Bijlage REHA eindrapportage
Tekst van het document
REHA
Roadmap Energietransitie Havenindustrie Amsterdam
november, 2022
Samenvatting Om te voldoen aan de doelstellingen van het klimaatakkoord van Parijs, het hieruit afgeleide Nederlandse Klimaatakkoord en de ambitie van de Gemeente Amsterdam met betrekking tot de emissie van broeikasgassen, is het van belang om tijdig de randvoorwaarden in kaart te hebben en te realiseren, zodat de door de industrie in de Amsterdamse haven aangedragen energietransitieplannen kunnen worden uitgevoerd. In opdracht van de Port of Amsterdam en de Gemeente Amsterdam heeft Water & Energy Solutions een roadmap opgesteld voor de energietransitie van de industrie in het Amsterdams havengebied: de Roadmap Energietransitie Havenindustrie Amsterdam (REHA). Voor het opstellen van deze roadmap is er bij elf deelnemende bedrijven (zie bijlage A) een uitvraag gedaan naar zowel de huidige energie-inname en CO2 -emissie, als de plannen in de nabije en verre toekomst m.b.t. energietransitie en CO2 -emissiereductie. Tijdens interviews met de bedrijven zijn deze gegevens en plannen geverifieerd. De voor de transitieplannen benodigde infrastructuur is in kaart gebracht en besproken met de relevante netbeheerders, zodat een tijdlijn kan worden geschetst voor de realisatie van de benodigde infrastructuur. De door bedrijven aangeleverde data en plannen zijn daarnaast ook in geconsolideerde vorm gebruikt voor het opstellen van de Cluster Energie Strategie voor het Noordzeekanaalgebied.
De huidige energie-inname van de deelnemende partijen is voornamelijk gebaseerd op aardgas, gevolgd door biomassa en restafval. Als gevolg hiervan is er een jaarlijkse directe (scope 1) CO2 -emissie van de deelnemende bedrijven van 2.287 kton in het referentiejaar 2021, waarvan 1.333 kton aangemerkt is als ’grijs’ (lang-cyclisch CO2 ). Voor de geambieerde CO2 reductiedoelstellingen wordt er gefocust op reductie van grijze CO2 . Als gevolg van de energietransitieplannen van de deelnemende bedrijven wordt een reductie in CO2 -emissie beoogd van 39% in 2030 en 74% in 2050, ten opzichte van referentiejaar 2021. Dit is dus additioneel aan de reeds gerealiseerde CO2 -emissiereductie sinds 1990, het referentiejaar voor de gestelde CO2 -emissiereductiedoelstellingen. Om verdere CO2 -reductie te bereiken en de realisatie hiervan te versnellen is er meer duidelijkheid nodig over de ontwikkeling van energieprijzen en de ontwikkeling van technologieën en zijn er beleidswijzigingen vereist. Hierdoor is er potentie in het Amsterdamse havengebied om in 2050 CO2 -neutraal dan wel CO2 -negatief te opereren. Vanuit de deelnemende bedrijven zijn er energietransitieplannen in de categorieën vermindering energievraag, warmte-integratie, elektrificatie, CCS/CCU, waterstof en hernieuwbare i
Vertrouwelijk
SAMENVATTING
warmte. Een klein deel van de plannen valt in de categorie ’overig’. Daarnaast is er rekening gehouden met de verwachte productiegroei en -krimp van de deelnemende bedrijven. De deelnemende bedrijven worden ingedeeld in een cluster utilityproductie dat warmte en elektriciteit levert, en een cluster industrie dat tonnen product levert. Het cluster utilityproductie verwacht een productiekrimp richting 2050 en als gevolg daarvan een afname in CO2 emissie. In het cluster industrie neemt CO2 -emissie in 2030 met 68% af, ondanks de verwachte productiegroei. Dit leidt tot een afname in de relatieve CO2 -emissie per ton product van 80%, ten opzichte van referentiejaar 2021.
Als gevolg van de energietransitieplannen is er additionele infrastructuurbehoefte op de volgende vijf pijlers: • Elektriciteit - verzwaring van het hoog-, het midden- en laagspanningsnet; • Waterstof - aanleg van een waterstofleiding die aansluit op de landelijk backbone; • CO2 - aanleg van een CO2 -transportleiding die aansluit op het bestaande CO2 -net; • Stoom - aanleg van een stoomnetwerk tussen aanbieder en afnemers; • Restwarmte - aansluiting van nieuwe bronnen op het warmtenet van Westpoort Warmte of een ander lokaal warmtenet; De samenvatting in tabel 1 toont de beoogde CO2 -reductie als gevolg van de infrastructuuraanleg, het aantal bedrijven dat de getoonde infrastructuur nodig heeft voor zijn energietransitieplannen, de grootste bottleneck tijdens realisatie en het grootste voordeel van het infrastructuurtype. Uitgebreidere uitleg over de benodigde en geplande infrastructuur is beschreven in hoofdstuk 3. Vermindering van de energievraag door efficiëntieprojecten behoeft geen additionele infrastructuur en leidt tot een verwachte CO2 -emissiereductie van 22,5 kton/jaar in 2050. Water & Energy Solutions schat de potentie van dit type projecten nog groter. Tabel 1: Samenvatting met de potentie en de bottleneck per infrastructuurtype Infrastructuur Elektriciteit Waterstof CO2 Stoom Restwarmte
CO2 -reductie kton/jaar 93,9 219,8 172,1 120,5 0(1)
Aantal bedrijven 9 1-4 1-2 4 2
Grootste bottleneck
Grootste voordeel
Tijdsduur voor aansluiting Business case door modaliteitsprijs Business case door beleid Business case door modaliteitsprijs Warmtevraag en -aanbod balanceren
Efficiëntieslag Buffering elektriciteitsnet CO2 -negatieve operatie Systeemefficiëntie CO2 -reductie voor gebouwde omgeving
(1) - Beoogde scope 2 CO -emissiereductie in de gebouwde omgeving van 49 kton/jaar 2
Op basis van de interviews met netbeheerders wordt de beoogde tijdlijn voor realisatie van de benodigde infrastructuur zoals weergegeven in figuur 1. Hierin is een rol voor de deelnemende bedrijven (industrie), de netbeheerders en de (semi-)overheid in de realisatie van de energietransitie. De industrie toont in deze studie haar plannen m.b.t. de energietransitie en bijbehorende CO2 -emissiereductie. Om deze plannen te realiseren, dient niet alleen de industrie te investeren in de verduurzaming van haar processen en producten, maar dient ook de ii
Vertrouwelijk
benodigde infrastructuur gerealiseerd te worden. Hiervoor dienen infrastructuurbedrijven te investeren in de noodzakelijke kabels en leidingen en draagt de (semi-)overheid verantwoordelijkheid voor het beschikbaar maken van de juiste randvoorwaarden. Daarnaast is het belangrijk dat infrastructuurbedrijven duidelijk kenbaar maken welke acties en stappen volgens hen benodigd zijn om realisatie van benodigde infrastructuur te versnellen en waar knelpunten de transitieplannen van de industrie mogelijk in de weg zitten.
Figuur 1: Tijdlijn voor de realisatie van door deelnemende partijen benodigde infrastructuur.
De rol van de (semi-)overheid in het versnellen van de realisatie van infrastructuur is niet enkel faciliterend, bijvoorbeeld door bedrijven en netbeheerders te informeren en met elkaar in contact te brengen of door energiebesparingsonderzoeken te initiëren. Door vergunningsprocedures kort te houden, MIEK-projecten een officiële status te geven en het beleid te wijzigen ten aanzien van de CO2 -reductieregels voor CCS en CCU en de erkenning van afvang van kort-cyclisch CO2 , kunnen het Rijk en de Gemeente de realisatie van infrastructuur versnellen en de Amsterdamse haven sneller CO2 -neutraal of zelfs CO2 -negatief laten opereren. De Port of Amsterdam kan verdere versnelling mogelijk maken door tijdig tracés in kaart te brengen (voor elektriciteit, stoom, waterstof, CO2 en restwarmte). Door de Gemeente Amsterdam kan versneld worden door als aandeelhouder bedrijven te ondersteunen en te sturen in energietransitie-initiatieven. In deze roadmap voor de energietransitie van de havenindustrie in Amsterdam wordt niet alleen stilgestaan bij de potentie voor CO2 -emissiereductie bij deelnemende industriële partijen, maar ook bij de complexiteit en urgentie van de energietransitie en de benodigde infrastructuur.
Door tijdig te handelen en waar mogelijk te versnellen kan de Amsterdamse haven zich ontwikkelen tot een wereldwijd concurrerend gebied dat CO2 -neutraal of zelfs CO2 -negatief opereert. iii
Vertrouwelijk
Inhoudsopgave
Samenvatting
i
Inhoudsopgave
v
1
Introductie 1.1 Rapportstructuur . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
1 3
2
Havenindustrie Amsterdam 2.1 Havengebied Amsterdam . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
5 5
2.2
Modaliteitsgebruik algemeen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
6
2.3
Modaliteitsgebruik in de Amsterdamse havens . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
8
2.4
CO2 -emissie . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
10
2.5
Projecten . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
13
2.5.1
Operationele efficiëntie . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
13
2.5.2 2.5.3 2.5.4
Elektrificatie . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Waterstof en hernieuwbare warmte . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . CCS/CCU . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
14 15 17
2.5.5
Stoomintegratie . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
19
2.5.6
Warmte-integratie . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
19
Infrastructuur 3.1 Elektriciteitsnet . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3.2 Waterstofnet . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3.3 CO2 -net . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
21 21 24 27
3.4 3.5
28 28
3
4
Stoomnet . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Warmtenet . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Roadmap
33
4.1 4.2
36 38
Rollen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Samenvatting . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
A Deelnemende partijen
39
v
Vertrouwelijk
HOOFDSTUK
Introductie In de Nederlandse klimaatdoelen wordt er gestreefd naar een reductie in CO2 -uitstoot in 2030 van 49% ten opzichte van 1990. In 2050 moet de uitstoot van broeikasgassen verder gereduceerd worden naar 95%. De regio Amsterdam heeft zelfs de ambitie uitgesproken om 60% CO2 -emissiereductie te behalen in 2030. Om aan deze doelstellingen te kunnen voldoen is er door de Gemeente Amsterdam en Port of Amsterdam aan Water & Energy Solutions gevraagd een roadmap op te stellen voor havengebied Amsterdam. In de roadmap worden de mogelijkheden voor CO2 -emissiereductie en bijbehorende randvoorwaarden beschreven, gebaseerd op de plannen van de deelnemende bedrijven. De groep deelnemende bedrijven bestaat uit de acht grootste CO2 -emitterende bedrijven in het havengebied, aangevuld door een drietal partijen. Een overzicht van de deelnemende partijen kan worden gevonden in appendix A. Om te voldoen aan de bovengenoemde doelstellingen zijn er in Nederland verschillende sectortafels ingericht: • Elektriciteit • Gebouwde omgeving • Industrie • Landbouw en landgebruik • Mobiliteit Voor de sector industrie betekent dit dat er wordt gestreefd naar een 59% CO2 -emissiereductie ten opzichte van 19901 . Voor de elektriciteitssector is het streven om de CO2 -emissie met ten minste 20,2 Mton te verminderen2 .
De sectortafel industrie is opgedeeld in vijf geografische gebieden op basis van bestaande industrieclusters, waaronder Noordzeekanaalgebied, en een zesde tafel voor Nederlandse industrie buiten clusters. 1 2
Klimaatakkoord 28 juni 2019 - C3 Industrie Klimaatakkoord 28 juni 2019 - C5 Elektriciteit
1
Vertrouwelijk
1
HOOFDSTUK 1 | INTRODUCTIE
In navolging van het Nederlandse klimaatakkoord heeft de ministerraad in oktober 2019 een Taskforce Industrie Klimaatakkoord Infrastructuur (TIKI) in het leven geroepen. De taskforce had de opdracht om de knelpunten in Nederlandse infrastructuur te benoemen die voor de industrie belemmerend werken om de afspraken uit het klimaatakkoord na te komen en met oplossingen te komen. Hierover bracht de TIKI op 15 april 2020 een rapport naar buiten. In rapporten van de verschillende industrietafels is aangegeven dat het inrichten van de energietransitie complex en urgent is. Complex, omdat wat de industrie kan doen afhankelijk is van overheidsbeslissingen en dat wat de overheid, de netbeheerders en infrastructuurbedrijven gaan doen, afhangt van beslissingen in de industrie. De wederzijdse afhankelijkheid is groot en complex. Omdat er vele onbekenden en onzekerheden zijn. Omdat het over clusters en sectoren heen gaat en soms ook over landsgrenzen. Omdat de ontwikkeling van de techniek niet geheel voorspelbaar is. Omdat het ruimtelijk beslag – ook in de ondergrond – in ons land al zo groot is. Omdat we niet weten wat het buitenland gaat doen. Urgent vanwege de klimaatverandering, de tijdigheid van langetermijnbeslissingen en vanwege de relatieve positie van Nederland: de wijze waarop de industrie zich de komende decennia aanpast, bepaalt mede haar toekomst.
Daarmee gaat het over de toekomst van het verdienvermogen van Nederland. De TIKI constateerde dat er vele onzekerheden spelen die belemmerend werken. Er was te weinig integraal inzicht in de precieze behoeften van sectoren, de beschikbaarheid van infrastructuur en het benodigde type, de investeringsbereidheid van overheid, netwerkbedrijven en industrie, het nationale en internationale prijsbeleid en CO2 -heffingen, het maatschappelijk draagvlak voor diverse projecten, het investeringsklimaat en ten slotte het internationale speelveld. De uitdaging is om in deze context met elkaar slimme, verstandige en kosteneffectieve besluiten te nemen en om randvoorwaarden te scheppen waardoor zowel overheid, infrastructuurbedrijven als industrie gaan investeren. De beperkte wendbaarheid van het systeem is immers een gegeven en infrastructuur is zeer kostbaar. Zo is het investeren in nieuwe netten, uitbreiding van bestaande netten en het herbestemmen van oude netten complex, omdat de ontwikkeling van vraag en aanbod niet synchroon lopen. Deze thema’s spelen niet alleen op het gebied van elektriciteitsinfrastructuur, maar bijvoorbeeld ook op het gebied van infrastructuur voor waterstof, CO2 (CCU en CCS) en warmte (stoom en restwarmte). Overheid, industrie en infrastructuurbedrijven dragen bij aan de realisatie van de transitie.
Om deze te laten slagen is een integrale aanpak nodig, waarbij de industrie investeert in de verduurzaming van haar processen en producten, infrastructuurbedrijven investeren in de noodzakelijke kabels en leidingen en de overheid verantwoordelijkheid draagt voor het beschikbaar zijn van de juiste randvoorwaarden. Voor het opstellen van de roadmap voor de energietransitie van de havenindustrie in Amsterdam is de toekomstige modaliteitsbehoefte van de deelnemende bedrijven in kaart gebracht op basis van hun energietransitieplannen. Er zijn kwantitatieve prognoses gemaakt op basis van bedrijfsplannen van nu tot 2050, die zijn ingedeeld in een aantal CO2 -emissiereductierichtingen. 2
Vertrouwelijk
1.1 | Rapportstructuur
Elke richting gaat gepaard met eigen randvoorwaarden en behoeften die in dit rapport verder toegelicht zullen worden. De toekomstige modaliteitsbehoefte is daarnaast ook in geconsolideerde vorm gebruikt voor het opstellen van de Cluster Energie Strategie voor het Noordzeekanaalgebied. Een groot deel van de voorgenomen plannen is afhankelijk van de aanwezigheid en capaciteit van infrastructuur op het gebied van elektriciteit, waterstof, CO2 en warmte. Ook speelt de beschikbaarheid en prijs van grondstoffen en energiedragers een grote rol in de randvoorwaarden van de plannen. Binnen het traject van het opstellen van de roadmap is er gesproken met de netbeheerders van de respectievelijke modaliteiten. Op deze manier is inzicht verkregen in de tijdslijn en haalbaarheid van de infrastructuur die benodigd is voor de uitvoering van de verschillende projecten.
1.1
Rapportstructuur Dit rapport is verdeeld in verschillende hoofdstukken:
♢ Hoofdstuk 2 toont de partijen die deelnemen aan de Roadmap Energietransitie Havenindustrie Amsterdam, het huidige energiegebruik en de plannen m.b.t. energietransitie van de deelnemende partijen;
♢ Hoofdstuk 3 gaat in op de benodigde infrastructuur om de aangedragen projecten en bijbehorende CO2 -emissiereductie te verwezenlijken;
♢ Hoofdstuk 4 spiegelt de behoefte aan infrastructuur aan de reeds voorziene plannen vanuit infrastructuurpartijen en gaat in op de rol die elke partij hierin kan spelen;
♢ Bijlage A geeft een beschrijving van de deelnemende partijen.
3
Vertrouwelijk
HOOFDSTUK
Havenindustrie Amsterdam 2.1
Havengebied Amsterdam Aan het project voor de Roadmap Energietransitie Havenindustrie Amsterdam (REHA) nemen elf bedrijven deel met dertien productielocaties gesitueerd in het havengebied van Amsterdam. Het merendeel van de deelnemende productielocaties is gevestigd in stadsdeel Westpoort, naast een locatie in Nieuwendammerham. In figuur 2.1 is de geografische locatie van de deelnemende productielocaties weergegeven.
Figuur 2.1: Overzicht locaties van deelnemers aan het project REHA
De deelnemende partijen zijn actief in diverse branches en vallen onder de sectortafels ’industrie’ en ’elektriciteit’. Een deel van de deelnemende bedrijven produceert elektriciteit en warmte voor buiten de Amsterdamse industrie, bijvoorbeeld voor de gebouwde omgeving. Daarmee heeft dit cluster bedrijven niet alleen lokaal maar ook regionaal en zelfs landelijk een rol van belang. Een toelichting op de deelnemende bedrijven en hun activiteiten is bijgevoegd als bijlage A.
5
Vertrouwelijk
2
HOOFDSTUK 2 | HAVENINDUSTRIE AMSTERDAM
Gezamenlijk zijn de deelnemende partijen in verantwoordelijk voor een scope 1 CO2 -emissie van 2.287 kton in referentiejaar 2021, waarvan 1.333 kton als ’grijs’ wordt beschouwd (als gevolg van verbranding van fossiele brandstoffen). Voor de geambieerde CO2 -reductiedoelstellingen (zie hoofdstuk 1) wordt er gefocust op reductie van grijze CO2 .
2.2
Modaliteitsgebruik algemeen In het havengebied van Amsterdam wordt een variëteit aan modaliteiten gebruikt als energiebron voor de deelnemende bedrijven. In figuur 2.2 is schematisch weergegeven hoe modaliteiten worden ingezet in productieprocessen.
Figuur 2.2: Mogelijke totstandkoming van modaliteiten voor levering warmte en elektriciteit aan productieprocessen
Om een productieproces te voorzien van de voor het proces benodigde warmte en elektriciteit (bijvoorbeeld voor aandrijving van transportsystemen), kan een producent kiezen uit een scala aan modaliteiten. Dit kan door inzet van primaire energiebronnen, zoals fossiele brandstoffen, geothermie of zonne-energie. In dit geval wordt de energie direct ingezet, zonder omzetting. Daarnaast kan een producent kiezen voor inzet van een modaliteit die is geproduceerd vanuit een andere modaliteit, waardoor het een secundaire energiebron inzet in het proces. Een voorbeeld hiervan is het gebruik van stoom die vanuit fossiele brandstof (bijv. aardgas) wordt opgewekt, of waterstof die middels elektrolyse is geproduceerd vanuit elektriciteit uit wind op zee. Bij iedere conversiestap tussen modaliteiten is er sprake van conversieverliezen met als gevolg dat de (oorspronkelijk) benodigde primaire energie om het proces te voorzien, groter is. Dit leidt in theorie ook tot hogere kosten voor de geconverteerde modaliteit als gevolg van de conversieverliezen. Afhankelijk van de specifieke behoefte van het proces (bijv. de benodigde temperatuur) kan een producent verschillende modaliteiten overwegen. Ook zijn er locatie-specifieke eigenschappen en schaalgroottes die bepalen of een modaliteit geschikt is voor inzet in een bepaald proces.
Geothermie is bijvoorbeeld veel lucratiever wanneer hier minder diep voor hoeft te worden geboord en kernenergie is veelal een energiebron die op grotere schaal wordt toege6
Vertrouwelijk
2.2 | Modaliteitsgebruik algemeen
past dan het elektriciteitsgebruik van een fabriek omvat. Zoals getoond in 2.2 zijn er vele conversieroutes mogelijk waarin modaliteiten worden gebruikt en geproduceerd en waarin warmte en elektriciteit in elkaar kunnen worden omgezet (bijv. een e-boiler of een stoomturbine). Met het oog op de energietransitie is het daarom belangrijk te begrijpen welke eisen het productieproces heeft, welke modaliteiten hiervoor in aanmerking komen en welke modaliteiten hiervoor naar verwachting het meest geschikt zullen zijn. Vooral dit laatste punt is onderhevig aan technologische ontwikkelingen en marktontwikkelingen. Om de (schaarse) hoeveelheid primaire energie zo efficiënt mogelijk in te zetten, is het van belang om modaliteiten in te zetten op de hoogst mogelijke waarde. In figuur 2.3 is een waardepiramide weergegeven van warmte met hierin van boven naar beneden een afname in temperatuur en een afname in de waarde van warmte.
Figuur 2.3: Waardepiramide van warmte met schematisch weergegeven de waarde en temperatuur van warmte
De kernboodschap in deze piramide is dat warmte op een zo hoog mogelijk temperatuurniveau dient te worden ingezet om de primaire energievraag te minimaliseren. Door verliezen tijdens de opwek van warmte te minimaliseren en warmte zo efficiënt mogelijk in te zetten is de productie van warmte zo efficiënt mogelijk. Vanuit een kostenperspectief is dit bij veel bedrijven een aandachtspunt. Door intern - in het productieproces - warmte te integreren kan de warmtevraag van het proces verlaagd worden met dientengevolge een verlaging in 7
Vertrouwelijk
HOOFDSTUK 2 | HAVENINDUSTRIE AMSTERDAM
de vraag naar (primaire) energie. Wanneer het temperatuurniveau onvoldoende is voor een bedrijf om de warmte intern te integreren kan dit wel degelijk een interessant temperatuurniveau zijn voor een ander (nabijgelegen) bedrijf. Door de warmte uit te koppelen naar een ander bedrijf hoeft deze producent geen/minder eigen warmte-opwek te realiseren, leidend tot een hogere systeemefficiëntie. Bij laagwaardige temperatuurniveaus is er veelal geen toepassing in de deelnemende industrie voor de hoeveelheid restwarmte. Indien de hoeveelheid restwarmte reeds geminimaliseerd is door bovenstaande stappen is het met het oog op systeemefficiëntie interessant om de restwarmte in te zetten in bijvoorbeeld de gebouwde omgeving. Zodoende wordt niet alleen de koelvraag vanuit de industrie verlaagd (en daarmee het effect op het milieu), maar wordt ook de warmtevraag vanuit de bebouwde omgeving ingevuld, waardoor in deze sector minder primaire energie benodigd is.
2.3
Modaliteitsgebruik in de Amsterdamse havens In deze studie is een uitvraag gedaan bij de deelnemende bedrijven (zie figuur 2.1), waarin het huidige modaliteitsgebruik in kaart is gebracht. Daarnaast is er op basis van de verwachte productiegroei en de voorgestelde energietransitiemaatregelen een inschatting gemaakt van het modaliteitsgebruik over tijd.
Referentiesituatie: 2021 In figuur 2.4 is de energie-inname van de deelnemende partijen in referentiejaar 2021 weergegeven in een Sankey-diagram. Hierin schaalt de dikte van de pijlen met de bijbehorende (energie-)hoeveelheid. Een dikkere pijl betekent dus een grotere hoeveelheid energie. In het overzicht in figuur 2.4 zijn de deelnemende bedrijven ingedeeld in een cluster utilityproductie en een cluster industrie. Zoals toegelicht aan de start van dit hoofdstuk is de rol van een aantal deelnemende bedrijven niet zozeer de productie van tonnen product, maar het voorzien van de stad Amsterdam van warmte en het landelijk net van elektriciteit. Gezien het verschil in type processen is dit onderscheid toegepast.
Figuur 2.4: Energie-inname van de deelnemende bedrijven in referentiejaar 2021
8
Vertrouwelijk
2.3 | Modaliteitsgebruik in de Amsterdamse havens
In referentiejaar 2021 is de voornaamste energiebron voor de deelnemende bedrijven aardgas. Hiervan wordt het grootste deel ingezet in de utilityproductie, voor de productie van elektriciteit. Naast aardgas wordt er door de bedrijven in het cluster utilitypoductie restafval en biomassa ingezet als brandstof, waaruit warmte en elektriciteit worden opgewekt. De grote elektriciteitsproductie maakt dit cluster netto leverancier van elektriciteit aan het landelijk net. Ook voor de andere deelnemende partijen, geclusterd onder de noemer industrie, is aardgas de voornaamste energiebron in de huidige productieprocessen, gevolgd door biomassa en elektriciteit. Op locatie wordt aardgas gebruikt voor de productie van secundaire modaliteiten als stoom (zoals uitgelegd in figuur 2.2) of direct ingezet als brandstof in bijvoorbeeld droogprocessen of voor de verbranding van (schadelijke) afgassen. Zoals zichtbaar in figuur 2.4 is er in de referentiesituatie geen integratie tussen de clusters utilityproductie en industrie.
Prognose: 2050 Wanneer productiegroei wordt meegenomen in de extrapolatie van de energievraag van de deelnemende partijen en de ingediende plannen voor de energietransitie worden uitgevoerd, is de geprognosticeerde energievraag voor 2050 als weergegeven in figuur 2.5.
Figuur 2.5: Energie-inname van de deelnemende bedrijven na implementatie plannen in 2050
Waar aardgas in de referentieperiode de voornaamste energiebron is, is deze in de prognose voor 2050 drastisch verkleind als gevolg van de overstap naar andere modaliteiten zonder CO2 -uitstoot. De resterende gasconsumptie is voornamelijk het gevolg van onzekerheid bij deelnemende bedrijven om energietransitieplannen na 2030 vorm te geven. Voor dit type processen zijn er meerdere technische oplossingen om aardgas te vervangen en daarmee de CO2 -emissie te reduceren, maar welke optie op termijn het meest betaalbaar en meest reëel is, is nu nog lastig te overzien. De resterende aardgasconsumptie zal naar verwachting in 2050 deels zijn vervangen door elektriciteit en deels door waterstof. In de prognose voor 2050 is de ingaande energiehoeveelheid vanuit restafval en biomassa naar het cluster utilityproductie gelijk gebleven. Ontwikkelingen in de afvalmarkt kunnen ofwel leiden tot een forse afname in afvalinname (als gevolg van circulariteit), ofwel tot een toename (bevolkingsgroei en clustering van verwerkingscapaciteit), hetgeen in beide situa9
Vertrouwelijk
HOOFDSTUK 2 | HAVENINDUSTRIE AMSTERDAM
ties een flinke wijziging van figuur 2.5 teweegbrengt. In het cluster utilityproductie wordt in de prognose tevens waterstof en elektriciteit ingenomen als energiebron. Elektriciteit wordt dan in het cluster toegepast voor de productie van waterstof, en waterstof wordt - naast geproduceerd - ook ingenomen als energiebron om elektriciteit te produceren. Waar nu aardgas wordt gebruikt als brandstof voor elektriciteitsopwek, wordt een rol voor waterstof gezien om elektriciteit te produceren voor buffering op het net wanneer duurzame bronnen te weinig elektriciteit produceren. De netto elektriciteitsproductie van het cluster voor het (landelijk) net zal in 2050 flink lager zijn. Deels is dit het gevolg van productie-afname (door een verschuiving naar bronnen zoals zon en wind), deels door derving van elektriciteitsproductie als gevolg van CO2 -afvang tijdens productie en als gevolg van stoomexport naar de industrie. Nieuw is de interactie tussen de clusters utilityproductie en industrie. Door stoomlevering vanuit de utilityproductie wordt een deel aardgas in het cluster industrie vervangen. Doordat hiermee efficiëntieverliezen voorkomen worden, neemt de systeemefficiëntie toe. De levering van warmte naar afnemers buiten het cluster is in de prognose iets toegenomen door het beschikbaar stellen van nieuwe restwarmtebronnen voor de bebouwde omgeving.
Voor de deelnemende bedrijven onder de noemer industrie wordt de energievraag naar verwachting groter in 2050. Ondanks efficiëntiemaatregelen leidt de verwachte productiegroei in dit cluster tot een verhoging van de energievraag door deze deelnemende bedrijven. De rol van elektriciteit als energiedrager wordt volgens de prognose groter voor de deelnemende bedrijven onder de noemer industrie. Elektrificatie van aardgas-gebaseerde processen (bijv. door warmtepompen) en grote uitbreidingsplannen leiden tot een forse toename in elektriciteitsvraag vanuit het cluster industrie. Voor enkele processen wordt waterstof als brandstof voorgesteld ter vervanging van aardgas. Het betreft hier processen op hoge temperatuur. Of deze processen daadwerkelijk waterstof of elektriciteit als energiebron gaan gebruiken, is vooral afhankelijk van de technologische ontwikkelingen en prijsontwikkelingen op dit vlak. Tot slot wordt er waterstof als grondstof voorgesteld in het cluster industrie. De potentie van waterstof als grondstof in de productieprocessen is naar verwachting groter, maar nog niet door alle deelnemende bedrijven als zodanig overwogen in de ingediende transitieplannen. Daarnaast zal deze vraag worden ingevuld door nieuwe productielocaties die zich in de komende jaren zullen vestigen. De concrete vraag die hieruit zal voortkomen is dus nog niet meegenomen in bovenstaande prognose.
2.4
CO2 -emissie Als gevolg van de besproken verschuiving in modaliteitsinname zal de scope 1 CO2 -emissie van de deelnemende partijen in de Amsterdamse haven dalen. In figuur 2.6 is de scope 1 CO2 -emissie in tonnen per jaar weergegeven voor de periode 2021 tot 2050. Voor de CO2 emissiedoelstellingen volgend vanuit het Nederlands Klimaatakkoord wordt 1990 als refe10
Vertrouwelijk
2.4 | CO2 -emissie
rentiejaar gebruikt. De deelnemende bedrijven hebben in de periode 1990 tot 2021 ongeveer 12% CO2 -emissiereductie gerealiseerd. Hierbij dient vermeld te worden dat niet alle meegenomen productielocaties al operationeel waren in 1990. Daarnaast zijn er in de afgelopen decennia grote veranderingen geweest in het type proces dat bedreven wordt door de deelnemende bedrijven. De mate waarin de reductie t.o.v. 1990 representatief is, is dus beperkt. In de grafiek in figuur 2.6 is naast de resterende grijze CO2 -uitstoot tevens de oorzaak van de CO2 -emissiereductie weergegeven. De getoonde CO2 -emissie is op basis van de ingediende energietransitieplannen. Stelregel hierbij is dat de onzekerheid over de uitvoering van de maatregelen toeneemt naarmate de plannen verder in de toekomst liggen. Dit is deels het gevolg van onzekerheid over marktontwikkelingen binnen de productiebranche, maar deels ook het gevolg van onzekerheid over prijsontwikkelingen van verschillende modaliteiten en technologische ontwikkelingen.
Figuur 2.6: CO2 -emissie over tijd als gevolg van de ingediende plannen van deelnemende bedrijven
Zonder energietransitiemaatregelen zou de grijze CO2 -emissie van de deelnemende bedrijven in 2025 stijgen tot ongeveer 1.450 kton per jaar als gevolg van productiegroei. Dankzij verschillende typen maatregelen wordt deze groei in CO2 -emissie juist omgezet in een lichte daling (-4%) in 2025, waarna de grijze CO2 -emissie van de deelnemende bedrijven fors daalt (-39%) in 2030. De grootste daling van de CO2 -emissie in 2050 is het gevolg van verandering van productievolume (productiegroei/-krimp). Hoewel een groot deel van de deelnemende bedrijven verwacht meer te produceren in 2050, leidt productiekrimp bij processen met veel CO2 -uitstoot tot een aanzienlijke reductie in CO2 -emissie in het cluster in 2050. Continue optimalisatie van de huidige productieprocessen leidt tot energetische efficiëntieverhoging met als resultaat een reductie van de CO2 -uitstoot. Vooral voor de bedrijven in het cluster industrie is dit op korte termijn een belangrijke pijler in de CO2 -emissiereductie. Reductie van de energievraag leidt immers naast CO2 -emissiereductie ook tot lagere opera11
Vertrouwelijk
HOOFDSTUK 2 | HAVENINDUSTRIE AMSTERDAM
tionele kosten en tot lagere infrastructuurbehoefte wanneer overgestapt wordt naar andere modaliteiten. Warmte-integratie omvat zowel stoomintegratie binnen het Amsterdamse havencluster als restwarmte-integratie tussen de industrie en de bebouwde omgeving. Als gevolg van stoomintegratie wordt er minder CO2 uitgestoten bij afnemers van stoom (zie sectie 2.2), leidend tot de afname in grijze CO2 -emissie die in paars is weergegeven in figuur 2.6. Een vergelijkbare CO2 -emissiereductie is verwacht als gevolg van de ingediende plannen voor elektrificatie van productieprocessen. Hierbij is het belangrijk om in het achterhoofd te houden dat de implementatie van warmte-integratie en -terugwinning in processen ertoe leidt dat de benodigde elektriciteitsvraag en extra elektriciteitsaansluiting kleiner wordt dan wanneer dit niet wordt toegepast. Vanaf 2030 leidt afvang van CO2 tot een reductie in grijze CO2 -emissie. Dit omvat CO2 -afvang in processen waarin CO2 vrijkomt, door carbon capture and storage (CCS) en - in het geval van inzet in een ander proces - carbon capture and utilization (CCU). Vanaf 2040 wordt een grote daling in CO2 -emissie zichtbaar als gevolg van waterstofinzet in het cluster. Dit betreft grotendeels de vervanging van huidige fossiele brandstoffen (met name aardgas) door waterstof als brandstof.
In de volgende sectie wordt in meer detail ingegaan op het type projecten dat leidt tot de getoonde verwachte CO2 -emissiereductie en de hierbij behorende overwegingen. Zoals zichtbaar in figuur 2.6 is er op basis van de ingediende energietransitieplannen en de verwachte productiegroei een resterende grijze CO2 -emissie in 2050 ter grootte van 26% van de grijze emissie in referentiejaar 2021. Een deel van deze resterende emissie kan technisch gezien worden afgevangen middels CCS/CCU, een deel van de CO2 -emissie is het gevolg van resterend aardgasgebruik dat kan worden vervangen door elektriciteit en/of waterstof. De onzekerheid over de (grootte van de) transitieplannen in de jaren richting 2050 is de voornaamste oorzaak van de resterende CO2 -emissie die zichtbaar is. Voor de deelnemende bedrijven onder de noemer industrie kan de CO2 -emissie over tijd gespiegeld worden aan de verwachte productiehoeveelheid in tonnen/jaar. In figuur 2.7 is de CO2 -emissie, de verwachte productie en de hieruit volgende specifieke CO2 -emissie (ton CO2 / ton product) uiteengezet voor dit cluster van bedrijven voor het referentiejaar 2021, voor 2025 en 2030. Na 2030 is er op basis van de ingediende plannen en productiegroei van dit cluster van bedrijven weinig verandering in specifieke CO2 -uitstoot.
Hoewel het cluster deelnemende bedrijven onder de noemer industrie dus een hogere energievraag verwacht in 2030 en 2050 als gevolg van productiegroei, is de hierbij behorende grijze scope 1 CO2 -emissie fors lager. De specifieke CO2 -emissie in 2030 is naar verwachting zelfs 80% lager dan die in 2021. Dit is deels het gevolg van verhoging van operationele efficiëntie, maar grotendeels het gevolg van een verschuiving naar modaliteiten die geen scope 1 grijze CO2 -emissie veroorzaken binnen dit cluster bedrijven (bijv. elektrificatie en warmte-integratie met bedrijven in het cluster utilityproductie). De fors lagere specifieke CO2 -uitstoot kan een 12
Vertrouwelijk
2.5 | Projecten
Figuur 2.7: CO2 -emissie en productievolume, alsmede specifieke CO2 -emissie, over tijd voor het cluster industrie
belangrijke rol spelen in de concurrentiepositie van deze bedrijven in het globale speelveld.
2.5
Projecten De CO2 -emissiereductie weergegeven in figuur 2.6 kan worden toegeschreven aan een aantal type projecten dat is ingediend door de deelnemende partijen. Naast de invloed van productiegroei, zorgt het vervangen van CO2 -emitterende brandstoffen en de afvang van CO2 voor een afname in CO2 -emissie over tijd.
2.5.1
Operationele efficiëntie Verhoging van de operationele efficiëntie van productieprocessen is zowel vanuit een productieoogpunt als vanuit een energieperspectief een doorlopend proces. In deze studie zijn de door de deelnemende partijen geplande investeringen in procesaanpassingen meegenomen die leiden tot een reductie in CO2 -uitstoot als gevolg van gereduceerde energievraag. Water & Energy Solutions is een expert in het identificeren van optimalisatie- en besparingsmogelijkheden door te focussen op de interactie tussen modaliteiten en de productieprocessen. Op basis van een hoog-over analyse van de productieprocessen tijdens de gevoerde interviews ziet Water & Energy Solutions nog meer potentie voor operationele efficiëntieverbetering dan momenteel is aangeleverd in de ingediende projecten. Deze potentie is nog niet meegenomen in de getoonde overzichten. Als gevolg van procesaanpassingen die de energie-efficiëntie verhogen, daalt de (specifieke) energievraag van het productieproces met 0,5 PJ op basis van de ingediende plannen. Hierdoor dalen niet alleen de energiekosten op de korte termijn, maar is ook de benodigde infra13
Vertrouwelijk
HOOFDSTUK 2 | HAVENINDUSTRIE AMSTERDAM
structuur voor andere modaliteiten ter vervanging van de huidige energiebron kleiner. Op de totale CO2 -reductie van alle deelnemende partijen samen (in figuur 2.6) is de invloed van deze projecten klein, maar voor de deelnemende partijen in het cluster industrie is het effect op de CO2 -emissie groot: 12% van de grijze CO2 -emissie in het referentiejaar kan worden gereduceerd binnen het cluster industrie op basis van de ingediende plannen voor verhoging van de energie-efficiëntie in het productieproces (vs. 2% van de grijze CO2 -emissie van de totale groep deelnemende bedrijven). Na correctie voor de productiegroei van dit cluster is de CO2 -reductie nog 7%. De potentie van dit type projecten wordt door Water & Energy Solutions nog groter geschat.
Tabel 2.1: CO2 -emissiereductie door plannen in de categorie operationele efficiëntie Projecttype Operationele efficiëntie
2.5.2
CO2 -emissiereductie kton/jaar % 22,5 2%
Elektrificatie Waar veel productieprocessen in het referentiejaar als voornaamste energiebron aardgas hebben, wordt er vanuit een groot deel van de deelnemende partijen onder de noemer industrie aangegeven dat deze energiebron deels zal worden vervangen middels elektrificatie. Afhankelijk van het benodigde temperatuurniveau in het proces kan dit door inzet van warmtepompen en damprecompressie, waarin beschikbare (rest)warmte middels elektrische compressie in temperatuur wordt verhoogd voor toepassing in het productieproces. De efficiëntie van zulke warmtepompsystemen wordt uitgedrukt middels de Coefficient of Performance (COP). De COP is de ratio tussen de gebruikte hoeveelheid elektrische energie en de hiermee door de warmtepomp geleverde thermische energie. Door technologische ontwikkelingen is de efficiëntie van warmtepompsystemen verhoogd en door prijsontwikkelingen op de modaliteitenmarkt is de benodigde COP voor het bereiken van een kostenbesparing de laatste jaren lager. Dit heeft warmtepompsystemen tot een aantrekkelijk alternatief gemaakt in allerlei productieprocessen. Momenteel worden er testen gedaan op pilot plant schaal met warmtepompen tot 180 ◦ C en wordt er onderzoek gedaan naar warmtepompsystemen boven 200 ◦ C, hetgeen het toepassingsbereik voor deze technologie steeds verder vergroot.
In deze studie worden alle plannen met warmtepompen en MVR-system (Mechanische Damprecompressie) meegenomen in de categorie Slimme elektrificatie (COP > 1) en worden elektrificatieplannen met lagere COP apart ingedeeld. Een voorbeeld van elektrificatie met COP ≤ 1 is stoomopwek middels een e-boiler. Waar e-boilers veelal een lagere investering vergen (het stoomsysteem kan immers intact blijven, enkel de boiler wordt gewijzigd), leiden slimme elektrificatiesystemen tot een lagere behoefte aan elektriciteit en daarmee tot lagere operationele kosten en tot een lagere behoefte aan verzwaring van de elektriciteitsaansluiting. Elektrificatie van aardgasgestookte 14
Vertrouwelijk
2.5 | Projecten
processen leidt tot een reductie in stikstofemissies op de productielocatie, aangezien een verbrandingsproces met bijbehorende stikstofemissies (NOx) wordt verwijderd. Tabel 2.2: CO2 -emissiereductie als gevolg van plannen onder de noemer elektrificatie Projecttype Elektrificatie (COP ≤ 1) Slimme elektrificatie (COP > 1) Elektrificatie (totaal)
CO2 -emissiereductie kton/jaar % 65,3 5% 28,5 2% 93,9 7%
Deze verwachte toename in elektriciteitsgebruik is naast genoemde elektrificatieplannen ook het gevolg van plannen voor waterstofproductie (middels elektriciteit in elektrolysers), voor restwarmtelevering buiten de industrie (middels warmtepompen), voor nieuwe fabrieken en productielijnen (productiegroei) en van andere plannen die niet onder eerder genoemde categorieën vallen (categorie overig). De toename in elektriciteitsgebruik hoeft niet in alle gevallen te leiden tot een behoefte aan een grotere elektriciteitsaansluiting. Hier zal in het volgende hoofdstuk verder op worden ingegaan. In figuur 2.8 is de verwachte toename in elektriciteitsgebruik weergegeven. Wegens toenemende onzekerheid met de tijd zijn er geen projecten aangeleverd die na 2030 additioneel elektriciteitsverbruik teweegbrengen. Dat deze projecten op dit moment nog niet bekend zijn, betekent echter niet dat deze er op termijn niet zullen zijn.
Figuur 2.8: Toename in elektriciteitsgebruik op basis van ingediende energietransitieplannen
2.5.3
Waterstof en hernieuwbare warmte Daar waar elektrificatie niet wordt gezien als vervanging van het huidige aardgasgebruik, hebben deelnemende partijen plannen voor de inzet van waterstof als brandstof. Zoals zichtbaar in figuur 2.5 zijn er naast plannen voor gebruik van waterstof in de Amsterdamse haven ook plannen voor waterstofproductie middels elektrolyse. Dit betekent dat er elektriciteit 15
Vertrouwelijk
HOOFDSTUK 2 | HAVENINDUSTRIE AMSTERDAM
(bijv. opgewekt door windmolens op zee) wordt ingezet voor de productie van een secundaire modaliteit, waterstof. In figuur 2.9 is de vraag en het aanbod van waterstof van de deelnemende partijen weergegeven over tijd. In 2025 is er volgens de eerste plannen vraag naar waterstof als grondstof in processen en is er het eerste plan voor productie van groene waterstof door deelnemende partijen. Vanaf 2030 zijn er plannen voor groene waterstofproductie op grotere schaal, hetgeen volgens de huidige ingediende plannen op een constant niveau blijft tot 2050. De tijdlijn van deze plannen wordt in grote mate bepaald door de marktontwikkelingen, zowel aan de kant van beschikbare duurzame elektriciteit als aan de kant van waterstofvraag en bijbehorende modaliteitsprijzen. Zoals weergegeven in figuur 2.9 wordt het grootste deel van de waterstofvraag door de deelnemende bedrijven bepaald door waterstof als brandstof. Bij de productie van waterstof zijn er conversieverliezen, zowel in de ’blauwe’ route (vanuit aardgas met CO2 -afvang) als in de ’groene’ route (vanuit elektriciteit), die de prijs van waterstof zullen beïnvloeden.
Toepassing van waterstof als brandstof wordt in de ingediende plannen gezien als middel om een mogelijke elektriciteitsonbalans (door schommelingen in productie van duurzame elektriciteit vanuit zon en wind) te dempen en als brandstof in processen waar momenteel nog geen bewezen elektrisch alternatief bestaat. Technologische ontwikkelingen en marktontwikkelingen zullen in grote mate bepalen welke omvang vraag en aanbod van waterstof in de toekomst krijgen.
Figuur 2.9: Verwachte vraag en aanbod van waterstof op basis van ingediende energietransitieplannen
Als gevolg van de inzet van waterstof als brandstof die aardgas vervangt, wordt de in tabel 2.3 16
Vertrouwelijk
2.5 | Projecten
getoonde CO2 -emissiereductie verwacht. Indien de inzet van waterstof als brandstof wordt vervangen door elektrificatieprojecten neemt vanzelfsprekend de vraag naar waterstof af en de vraag naar elektriciteit toe. Een aandachtspunt bij de inzet van waterstof als brandstof is de toename in NOx -emissie wanneer het aardgas als brandstof vervangt1 . Onder andere als gevolg van een hogere lucht-brandstofratio en een hogere vlamtemperatuur in het geval van waterstofinzet neemt de emissie van NOx toe. De precieze toename wordt volop onderzocht en getracht te worden geminimaliseerd door toepassing van nieuwe technologie en controlemechanismes. Het grootste deel van de waterstofvraag in de ingediende plannen is voor balancering van het elektriciteitsnet. Indien deze plannen geen doorgang vinden, zal balancering op andere wijze benodigd zijn, bijv. middels waterstofinzet elders of door alternatieve bronnen, zoals kernenergie en/of biomassa.
Tabel 2.3: CO2 -emissiereductie als gevolg van plannen onder de noemer waterstof Projecttype Waterstof
CO2 -emissiereductie kton/jaar % 219,8 16%
In de groep deelnemende bedrijven is er in het referentiejaar inzet van biomassa voor de opwek van warmte en elektriciteit. Door veranderende regelgeving zal een deel van deze biomassa in de toekomst mogelijk niet langer geclassificeerd zijn als ’groen’ en door plannen voor wijzigingen van de modaliteitssystemen zullen huidige systemen worden ’vergroend’ als gevolg van biomassa-inzet. Door wisselende standpunten vanuit de overheid op verschillende niveaus (landelijk / provincie / gemeente) over de wenselijkheid van biomassa-inzet als alternatief voor aardgas en door de hiermee samenhangende beschikbaarheid van subsidies, geeft een groot deel van de deelnemende partijen aan niet in te zetten op biomassa in de energietransitiestrategie. Dientengevolge speelt biomassa een kleine rol in de plannen voor CO2 -emissiereductie. De netto reductie in CO2 -emissie als gevolg van alle ingediende plannen is zelfs negatief (een toename in emissie, zie tabel 2.4), omdat de toename in biomassa-inzet kleiner is dan de afname door veranderende classificering. Hiermee verschuift een deel van de huidige groene CO2 -emissie naar het grijze deel, waardoor extra CO2 -reductieplannen benodigd zijn om de CO2 -reductiedoelstellingen te behalen. Of de CO2 -emissie door inzet van biomassa als groen of grijs wordt bestempeld, wisselt als gevolg van politieke besluiten.
Tabel 2.4: CO2 -emissiereductie als gevolg van plannen onder de noemer hernieuwbare warmte Projecttype Hernieuwbare warmte
CO2 -emissiereductie kton/jaar % -3,3 0%
1 Therkelsen, P. et al. "Analysis of NOx Formation in a Hydrogen-Fueled Gas Turbine Engine."J. Eng. Gas Turbines Power. Mei 2009; 131(3)
17
Vertrouwelijk
HOOFDSTUK 2 | HAVENINDUSTRIE AMSTERDAM
2.5.4
CCS/CCU Binnen het cluster aan deelnemende bedrijven bevinden zich ook bedrijven met onvermijdelijke CO2 -emissies. Naast emissies die bij de productie van bepaalde producten voorkomen, gaat het hier met name om de fossiele emissies tijdens afvalverbranding die vrijkomen tijdens de verwerking van huishoudelijk afval. Om ook deze emissies te reduceren, wordt er in de plannen rekening gehouden met het afvangen van CO2 . Het afvangen van CO2 met aansluitend opslag (Carbon Capture Storage - CCS) is een manier om scope 1 CO2 -emissie terug te brengen. Volgens de huidige regelgeving is het afvangen van CO2 met aansluitend gebruik (Carbon Capture and Utilization - CCU) echter voor deze bedrijven geen manier om de scope 1 CO2 -emissies terug te brengen. Dit, ondanks dat de CO2 niet meer op deze locatie uit de schoorsteen komt. Concreet kan bij CCU gedacht worden aan het gebruik van afgevangen CO2 voor de glastuinbouw of om producten te maken voor de papierindustrie. De CO2 -besparing wordt hierbij toegerekend aan de afnemer van de CO2 , niet aan de leverancier. Hierdoor zijn CCUprojecten voor bedrijven momenteel economisch niet rendabel, aangezien het afvangende bedrijf nog steeds de kosten van de CO2 -emissies heeft. Dit, terwijl het afvangen van CO2 en het gebruik hiervan ontwikkelingen richting circulariteit bevordert. Denk hierbij aan het vervaardigen van basischemicaliën.
Daarnaast vormt de verdeling van lang-cyclische (’grijze’) en kort-cyclische (’groene’) CO2 een knelpunt voor CCU/S in het geval van afvalverwerking. Om alle lang-cyclische CO2 af te vangen, is een bedrijf momenteel door regelgeving genoodzaakt om alle CO2 af te vangen, terwijl 63% van de emissies kort-cyclisch zijn. Aangezien de kort-cyclische emissies niet meegenomen mogen worden als negatieve emissies naar de afnemers van warmte en/of elektriciteit, maakt dit de businesscase om CO2 af te vangen erg nadelig. Daarnaast is er voor afvang van CO2 warmte en elektriciteit benodigd. In het geval van een afvalverbrandingsinstallatie wordt in de huidige situatie warmte en elektriciteit geproduceerd, hetgeen betekent dat CO2 -afvang zal leiden tot een derving van de huidige (elektriciteits)productie om te voldoen aan de nieuwe vraag vanuit het proces. Een belangrijk aandachtspunt is de verhoogde emissie van NH3 bij CO2 -afvang na het verbrandingsproces (post-combustion CCS)2 . De emissie van NH3 neemt met ongeveer een factor 28 toe en de emissie van NOx met ongeveer 15% in het geval van post-combustion CCS. Hiermee gaat verlaging van CO2 -emissie niet hand in hand met een verlaging van stikstofemissies.
Ondanks bovenstaande aandachtspunten is er in de plannen van de deelnemende bedrijven rekening gehouden met afvang van een deel van de CO2 -uitstoot, waarmee CCS/CCU een belangrijke rol speelt in het behalen van de CO2 -emissiedoelstellingen in de Amsterdamse haven. In tabel 2.5 wordt het grijze aandeel CO2 getoond dat middels de ingediende plannen wordt afgevangen. Ook al wordt er fysiek 465 kton afgevangen, enkel het grijze aandeel telt 2 Koorneef, J. et al. "The impact of CO2 capture in the power and heat sector on the emission of SO2 , NOx , particulate matter, volatile organic compounds and NH3 in the European Union", Atmospheric Environment. April 2010; 44(11)
18
Vertrouwelijk
2.5 | Projecten
mee voor de reductiedoelstellingen. De geplande CO2 -afvang omvat niet de totale resterende CO2 -emissie als gevolg van processen die CO2 blijven uitstoten, vanwege onzekerheid over de (samenstelling van) toekomstige inname van afval (en de hieruit resulterende ’grijze’ CO2 -emissie) en vanwege lopende discussies over het afvangen van kort-cyclische CO2 . Om desinvesteringen in een te grote installatie te voorkomen, is er in de ingediende plannen nog geen rekening gehouden met totale afvang van CO2 in de afvalverwerking. Totale afvang biedt potentie tot CO2 -negatieve productie. Tabel 2.5: CO2 -emissiereductie als gevolg van plannen onder de noemer CCS/CCU Projecttype CCS/CCU
2.5.5
CO2 -emissiereductie kton/jaar % 172,1 13%
Stoomintegratie Zoals besproken in sectie 2.2 is het van belang om warmte op een zo hoog mogelijk (temperatuur)niveau in te zetten. Warmte die niet in het eigen proces kan worden ingezet, kan worden uitgekoppeld naar andere bedrijven om aldaar te leiden tot een besparing in de energieinname en bijbehorende CO2 -emissie. In het referentiejaar 2021 was er nog geen interactie tussen de deelnemende bedrijven waarin warmte werd uitgekoppeld in de vorm van stoom. In de huidige situatie wordt stoom ingezet voor elektriciteitsproductie (via turbines). Door deze stoom af te tappen en in te zetten in andere productieprocessen wordt de conversiestap met bijbehorende verliezen vermeden (zie figuur 2.2). Daarnaast wordt de conversiestap voor stoomproductie bij de afnemers vermeden. Het gevolg is een hogere systeemefficiëntie. De gederfde elektriciteitsproductie dient te worden opgewekt vanuit andere - duurzame - bronnen om in de toekomst te voldoen aan de behoefte aan duurzame elektriciteit. Door stoom in te zetten bij de afnemers, neemt de aardgasconsumptie en de daarbij behorende CO2 -emissie en stikstofemissie bij deze partijen af, leidend tot de CO2 -emissiereductie in tabel 2.6. De energie die in de vorm van stoom wordt ingezet in de productieprocessen leidt daarnaast tot een lagere behoefte aan andere modaliteiten om op termijn aardgas te vervangen.
Door direct stoom te integreren wordt de behoefte voor elektriciteit in e-boilers en de hiervoor benodigde infrastructuur lager.
Tabel 2.6: CO2 -emissiereductie als gevolg van plannen onder de noemer stoomintegratie Projecttype Stoomintegratie
CO2 -emissiereductie kton/jaar % 120,5 9%
19
Vertrouwelijk
HOOFDSTUK 2 | HAVENINDUSTRIE AMSTERDAM
2.5.6
Warmte-integratie Analoog aan stoomintegratie is ook warmte-integratie op een lager temperatuurniveau goed voor de systeemefficiëntie in het gebied. Warmte die nu wordt weggekoeld, omdat het temperatuurniveau niet (voldoende) interessant is voor toepassing in het productieproces zelf, kan bijvoorbeeld wel interessant zijn voor toepassing in een ander proces (bijv. verwarming bij opslagterminals) en de gebouwde omgeving (voor verwarming). Het resultaat is niet alleen een lagere belasting van de omgeving door verlaagde koeling vanuit de industrie, maar ook een stabiele bron op interessant temperatuurniveau voor een warmtenet. Zoals weergegeven in figuur 2.4 wordt er in het referentiejaar reeds warmte geleverd vanuit de groep deelnemende bedrijven aan het warmtenet. Door nieuwe processen aan dit net te koppelen, die ook weer gekoppeld kunnen zijn aan locaties buiten de groep deelnemers (zoals een datacenter), komt er meer restwarmte beschikbaar voor de gebouwde omgeving. De levering van restwarmte aan een warmtenet leidt niet tot een reductie van de CO2 -emissie en stikstofemissie bij de deelnemende bedrijven, maar zorgt voor een scope 2 CO2 -emissiereductie, doordat de gebouwde omgeving minder CO2 uitstoot, en tot een reductie in stikstofemissie in de gebouwde omgeving.
20
Vertrouwelijk
HOOFDSTUK
Infrastructuur Voor een groot deel van de in het vorige hoofdstuk besproken CO2 -reductieplannen is extra infrastructuur benodigd. Als onderdeel van het opstellen van de Roadmap Energietransitie Havenindustrie Amsterdam is er met respectievelijke netbeheerders gesproken over de aanleg van nieuwe infrastructuur om de ingediende plannen te faciliteren. In dit hoofdstuk wordt in een aantal pijlers de naar verwachting benodigde infrastructuur besproken en de hierbij relevante overwegingen.
3.1
Elektriciteitsnet Vanuit de ingediende plannen volgt een forse toename in de vraag naar elektriciteit vanuit de deelnemende partijen, zoals reeds getoond in figuur 2.8. Een deel van deze toename in elektriciteitsvraag kan volgens de deelnemende partijen op basis van de huidige infrastructuur en het hierbij gecontracteerde vermogen, een deel vergt verzwaring van het elektriciteitsnet. In figuur 3.1 is de hieruit volgende vraag naar uitbreiding van het gecontracteerde vermogen getoond over tijd. Aangezien het huidige elektriciteitsnet reeds onderhevig is aan congestie, toont dit tevens de benodigde verzwaring van de elektriciteitsaansluitingen over tijd. Een deel van de elektrificatieplannen vindt plaats bij partijen die daar reeds infrastructuur voor beschikbaar hebben. Zo is een groot deel van de elektrolysecapaciteit is gepland op een reeds bestaande hoogspanningsaansluiting en voor de implementatie van elektrificatieprojecten met COP ≤ 1 wordt gebruik gemaakt van reeds aanwezige elektriciteitsinfrastructuur. Desalniettemin bedraagt de benodigde verzwaring van het elektriciteitsnet voor de deelnemende partijen alleen al >120 MW zoals getoond in figuur 3.1.
In figuur 3.1 is de verwachte toename in benodigde verzwaring van elektriciteitsaansluitingen weergegeven op basis van de ingediende energietransitieplannen.Wegens toenemende onzekerheid met de tijd zijn er geen projecten aangeleverd die na 2030 additioneel aansluitvermogen behoeven. Dat deze projecten op dit moment nog niet bekend zijn, betekent echter niet dat deze er op termijn niet zullen zijn.
21
Vertrouwelijk
3
HOOFDSTUK 3 | INFRASTRUCTUUR
Figuur 3.1: Benodigde verzwaring van elektriciteitsaansluiting op basis van ingediende energietransitieplannen, naast de reeds bestaande capaciteit
Voor de afvang van CO2 in productieprocessen (CCS/CCU) is tevens elektriciteit (en warmte) benodigd. Dit wordt vanuit het bestaande proces geleverd en leidt daarmee tot derving van elektriciteitsproductie, maar niet tot een behoefte aan verzwaring van de elektriciteitsaansluiting. Met name de vestiging van nieuwe productielijnen en vanaf 2030 ook slimme elektrificatieplannen leiden tot een verzwaring van de benodigde elektriciteitsaansluiting, zoals weergegeven in figuur 3.1. Hierbij moet worden opgemerkt dat een deel van de elektrificatieplannen wordt beoogd voor 2030, vanwege de huidige congestiesituatie. Eerdere implementatie van de plannen door eerder capaciteit op het elektriciteitsnet beschikbaar te maken, leidt tot een versnelde reductie van CO2 -emissie. Bij netbeheerders Tennet (hoogspanning) en Liander (midden- en laagspanning) is de verwachte toename in elektriciteitsgebruik en hiervoor benodigde verzwaring van het net in geconsolideerde vorm kenbaar gemaakt. De ordegrootte van de benodigde verzwaring was bij deze partijen reeds voorzien. Naast de deelnemende bedrijven is er nog een grotere vraag naar capaciteit op het elektriciteitsnet in het gebied, zoals beschreven in een recente studie van CE Delft1 , waarin wordt gesproken over een capaciteitsbehoefte van ongeveer 800 MW. Het huidige elektriciteitsnet in grote delen van Amsterdam is onderhevig aan congestie.
In het Westelijk Havengebied en in Amsterdam-Noord is er daarom geen transportcapaciteit meer beschikbaar2 . Om in de toekomst voldoende elektriciteit te kunnen leveren, hebben zowel Tennet als Liander plannen voor verzwaring van het elektriciteitsnet opgenomen in hun investeringsplannen. In de Cluster Energie Strategie van het Noordzeekanaalgebied in 2021 en in 2022 wordt het 1 Bron ’Energiescenario’s Port of Amsterdam - Ontwikkeling van capaciteit en netbelasting in 2030 en 2040’, CE Delft (september 2022), publicatienummer: 22.220185.129 2 Bron: https://www.liander.nl/transportcapaciteit/amsterdam/kaart-leveren
22
Vertrouwelijk
3.1 | Elektriciteitsnet
verzwaren van het elektriciteitsnetwerk benoemd als benodigde energie-infrastructuur van nationaal belang. Van de projecten genoemd op het hoogspanningsniveau (150 kV of hoger) die ook in 2021 in het Meerjarenprogramma Infrastructuur Energie en Klimaat (MIEK) zijn opgenomen, hebben vier projecten directe invloed op het Amsterdamse havengebied: • Nieuw 380/150 kV station aan de verbinding Beverwijk-Vijfhuizen, op een nader te bepalen locatie ten zuiden van het Noordzeekanaal; • Twee nieuwe 150 kV stations in het Westelijk havengebied (incl. 150 kV verbindingen); • Vervanging en uitbreiding van huidig 150 kV station Hemweg; • Uitbreiden van 380 kV station Oostzaan met een vierde 380/150kV-transformator (incl. verzwaren 150 kV verbinding Hemweg - Oostzaan) Daarnaast zijn er plannen opgenomen in het MIEK over de verzwaring van het hoogspanningsnet in de Zaanstreek, de regio Beverwijk en de kop van Noord-Holland. In het Ontwikkelingskader Elektriciteitsvoorziening Amsterdam 2035 tonen Tennet en Liander naast deze projecten ook de beoogde verzwaring op het midden- en laagspanningsnet. De beoogde verzwaringen zijn schematisch weergegeven in figuur 3.2 en omvatten uitbreidingen van bestaande transformatorstations, nieuwe transformatorstations en nieuwe verbindingen.
Voor de verzwaring van het elektriciteitsnet van Amsterdam is een verzwaarde en nieuwe aansluiting op het 380 kV (hoogspannings-)net randvoorwaardelijk om ook op 150 kV en lagere spanningsniveaus voldoende elektriciteit te transporteren. In de investeringsplannen van Tennet zijn bovengenoemde verzwaringen opgenomen3 en gepland voor uitvoering in 2030. Daar de investeringsbeslissing hiervoor naar verwachting eind 2023 / begin 2024 wordt genomen, is het verwachte realisatiejaar inmiddels 2032. Zonder de voltooiing van verzwaring op het hoogspanningsnet is de transportcapaciteit naar het midden- en laagspanningsnet beperkt. De huidige congestieproblematiek beperkt reeds de mogelijkheden voor uitbreiding van het elektriciteitsgebruik in het gebied, hetgeen de CO2 -emissiereductieplannen belemmert en negatief is voor het vestigingsklimaat voor nieuwe industrie die een elektriciteitsaansluiting behoeft. Om in de tussentijd ruimte te creëren op het elektriciteitsnet, zodat CO2 -emissiereductieplannen en uitbreidingsplannen kunnen plaatsvinden, initieert de Port of Amsterdam op het moment van schrijven de oprichting van een energiecoöperatie: de Amsterdam Port Region Energy Cooperation.
Hierin nemen bedrijven deel en wordt de vraag en het aanbod van elektriciteit middels slimme meters en prognoses gemonitord en verdeeld over bedrijven, met als doel een maximale benutting van het huidige netwerk. Daarnaast wil de coöperatie flexibel stuurbaar vermogen en batterijcapaciteit inzetten om aan de elektriciteitsvraag op piekmomenten te voldoen. 3