Willem-Alexandercentrale heeft hoge bedrijfszekerheid; Kolenvergassing succesvol

De kolenvergassingscen- trale in het Limburgse Buggenum heeft na aan- loopproblemen haar nut bewezen: vanaf begin 1997 levert ze volop elektriciteit met een veel betere milieu- prestatie dan 'gewoon kolen stoken'. Een technologisch hoogstandje met toekomst- muziek voor de elektri- citeitssector en de petro- chemie.

ARNHEM, 27 FEBR.De demonstratiefase van de Willem-Alexandercentrale in het Limburgse Buggenum, die elektriciteit maakt met synthesegas dat uit vergassing van kolen wordt verkregen, is succesvol afgesloten. Vanaf begin 1997 heeft de centrale met een vermogen van 250 megawatt op volle capaciteit gewerkt, met een hoge bedrijfszekerheid. “Technologisch is het een wonderkindje”, zegt projectdirecteur ing. G.D. Zon. “We hebben kinderziektes gehad, technische aanloopproblemen waardoor we de demonstratiefase met een jaar moesten verlengen, maar al die zorgen zijn nu overwonnen. In de Verenigde Staten en Spanje zijn intussen ook vergassingsprojecten gestart. Men ondervindt daar vergelijkbare problemen als bij ons. Maar Nederland loopt nu voorop met een vergassingscentrale die zichzelf heeft bewezen.”

Duur is het experiment kolenvergassing wel: 458 miljoen gulden méér dan een 'gewone' centrale met hetzelfde vermogen die zijn kosten via de marktprijs voor stroom terugverdient, heeft minister Wijers berekend. De minister betaalt een deel van die extra kosten en de rest wordt via een kleine heffing gedurende enkele jaren op de energierekening van alle Nederlanders, vereffend. Dat moeten we over hebben voor een toekomstinvestering, is de redenering.

Kolenvergassing is een technologie die het gebruik van kolen - een goedkope en ruim beschikbare brandstofsoort - mogelijk blijft maken omdat zij de milieunadelen ervan grotendeels ondervangt. Toepassing op grotere schaal betekent dat Nederland voor zijn stroomproductie niet helemaal afhankelijk wordt van aardgas. Dat is aantrekkelijk omdat de gasprijs na de eeuwwisseling fors kan gaan stijgen door de sterk groeiende vraag naar aardgas in West-Europa. Die vraag kan op termijn alleen worden gedekt door import uit Noorwegen en een aantal verafgelegen landen: Rusland (Siberië), Algerije, Turkmenistan en de Golfregio (Iran, Qatar). Lange pijpleidingen dus, die de kosten flink opjagen.

Wijers' financiële regeling voor het project in Buggenum is nodig omdat de elektriciteitssector die nu nog als openbaar nutsbedrijf werkt, binnenkort als gevolg van de vrijmaking van de energiemarkt 'commercieel gaat'. Het Grootschalig Productie Bedrijf (GPB) voor elektriciteit dat per 1 april ontstaat uit een fusie, wordt de nieuwe eigenaar van de grote Nederlandse centrales, ook van de kolenvergasser in Buggenum. Het GPB moet een volwassen marktpartij worden die zich staande houdt in de Europese concurrentie. Onrendabele investeringen passen daar niet meer in; die zouden de financiële resultaten sterk drukken. Volgens ing. Zon kan 'Buggenum' na de compensatie van de aanloopkosten overleven in een concurrerende markt en zeker 20 jaar bijdragen aan de productie van het GPB tegen relatief lage kosten.

Zon, die sinds begin jaren '90 als projectdirecteur bij de Samenwerkende elektriciteits productiebedrijven (Sep) de leiding had over het ontwerp, de bouw, de demonstratieperiode en uiteindelijk de exploitatie van 'Buggenum' is tevreden. De centrale, die in 1994 werd geopend door prins Claus en vernoemd naar de kroonprins, haalt een rendement van 43 procent. De milieuprestatie is grosso modo te vergelijken met die van een gasgestookte centrale: extreem lage emissies van stikstofoxide (NOx) en veel lagere emissies van zwaveldioxide (SO) dan bij conventionele kolenstook.

In verzuringsequivalenten gemeten resulteert dat in minder dan de helft van de uitstoot van een gasgestookte centrale en minder dan een tiende van 'gewone kolenstook'. “Met de NOx-uitstoot hebben we een luxe-probleem”, zegt Zon, “want die is soms zo gering dat ze niet meer te meten is”. Alleen de emissie van het broeikasgas kooldioxyde (CO2) is nog aanzienlijk hoger dan bij aardgas. In Buggenum wordt het kolengas ontzwaveld en het stof en vliegas worden opgevangen. De reststoffen zwavel, zout en slakken worden verkocht en hergebruikt in nieuwe producten.

“Mijn taak zit erop, want we hebben nu meer dan een jaar op vol vermogen en met een hoge betrouwbaarheid elektriciteit geleverd”, zegt Zon. Hij gaat nu als projectdirecteur bij andere processen adviseren, zoals de opslag van nucleair materiaal in Borsele en de planning voor toekomstige nieuwe stroomfabrieken.

Het rendement van 43 procent werd in '94 nog door geen enkele conventionele kolencentrale geëvenaard. 'Buggenum' gebruikte dus minder brandstof per geproduceerde hoeveelheid stroom. Maar uit het geslaagde experiment blijkt dat het rendement nog fors omhoog kan, waarbij de emissie van CO2 daalt. “Dan praat je over een nieuwe generatie kolenvergassers die een nog betere milieuprestatie gaat leveren”, zegt Zon. “We hebben technische problemen gehad, met de gasturbine, de brander, de filters en de slakvorming, waardoor we onderdelen moesten vervangen. De kosten zijn door de leverancier betaald. We liepen wel een jaar vertraging op, maar intussen zijn alle zorgen overwonnen. Kolenvergassing heeft toekomst voor zowel de elektriciteitssector als voor de petrochemische industrie”, meent Zon. “Alle oliemaatschappijen werken nu al met vergassing van olie en in de toekomst met kolen. Het synthetische gas zal goedkoper worden dan aardgas.”

Zon: “Dit experiment is een opstapje naar een mogelijk nieuwe generatie kolenvergassingscentrales voor basislastvermogen (constante productie). Wij denken dat een vermogen van 600 megawatt dan optimaal is. Dan kun je het rendement makkelijk tot 50 procent opvoeren, maar bij een combinatie van 20 procent elektriciteitsproductie en 80 procent gebruik van het synthetisch gas voor de petrochemie wordt dat nog beter. Als je ook de warmte benut in de petrochemische fabriek stijgt het rendement tot 60 procent. Een nog hoger rendement onstaat als het synthetische gas wordt gebruikt voor voeding van brandstofcellen.”

Enkele jaren geleden had de elektriciteitssector nog een 'grote broer' van 'Buggenum' met een vermogen van 600 MW gepland. Die zou op de Maasvlakte of bij Borsele in Zeeland moeten verrijzen, twee locaties aan diep water waar kolen gemakkelijk per schip zijn aan te voeren. Maar het plan is voorlopig in de ijskast geschoven omdat intussen een iets te ruime capaciteit in de elektriciteitsproductie was ontstaan.

Directielid ir. G.J.L. Zijl van de Samenwerkende elektriciteits produktiebedrijven (die straks opgaan in het GPB) bevestigt dat er over een paar jaar nagedacht moet worden over de bouw van nieuwe centrales en dan komt ook een grote kolenvergassingscentrale weer in beeld. Ing. Zon verwacht de bouw nog te kunnen meemaken. “In 2007 moet die centrale gaan draaien, schat ik.” Geleidelijk aan kan kolenvergassing de bestaande conventionele kolencentrales gaan vervangen.

Ook het olieconcern Shell dat de technologie voor vergassing aan 'Buggenum' leverde, heeft belangrijke ervaringen in de proefperiode opgedaan. Jan van Dijk, ex-directeur van Shell China en elektriciteitsexpert, heeft vaak delegaties met geïnteresseerde Chinezen in Buggenum rondgeleid. “Onze vergasser heeft het redelijk gedaan, maar het ontwerp van de branders van de gasturbine in Buggenum hebben aanvankelijk niet optimaal gewerkt. Daar hebben we grote zorgen over gehad en we stopten er vele adviesuren in. Wij hebben met ABB en General Electric een nieuw ontwerp gemaakt voor centrales met eenheden van 400 megawatt die nu met de Chinese autoriteiten worden besproken. In China, waar men veel kolen gebruikt, heeft vergassing een grote toekomst.”

Tijdens de demonstratiefase (1994 tot 1997) zijn in Buggenum veertien soorten kolen en blends (melanges) getest. “Bij de meeste blends ging dat heel goed. Dat is commercieel interessant, want de kolenmarkt heeft zich zeer internationaal ontwikkeld. Dat stelt je in staat uit diverse soorten met een aantrekkelijke prijs te kiezen, die je vermengt met het normale Nederlandse importpakket van Australische, Amerikaanse, Columbiaanse, Indonesische en Zuid-Afrikaanse soorten. Met een goede blend kun je de milieuprestaties van de centrale positief beïnvloeden”, aldus Zon. “Ons demonstratieproject biedt alle informatie voor een goede uitgangspositie van meer kolenvergassing.”