Grootschalige revisie houdt Maasvlaktecentrale op koers in energietransitie

De energietransitie loopt volop en veel oudere installaties moeten gereviseerd worden om mee te kunnen. Zo ook de Maasvlaktecentrale, waar vooral de drumketel grondig onder handen moest genomen worden. Dit alles om de elektriciteitsproductie blijvend te garanderen.

De lift, groot genoeg voor een kleine vrachtwagen, gaat zoemend omhoog naar de bovenste verdieping van het bijna 120 meter hoge ketelhuis van de reusachtige Maasvlakte Power Plant 3 (MPP3). Manager Maintenance & Engineering bij energiebedrijf Uniper Patrick Buurman stapt uit en volgt een lange, blauwe ventilatiebuis van een halve meter doorsnee naar een geopend mangat dat toegang geeft tot het kathedraalachtige interieur van de ketel. "Hier vond het belangrijkste deelproject van de revisie plaats. Het vervangen van een deel van de oververhitterbundels. We zijn nu aan het afronden en dan kunnen we gaan proefdraaien."

Lekkages in de inwendige ketelstoompijpen betekenen verminderd vermogen, wat zich weer vertaalt in minder elektriciteitsproductie bij gelijkblijvend brandstofverbruik. Dat is slecht voor het milieu, niet efficiënt en dus ongewenst. Ook dient de installatie uit bedrijf genomen te worden die dan niet meer beschikbaar is voor de elektriciteitsvoorziening.

MPP3 produceert tot 7% van de totale elektriciteitsvraag in Nederland

Patrick Buurman geeft onze ID-kaartjes aan een collega, die met een klembord bijhoudt wie er in de ketel aan het werk is. Aan het einde van de werkdag wil de veiligheidsmedewerker alle genoteerde namen weer doorgestreept zien. Dan zijn alle werkers er weer uit. Veiligheid is de hoogste prioriteit in deze productieomgeving. In het schemerdonker van de ketel hangen 'gordijnen' van stoompijpen die stuk voor stuk gecontroleerd zijn op indicaties voor een toekomstige lekkage. Waar nodig zijn er, soms wel 11 meter lange, stukken vervangen. Verder is een groot aantal pijpen van een nieuwe beschermende mantel voorzien. Het laswerk is gedaan door de beste lassers in West-Europa.

De oververhitterbundelpijpen bevinden zich op 80 meter hoogte met daaronder 70 meter leegte. Om goed te kunnen werken was de constructie van een speciale, hangende steiger in de ketel en verschillende bescherm- en werkvloeren nodig. "Niet alleen veilig voor de technici die het complexe laswerk moesten doen, maar ook voor de ketel. We wilden niet dat als iemand gereedschap zou laten vallen, dat het kostbare schade veroorzaakt op de onderzijde van de ketel."

Inferno

Tijdens het produceren van stoom wordt de drumketel een inferno van vuur. De eenheid verbruikt onder vollast ongeveer 360 ton kolenpoeder per uur. Verder worden er diverse biomassastromen (zoals houten pellets) bijgestookt, evenals reststromen uit de omliggende industrie. Deze buren krijgen trouwens via een netwerk van bovengrondse leidingen ook stoom van MPP3 voor hun productieprocessen geleverd. Door de hoofdstoomleidingen raast stoom van 600 graden Celsius onder een druk van 285 bar. Die stoomtornado zoekt vervolgens zijn weg langs de hogedrukturbine, de middendrukturbine en de lagedrukturbines. De turbines drijven de generator aan die netto 1.070 MW elektriciteit kan opwekken.

MPP3 is dan ook een veelzijdig, complex en geavanceerd systeem dat gebruikmaakt van diverse state-of-the-art technologieën. Patrick Buurman, die ooit als stagiair kwam werken, is lang niet de enige die sindsdien op de Maasvlaktecentrale is blijven werken. “Ik ontdekte al snel dat ik met mijn technische opleiding hier heel veel kon leren en vertrouwen kreeg van het management. Ik kon mij vakinhoudelijk en professioneel goed verder ontwikkelen. Zo ben ik zelfs doorgegroeid naar mijn huidige functie.”

Nationaal belang

De eenheid heeft een rendement van 47% bij een optimale brandstofmix. Een recordrendement voor centrales van dit type. De CO₂-uitstoot ligt ongeveer 25% lager dan bij een kolencentrale van de vorige generatie. MPP3 produceert tot 7% van de totale elektriciteitsvraag in Nederland. Daarnaast produceert de eenheid groene stroom voor een half miljoen huishoudens. Zo wordt jaarlijks de uitstoot van meer dan een miljoen ton CO₂ bespaard.

Bij het omzetten van deze brandstoffen ontstaan diverse reststoffen. De vliegas wordt afgevangen met elektrostatische filters en in andere industrieën hergebruikt. De bodemas wordt verzameld en ook doorgeleverd voor hergebruik. Speciale wastorens en geavanceerde Denox-technologieën brengen de emissiewaarden voor zwaveldioxide en stikstofoxides ver terug. In tegenstelling tot de twee oudere eenheden van de Maasvlakte die aanvankelijk op basislast werkten, kan de MPP3 goed geregeld worden. Dat kan met 55 MW per minuut. Noodzakelijk in deze tijden van grillige decentrale, duurzame en zelfs thuisproductie van elektriciteit. Eens in de twee jaar gaat de eenheid van het net voor de revisie.

Uniper coördineert

Dit is een enorm project met een voorbereidingstijd van ongeveer een jaar en veel externe contractors; die vaak ook weer onderaannemers inhuren voor specialistische werkzaamheden. Op het hoogtepunt van de revisie liepen er al gauw 600 mensen op het terrein die in het Engels en in het Duits communiceerden. Tijdens de briefing gaat dan veel aandacht uit naar de vraag of de opdracht tot in detail goed begrepen is, naar het veilig houden van de arbeidsomstandigheden en naar de registratie van wie er op een bepaald moment allemaal in de eenheid aan het werk is.

Het project heeft een voorbereidingstijd van ongeveer een jaar en veel externe contractors

De mensen van Uniper hebben een coördinerende rol bij de revisie. Een voortdurende communicatie met het hoofdkantoor zorgt voor een goede beheersing van de planning en de kosten. "We hebben tijdens de revisie veel plezier van de houten keten die tijdens de bouw van de eenheid tot 2016 in gebruik was voor het bouwteam. Die hebben we laten staan met het oog op de revisies. De keten bieden niet alleen werkplekken met voldoende bandbreedte op internet voor de mensen van de contractors, maar maken het ook veel makkelijker om even snel bij elkaar binnen te lopen om activiteiten op elkaar af te stemmen. We bieden de teams ruimte om te improviseren waar nodig. Er is een mierenhoopachtige bedrijvigheid met alle gelegenheid voor kruisbestuiving en korte communicatielijnen."

Vele vaders

Het programma voor de revisie kent vele vaders. Standaardchecks die de leveranciers van de procescomponenten voorschrijven, eigen inspecties tijdens de bedrijfsvoering of op het moment dat een onderdeel stilstaat en afgekoeld is, storingsmeldingen en zeker niet in de laatste plaats de wettelijke inspecties. Ook biedt condition monitoring de nodige aanknopingspunten. Vaak in de vorm van trillingsmetingen, restlevensduurmodellen, maar bijvoorbeeld ook röntgenmetingen voor onder meer wandsterkten van de leidingen in alle diameters.

Het is belangrijk om de toestand van de leidingen goed te bewaken met het oog op de flinke variaties in temperaturen en druk in het proces. Hoe meer data bekend zijn van de installatie, des te beter is in te schatten wat er op welk moment onderhouden of vervangen moet worden. "Zo ben je nooit te laat of, net zo inefficiënt, te vroeg."

Een verrassende bron van informatie is de Datteln 4-centrale (vlakbij Dortmund in Duitsland). Dat is een kopie van de MPP3-eenheid. Maintenance-aspecten die bij de ene eenheid in beeld komen, doen zich naar alle waarschijnlijkheid ook bij de andere voor. Beide eenheden zijn van Uniper, waardoor het uitwisselen van informatie niet gehinderd wordt.

Totale systeem

De revisie begon op 3 mei met het buiten bedrijf stellen van de installatie. Dan dooft het vuur en worden de talloze deelsystemen in een vastomlijnde volgorde afgeschakeld. Ook wordt de verbinding met het openbare net dan tijdelijk onderbroken. Toen de dalende temperatuur een aanvaardbaar niveau had bereikt, konden voorbereidende werkzaamheden als steigerbouw en dergelijke beginnen.

Ook aan de turbines, de generator en niet in de laatste plaats aan de systemen om de rookgassen te reinigen zijn maintenancewerkzaamheden verricht. "Deze werkzaamheden zijn misschien nog wel belangrijker omdat ze de milieu-impact van de elektriciteitsopwekking door de centrale verminderen. Die systemen moeten optimaal functioneren. Dat is onderdeel van onze maatschappelijke taak."

Test runs

Op 9 augustus zijn de checks, metingen en controles afgerond en konden de eerste test runs gedraaid worden. Ook hier is weer aandacht voor de veiligheid. Installatieonderdelen die klaar zijn, worden pas na inspectie ter plekke weer vrijgegeven. Dan mag er ook niemand meer in of aan werken.

Stap voor stap naderde de revisie zijn voltooiing. Op 12 augustus kon de vernieuwde MPP3 weer in gebruik genomen worden. "In deze zomermaanden zien we veel aanbod van wind- en zonne-energie, dus dan kunnen we meestal volstaan met minder stroomleveranties aan het openbare net. 's Winters zetten we een tandje bij. Ook dat is weer afhankelijk van de vraag vanuit de markt. Die kan heel grillig zijn." Maar voor de komende jaren is de MPP3 een solide steunpilaar van het Nederlandse-Europese elektriciteitssysteem.

Nut, noodzaak en toekomst
Pieter van Stratum, site director Maasvlakte Power Plants en directielid van Uniper Benelux, vertelt dat de productielocatie Maasvlakte naast de MPP3 ook het Utility Centre Maasvlakte Linkeroever (UCML) omvat. Dit zijn drie kleinere aardgasgestookte warmtekrachteenheden van in totaal 80 MW elektriciteit en 440 ton stoom per uur voor naastgelegen industrieën.
De MPP3 is een van de laatste stroommammoeten uit het tijdperk van de centrale elektriciteitsvoorziening. Al vrij snel na de ingebruikname van het state-of-the-art systeem bleek het klimaat zich tegen de MPP3 te keren. Steeds dringender waarschuwingen van de wetenschap leidden tot rigoureuze ingrepen in de energievoorziening om de uitstoot van CO₂ met 49% te verlagen in 2030. Samen met een verbluffend snelle ontwikkeling van wind- en (decentrale) zonne-energie ziet het eruit dat het huidige businessmodel van de eenheid met kolenstook eindig is. Net als dat van de andere drie kolencentrales in Nederland.
Grootschalige elektriciteitsvoorziening zal echter nog langer nodig zijn. Uniper bestudeert of en hoe andere brandstoffen - bijvoorbeeld waterstof - als vervangende brandstof voor de elektriciteitsopwekking toepasbaar kunnen zijn, met als ambitie om in 2040 volledig koolstofneutraal te zijn. De locatie Maasvlakte biedt door zijn ligging aansprekende mogelijkheden voor een succesvolle energietransitie. Denk dan aan windenergie vanuit zee, een zeehaven die de aanvoer van biobrandstoffen vergemakkelijkt en aansluiting op het landelijke hoogspanningsnet en een eventuele toekomstige waterstofpijpleiding.