11 minute read
THEMA Asset management
Energietransitie vraagt om andere
onderhoudsfi losofi e
Terwijl het spanningsveld tussen beschikbaarheid en betrouwbaarheid van elektriciteitslevering en economisch rendement van hun centrales oploopt, doen Engie, RWE en Uniper er alles aan om deze in topconditie te houden. Gelukkig ondersteunt vergaande automatisering ze in hun besluitvorming. Want het groeiende palet aan brandsto en en duurzame energiebronnen maakt het asset management alleen maar complexer.
David van Baarle
De Eemshavencentrale wordt steeds meer ingezet voor het leveren van flexibele capaciteit. Het toenemende aandeel duurzaam vermogen in de energiemix zorgt voor steeds meer uitdagingen bij de traditionele kolen- en gascentrales. Want de centrales krijgen steeds meer een rol als leverancier van back up-vermogen. Die wisselende belasting heeft uiteraard ook zijn weerslag op de assets. Linus Wiersema is manager onderhoud bij Engie. Het Nederlandse portfolio van Engie strekt zich uit over het Friese Bergum, de Eemshaven en Lelystad. ‘Als je over asset management spreekt, speelt de leeftijd zeker een rol’, zegt Wiersema. ‘De vijf stoom- en gaseenheden in de Eemshaven dateren uit 1995 en 1998 terwijl de Maximacentrale (Lelystad, red.) in 2010 in bedrijf is genomen. Vaak zetten we zo’n nieuwere centrale eerder in omdat hij nu eenmaal effi ciënter is, maar ook de units van de Eemscentrale draaien hun uren wel.’
Pieken en dalen
Engie draagt op twee manieren bij aan de transitie naar emissievrije elektriciteit. ‘Ten eerste beperken we onze eigen CO2-uitstoot zoveel mogelijk door het constant doorvoeren van effi ciency-verbeteringen. Door vóór verbranding de CO2 van de waterstofmoleculen af te scheiden en op te slaan, voorkomen we emissies. En met redelijk eenvoudige aanpassingen is het al mogelijk om vijftien tot zeventien procent waterstof bij te mengen bij het H-gas. Dat wil overigens niet zeggen dat de productie van dat waterstof eenvoudig en goedkoop is.’ De tweede bijdrage aan de energietransitie is het leveren van zoveel mogelijk fl exibiliteit. ‘Als er maar een wolk voor de zon schuift, heeft dat al gevolgen voor de stabiliteit van het net. Gascentrales lenen zich goed voor het snel opschakelen van vermogen zodat we die productieverstoringen snel kunnen opvangen. Toch moeten we wel rekening houden met de degradatiemodellen die daar het gevolg van zijn. Eenvoudig gezegd schrijft de leverancier van de gasturbines een revisie voor na een x-aantal draaiuren of zoveel keer starten en stoppen.’ Technisch streeft Engie naar zoveel mogelijk draaiuren omdat het daarmee de assets zo goed mogelijk benut. ‘De afgelopen jaren is de rol van grootschalige energieproductie echter verschoven van baseload-productie naar peakload of zelfs superpeak. Dit resulteert in veel minder draaiuren, en CO2 uitstoot, voor deze eenheden. Dat laatste is hartstikke goed en juist het doel, maar aan de andere kant produceren we dan wel in korte pieken. Soms starten we zelfs twee keer per dag. Deze trend zal alleen maar groeien als er meer zon en wind aan het systeem wordt toegevoegd. Dat vraagt ook om een andere onderhoudsfi losofi e.’
Delicaat evenwicht
In de toekomst zal het aantal starten en stoppen de revisieintervallen steeds meer gaan domineren. ‘We tornen niet aan de verplichte overhauls, al moeten we iedere keer weer overwegen of die investering is geoorloofd. We hebben een paar jaar geleden een aantal units in de mottenballen moeten leggen omdat de investering niet opwoog tegen de opbrengsten. Die tijden zijn veranderd, maar nog steeds blijft het een delicaat evenwicht tussen beschikbaarheid en betaalbaarheid van assets. De vraag wie betaalt voor het bieden van beschikbaarheid en stabiliteit wordt met de toename van het duurzaam vermogen steeds dringender. Als we alleen worden betaald per geleverde kilowattuur loopt de businesscase uit de pas met de marktvraag.’
Faalgedrag
Het onderhoud aan de turbine mag zijn voorgeschreven, de assets daaromheen zijn net zo belangrijk voor de betrouwbaarheid van de energielevering. Wiersema: ‘Als een unit moet bijspringen of opschakelen, moet je er wel zeker van zijn dat hij werkt. En dus besteden we meer tijd en geld aan het monitoren van met name de draaiende delen. Door meer inzicht in het faalgedrag lukt het ons steeds beter om uitval voor te zijn. Veel van onze pompen zijn redundant uitgevoerd, waardoor we ze preventief kunnen reviseren. Het voordeel van een groot internationaal bedrijf is dat we ondersteuning krijgen van een zeer kundig maintenance support centrum.
Samen met onze collega’s hebben we al grote stappen gemaakt om data-analyses te maken van de pompen. We focussen ons met name op temperaturen en trillingen. Aan de hand van de pompcurves kunnen we al voorspellen wanneer de lagers moeten worden vervangen. Dat voorkomt niet alleen uitval, maar we hoeven daardoor ook minder reservedelen op voorraad te houden.’
LINUS WIERSEMA MANAGER ONDERHOUD ENGIE
IT en OT
RWE gebruikt al vrij lang kunstmatige intelligentie voor de besluitvorming rondom netbalancering. En ook de vertaling naar asset health monitoring wordt daarin meegenomen. Toch is verdergaande digitalisering wel een topic waar Marinus Tabak, hoofd centraal assetmanagement bij RWE, zich de komende jaren over zal buigen. ‘De toenemende complexiteit van het energiesysteem vraagt om verdergaande integratie van de operationele technologie en informatie en communicatietechnologie. RWE riep dan ook een aparte unit digital transformation in het leven die de operationele systemen koppelt aan de administratieve systemen in de kantooromgeving. Om competitief te blijven, moeten we de juiste assets kunnen inzetten tegen de laagste kosten. Het voordeel van een redelijk jonge kolencentrale zoals we die in de Eemshaven bedrijven, is dat hij is ontworpen om snel op te regelen. De keerzijde daarvan is dat je op zo’n moment meer stress krijgt in de materialen. We meten dan ook wat de sneller opgebouwde hitte voor invloed heeft op de heaters en de drums om dat vervolgens te vertalen naar de maintenance planning.’ RWE heeft een lighthouse project opgezet richting value based maintenance. ‘In de basis komt het erop neer alleen dát onderhoud uit te voeren dat waarde toevoegt voor het bedrijf. De volatiliteit van de duurzame energielevering zal de komende jaren alleen maar groter worden. Zo stond de Eemshavencentrale vorig jaar zomer nog uit, terwijl hij momenteel weer voluit staat te draaien. Je moet met je onderhoudsplanning kunnen meeveren en zoveel mogelijk uitstellen als de vraag hoog is terwijl je de noodzakelijke revisies uitvoert in stillere tijden.’
RWE meet welke invloed de opgebouwde hitte bij snel opregelen heeft op de heaters en de drums, om dat vervolgens te vertalen naar de maintenance planning.
Coöperatieve systemen
Er zijn zoveel variabelen die de vraag- en het aanbod van stroom bepalen dat een mens dat niet meer kan overzien, meent Tabak. ‘Je moet dus gebruikmaken van kunstmatige intelligentie om de besluitvorming te ondersteunen. Nu zit in
www.moxa.com
Waarom bedrijfszekerheid op het spel zetten, wanneer data inwinnen het verschil maakt?
Computers zijn het intelligente hart van een industriële automatiseringsoplossing. Ongeacht of deze worden toegepast voor het aansturen van een schip, een elektrisch verdeelstation of onderdeel zijn van een IIoT-oplossing. Ultieme betrouwbaarheid is een vereiste. Wij begrijpen dat bedrijfszekerheid van het grootste belang is. Daarom praten we er niet alleen over, maar laten we dit ook zien. In alles wat we doen.
Waarom Moxa & MODELEC?
• Bewezen betrouwbaarheid • Advies door specialisten • Toekomstgericht • Cybersecurity • Ontwikkeld voor bedrijfskritische toepassingen • Specialist en gericht op samenwerking • Middleware voor eenvoud en gemak • Oplossingen voor o.a. maritiem, energie en IIoT specifi eke Gateways • Industriële netwerk experts
MODELEC Data-Industrie B.V. Tel. 0318 - 636 262 contact@modelec.nl
de moderne DCS-systemen al veel intelligentie die we steeds meer inzetten om bijvoorbeeld ook remote operations mogelijk te maken. Dit soort systemen zijn nog wel gebaseerd op vaste regels en niet zelflerend, maar je moet het ook meer zien als coöperatieve systemen die de operator bijstaan. Je hebt nog steeds een expert nodig om een root cause analyse uit te voeren, maar de machine levert de data.’ Bijkomend voordeel is dat deze systemen heel veel data verzamelen die kunnen worden gebruikt om best practices te lokaliseren en uit te wisselen. Tabak: ‘Op die manier wordt het ook mogelijk om het asset management te centraliseren. En wij kunnen met een upgrade waterstof gaan bijmengen in onze gascentrales. Dat betekent dat we straks de keuze hebben uit aardgas, kolen, biomassa én waterstof als brandstof. De inzet ervan moeten we afwegen tegen de emissies, netstabiliteit, belasting van de assets én de kosten en opbrengsten.’
Menselijke creativiteit
Voor Yolande Verbeek, plantmanager van de Uniper-centrale op de Maasvlakte, is het een grote uitdaging dat haar splinternieuwe kolencentrale vanwege politieke keuzes op den duur moet sluiten. ‘Tot die tijd willen en kunnen we een significante bijdrage leveren aan de energietransitie’, zegt Verbeek. ‘Zo plaatsten we in de MPP3-centrale een batterij om een snellere respons mogelijk te maken op de volatiele energiemarkt. Daarmee leveren we het nodige regel- en reservevermogen aan netbeheerder TenneT. Ook wat betreft netkwaliteit kunnen we onze assets inzetten. Zo bouwden we een van de oude generatoren in de MMP2-unit om naar een synchrone condensor die blindlast kan leveren. De invoeding van bijvoorbeeld de Brittnetkabel, maar ook van windenergie, beïnvloedt namelijk de kwaliteit van de stroom op het hoogspanningsnet.’
Bijkomende uitdaging voor de Uniper centrale op de Maasvlakte is het feit dat de centrale ook stoom levert aan industriële klanten. ‘De combinatie van stoom- en elektriciteitsproductie verhoogt het rendement van de centrale, maar zorgt er eveneens voor dat we hem niet zomaar stil kunnen zetten. Aan de andere kant investeerden we juist vanwege die stoomlevering in een gasturbine en stoomketels als backup. De asset mix waar we tussen kunnen schakelen, is dus zeer divers waardoor we in staat zijn de uitdagingen die gepaard gaan met de energietransitie het hoofd te bieden.’
YOLANDE VERBEEK PLANTMANAGER UNIPER Uniper ontwikkelde een machine learning tool die voorspellingen kan doen op basis van de data die hij zelf uit het systeem haalt.
Machine learning
Wat betreft de belasting van de centrale maakt Verbeek zich nog niet veel zorgen. ‘Niet alleen omdat de centrale zeer robuust is ontworpen en dus goed kan omgaan met de verschillen tussen de laagste en hoogste belasting. Maar vooral omdat we nu al weten dat de technische levensduur de economische levensduur fors zal overschrijden. Dat wil niet zeggen dat we niet het uiterste uit onze assets willen halen. Het voordeel van een gloednieuwe fabriek is dat we een zeer hoge automatisering- en informatiseringgraad hebben. Uniper ontwikkelde bovendien zelf een machine learning tool die voorspellingen kan doen op basis van de data die hij zelf uit het systeem haalt. Operators worden tijdig gewaarschuwd als het DCS-systeem ziet dat de prestaties teruglopen. Terwijl maintenance via pompmodellen de uptime ervan kan monitoren en het breakdownrisico berekenen. Ze krijgen daarvoor live data uit het plant integrity systeem.’ Ondanks dat Verbeek een groot vertrouwen in de OT en IT heeft, ziet ze de centrales nog niet zo snel autonoom draaien. ‘De creativiteit en inzichten van de mens zijn niet door algoritmes te vervangen. Juist nu we nieuwe markten betreden en onze assets moeten aanpassen aan steeds veranderende omstandigheden, hebben we die creativiteit keihard nodig. De operator van nu is al heel anders dan die van tien jaar geleden en het werk is vele malen uitdagender geworden. Samenwerking tussen operations en maintenance was altijd al belangrijk, maar zal alleen maar toenemen. En zeker wat betreft trouble shooting is niets zo waardevol als menselijke creativiteit.’
iMaintain Techport over slimme transitie
De tweede editie van iMaintain Techport heeft plaats op donderdagmiddag 7 oktober bij Tata Steel in Velsen. Als alle seinen op groen staan, is het evenement zowel fysiek als online te volgen. Thema is: Smart Transition.
Techniek Held 2021
Tijdens het evenement wordt de Techniek Held 2021 gekozen. Welke technicus kan op een aanstekelijke manier over zijn vak praten en anderen inspireren en enthousiasmeren?
De industrie is volop in transitie. Veel staat in het teken van energiebesparing en de overgang naar hernieuwbare energiebronnen en alternatieve grondstoffen. Een slimmere aanpak van productie en onderhoud kunnen daar zeker aan bijdragen. Door analyse van beschikbare data kunnen installaties bijvoorbeeld efficiënter en zonder onnodige stilstand draaien. En er zijn meer mogelijkheden. Sprekers en tafelgasten geven hun visie op een slimme toekomst voor de industrie. In het voorprogramma zullen een aantal partners Smart Solutions laten zien die bijdragen aan het verbeteren van processen, veiligheid en onderhoud.
Slimme mensen
Ook praten we tijdens iMaintain Techport over de slimme mensen die nodig zijn voor deze transitie. Hoe ziet het werk van de onderhoudsmonteur er over tien jaar uit? Ontstaan er nieuwe functies? En zijn er straks wel genoeg mensen om de transitie tot volle wasdom te laten komen?
Programma
De eerste podiumgasten van iMaintain Techport zijn bekend: Marinus Tabak (RWE), Mark Haarman (Mainnovation), Mark Denys (Tata Steel/Techport), Olof van der Gaag (NVDE) en Daisy Beelen (Nova College). Moderatie: Dionne Ruurda en Wim Raaijen.
Zij wisselen samen ideeën uit over de kansen van het digitaliseren van onderhoud in de energietransitie in de IJmond. En over de onderhoudsmonteur van de toekomst.
In het voorprogramma bijdragen van Terra Inspectioneering en BuildingCareers.
Kijk voor het volledige programma op www.imaintain.info
