Het is stil op de bovenste trans van stoomketel F3700. Het uitzicht strekt zich wijds uit over het Limburgse industrieterrein Chemelot. In de diepte scheert een kraai langs ketel F3700 en over het glanzende pijpleidingennetwerk dat alle fabrieken met elkaar verbindt.
In de toekomst moet hier ook een elektrische stoomketel verrijzen, en op een andere ketel komt een innovatieve polymeer warmtewisselaar om zoveel mogelijk warmte terug te winnen uit de rookgassen. Allemaal onderdeel van Chemelots duurzame ambities.
“Er is een koolstofgebaseerde keten, op basis van nafta die wordt gebruikt om polymeren te maken.” Sonny Schepers, senior sustainability engineer bij Utility Support Group (USG), wijst naar een slingerende pijpleiding die van de nafta-kraker naar de plasticfabrieken loopt. Dan draait hij zich om en wijst naar een andere groep leidingen. “En een stikstofgebaseerde keten op basis van ammoniak, die wordt gebruikt voor de productie van kunstmest en kunststoffen zoals melamine, caprolactam en acrylonitril.” En daartussen lopen stoom- en productleidingen, elektriciteitskabels, waterleidingen, rails en wegen, die de chemische activiteiten op het terrein met elkaar verbinden.
Utility Support Group
De Utility Support Group is het nutsbedrijf van Chemelot. Het bedrijf, een cost company zonder winstoogmerk in handen van de grootste bedrijven op het terrein, beheert zes stoomketels, zestig km pijpleidingen, een privaat elektriciteitsnet van zeshonderd km, een persluchtstation, een stikstofcompressor en diverse waterfabrieken. Vroeger had USG samen met Essent een warmtekrachtcentrale, maar die is inmiddels in handen van RWE en levert stroom en warmte aan Chemelot.
USG Industrial Utilities, het nutsbedrijf van Chemelot, ondersteunt de duurzaamheidsambities van de energie-intensieve bedrijven op het terrein. Hier wordt nagedacht over wat elektrificatie betekent voor de fabrieken op het terrein, hoe restwarmte ingezet kan worden voor het Groene Net dat warmte levert aan naburige gemeenten, en hoe energie zo efficiënt mogelijk kan worden ingezet. Chemelot heeft als geheel één milieuvergunning. Dat betekent bijvoorbeeld dat USG de emissierechten beheert namens vergunninghouder Chemelot. De bedrijven op het terrein hoeven dus niet zelf de jaarlijkse opgave van emissies te rapporteren.
Samenwerken
Het samenwerken levert aantoonbaar voordelen op. “Het afnemen en terugleveren van stoom en restgassen op het netwerk betekent een emissiereductie van 10% tot 15% ten opzichte van stand-alone”, zegt senior sustainability engineer Schepers. Ook de switch in de jaren negentig van kolen naar gas om de ketels te stoken, het hergebruik van restgassen en de voortdurende focus op energiebesparing heeft vermindering van de uitstoot van broeikasgassen opgeleverd. Op de luiken van ketel F3700 zijn grote, zwarte leidingen aangesloten, met draaiwielen en elk een eigen, geel label: stookgas, aardgas en een dun slangetje waarop staat: “niet verwijderen!”.
Maar het is nog niet voldoende, rekent Schepers voor, er ligt een enorme opgave. “Vanaf 1990 tot 2017 hebben we gemiddeld 1% emissiereductie per jaar gerealiseerd, en daar zat al de switch van kolen naar gas in. Tot aan 2030 moeten we 2% per jaar realiseren, en daarna tot 2050 zelfs 4% per jaar om het Parijsdoel te halen. Dat is een verdubbeling, en dan weer een verdubbeling.” Chemelot, en dus USG, wil daar de schouders onder zetten.
“Wij willen dit gaan doen omdat we strategische voordelen zien. Maar de business case is matig.”
Sonny Schepers, senior sustainability engineer USG
Het plan: elektrificatie met groene stroom, hernieuwbare grondstoffen en de ontwikkeling van innovatieve processen om die stroom en grondstoffen te gebruiken. Sabic bouwt een eerste proeffabriek om plastic afval om te zetten in bruikbare grondstoffen, en Zitta Biogas ontving SDE+ om biogas te produceren, die kunstmestfabrikant OCI Nitrogen af gaat nemen. “De internationale bedrijven op Chemelot zien Nederland als een proeftuin voor duurzaamheid”, zegt Schepers.
Polymeer warmtewisselaar
Bij het afdalen van de ketel, vertelt Schepers over een andere USG-ketel, F3400, elders op het terrein. Daar komt een polymeer warmtewisselaar van Heatmatrix in. USG wint al warmte terug uit de rookgassen. Maar het vermogen is beperkt. Als de temperatuur van de gassen te laag worden, condenseren bepaalde zuren in de gassen. Die zuren tasten het metaal van de warmtewisselaars en de rookgaskanalen aan. Heatmatrix ontwikkelde een polymeer warmtewisselaar die zowel tegen de gecondenseerde zuren als tegen de hitte bestand is. Die gaat nu worden geplaatst op Chemelot.
“Dat is onderdeel van onze 9 PJ-bijdrage”, zegt Schepers. In het Energieakkoord had de energie-intensieve industrie beloofd 9 PJ te zullen besparen. Dat had nog heel wat voeten in de aarde, tot aan een dreiging met een wettelijke verplichting aan toe. Uiteindelijk voorkwam de industrie die verplichting op het nippertje, door zelf met plannen te komen. Op Chemelot betekent dat dus, onder andere, de komst van een innovatieve warmtewisselaar.
Eén nutsbedrijf voor het hele terrein
Het is niet gebruikelijk dat één bedrijf de nutsvoorzieningen voor een heel industrieterrein beheert. Of dat de reststromen van de één worden ingezet bij de ander, zoals de stoomketels die op stookgassen draaien, of de gebruikte stoom die weer wordt teruggeleverd. Maar in het Limburgse chemiecluster zijn de bedrijven, zoals kunstmestfabrikant OCI Nitrogen, het petrochemische bedrijf Sabic, chemische specialisten als Anqore, Fibrant, Arlanxeo en DSM, verregaand geïntegreerd. Toen bekend werd gemaakt dat in Zeeuws-Vlaanderen kunstmestmaker Yara een gasleiding in gebruik ging nemen om waterstof naar de nabijgelegen fabriek van Dow te transporteren, zeiden ze in Limburg: “Dat doen wij hier al decennia.”
Ooit, niet eens zo lang geleden, waren alle fabrieken en installaties van DSM. Dat bedrijf is nog steeds grondeigenaar, en heeft ook nog twee fabrieken op het terrein, maar de grootste zijn inmiddels verkocht aan anderen. De infrastructuur bleef liggen, en was voor veel kopers ook juist een reden om zich op het terrein te vestigen.
Ketel F3400 ligt stil vanwege onderhoud. De nabijgelegen fabriek, die de restgassen levert waar de stoomketel deels op draait, is namelijk ook in onderhoud. Zulk groot onderhoud vindt maar eens in de vier tot zes jaar plaats. De volgende is gepland voor 2023. En alleen dan kunnen grote aanpassingen worden doorgevoerd. De integratie op het terrein betekent ook dat alle plannen op elkaar moeten worden afgestemd. Dat is een uitdaging, erkent Schepers, terwijl hij met ferme stappen langs het pijpleidingennetwerk beent. Niks is klein op Chemelot; de fabrieken, de pijpleidingen, de afstanden, de vierkante stoomketels, alles is groot. “De elektrische boiler wordt wel een relatief klein rond vat”, zegt Schepers.
Waterkoker
USG heeft net een haalbaarheidsstudie afgerond naar het plaatsen van een elektrische stoomketel van 20MW bij de nu nog gasgestookte ketels. “Feitelijk een hele grote waterkoker”, zegt Schepers. De elektrische boiler zal op vraagsturing worden ingezet, want nu is elektriciteit nog te duur om voor basislast te worden gebruikt. De onbalansmarkt moet dus bijdragen aan het verdienmodel van de boiler. De haalbaarheidsstudie was positief, en daarom gaat USG verder met de volgende stap: de conceptuele engineering. “De e-boiler kan in 2021 in bedrijf zijn.”
Elektrificatie bespaart alleen CO2-emissies als de geleverde stroom ook hernieuwbaar wordt opgewekt. USG onderzoekt verschillende mogelijkheden. Een voorbeeld is het koppelen van de elektrische stoomketel aan de productie van een windpark. Dat kan in de vorm van een afnamecontract of power purchase agreement (PPA) voor stroom. Energieleverancier Eneco heeft een dergelijk product vorig jaar in de markt gezet: het Wind2Heat-product.
Uitdagingen
“Het project heeft ook een aantal uitdagingen”, zegt Schepers. “Wij willen dit gaan doen omdat we strategische voordelen zien, zoals ervaring opdoen met elektrificatie, uitstoot verminderen, innovatie, uitbreiding van onze piekcapaciteit. Maar de business case is matig.” Hij bedoelt: de terugverdientijd van het project gaat richting de tien jaar, terwijl de horizon waar de chemische industrie mee werkt over het algemeen op enkele jaren ligt. Bovendien: de energievoorziening op het terrein functioneert goed, en er is dus geen directe noodzaak om te investeren in een elektrische boiler.
“Wij hebben er vertrouwen in dat er een basis wordt gevonden, en dat het op één of andere manier rendabel wordt.”
Sonny Schepers, senior sustainability engineer USG
Dat geldt voor meer duurzame maatregelen. De discussie over CO2-heffing wordt nauwlettend gevolgd, net als de komst van de SDE++-subsidie. “Met een heffing van EUR 100 per ton CO2 is er geen onrendabele top meer voor de elektrische stoomketel”, merkt Schepers op. Maar dan worden de totale kosten van de energievoorziening erg duur. Het is de vraag of bedrijven dan ook daadwerkelijk investeren of hun investeringen naar elders laten verkassen.
Ook het wegstrepen van CO2-emissies is een heikel punt. Als CO2 wordt hergebruikt, bijvoorbeeld voor de glastuinbouw of een frisdrankfabriek, of restwarmte wordt geleverd aan een warmtenet: bij wie wordt dan de uiteindelijke CO2-emissie of -reductie meegeteld? Neem nu het leveren van restwarmte aan een warmtenet: daardoor is er minder CO2-uitstoot bij de huishoudens die aangesloten zijn op het warmtenet. Maar die reductie ziet de industrie, leverancier van de warmte, niet terug in haar eigen emissiecijfers. In de komende versie van het Europese emissiehandelssysteem wordt hier overigens wel rekening mee gehouden, merkt Schepers op.
Lobby
In de SDE++-regeling komt er subsidie voor bedrijven die CO2-uitstoot verminderen. Dat zou wellicht interessant kunnen zijn voor de elektrische boiler. De stroomprijs is nog immer hoger dan de gasprijs. Maar het subsidiëren van de exploitatie van een e-boiler ligt lastig, als ook de groene stroom al met subsidie is opgewekt. “Meerdere partijen zijn met een lobby bezig, wij willen daar graag op meeliften.” Schepers vertelt dat USG met meerdere energieleveranciers in gesprek is over mogelijke samenwerking voor de investering en de exploitatie van de elektrische stoomketel.
Het kantoor van USG, tussen de wuivende bomen net buiten het terrein van Chemelot, doet klein en vriendelijk aan na het rondstruinen tussen de kathedralen van de chemische industrie. Maar hier gebeurt veel denkwerk om de energievoorziening voor de industrie te optimaliseren, en tegelijkertijd de gewenste verduurzaming en de plannen van de bedrijven mogelijk te maken. “Het is voor mij ook nog steeds een verkenningstocht”, zegt Schepers. Ingewikkeld, complex, met allerlei botsende belangen. Maar, voegt hij toe: “Ook een hele leuke verkenningstocht.”
Voorlopig gaat Chemelot door op de ingeslagen weg: “Wij hebben er vertrouwen in dat er een basis wordt gevonden, en dat het op één of andere manier rendabel wordt.”
