Olie en gas opnieuw ‘uitgevonden’

Stel dat de Noordzee een energietuin wordt waar wind- en getijdenenergie, algenteelt en energie­opslag in symbiose met olie- en gasplatforms energie opwekken. De Oil & Gas Reinvented Community ziet dit als een van de mogelijke, drastische ­veranderingen die de olie- en gasindustrie tegemoet zal zien. 

Nieuwe technologieën en nauwe samenwerking tussen de bedrijven en hun leveranciers zijn van essentieel belang om de energiedragers te kunnen blijven leveren en betaalbaar te houden, met zo min mogelijk impact op leefomgeving en milieu.

De knop van conventionele energie in één keer omdraaien om vervolgens alleen nog duurzame, hernieuwbare energie (de zogeheten renewables) van wind, zon, getijden, golfslag, thermische oceaanenergie (uit verschillende temperatuurlagen) en ‘blauwe’ energie (uit zout en zoet water) te gebruiken is echter om tal van redenen niet mogelijk. 

Zo neemt de wereldwijde vraag naar energie nog steeds toe en is er simpelweg (nog) niet genoeg aanbod van hernieuwbare energie. Bovendien is de continuïteit in de levering van ‘hernieuwbaar’ momenteel niet te garanderen vanwege het ontbreken van technologie, infrastructuur, ­investeringen en soms zelfs regelgeving.

In de overgang van traditionele energiebronnen naar hernieuwbare energie hebben olie- en gasbedrijven een grote rol te spelen. “De energietransitie betekent niet dat je een kolencentrale uitzet en een windpark bouwt”, zegt René Peters, Director Gas Energy Technology bij TNO. 

“Het is een overgangsproces dat nog lang gaat duren en waarin olie en aardgas belangrijk blijven, vooral voor mobiliteit en industriële processen. In de tussentijd moeten we investeren in duurzame oplossingen voor bijvoorbeeld schonere mobiliteit.” 

Het is geen toeval dat bijvoorbeeld Shell dat doet door sterk in te zetten op LNG als schone brandstof voor het zware wegvervoer en voor de scheepvaart – maar ook op waterstof voor auto’s. ­In Qatar produceert het concern op grote schaal Gas to Liquids (GTL), een milieuvriendelijke ­vervanger van conventionele diesel en direct te gebruiken ­in­ bestaande dieselmotoren van schepen, vracht­wagens en bussen.

Omdat de mensheid in toenemende mate behoefte heeft aan energie en de hiervoor genoemde problemen rond hernieuwbare energie voorlopig niet zijn opgelost, heeft de energiesector een forse uitdaging. Hoe kunnen we door snelle en slimme innovaties olie en gas zo ‘duurzaam’ mogelijk en met zo min mogelijk emissies van schadelijke stoffen inzetten om op die manier de overgang naar hernieuwbaar te faciliteren? 

Om oplossingen te vinden startten Siemens, TNO en Shell het initiatief van de Oil & Gas Reinvented Community. Een zeer breed, open samenwerkingverband van industrie, kennisinstituten, overheid en andere betrokkenen om te komen tot een Europees innovatienetwerk voor de olie- en gassector. 

Ewald Breunesse, manager Energie-transitie bij Shell: “Wij willen onze rol in de energietransitie versterken in samenwerking met partners in de gehele supply chain (leveringsketen): Oil & Gas operators, EPC’s (Engineering Procurement and Construction-firma’s), contractors, werven, machine­bouwers, productleveranciers, systeem­integrators, branche organisaties, kennisinstituten, universiteiten, adviesbureaus en hogescholen et cetera.”

Samen met Siemens en TNO wil Shell laten zien wat voor innovaties allemaal plaats- vinden rond de olie- en gasindustrie, die mede bijdragen aan het verhogen van de veiligheid, het verminderen van de milieubelasting en het versnellen van de transitie. De Oil & Gas Reinvented Community is een ­gemeenschap die onder meer relaties wil aangaan met een breed veld van betrokkenen in de olie- en gasindustrie, maar ook in de renewables- industrie, ruimtevaart, chemie en hightech. 

Met als doel partnerschappen te bevorderen, innovatieve applicaties te ontwikkelen, te leren vanuit andere industrieën en daarmee synergie te zoeken, ideeën te delen en te discussiëren over innovaties die een breder publiek verdienen. “Zodat het mogelijk wordt sneller te innoveren, jong talent te blijven aantrekken en de kosten omlaag te brengen”, zegt Peters.

Daartoe zal die sector heel wat bakens moeten verzetten. Want, ook al steekt de olie- en gasindustrie jaarlijks gigantische bedragen in vernieuwing, bij het grote publiek staat zij niet bepaald bekend als vooruitstrevend en vernieuwend. Een beeld dat niet strookt met de werkelijkheid. 

Breunesse: “Zo zijn bezoekers van bijvoorbeeld de raffinaderij in Pernis altijd verrast als ze onze operators aan het werk zien, in een hightech-omgeving die niet onderdoet voor het controlecentrum van de NASA. Het lijkt wel of ze een ruimteschip aan het besturen zijn.” De sector ziet kans, dankzij investeringen in geoptimaliseerde winningmethoden, nog olie en gas te winnen uit bronnen die voorheen als uitgeput werden beschouwd. 

Tegenwoordig speelt big data ook in de olie- en gassector een steeds grotere rol. Veel installaties zijn op afstand te bedienen, te optimaliseren en te onder- houden, processen zijn continu te optimaliseren om kosten te reduceren en milieuschade te minimaliseren of weg te nemen; de systemen worden intelligenter en compacter. 

Verder steken olie- en gasbedrijven forse bedragen in nieuwe productiemethodes voor het winnen van zogeheten unconventionals, niet-conventionele energiebronnen, LNG (Liquefied Natural Gas, vloeibaar gemaakt aardgas) en oliewinning in diep water. Het opvijzelen van de reputatie maakt daarom eveneens deel uit van de strategie van de Oil & Gas Reinvented Community. 

“We willen laten zien dat we als sector niet het probleem zijn, maar een deel van de oplossing”, zegt Breunesse. Eerst en vooral richt de Oil & Gas Reinvented Community zich er echter op om via samen­werking te komen tot snelle en slimme innovaties die de overgang van oude, conventionele, niet-hernieuwbare energie naar nieuwe, schonere, hernieuwbare energie versoepelen. Vooral gas krijgt daarin een prominente rol.

“Duurzaam is namelijk niet hetzelfde als hernieuwbaar”, legt hij uit. “Gas is niet hernieuwbaar, maar de wereld beschikt over gasreserves waar we nog lang mee vooruit kunnen, bevat relatief weinig CO2 en vrijwel geen van de schadelijke stoffen die andere brandstoffen bevatten en we beschikken over een geavanceerde infrastructuur voor de distributie van gas.” 

De Oil & Gas Reinvented Community kwam eind 2013 tot leven. Tijdens de oprichtings­bijeenkomst, bij Siemens in Den Haag, waren al zo’n 120 industriële leiders, beleidsmakers, academici en thought leaders (zeg maar: opiniemakers) aanwezig. Sindsdien zijn er al veel activiteiten ontplooid om de gewenste doelen dichterbij te halen. 

Tijdens die evenementen ging de aandacht naar ­onderwerpen zoals de Europese ­programma’s Horizon 2020 en Industrie V4.0, ook wel de Digital Factory of Industrial Internet of Things genoemd. En, een ander voorbeeld, systeem­integratie. “We brachten de olie- en gas- markt en de renewables bij elkaar om te kijken wat nodig is om een energietransitie te bewerk­stelligen”, zegt Jan Prins, Director Business Development bij Siemens. 

“Op de middellange termijn kan ik mij voorstellen de Noordzee als een energietuin te benutten met een combinatie van offshore wind, ­getijdeninstallatie, algenteelt, blauwe energie en energieopslag. Inclusief het leveren van energie aan bestaande olie- en gasplatformen. Al de benodigde kennis en ervaring hebben we in Europa. Maar we hebben dan wel de overheden en omringende buurlanden nodig om dit te reali­seren, samen met de industrie.”

De Community heeft in het najaar van 2015 een eigen website ingericht waar geïnteresseerden en actieve leden zich kunnen aanmelden. Op het ledengedeelte verschijnen de presentaties en werkgroepen. Het ledenaantal van de Community groeit inmiddels gestaag. Via de jongerenorganisaties van de leden van de Community worden ook hun young professionals sterker bij dit initiatief betrokken. Daarnaast gaat de Community met de branche­organisaties aan de slag. 

Eind 2015 zijn enkele honderden leden geregistreerd, allemaal deelnemers die op de een of andere manier betrokken zijn bij de olie- en gasindustrie. Intussen zijn ook werk­groepen opgezet rond thema’s zoals LNG als brandstof in de transportsector, systeemintegratie, offshore energie, digitale olie- en gasvelden, robotica en Carbon Capture Storage and Utilisation (CCSU). Het is de bedoeling dat de leden van de Community hier verder invulling aan geven. 

Zo onderzoeken TNO en Siemens hoe te voor­komen is dat operators in controlecentra hun alertheid verliezen of juist overprikkeld raken. Shell en Siemens verkennen samen de mogelijkheden voor het inzetten van robots. 

Samen met de sector werken TNO en Shell aan de veiligheidsaspecten van LNG-infrastructuur voor mobiliteit. En de drie partners werken samen binnen een project voor synergie tussen offshore olie- en gaswinning en windenergie. “Nog een voorbeeld is dat we onderzoeken of technologie, samenwerking en businessmodellen uit andere sectoren, zoals ruimte­vaart, automotive en de medische sector toepas­baar zijn in de olie- en gassector”, zegt Prins.

Een van de hoofddoelen van de Community is meer en vooral ook sneller kunnen innoveren. Dat is broodnodig; zoals de vlag er nu bij hangt duren innovatiecycli in de olie- en gasindustrie erg lang, vaak tientallen jaren. Terwijl de uitdagingen waarmee de branche zich geconfronteerd ziet juist vragen om een tempoversnelling en die hoe dan ook technologische innovatie vereisen. 

Shell en andere internationale energiemaatschappijen beschikken niet meer over gemakkelijk te winnen olie- en gasreserves, maar voor de ‘moeilijke oliewinning’, bijvoorbeeld in diep water, is gespecialiseerde technologie vereist.

Innovatie is ook nodig langs de downstream-kant, daar worden de emissie-eisen immers steeds strenger. En dan moet de branche door de lage olieprijzen ook nog eens zeer scherp letten op de kosten waarbij innovatie en een nauwere samen­werking in de supply chain een belangrijke bijdrage kunnen leveren. Innovatie moet dus ook betaalbaar zijn. 

“Wij denken dat samenwerking tussen de olie- en gassector, kennisinstituten en andere sectoren het innovatievermogen naar een hoger plan kan tillen”, zegt TNO’er Peters. “Daarbij is het de uitdaging andersoortige innovatie- en businessmodellen toe 

te passen. Denk daarbij bijvoorbeeld aan open innovatie zoals die nu plaatsvindt in de hightech- markt in Eindhoven of in de game-industrie.”

Het is niet de bedoeling dat de Oil & Gas Reinvented Community een Nederlandse aangelegenheid blijft. Er is een duidelijke intentie om de Community naar een Europees niveau te ontwikkelen. 

“Wij willen daarbij maximaal gebruikmaken van Horizon 2020 en andere Europese innovatieagenda’s en samenwerking met andere landen initiëren. Een Europese innovatiegemeenschap voor de olie- en gassector bestaat op dit moment nog niet. Nederland kan hierin het voortouw nemen. En met partijen als Shell, Siemens en TNO zetten we een sterke basis neer voor het realiseren van deze ambitie”, aldus Jan Prins.

Het productieplatform Cutter bevindt zich midden op de Noordzee, net in het Britse deel van het Continentaal Plat. De zoektocht naar een betere manier om olie en gas te produceren leverde al in 2002 de eerste proeven voor een huwelijk met ‘hernieuwbaar’ op. 

Want waar haal je midden op zee de stroom voor zo’n onbemand platform vandaan? Op de monotower Cutter staan daarvoor twee windturbines 6kW windmolens. Daarbij helpen ook 68 fotovoltaïsche zonnepanelen voor de opwekking van stroom, die kan worden opgeslagen in twee grote batterijen. Stroomwekking door een dieselgenerator is niet meer nodig. Zonder directe, menselijke interventie moet het systeem twee jaar lang bedrijfszeker kunnen draaien. Wel houdt een camera een oogje in het zeil.

De belangrijkste ­focusgebieden van de Oil & Gas Reinvented Community:

• Robotica: verdere ­automatisering maakt olie- ­­en gaswinning mogelijk op afstand, ook in de steeds moeilijker te bereiken velden, en is veiliger.
• Het digitale Olie- & Gasveld: meer automatisering en betere sensoring leveren steeds meer data op, hoe is ‘big data’ in te zetten voor verdere optimalisering van processen en kostenverlaging.
• Offshore Energy: meer renewables zorgen onder meer voor minder stabiliteit in het ­energysysteem, ondergrondse opslag van energie, bijvoorbeeld gas, in lege velden op zee kan zorgen voor meer stabiliteit, ook zou er een offshore elektriciteitsnet moeten ­komen voor meer integratie en evenwicht in het totale energiesysteem.
• LNG voor Transport: voor het schoner maken van zwaar transport met trucks, schepen en treinen, LNG biedt hier een schone oplossing. ­Zelfs hybride of elektrische aandrijving behoort tot de opties. 
• CCSU: kijkt naar de ­mogelijkheden om CO2 af te vangen van energiecentrales of industriële processen en te transporteren naar locaties waar CO2 kan worden gebruikt of opgeslagen in de ondergrond.