Eemsdeltavisie 2021 – Truth or Dare
‘powered by Chemport Europe’
Transitie vraagt om eerlijke mogelijkheden, maar ook om veel durf. Neem de chemische industrie. Chemici worden opgeleid om risicomijdend te zijn. Alles moet zo veilig en efficiënt mogelijk. Experimenteren staat daar al gauw haaks op. Maar hoe rijmt de dagelijkse praktijk met de huidige noodzaak om te innoveren?
En eerlijk is eerlijk. Veel hoopgevende innovaties sterven een vroegtijdige dood. Briljante mislukkingen te over. Hoe houden we de moed erin? En wat zijn de valkuilen voor innovatieve bedrijven? Tijdens Eemsdeltavisie 2021 gaan we in gesprek met onder meer innovators, wetenschappers en experts uit de industrie.
Eemsdeltavisie is het eerste officiële evenement in het Chemport Innovation Center. Ook organiseren we tijdens het evenement de verkiezing van de Northern Enlightenment 2021 en trappen we de Hydrogen Trail Europe af.
In deze speciale editie van Industrielinqs hebben we het over alle ontwikkelingen die momenteel rondom waterstof gaande zijn. Hoe zit het met de kosten? Welke projecten lopen er al en welke komen er aan? Blauwe waterstof zal een noodzakelijke tussenvorm zijn voor we vol gebruik kunnen maken van groene waterstof. En, hoe zit het met de infrastructuur? We bekijken de plannen voor de Europese waterstofbackbone. Dit en meer lees je in Industrielinqs 7! > Ga naar het digitale magazine
Hygro onderzocht de combinatie van een windturbine met een elektrolyzer. Op zich is dat niet nieuw, maar wel het feit dat het bedrijf de elektrolyzer in de voet van een windturbine wil inbouwen. Deze decentrale productie van groene waterstof belooft vele voordelen: meer energieproductie per vierkante kilometer offshore wind, goedkopere aanlanding van groene energie en geen netcongestie of problemen met energieopslag. De techniek vormt dan geen belemmering: de waterstofmolen vraagt wel om een nieuwe kijk op het energiesysteem.
Lees het artikel in de digitale editie van Industrielinqs magazine!
Digitaal magazine Industrielinqs: CO2-emissies moeten snel drastisch omlaag. Het aandeel duurzame energie is echter nog zo laag, dat deze het fossiele energieverbruik nog maar nauwelijks kan vervangen. CO2-opslag (CCS) biedt hiervoor op de korte en middellange termijn een sneller en goedkoper alternatief.
Verder in dit nummer
Schaarste aan grondstoffen kan energietransitie hinderen, leggen energietransitie-consultants Anastasia Gavrilova en Sara Wieclawska van TNO uit. Hygro onderzoekt het inbouwen van een elektrolyzer in de voet van een windturbine. Plasmatechnologie in een Californische fabriek zet afval om in waterstof.
Dit en meer leest u in Industrielinqs 6, 2021!
Kiwa breidt haar testfaciliteiten en kantoor in Apeldoorn uit. Zo krijgt het laboratorium allerlei extra testfaciliteiten op het gebied van waterstoftechnologie en het Internet of Things (IoT). Ook biedt de locatie ruimte aan het grootste warmtepomplaboratorium van Europa. Dit lab zet Kiwa volledig geautomatiseerd in voor het testen van verschillende soorten warmtepompen.
Kiwa investeert sinds 2020 tientallen miljoenen euro’s in deze en andere testfaciliteiten in Apeldoorn. De oplevering van het gerenoveerde gebouw en alle nieuwe voorzieningen staat gepland voor de zomer van 2021. Kiwa verstevigt daarmee haar positie als expert op allerhande vitale infrastructuren, zoals de energievoorziening en verschillende internettoepassingen.
Waterstoftechnologie
Kiwa is er van overtuigd dat waterstoftechnologie een belangrijke bijdrage gaat leveren aan de energietransitie. Recent drongen energiebedrijven bij de overheid aan om waterstoftoepassing in bestaande situaties mogelijk te maken. Kiwa wil met haar investeringen in waterstoflaboratoria bijdragen aan het veilig toepassen van waterstof in het kader van de noodzakelijke energietransitie. Het bedrijf leverde een gelijksoortige bijdrage in de overschakeling van stadsgas naar aardgas in de jaren zestig.
Energietransitie
Kiwa verbreedt óók in haar rol als kennispartner en opleider op het gebied van waterstof in het kader van de energietransitie. Op het gebied van waterstoftechnologie bouwt het bedrijf een nieuwe teststraat voor waterstofleidingen en -componenten. Ook bouwt men trainingsruimtes en laboratoria voor het testen en keuren van producten die geschikt zijn voor waterstof.
Kiwa biedt organisaties verder de mogelijkheid om de toegevoegde waarde van waterstoftoepassingen te ontdekken. Onder meer met behulp van de zogenoemde waterstoftafel. Hiermee kunnen zij samen met Kiwa-experts experimenten uitvoeren om de verschillen en overeenkomsten tussen aardgas en waterstof te ervaren.
Ook leidt Kiwa in samenwerking met de energiesector, monteurs op voor het ombouwen van aardgasgestookte toestellen naar waterstof. Een veilige toepassing is de uitkomst van al deze activiteiten van Kiwa.
Jan Pieter Bijkerk, Vice President van Kiwa ‘Het warmtepomplaboratorium is gebaseerd op de allerlaatste technologie, zodat wij ook warmtepompen met brandbare koelmiddelen, zoals propaan, kunnen testen. In 2021 willen wij deze faciliteiten verder uitbreiden, zodat ook elektrische veiligheidstesten voor warmtepompen kunnen worden uitgevoerd. Daarmee testen en certificeren we op één locatie niet alleen de prestatie, maar ook de veiligheid op basis van internationale standaarden.’
Fire Laboratorium
Kiwa realiseert op de locatie in Apeldoorn tevens een Fire Laboratorium. In de bijbehorende rooktunnel, brandkamer en andere testopstellingen testen de experts detectoren en brandalarmen op basis van Europese normen. Dankzij de hoogwaardige inrichting van dit laboratorium kan Kiwa producten van organisaties sneller certificeren en doorlooptijden aanzienlijk verkorten. Ook wil zij op de locatie in Apeldoorn lektesten met brandbare koelmiddelen uitvoeren.
Ten slotte verhuizen ook de onderzoek- en testfaciliteiten voor de mobiliteitsinfrastructuur naar het nieuwe laboratorium in Apeldoorn. Door het samenbrengen van de verschillende labs creëert Kiwa een laboratorium gericht op de wegenbouw, met als doel de verbetering van onder andere wegen, vliegvelden, bedrijfsterreinen en dijkbekledingen.
Als alle plannen doorgaan, zou medio 2030 bijna één gigawatt aan elektrolysevermogen beschikbaar kunnen zijn voor de productie van groene waterstof. Nog lang niet genoeg om de toenemende vraag te vergroenen. Wel kan het een steeds belangrijkere rol spelen in het balanceren van de energievraag.
Het ligt voor de hand dat in Nederland de meeste elektrolyzers komen te staan waar windenergie aanlandt. De wispelturigheid van windenergie maakt het namelijk aantrekkelijk om productiepieken af te vlakken als de stroomvraag lager is dan het aanbod. De meeste groene waterstofplannen zijn dan ook te vinden in de kustgebieden. Vanaf Groningen, Noord- en Zuid-Holland tot in Zeeland zijn inmiddels ambities uitgesproken voor de bouw van elektrolyzers.
Groningen
Qua ambitieniveau ligt Groningen nog ver voor op de rest. De Eemshaven wordt al het stopcontact van Nederland genoemd en daar zou groene waterstofhub aan kunnen worden toegevoegd. In het NortH2-consortium willen Shell, Gasunie, Groningen Seaports, Equinor, RWE en de provincie Groningen samen de grootste groene waterstofketen van Noordwest-Europa ontwikkelen. De combinatie van een vier gigawatt offshore windpark met in 2030 vier en in 2040 tien gigawatt aan elektrolysecapaciteit moet in 2040 een jaarlijkse waterstofproductie van achthonderdduizend tot één miljoen ton opleveren.
Al eerder kondigden Gasunie en Nobian plannen aan voor het zogenaamde Djewels-project in Delfzijl. In dat licht lijkt een elektrolyzer van twintig megawatt bescheiden. Betrokken partijen Gasunie en Nobian laten de optie voor een grotere installatie dan ook nog open en bekijken ook de mogelijkheid om op te schalen tot zestig megawatt.
Ook Engie kondigde onlangs aan plannen te hebben voor een elektrolyzer, naast zijn gascentrale in de Eemshaven. Dit project met de naam HyNetherlands zou een capaciteit van honderd megawatt moeten krijgen en een investeringssom tussen de vijftig en honderd miljoen euro. Gasunie neemt ook deel aan deze plannen die geleidelijk vorm moeten krijgen tot 2030.
De deelname van RWE in NortH2 is ook niet geheel verrassend. Samen met Innogy kondigde de Duitse energiereus twee jaar geleden plannen aan voor een waterstoffabriek tot honderd megawatt op het terrein van de Eemshavencentrale van RWE. De energiebedrijven willen de elektrolyzer koppelen aan het onshore windpark Westereems van Innogy. Met een vermogen van meer dan honderd megawatt, is er genoeg vermogen aanwezig om groene waterstof te produceren.
Noord-Holland
In de IJmond onderzoeken Tata Steel, Nobian en Port of Amsterdam, onder de naam H2ermes, de aanleg van een honderd megawatt waterstoffabriek op het terrein van de staalproducent. De staalproducent kan de vijftienduizend ton groene waterstofgas goed gebruiken in zijn productieprocessen. Bijkomend voordeel is dat Tata ook de bij de elektrolyse vrijkomende zuurstof inzet in zijn proces.
tekst gaat verder onder de afbeelding
Aan vermogen zal het H2ermes project niet snel ontbreken. Zo leveren de windparken Egmond aan Zee en het Prinses Amalia Windpark al gezamenlijk 228 megawatt vermogen. Als in 2023-2025 ook de tender wordt uitgeschreven voor het offshore windpark IJmuiden ver, kan daar vierduizend megawatt bijkomen.
Ook Vattenfall heeft grote plannen met groene waterstof. Op het terrein van de voormalige Hemweg kolencentrale onderzoekt het Zweedse bedrijf de haalbaarheid van een 100 megawatt elektrolyzer.
Zuid-Holland
Uiteraard laat ook de Rotterdamse haven zich niet onbetuigd in de groene waterstofwedloop. Het havenbedrijf heeft al ruimte vrijgemaakt voor een conversiepark op de Tweede Maasvlakte waar ruimte is voor twee gigawatt aan elektrolysecapaciteit. Tweehonderd megawatt daarvan zal waarschijnlijk worden toegewezen aan Shell en Eneco. Samen wonnen ze de aanbesteding voor het 759 megawatt windpark Hollandse kust Noord. Bij de toewijzing van de concessie waren de waterstofplannen in Rotterdam doorslaggevend.
Shell is van plan om de productie in 2023 te starten om vervolgens zo’n vijftig- tot zestigduizend kilogram waterstof per dag te maken. De eerste groene waterstof vervangt de grijze waterstof van Shell Pernis, voor de ontzwaveling van transportbrandstoffen. Shell verwacht jaarlijks zo’n 20.000 ton grijze waterstof te kunnen vervangen.
Ook Nobian en BP hebben plannen in het Rotterdamse havengebied. De bedrijven bekijken de haalbaarheid van een waterstof-elektrolyse-installatie van 250 megawatt.
Zeeland
Wat betreft consumptie spant het Zuidwesten van Nederland de kroon. Bedrijven als Dow, Yara en Zeeland Refinery gebruiken meer waterstof dan de rest van de Benelux. En net over de grens is onder meer ArcelorMittal ook een potentiële grootgebruiker. De regio verbruikt jaarlijks 580 kiloton waterstof, maar men verwacht een doorgroeipotentieel naar meer dan één megaton waterstof per jaar in 2050. De huidige waterstofbehoefte komt op conto van steam methane reforming, ofwel grijze waterstof.
Hoewel de plannen nog niet heel concreet zijn, zien de partijen mogelijkheden voor enkele groene waterstoflocaties op 100 tot 200 megawattschaal in het havengebied rond 2025. Daarna denken de bedrijven en overheden een drietal kickstartlocaties, bij Zeeland Refinery, Sloe en Rodenhuize, op te schalen naar gigawattschaal in 2030.
Rekensom
Als alle plannen doorgaan, is er in 2030 9.365 megawatt aan elektrolysecapaciteit beschikbaar (zie kader). Een één megawatt elektrolyzer produceert zo’n twintig kilo of 200 kuub waterstof per uur. Dat zou betekenen dat alle elektrolyzers samen 187.300 kilo groene waterstof per uur kunnen produceren.
Provincie Project Capaciteit in 2030
Groningen NortH2 4000 MW
Groningen Djewels 60 MW
Groningen HyNetherlands 100 MW
Noord-Holland H2ermes 100 MW
Noord-Holland Hemweg Hub Amsterdam 100 MW
Zuid-Holland Conversiepark 2e Maasvlakte 2000 MW
Zeeland Hydrogen Delta 3000 MW
Totaal 9360 MW
De volgende vraag is hoeveel uren de elektrolyzers daadwerkelijk kunnen produceren. Zoals het er nu naar uitziet is het offshore windvermogen in 2030 krap elf gigawatt. De tijd dat een windturbine echt produceert, noemt men de capaciteitsfactor. Die wordt nu op zo’n 34 procent geschat. Dus van de 8760 uren per jaar, produceren de parken maar 2.978 uur.
Als alle stroom van windparken in 2030 wordt omgezet in groene waterstof, wat op zich al een utopie is, levert dat 6,1 megaton op. Dat is echter met de huidige capaciteit niet mogelijk. De geschatte capaciteit in 2030 zal slechts 187.300 kilo x 2978 = 5557.779.400 kilo, oftewel ongeveer een halve megaton groene waterstof produceren. Ter vergelijking: de Nederlandse industrie gebruikt momenteel jaarlijks anderhalf megaton grijze waterstof, onder andere als grondstof voor de productie van ammoniak en voor de ontzwaveling van transportbrandstoffen.
Flexcapaciteit
Omdat de Nederlandse overheid het fossiele gasgebruik wil afbouwen, kijkt zowel de industrie als de gebouwde omgeving en de transportsector naar elektrificatie. Dat betekent dat het stroomverbruik in de toekomst alleen nog maar zal toenemen. Maar in die ontwikkeling zit gelijk de uitdaging dat de dagelijkse fluctuaties en seizoenschommelingen van wind- en zonne-energie op een of andere manier moeten worden opgevangen. En daar kan groene waterstof een goede rol in spelen. In de overwegingen van bedrijven en de overheid om te investeren in elektrolysecapaciteit voor de productie van waterstof zal de kwantiteit dan ook minder een rol spelen dan de leverings- en voorzieningszekerheid.
Dossier waterstof
Waterstof staat volop in de belangstelling. In de digitale uitgave van Industrielinqs Magazine die eind augustus uitkomt gaan we daarom uitgebreider in op de actuele ontwikkelingen rond waterstof. Verschillende onderwerpen komen dan aan bod:
Battle for the elektrolyzer
Een groot deel van de kosten van waterstof hangen samen met de kosten van elektrolyzers. Die kosten zouden omlaag moeten gaan door grootschalige productie en door innovatie. Welke partijen spelen een belangrijke rol bij de ontwikkeling van alkaline- en PEM-elektrolyzers? En is er ruimte voor Nederlandse partijen in die markt? Welke partijen zijn dat, wat doen ze en wat hebben ze nodig om te groeien? FME en TNO zien in ieder geval genoeg kansen.
De Europese waterstofbackbone
Plannen voor een waterstofbackbone in Nederland en Europa krijgen steeds meer vorm. Daarbij speelt ook Gasunie een grote rol. Hoe zien die plannen eruit en wat is er nog nodig? En waarmee concurreert zo’n waterstofleiding? Halen we per schip straks ook waterstof of ammoniak uit Chili of Australië? Havenbedrijf Rotterdam zoekt alvast samenwerking met verre oorden. Of komt dit dichterbij uit Portugal, Spanje of Marokko?
Ruim baan voor blauwe waterstof
Met de toezegging van twee miljard euro subsidie voor het Porthos CCS-project, maakt de Nederlandse overheid de weg vrij voor grootschalige blauwe waterstof. Wat betekent deze investering voor het tijdspad van Porthos ( initiatief van Shell, Exxon, Gasunie, Air Liquide en Air Products)? En hoe staat het met de andere plannen voor CCS? In de Amsterdamse regio rondom Tata Steel liggen plannen klaar voor het Athos CCS-project. Waar komen de waterstoffabrieken te staan? En zijn er al voorbeelden in het buitenland van CCS (Noorwegen)?
Alternatieve routes
Naast blauwe waterstof werken bedrijven ook toe naar groene en turquoise waterstof, of zelfs waterstof dat wordt gemaakt uit afval. De kosten daarvan zijn vooralsnog hoger. Welke factoren spelen een rol bij kostenreductie? Zijn dat alleen technische factoren of zijn er meer mogelijkheden om de kosten te verlagen of te beheersen?
Het Poshydon-project van Nexstep, de samenwerking tussen TNO, Nogepa en EBN, krijgt binnenkort een electrolyser van het Noorse Nel Hydrogen. De in een zeecontainer geplaatste installatie komt op het Q13a-platform van Neptune Energy te staan. Het is de eerste stap in het onderzoek van offshore waterstofproductie met als uiteindelijk doel de aanlanding van windenergie via gasleidingen.
Nexstep, een samenwerkingsverband tussen Energiebeheer Nederland (EBN) en de Nederlandse olie- en gasindustrie (Nogepa), denkt dat de aanlanding van de windenergie een stuk goedkoper kan. De gasinfrastructuur in de Noordzee, die de opbrengsten van de honderdvijftig offshore-productieplatforms aan land brengt, kan namelijk ook waterstof transporteren.
Het onderzoek consortium wil als eerste de offshore productie van waterstof onderzoeken. Daarvoor bestelde men een electrolyser bij het Noorse Nel Hydrogen. De installatie zal in een zeecontainer komen te staan en worden geplaatste op het Q13a-platform van Neptune Energy op ongeveer dertien kilometer voor de kust van Scheveningen. Het voordeel van het Q13a-platform is dat deze al draait op groene stroom via een kabel die van het land komt. Het is dan redelijk eenvoudig om deze stroom te gebruiken om water te splitsen in waterstof en zuurstof.
Pilot
Doel van het onderzoek is met name te kijken hoe een electrolyser zich gedraagt onder invloed van de zware condities op een offshore platform. Hoewel de configuratie niet direct afwijkend van de installaties die op land staan, is nog te weinig bekend over het gedrag bij offshore condities. Directeur Gas Technologie René Peters van TNO: ‘Je hebt op zee toch te maken met zwaardere omstandigheden dan op land. Met veel wind, temperatuurschommelingen, en vooral ook zout en water. We willen graag weten wat dit betekent voor de betrouwbaarheid van de individuele onderdelen. Zijn de degradatieprofielen vergelijkbaar met onshore-installaties of slijten ze wellicht harder? Allemaal vragen die we alleen kunnen beantwoorden door het in de praktijk te testen. Uiteraard geven we ook inzicht in de kosten. We kunnen de installaties in zeecontainers bouwen en bedrijven, maar je zult ze toch moeten aanvoeren en aansluiten.’
Demiwater
Voor de productie van waterstof is gedemineraliseerd water nodig. Uiteraard is water nodig voor de productie van waterstofgas. Daarvoor zal TNO een reverse osmosis-installatie op het platform bouwen dat zeewater omzet in zoetwater. Vooralsnog zal de geproduceerde waterstof nog op het platform zelf worden ingezet. Later wil men ook kijken of het mogelijk is de waterstof aan land te krijgen via bestaande gasleidingen.
De pilot start naar schatting eind 2021.
We kijken terug op twee succesvolle European Industry & Energy Summit 2020 dagen met programma’s vanuit vier studio’s door het hele land. De livestreams van deze dagen zijn terug te kijken!
Klik hier om ze te bekijken
Een papierloze samenleving? Die voorspelling van een paar decennia geleden is alvast niet uitgekomen. Wel verandert de functie van papier. Daarnaast is de papierindustrie druk in de weer haar voetafdruk te verkleinen. Zo is CEO Miklas Dronkers van Crown Van Gelder bijzonder trots op de nieuwste innovatie van het bedrijf: papier van suikerbietenpulp. Resultaat: de milieu-afdruk is zestien procent lager.
En verder in dit nummer:
De verwachtingen voor waterstof als toekomstige, schone energiedrager zijn hooggespannen. Zowel voor het zware vracht transport als voor chemische processen en industriële hogetemperatuurwarmte lijkt het lichtste element de beste kandidaat. Voordat de markt van blauwe en groene waterstof echter tot wasdom is gekomen, zijn er nog heel wat obstakels te overwinnen. De ombouw van een deel van het gasnet naar een waterstofbackbone zou een mooie eerste stap zijn.
De timing van de turnaround van de Total Raffinaderij in Antwerpen zou best wel eens gunstig uit kunnen pakken. Hoewel de coronacrisis de tweede golf beleeft, konden turnaround manager Jos Vermylen en sitemanager Jacques Beuckelaers de afgelopen maanden te rade gaan bij hun collega’s. De Antwerpse site van de internationale groep Total kan dan ook profiteren van een reeks maatregelen die bewezen de hygiëne verhogen en de kans op besmetting zo klein mogelijk te maken.
Binnen de (petro)chemische industrie in Nederland is er ontzettend veel kennis over veiligheid. Ook wordt er enorm veel gedaan aan innovatie. Maar het is allemaal ook een beetje versnipperd. Hoe voorkom je dat iedereen het wiel opnieuw gaat uitvinden? En hoe breng je de kennis die er is bij elkaar? Als een soort Bol.com wil Safety Delta Nederland helpen om de Nederlandse (petro)chemische industrie in 2030 de veiligste ter wereld te laten zijn.
Het Industrielinqs magazine richt zich 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
