne efficiëntieen COP-factoren. Omdat hij met variabele snelheid werkt, kan de compressor werken met flexibele stoom stroomsnelheden tussen 35 en 100% belasting. Met de MVR wordt op het gebruik van fossiele brandstoffen bespaard (en mogelijk koelcapaciteit vermeden) en op kosten om overtollige stoom te condenseren.
Pitch 3; Tot slot vertelde Eitan Schnitzer, product owner bij Sorama, over de handheld acoustic camera voor gaslek detectie. Het resultaat is een “heatmap” die de lekbron realtime in beeld laat zien, vergelijkbaar met een warmtebeeldcamera, waar tot nu alleen geluid kon worden waargenomen, hetgeen beperkend werkt in een rumoerige productie-omgeving en veel meer tijd vergt
Met de acoustic camera is een reductie van het energieverbruik door vermindering van lekkages mogelijk van tussen 12% en 18%.
Adviesbureau over verschillende technische energiebesparingsmaatregelen
Daarna gaf Stefan Walta, adviseur bij Adviesbureau SAM, antwoord op de vraag: ‘Gaan we de doelen van het Parijsakkoord halen?’. Hij ging in op verschillende technische energiebesparingsmaatregelen welke de industrie kan verduurzamen. In de praktijk zijn inmiddels een aantal nieuwe duurzamere droog- en scheidingstechnieken geïmplementeerd als vervanging van conventionele energie-intensieve droog- en scheidingstechnieken. Verschillende praktijkvoorbeelden passeerden de revue zoals duurzame warmte-, koel-, conserveer-, en scheidingstechnieken. Deze relatief nieuwe beschikbare en rendabele technieken gaven de deelnemers handelingsperspectief om de volgende stap te maken in het verduurzamen van hun productieproces.
2021 vervolg op het succes van de Inspiratietours
VEMW, NVDE en RVO zullen ook n 2021 weer Inspiratietours organiseren. Deze tours voorzien duidelijk in een behoefte aan kennis en expertise die nodig is om de reductiedoelstellingen te kunnen realiseren. Samen met en door de industrie zullen de drie organisatoren weer interessante thema’s aanbieden. De 2021 Inspiratietours zullen in de nieuwsbrieven van VEMW, NVDE en RVO te zijner tijd worden aangekondigd.