Rotterdam: de thuishaven voor methanol? Verkenning van de mogelijkheden van een industrieel methanolcluster in de haven van Rotterdam
Remmert van der Wal Delft, 21-05-2003 In samenwerking met: Gemeentelijk Havenbedrijf Rotterdam Interduct TUDelft, faculteit TBM, sectie E&I
ii
Voorwoord Dit rapport is het eindverslag van het afstudeeronderzoek ‘Rotterdam: de thuishaven voor methanol?’. Dit onderzoek is een verkenning van de mogelijkheden van een industrieel methanolcluster in de haven van Rotterdam. Lezers die vooral geïnteresseerd zijn in het ontwerpen van een realistisch methanolcluster, worden verwezen naar hoofdstuk 4 tot en met 7. Voor de mogelijke realisering van een methanolcluster in Rotterdam wordt verwezen naar de hoofdstukken 6 en 8. Ik ben de deelnemers van de workshop uit dit onderzoek dank verschuldigd voor hun participatie. Daarnaast wil ik mijn afstudeercommissie, bestaande uit mw. dr.ir. P.M. Herder, dr.ir. R.M Stikkelman, dr.ir. H.H.M. Verheul en mw. prof.dr.ir. M.P.C. Weijnen, bedanken voor hun begeleiding en adviezen tijdens het onderzoek. Tenslotte wil ik mw. ir. A. van Delft van het Gemeentelijk Havenbedrijf Rotterdam bedanken voor haar begeleiding en waardevolle adviezen tijdens mijn werkzaamheden bij het Gemeentelijk Havenbedrijf Rotterdam.
iii
iv
Samenvatting De haven van Rotterdam is een groot methanol knooppunt in de wereldwijde methanolinfrastructuur als doorvoer haven voor methanol. Vanuit Rotterdam worden omringende landen voorzien van methanol, maar ook het chemische cluster in Rotterdam verbruikt een grote hoeveelheid methanol. De huidige hub is voornamelijk gebaseerd op op- en overslag, maar het Gemeentelijk Havenbedrijf Rotterdam zoekt naar kansen om meer toegevoegde waarde te kunnen creëren rondom methanol in Rotterdam. Dit draagt bij aan de missie die het GHR zichzelf stelt: het versterken van het Rotterdamse haven- en industriecomplex in Europees perspectief, nu en op de lange termijn (GHR, 2001). Kansen worden gesignaleerd in het aantrekken van methanolverbruikende industrie. De beschikbaarheid van grote hoeveelheden methanol in de haven van Rotterdam is een belangrijke voorwaarde voor het aantrekken van methanolverbruikende industrie. Daarnaast worden er ook kansen gesignaleerd met betrekking tot duurzaamheid, namelijk bij de productie van groene methanol uit bijvoorbeeld biomassa. Bij de combinatie van het aantrekken van nieuwe methanolverbruikende toepassingen naar Rotterdam en het gebruiken van groene methanol worden deze kansen zichtbaar. De toepassing van groene methanol in brandstofcellen is een voorbeeld om de duurzaamheid in de transportsector te bevorderen. Ook kan deze sector zijn sterke afhankelijkheid van olie, 90% in 2030 (EU 2002), hiermee sterk verminderen. Tevens kan deze toepassing de huidige methanolvraag enorm doen toenemen, wat kansen biedt om de positie van Rotterdam als bestaande methanol hub te versterken. Daarom heeft het Gemeentelijk Havenbedrijf Rotterdam in samenwerking met de Technische Universiteit Delft een onderzoek uitgevoerd, waarin de mogelijkheden van een industrieel methanolcluster in Rotterdam worden verkend. Om dit te bereiken zijn de volgende doelstellingen in voor dit onderzoek opgesteld: 1. Het ontwerpen van een realistisch industrieel methanolcluster in Rotterdam, onderbouwd met technische en economische data, waarin de mogelijkheden van een methanolcluster in Rotterdam worden verkend. 2. Het bijeenbrengen van partijen bij het realiseren van de methanolcluster, zodat draagvlak verkregen wordt voor de beoogde transformatie ernaar toe. Hieronder wordt puntsgewijs de werkwijze en de relevante conclusies en aanbevelingen van het onderzoek besproken: •
Voor het ontwerpen van een realistisch methanolcluster is in grote lijnen de volgende ontwerpmethodiek gebruikt. Met het uitvoeren van een toekomstverkenning, middels bestudering van literatuur en gesprekken met betrokkenen, zijn de mogelijkheden van een methanolcluster in Rotterdam geïnventariseerd en opgesteld in een ontwerpruimte. Vervolgens zijn de eisen die betrokken partijen aan deze ontwerpruimte stellen geïnventariseerd en is getoetst of de ontwerpruimte aan deze eisen kon voldoen. Indien niet het geval v
is de ontwerpruimte hieraan aangepast. Het aanpassen van de ontwerpruimte levert op deze wijze een realistischer methanolcluster op. Voor het inventariseren van de eisen zijn gesprekken met betrokkenen gevoerd en er is een workshop met betrokken partijen georganiseerd. Daarnaast is voor het toetsen van deze eisen een kwantitatief model ontwikkelt, waarmee de methanolcluster is gemodelleerd. Met dit model hebben we ook bruikbare inzichten verkregen in de ordegroottes van de methanolcluster met betrekking tot methanolconsumptie, methanolproductie en grondstofverbruik. •
Voor het bijeenbrengen van partijen is in dit onderzoek de procesbenadering gebruikt, zoals beschreven door de Bruijn et al (1998). De kern van deze benadering is dat voor de realisering van de methanolcluster het ontwerpen van een proces vereist is, waarin de relevante partijen betrokken worden om de methanolcluster te realiseren. De gedachte hierachter is dat de relevante partijen zich committeren aan dit proces, waardoor er uiteindelijk draagvlak zal zijn voor het product, wat inhoudelijk robuust is en tot stand gekomen na een fair proces. Daarnaast is in dit onderzoek een workshop georganiseerd voor het bijeenbrengen van partijen bij de realisering van de methanolcluster. Deze workshop kan gezien worden als een start van het realisatieproces en heeft waardevolle informatie opgeleverd in dit onderzoek. Zowel voor het beschreven ontwerpproces als het (toekomstig) bijeenbrengen van partijen.
•
De ontwerpmethodiek heeft een realistischer ontwerp van een methanolcluster in Rotterdam opgeleverd en wordt hieronder weergegeven.
Figuur 1 - realistischer methanolcluster
vi
De blokken in figuur 1 beschrijven de mogelijke activiteiten van een methanolcluster in Rotterdam, welke hieronder worden toegelicht: Activiteiten Import methanol / groene methanol Import afval en biomassa Methanol to Olefins (MTO) Derivaten Business as Usual (BAU) Local Power Brandstofcel transportsector
Toelichting Noodzakelijk wanneer de groene methanolproductie in de methanolcluster niet gerealiseerd is of niet toereikend is. Het verbouwen van biomassa en de beschikbaarheid van afval in Nederland zijn beide niet toereikend voor de productie van groene methanol in de methanolcluster. Methanol als grondstof voor olefineproductie, een veel gebruikte grondstof in de chemische industrie. De huidige groeiende methanolindustrie. De toepassing van methanol in methanol aangedreven turbines. De toepassing van methanol als brandstof in de transportsector.
Tabel 1 - toelichting activiteiten realistischer methanolcluster
•
Naast het realistischer ontwerp zijn met de ontwerpmethodiek ook enkele aanknopingspunten voor de verdere ontwikkeling van de methanolcluster geïdentificeerd. Een belangrijk aanknopingspunt is dat de introductie van de brandstofcel de meeste groeipotenties heeft met betrekking tot de methanolconsumptie van de methanolcluster. Bij deze toepassing zijn ook de meeste incentives aanwezig voor het realiseren van groene methanolproductie.
•
In de workshop is gebleken dat de sense of urgency ontbreekt voor het realiseren van de methanolcluster. Vooral met betrekking tot de realisering van groene methanolproductie en de introductie van de brandstofcel in de methanolcluster. Er is reeds geconcludeerd dat hiervan een groot deel van het succes van de methanolcluster afhangt: groene methanolproductie voor de bijdrage aan duurzaamheiddoelstellingen en de introductie van de brandstofcel in de transportsector voor zijn enorme groeipotentie, de daaraan gekoppelde grote resultaten die te behalen zijn met betrekking tot het bevorderen van duurzaamheid en de aanwezigheid van grote incentives voor groene methanolproductie.
•
Door het ontbreken van deze sense of urgency kan er momenteel geen proces ontworpen kan worden wat tot de realisering van de methanolcluster zal leiden. Niet alle partijen, waarvan de medewerking voor de realisering van de methanolcluster is vereist, ervaren hier de noodzaak voor.
•
De aanbevelingen aan het Gemeentelijk Havenbedrijf Rotterdam zijn het monitoren van veranderingen in deze sense of urgency en het benutten van de kansen om deze sense of urgency te kunnen stimuleren. Bij het monitoren van de sense of urgency is het belangrijk om de relevante ontwikkelingen te signaleren die deze sense of urgency kunnen bevorderen. Wanneer deze relevante ontwikkelingen zijn gesignaleerd moet het GHR de kansen benutten om de sense of urgency, middels de gesignaleerde vii
ontwikkeling, te stimuleren. Hiervoor kan het GHR de wederzijdse afhankelijkheden van het netwerk, waarin de realisering van de methanolcluster zich afspeelt, benutten. Het GHR is afhankelijk van partijen voor het realiseren van de methanolcluster, maar verschillende partijen uit het netwerk zullen ook afhankelijk zijn van het GHR voor het realiseren van hun doelstellingen. Dit biedt kansen voor sturing in het netwerk, zodat de sense of urgency voor de realisering van de methanolcluster gestimuleerd kan worden.
viii
Inhoudsopgave VOORWOORD
III
SAMENVATTING
V
1 INLEIDING
1
2 ACHTERGROND ONDERZOEK
5
2.1 2.2 2.2.1 2.2.2 2.2.3 2.2.4 2.2.5 2.3 2.3.1 2.3.2 2.3.3 2.3.4 2.4
ONDERZOEKSDOEL THEORETISCHE ACHTERGROND INDUSTRIËLE CLUSTERS ONTWERPEN VAN INDUSTRIËLE CLUSTERS MODELLEREN VAN INDUSTRIËLE CLUSTERS PROCESMANAGEMENT TRANSITIES ONDERZOEKSMETHODIEK ONTWERPMETHODIEK PROCESMETHODIEK TRANSITIEMETHODIEK SAMENVATTING ONDERZOEKSMETHODIEK EINDPRODUCTEN
5 5 5 6 7 8 10 11 11 13 15 16 17
3 METHANOLVERKENNING
19
3.1 METHANOL 3.2 TRADITIONELE METHANOL DERIVATEN 3.2.1 FORMALDEHYDE 3.2.2 METHYL TERTIARY BUTYL ETHER (MTBE) 3.2.3 AZIJNZUUR 3.2.4 OVERIGE DERIVATEN 3.3 METHANOL IN ROTTERDAM 3.3.1 VRAAG EN AANBOD 3.3.2 DE HUIDIGE METHANOLCLUSTER IN ROTTERDAM
19 19 19 19 20 20 21 21 23
4 DE ONTWERPRUIMTE: TOEKOMSTVERKENNING METHANOLCLUSTER
25
4.1 4.1.1 4.1.2 4.2 4.3 4.3.1 4.3.2 4.4 4.5
26 27 28 29 30 30 30 31 32
METHANOLPRODUCTIE INVESTERINGEN IN PRODUCTIEFACILITEITEN GRONDSTOFFEN NIEUWE DERIVATEN NIEUWE TOEPASSINGEN DE BRANDSTOFCEL: METHANOL ALS AUTOBRANDSTOF METHANOL EN ENERGIEOPWEKKING METHANOLCLUSTER OPSTELLEN ONTWERPRUIMTE
5 INVENTARISEREN VAN EISEN
33
ix
5.1 TECHNIEKEN 5.2 INTERVIEWS 5.3 HERGEBRUIK VAN EISEN 5.3.1 GEMEENTELIJK HAVENBEDRIJF ROTTERDAM 5.3.2 DEFINIËRING INDUSTRIËLE CLUSTERS
33 34 35 35 35
6 WORKSHOP: (ON)MOGELIJKHEDEN VAN EEN METHANOLCLUSTER IN ROTTERDAM
37
6.1 6.1.1 6.1.2 6.1.3 6.2 6.2.1 6.2.2 6.3 6.3.1 6.3.2 6.3.3 6.3.4 6.4 6.4.1 6.4.2 6.4.3 6.5 6.5.1 6.5.2 6.6 6.6.1 6.6.2 6.6.3 6.6.4 6.7 6.8 6.8.1 6.8.2 6.8.3
37 37 37 38 40 41 43 44 44 45 45 46 47 47 47 48 49 49 50 51 51 52 52 53 54 55 55 56 57
ACHTERGROND WORKSHOP DOELSTELLINGEN DEELNEMERS VOORBEREIDING EN OPZET NIEUWE TOEPASSINGEN: BRANDSTOFCEL EN BRANDSTOFFEN VAN DE TOEKOMST WIE BEPAALT HET SUCCES VAN DE BRANDSTOFCEL IN DE TRANSPORTSECTOR BEVINDINGEN EN GEÏNVENTARISEERDE EISEN METHANOLPRODUCTIE IN ROTTERDAM KWANTITATIEVE EN KWALITATIEVE LANGE TERMIJN BESCHIKBAARHEID BIOMASSA NOODZAAK VAN GROENE METHANOLPRODUCTIE ANDERE TOEPASSING METHANOLPRODUCTIE BEVINDINGEN EN GEÏNVENTARISEERDE EISEN EEN GROEN METHANOLCLUSTER GELD OP DE EERSTE PLAATS KEUZE CONSUMENT IS DOORSLAGGEVEND BEVINDINGEN EN GEÏNVENTARISEERDE EISEN DE ROL VAN REGELGEVING POTENTIËLE REGELGEVING BEVINDINGEN EN GEÏNVENTARISEERDE EISEN DE ROL VAN OVERHEDEN DE ROL VAN DE NATIONALE OVERHEID DE ROL VAN HET GEMEENTELIJK HAVENBEDRIJF ROTTERDAM SAMENWERKING TUSSEN BETROKKEN PARTIJEN BEVINDINGEN EN GEÏNVENTARISEERDE EISEN DE METHANOLCLUSTER IN ROTTERDAM PLAN VAN EISEN VOLLEDIGHEID EISEN EN BEVINDINGEN PLAN VAN EISEN RELEVANTE BEVINDINGEN OVER REALISERING METHANOLCLUSTER
7 ONTWERPEN VAN EEN REALISTISCH INDUSTRIEEL METHANOLCLUSTER IN ROTTERDAM 59 7.1 HANDLEIDING BIJ HET GEBRUIKEN VAN HET KWANTITATIEVE MODEL 7.1.1 MODELLEREN VAN DE METHANOLVRAAG 7.1.2 MODELLEREN VAN HET METHANOLAANBOD 7.1.3 PRESENTEREN VAN DE RESULTATEN 7.1.4 DE ONTWERPVARIABELEN VAN HET KWANTITATIEVE MODEL 7.2 VOORBEREIDING TOETS 7.2.1 EISEN EN PRESTATIE-INDICATOREN 7.2.2 INSTELLINGEN KWANTITATIEF MODEL: HET BASIS SCENARIO 7.3 TOETSEN VAN EISEN MET BEHULP VAN HET KWANTITATIEVE MODEL 7.3.1 METHANOLPRODUCTIE 7.3.2 NIEUWE DERIVATEN
61 61 63 64 64 65 65 65 69 69 73
x
7.3.3 NIEUWE TOEPASSINGEN 7.3.4 METHANOLCLUSTER 7.4 ONTWERPEN VAN EEN REALISTISCH METHANOLCLUSTER 7.4.1 DE METHANOLVRAAG NADER BEKEKEN 7.4.2 INCENTIVES VOOR GROENE METHANOL 7.4.3 GEVOLGEN ONTWERPRUIMTE 7.5 REFLECTIE RESULTATEN ONTWERPEN REALISTISCH METHANOLCLUSTER
74 75 76 77 81 82 85
8 PROCESBENADERING
87
8.1 HET ONTWIKKELINGSPROCES IN KAART GEBRACHT 8.1.1 TRANSITIES VERSUS DE METHANOLCLUSTER 8.1.2 FASEN VAN ONTWIKKELING 8.1.3 DE VOORONTWIKKELINGSFASE 8.2 PROCESONTWERP 8.2.1 STAPPENPLAN PROCESONTWERP 8.2.2 SENSE OF URGENCY VOOR DE REALISERING METHANOLCLUSTER 8.2.3 GEVOLGEN VOOR ONDERZOEKSMETHODIEK 8.3 REËLE AMBITIES GHR MET BETREKKING TOT DE REALISERING VAN DE METHANOLCLUSTER 8.3.1 SIGNALEREN VAN RELEVANTE ONTWIKKELINGEN 8.3.2 STIMULEREN VAN RELEVANTE ONTWIKKELINGEN
88 88 89 90 91 91 92 93 95 95 99
9 CONCLUSIES EN AANBEVELINGEN
103
9.1 9.2 9.3 9.4 9.4.1 9.4.2 9.4.3
105 108 111 112 112 113 114
CONCLUSIES ONTWERPEN VAN EEN REALISTISCH METHANOLCLUSTER CONCLUSIES BIJEENBRENGEN VAN PARTIJEN CONCLUSIES GEHANTEERDE ONDERZOEKSMETHODIEKEN AANBEVELINGEN SIGNALEREN VAN RELEVANTE ONTWIKKELINGEN STIMULEREN VAN RELEVANTE ONTWIKKELINGEN AANBEVELINGEN VOOR VERVOLGONDERZOEK
LITERATUURLIJST
115
xi
xii
1 Inleiding De haven van Rotterdam is een groot methanol knooppunt in de wereldwijde methanolinfrastructuur. Een goede toegang vanuit zee maakt Rotterdam aantrekkelijk bij de grote methanol productie faciliteiten, omdat het op dit moment als enige haven de grootste methanolschepen kan ontvangen. Verder is de strategische positie om de methanolmarkten van omringende landen vanuit Rotterdam in hun behoefte te voorzien erg belangrijk. Naast deze doorvoer van methanol heeft Rotterdam ook zelf een groot chemisch cluster waar methanol wordt verbruikt. Er is een goede afzetmarkt voor methanol in Rotterdam, waarbij ook de bijbehorende randvoorwaarden als een uitstekend opslag- en pijpleidingsysteem aanwezig zijn. Enkele cijfers van methanol in Rotterdam (Tazelaar, 2002): • • • •
Totaal geschat volume 2002 is 2,3 miljoen ton, waarvan 85% import en 15% export. 45% van de EU MeOH import in Rotterdam. 10% van de EU MeOH vraag in Rotterdam. 1998-2002 AAGR 15% volume Rotterdam. 1998-2002 AAGR 2,1% vraag EU (AAGR = average annual growth rate).
Methanol is een waardevol product voor de haven van Rotterdam en daarom worden de ontwikkelingen rondom methanol goed gevolg door het Gemeentelijk Havenbedrijf Rotterdam (GHR). De huidige hub is voornamelijk gebaseerd op op- en overslag, maar het GHR wil meer toegevoegde waarde creëren rondom methanol in Rotterdam. Er wordt gezocht naar kansen die van Rotterdam een belangrijkere speler kunnen maken in het wereldwijde methanolnetwerk, wat bijdraagt aan de missie die het GHR zichzelf stelt: het versterken van het Rotterdamse haven- en industriecomplex in Europees perspectief, nu en op de lange termijn (GHR, 2001). Om deze doelstelling te realiseren, wordt er gekeken naar 2 mogelijkheden: • •
het aantrekken van methanol verbruikende industrie de productie van ‘groene’ methanol
Het aantrekken van methanol verbruikende industrie, waarvan er al voorbeelden zijn in Rotterdam, wordt gestimuleerd door de aanvoer van concurrerende methanol met grote schepen. Hierbij valt te denken aan bestaande processen zoals b.v. formaldehyde of relatief nieuwe processen zoals het Methanol-to-Olefins (MTO). Het succesvol aantrekken van dit soort processen is afhankelijk van de financiële haalbaarheid van de projecten en de vestigingsvoorwaarden van Rotterdam. Daarnaast is een belangrijke groeimarkt gerelateerd aan duurzaamheid. De toepassing van methanol in brandstofcellen is een voorbeeld om de duurzaamheid in de transportsector te bevorderen. Ook kan deze sector zijn sterke afhankelijkheid van olie, 90% in 2030 (EU 2002), hiermee sterk verminderen. De toepassing van methanol in brandstofcellen kan onder andere de huidige 1
methanolvraag enorm doen toenemen, wat kansen biedt om de positie van Rotterdam als bestaande methanol hub te versterken. Duurzaamheid is een actueel onderwerp. Wereldwijd worden er maatregelen voorgesteld en uitgevoerd om ongewenste milieu effecten, zoals klimaatverandering, het gat in de ozonlaag en ontbossing te bestrijden. Duurzaamheid impliceert ook lange termijn denken, wat het onderwerp vaak minder tastbaar maakt. Maatregelen zoals CO2 reductie hebben pas op de lange termijn effect, terwijl ook het bestaan en kwaad van het broeikaseffect nog niet wetenschappelijk bewezen wordt geacht. Toch wordt er in de in de haven van Rotterdam aan het bevorderen van duurzaamheid gewerkt. Het ministerie van Economische Zaken is in 2002 het project “op weg naar een Duurzaam Rijnmond” gestart. Dit is één van de vijf deelprojecten waarmee EZ de transitie naar een duurzame energiehuishouding wil verkennen. De beoogde transitie is onderdeel van het Nationaal Milieubeleidsplan 4 “een wereld en een wil: werken aan duurzaamheid”. De haven van Rotterdam wordt hierin gezien als een goede experimenteerruimte om deze transitie te verkennen (EZ, 2002): •
Vanwege de vele industriële activiteiten die er plaats vinden, is er een grote verscheidenheid aan experimenten mogelijk. Rotterdam is verantwoordelijk voor een aanzienlijk deel van het Nederlandse energieverbruik, namelijk circa 300 PJ. Dit bedraagt bijna 10 % van het totale Nederlandse energieverbruik van 3200 PJ (CBS, 2001).
•
Het is een ideale proeftuin voor innovatieve (pilot-)projecten, wegens de aanwezigheid van bestaande infrastructuur, kennis, grondstoffen en afzetmarkten.
Het GHR zelf ziet duurzaamheid inmiddels ook als een integraal onderdeel van de bedrijfsvoering en investeert dan ook in een duurzame woon- en werkomgeving in het havengebied (GHR, 2001). Het bevorderen van duurzaamheid gekoppeld aan innovatie in de haven van Rotterdam, draagt ook bij aan imago verbetering en kennisvoorsprong. Tegelijkertijd speelt de afhankelijkheid van de Rotterdamse haven van de olie- en petrochemie een belangrijke rol in het stimuleren van duurzame ontwikkelingen in het havengebied, omdat deze sector 60% van de inkomsten vertegenwoordigt. Als bijvoorbeeld het gebruik van alternatieve brandstoffen gaat toenemen, zal het belang van fossiele brandstoffen afnemen. Het is daarom belangrijk om in de haven van Rotterdam diversiteit na te streven. Duurzaamheid biedt dus kansen voor methanol en concurrerende technologieën, maar ook voor het realiseren van belangrijke doelstellingen van het GHR. Daarom speelt de productie van ‘groene’ methanol een belangrijke rol in dit onderzoek naar de mogelijkheden van een methanolcluster in Rotterdam. Daarom wil het GHR de toekomstige ontwikkelingen en mogelijkheden van methanol in een vroeg stadium identificeren, zodat nu de basis kan worden gelegd voor het op termijn aantrekken van kansrijke toepassingen naar Rotterdam. Rotterdam wil de methanolboot niet missen!
2
Opbouw rapport In hoofdstuk 2 wordt de achtergrond van het onderzoek beschreven. Hierin worden de onderzoeksdoelen en de beoogde eindproducten geïdentificeerd. Ook wordt de theoretische achtergrond van de onderzoeksmethodiek en de toepassing ervan voor het bereiken van deze doelen en eindproducten uiteengezet. Vervolgens wordt in hoofdstuk 3 en 4 een methanolverkenning uitgevoerd voor het opstellen van de ontwerpruimte van het clusterontwerp. In hoofdstuk 5 en 6 worden de eisen aan deze ontwerpruimte geïnventariseerd middels verschillende technieken. Eén van de technieken die wordt gebruikt voor het inventariseren van eisen, is het organiseren van een workshop. Het opzetten van deze workshop en de bevindingen worden beschreven in hoofdstuk 6. Vervolgens wordt in hoofdstuk 7 begonnen met het ontwerpen van een realistisch methanolcluster. In hoofdstuk 8 wordt het onderzoek afgesloten door in te gaan op het bijeenbrengen van partijen voor het realiseren van de methanolcluster. Tenslotte worden in hoofdstuk 9 de conclusies en aanbevelingen van dit onderzoek beschreven.
3
4
2 Achtergrond onderzoek In dit hoofdstuk worden het onderzoeksdoel en de theoretische achtergrond beschreven. Vervolgens wordt de onderzoeksmethodiek uitgewerkt, resulterend in de beoogde eindproducten van het onderzoek. 2.1 Onderzoeksdoel De haven van Rotterdam wil zijn status als belangrijke methanol hub in de wereld behouden en indien mogelijk op termijn vergroten, zodat in de toekomst meer toegevoegde waarde voor de haven van Rotterdam wordt verkregen. Daarom heeft het GHR in samenwerking met de Technische Universiteit Delft een onderzoek uitgevoerd, waarin de mogelijkheden van een industrieel methanolcluster in Rotterdam worden verkend. Het onderzoek heeft de volgende doelstellingen: 1. Het ontwerpen van een realistisch industrieel methanolcluster in Rotterdam, onderbouwd met technische en economische data, waarin de mogelijkheden van methanol in Rotterdam worden verkend. 2. Het bijeenbrengen van partijen bij het realiseren van de methanolcluster, zodat draagvlak verkregen wordt voor de beoogde transformatie ernaar toe. 2.2 Theoretische achtergrond Hier is gezocht naar theoretische achtergrond bij de doelstellingen die in dit onderzoek worden gesteld, met als doel om uiteindelijk een onderzoeksmethodiek samen te stellen waarmee de onderzoeksdoelen gerealiseerd kunnen worden. 2.2.1 Industriële clusters Het eerste doel van het onderzoek is het ontwerpen van een realistisch industrieel methanolcluster in Rotterdam. Voordat we beginnen met het uiteenzetten van de theoretische achtergrond voor het ontwerpen van industriële clusters, dienen we vast te stellen wat we in dit onderzoek verstaan onder de term industrieel methanolcluster. Met de term industrieel worden de industriële activiteiten met betrekking tot methanol bedoeld, zoals productieplants en –processen en (toekomstige) methanolverbruikende industrie en toepassingen. Er wordt bijvoorbeeld niet gekeken naar aspecten als werkgelegenheid in de methanolcluster. Voor de term cluster worden in de literatuur worden verschillende definities gevonden. De definiëring van het oude begrip ‘cluster’ wordt gekenmerkt door het te beschrijven als een groep bedrijven die op dezelfde markt opereren en gezamenlijk gebruik maken van aanwezige voorzieningen, zoals energie, water en grond), uit het oogpunt van kostenbesparingen. Porter (1990) heeft een andere kijk op clusters geïntroduceerd, namelijk door het te definiëren als sectoren waarin toeleveranciers, producenten, afnemers en de overheid nauw met elkaar samenwerken en elkaar helpen te innoveren, en daarom succesvol zijn. Het verschil met het oude begrip van clusters is dat de samenwerking hier vooral gericht op het verhogen van de opbrengst en het bereiken van innovaties, en minder op kostenbesparing. 5
Daarentegen is kenmerkend dat in beide definities partijen ‘bij elkaar gaan zitten’, omdat dat bepaalde voordelen voor hen oplevert. Dit kenmerk zullen we gebruiken bij de definiëring van een industrieel methanolcluster in deze paragraaf en wordt in de volgende definitie als volgt beschreven: De verbonden bedrijven in een cluster maken tezamen het bereiken van synergie mogelijk (Rosenfeld 1995). Met synergie wordt gedoeld op de voordelen voor de bedrijven in de cluster, welke ze niet zouden genieten wanneer ze hun activiteiten buiten de cluster zouden bedrijven. We richten ons in dit onderzoek niet zozeer op de samenwerking tussen de verschillende partijen in de methanolcluster, maar meer op de activiteiten en toepassingen in de methanolcluster die deze voordelen mogelijk maken. Met de bovenstaande verdieping in de theoretische achtergrond van industriële clusters, definiëren we een industrieel methanolcluster als volgt: een groep aaneengesloten activiteiten die een bepaalde meerwaarde creëren door en voor de participerende partijen in de methanolcluster. 2.2.2 Ontwerpen van industriële clusters Om een industrieel methanolcluster te kunnen ontwerpen dienen de verschillende mogelijke activiteiten van de industriële methanolcluster geïnventariseerd te worden. Daarnaast zullen we deze geïnventariseerde mogelijkheden ook moeten kunnen beoordelen, zodat er sprake is van het selecteren van de elementen van de industriële methanolcluster. Over het beoordelen van industriële clusters wordt in de literatuur aandacht besteed middels het identificeren van de sterke en zwakke punten van industriële clusters. Een voorbeeld hiervan is de zogenaamde GEM-analyse, waarbij zes determinanten van clusters worden beoordeeld (Gibson en Padmore, 1997). De beoordeling van de determinanten resulteert in een ‘overall competitive-score’ van de beoogde cluster. Men hecht in dit beoordelingsproces ook waarde aan de gerichte discussie over sterke en zwakke punten van clusters, naast het verkrijgen van de uiteindelijke score. Maar deze methode is beperkt bruikbaar voor het bereiken van het doel van dit onderzoek, het ontwerpen van een realistisch industrieel methanolcluster, omdat de discussie over de industriële cluster meer gericht is op de signalering van sterke en zwakke punten van de industriële cluster, dan de verbetering en aanpassing ervan. Terwijl in dit onderzoek de ontwerpfase centraal staat, waarin we ons juist wel richten op het verbeteren en aanpassen van het geheel aan potentiële activiteiten voor de methanolcluster om een realistische industrieel methanolcluster in Rotterdam te ontwerpen. Over het beoordelen van de activiteiten in de methanolcluster komen we later op terug. Voor het ontwerpen van een realistisch industrieel methanolcluster in Rotterdam is het dus eerst van belang om de ideeën over de methanolcluster te inventariseren, zodat een reëel beeld van de mogelijkheden in Rotterdam kan worden verkregen. Deze ideeën zullen de eerste contouren vormen van de ontwerpruimte van de methanolcluster, waarin de zogenaamde bouwblokken van het clusterontwerp zichtbaar worden. De inventarisatie van deze ideeën en mogelijkheden wordt middels een toekomstverkenning uitgevoerd. Hiervoor wordt literatuur gebruikt, zoals de conference proceedings van verschillende methanolconferenties, en zullen verschillende partijen worden geïnterviewd. Een gestructureerde aanpak voor deze verkenning van de ontwerpruimte wordt in de volgende paragraaf uiteengezet. We
6
gaan nu verder met het identificeren van de volgende stap in het ontwerpen van de methanolcluster. In de verkregen (eerste versie van de) ontwerpruimte zullen verschillende partijen een plaats in de methanolcluster vertegenwoordigen. Om terug te komen op het beoordelen van de ontwerpruimte, zullen deze partijen eisen stellen aan het ontwerp van een industrieel methanolcluster. In het onderzoek is dan ook gekozen voor een aanpak, waarbij de ideeën over de methanolcluster worden getoetst aan de eisen die betrokkenen hieraan stellen (Herder, 2003). Door dit afstemmingsproces van de ontwerpruimte aan de eisen van betrokken zal de ontwerpruimte worden verrijkt en zal het realistische karakter ervan toenemen. Voor het inventariseren van eisen kunnen verschillende technieken worden gebruikt, zoals het afnemen van interviews bij betrokkenen (Robertson, 2000). Met behulp van de theoretische achtergrond bij het ontwerpen van industriële clusters is een begin gemaakt aan de ontwerpmethodiek voor het ontwerpen van een industrieel methanolcluster in Rotterdam. Hierin worden twee processen van inventarisatie onderscheiden, namelijk die van de mogelijkheden (ontwerpruimte) van en de eisen aan de methanolcluster. Vervolgens complementeert het toetsen van deze eisen, waarmee de ontwerpruimte wordt aangepast aan de eisen die eraan worden gesteld, de ontwerpmethode. Voor het toetsen van deze eisen is in het onderzoek gekozen om de methanolcluster te modelleren. In de volgende paragraaf wordt ingegaan op deze keuze en de theoretische achtergrond van het modelleren van industriële clusters. 2.2.3 Modelleren van industriële clusters Voor bovenstaande ontwerpmethodiek dient in het onderzoek een toets ontwikkeld te worden. Deze toets moet het op elkaar afstemmen van de ontwerpruimte en eisen mogelijk maken. In de theorie worden verschillende toetsen onderscheiden, zoals een jury, panels, prototypes, mathematische-, fysische- of chemische modellen (Herder, 2003). In dit onderzoek is besloten om een kwantitatief model van de methanolcluster te ontwikkelen en te gebruiken als toetsmechanisme. Wanneer er bijvoorbeeld eisen worden gesteld aan emissies die in de methanolcluster voorkomen, moet via het kwantitatieve model de haalbaarheid van deze emissie-eis getoetst kunnen worden. Het idee achter het toetsen wordt nu duidelijk: wanneer deze eis vervolgens niet gehaald wordt in de toets, dient de ontwerpruimte in zoverre aangepast te worden dat de eis wel wordt gehaald. Hiervoor is gezocht naar de mogelijkheden om de methanolcluster te modelleren. In de literatuur zijn verschillende technieken en benaderingen voor het modelleren van industriële clusters te vinden. Er wordt verslag gedaan van het systematisch analyseren van productieketens middels het modelleren en simuleren van materiaal en energiestromen van deze ketens. Met de ondersteuning van de computer wordt dit als een waardevolle methode voor het analyseren van de complexe stromen in ketens en hun interacties met elkaar (Radgen et al, 1998). In dit onderzoek is ook gekozen voor computerondersteuning om de materiaalstromen van de
7
methanolcluster te modelleren. Met behulp van gekoppelde spreadsheets zal het kwantitatieve model van de methanolcluster worden gemaakt. Radgen stelt wel dat bij het gebruiken van spreadsheets de materiaalstromen niet dynamisch in de tijd zijn te modelleren. Er zijn verschillende simulatieprogramma’s beschikbaar waarmee dit wel mogelijk is, maar in dit onderzoek maken we daar geen gebruik van. Het verkrijgen van de informatie voor de input van de simulatiemodellen wordt sowieso complex, omdat zulke gedetailleerde informatie er gewoonweg nog niet is; er zijn ‘slechts’ een aantal ideeën over de mogelijkheden en kansen voor een industrieel methanolcluster in Rotterdam. Voordat we de theoretische achtergrond van het modelleren van industriële clusters afsluiten, vragen we ons nog af hoe we de ontwerpruimte gestructureerd kunnen vaststellen? Reeds vermeld is dat de ontwerpruimte de mogelijkheden van de methanolcluster beschrijven; de ontwerpruimte bevat de zogenaamde ’knoppen van het model waar men aan kan draaien’. En ook dat middels een toekomstverkenning deze ontwerpruimte zichtbaar wordt gemaakt. Daarnaast wordt voor het modelleren van de methanolcluster een kwantitatief model van dezelfde ontwerpruimte gebruikt. Een éénduidige aanpak voor de opstellen van de ontwerpruimte is in het kader van het opstellen van de ontwerpruimte en het modelleren van de methanolcluster gewenst. Voor het vaststellen van deze ontwerpruimte gebruiken we in dit onderzoek de functional approach van Dijkema en Reuter (1999) en Dijkema (2001). Deze aanpak richt zich op het identificeren van de functies van de methanolcluster en de onderdelen ervan, beide worden benaderd als een black-box. Met deze benadering wordt de ontwerpruimte op functioneel niveau gespecificeerd, waardoor men niet te veel in detail treedt. Het is namelijk zo dat in een stadium waarin men de invulling van de methanolcluster reeds overeengekomen is, gedetailleerde vraagstukken over ‘moertjes en boutjes’ pas relevant worden. Het ontwikkelen van een realistisch methanolcluster in dit onderzoek is een eerste stap om dat stadium te bereiken. Het heeft bijvoorbeeld geen nut om verschillende soorten aanlegsteigers voor biomassatransporten te gaan ontwerpen, wanneer tot het gebruik van biomassa nog niet is besloten. Met bovenstaande aanpak, zoals geschetst in 2.2.2 en 2.2.3, wordt in dit onderzoek begonnen aan het ontwerpen van een realistische industriële methanolcluster in Rotterdam. In paragraaf 2.3.1 wordt deze ontwerpmethodiek verder uitgewerkt. 2.2.4 Procesmanagement In de vorige drie paragrafen is de theoretische achtergrond voor het ontwerpen van de methanolcluster beschreven. Nu wordt de theoretische achtergrond voor het bijeenbrengen van de verschillende spelers uiteengezet; de tweede doelstelling van het onderzoek. Het (continue) proces van het op elkaar afstemmen van ontwerpruimte en eisen leidt tot een ontwerp, waarbij de relevante partijen betrokken moeten worden voor de inventarisatie van eisen, zodat ieders eisen vertegenwoordigd zijn. Dit bepaalt mede of het realistische gehalte van de ontwerpruimte en het uiteindelijke ontwerp, dus ook het halen van de eerste doelstelling van het onderzoek: het
8
ontwerpen van een realistisch industrieel methanolcluster. Met het inventariseren van de eisen aan het clusterontwerp worden verschillende partijen reeds betrokken bij het ontwikkelen van de methanolcluster, maar deze betrokkenheid zal niet voldoende zijn voor het gehele realiseringstraject van de methanolcluster; een inhoudelijk ontwerp van de methanolcluster is dus niet voldoende om de gewenste verandering en betrokkenheid van relevante partijen in het veranderingsproces te waarborgen. Het ontwikkelen van de methanolcluster vergt, namelijk een procesbenadering van verandering, zoals beschreven door de Bruijn (1998). Problemen die een procesbenadering vergen, worden hierin als volgt beschreven: •
De problemen zijn ongestructureerd: er is geen objectiveerbare oplossing voorhanden, omdat er geen objectieve informatie beschikbaar is en de waarden en normen van de betrokken partijen verschillen. Beide zijn bij de ontwikkeling van de methanolcluster aanwezig. Enerzijds voorspellen onderzoeksresultaten methanol een glansrijke toekomst in verschillende toepassingen, anderzijds zijn er ook onderzoeksresultaten van alternatieven en tegenstanders die een andere toekomst beschrijven. Tevens is in de inleiding van dit onderzoek duidelijk geworden dat de ontwikkeling van de methanolcluster verweven is met andere problemen, zoals het bevorderen van duurzaamheid in het algemeen en de afhankelijkheid van de transportsector van olie. Een oplossing zal hier dus nooit objectiveerbaar zijn, maar door de partijen te betrekken bij het proces van probleemformulering en –oplossing met betrekking tot de ontwikkeling van de methanolcluster, kan deze procesbenadering wel een gezaghebbende oplossing opleveren: een oplossing die door de betrokkenen wordt geaccepteerd.
• De problemen moeten in een netwerk worden opgelost: Bij de oplossing zijn meerdere partijen betrokken, die wederzijds afhankelijk zijn en verschillende belangen hebben. Ook de methanolcluster moet in zo’n netwerk van partijen worden ontwikkeld. De partijen zijn onder andere wederzijds afhankelijk van elkaar met betrekking tot financiering, informatie en middelen. Een simpel voorbeeld van het laatste is het GHR als grondbeheerder in Rotterdam. Voor- en tegenstanders van potentiële ontwikkelingen met betrekking tot de methanolcluster illustreren de verschillende belangen in het netwerk. Hierbij kan men denken aan lokale methanolproductie als concurrent van de importeurs van methanol, het vervangen van huidige brandstoffen door methanol en het spanningsveld tussen economische- en ecologische voordelen. De partijen zullen zich hierdoor strategisch gaan gedragen in het ontwikkelingsproces van de methanolcluster, door informatie gedoseerd naar buiten te brengen of achter te houden, vaag te zijn over eigen standpunt in de problematiek en coalities te vormen. Ook voor dit aspect is voor de ontwikkeling van de methanolcluster een procesbenadering gewenst, want een inhoudelijke oplossing voor een ongestructureerd probleem zal vaak door één of meerdere partijen niet worden geaccepteerd, vanwege de verschillen in normen en waarden en uiteenlopende typen informatie.
9
• De problemen en oplossingen zijn dynamisch: nieuwe informatie kan vrijkomen door technologische ontwikkeling en opvattingen van partijen kunnen veranderen, alsmede als gevolg van strategisch gedrag. Technologische doorbraken kunnen in het ontwikkelingsproces van methanolcluster een belangrijke rol spelen, bijvoorbeeld met betrekking nieuwe grondstoffen voor de huidige aardgasgebaseerde methanolproductie en doorbraak van innovatieve toepassingen. Het bovenstaande maakt duidelijk dat het bijeenbrengen van de partijen voor het ontwikkelingsproces van de methanolcluster, zoals beschreven in dit onderzoek, een procesbenadering vergt. Deze procesbenadering voor de ontwikkeling van de methanolcluster in Rotterdam wordt in dit onderzoek verder uitgewerkt in een procesontwerp. Hierin wordt het Gemeentelijk Havenbedrijf Rotterdam over het ontwikkelingsproces van de methanolcluster en de rol die het hierin vervult geadviseerd. In 2.3.2 wordt de proces- en procesontwerp methodiek uiteengezet. 2.2.5 Transities Het is reeds vermeld dat het ontwerpen en realiseren van een methanolcluster in Rotterdam een langdurig ontwikkelingsproces is, waarbij de betrokkenheid van belangrijke partijen erg belangrijk is. Naast investeringen en andere middelen is het ontwikkelingsproces afhankelijk van de inbreng van nieuwe ideeën en eisen voor het methanolcluster. Er is dan ook gezocht naar een gemeenschappelijke taal voor het ontwikkelingsproces van de methanolcluster, waardoor het betrekken en betrokken houden van partijen bevorderd wordt. De realisering van de methanolcluster zal stapsgewijs zijn, waarin een langdurige beginfase vooral bestaat uit verkenning van de mogelijkheden en het maken (en continu aanpassen) van plannen. Hierin toont de realisering van de methanolcluster vergelijking met de theoretische ontwikkeling van een transitie. In dit onderzoek wordt de theorie van transities en transitiemanagement (Rotmans et al, 2000) gebruikt als theoretisch raamwerk om de partijen te betrekken bij het beoogde veranderingsproces van de methanolcluster. De transitietheorie reikt de partijen een voorstelling aan van het ontwikkelings- en besluitvormingsproces van de methanolcluster. De langdurige betrokkenheid van partijen die de realisering van de methanolcluster vraagt, wordt hiermee inzichtelijk gemaakt. In 2.3.2 wordt de procesmethodiek, waarin het betrekken van partijen centraal staat, verder uitgewerkt.
10
2.3 Onderzoeksmethodiek In de theoretische achtergrond van het onderzoek zijn de contouren van de methodieken al zichtbaar geworden. In dit hoofdstuk wordt deze onderzoeksmethodiek verder uitgewerkt. 2.3.1 Ontwerpmethodiek Het ontwerpen van een methanolcluster kan op verschillende wijzen geschieden. Alle ideeën over methanolactiviteiten in de haven van Rotterdam kunnen bijvoorbeeld geïnventariseerd en gebundeld worden tot één cluster van activiteiten. Het resultaat is een ontwerp waaraan geen grenzen en randvoorwaarden zijn gesteld, terwijl financiële, technologische en ecologische randvoorwaarden en verschillende belangen van betrokkenen wel degelijk grenzen aan het ontwerp opleggen. Deze vorm van ontwerpen zal dan ook niet tot een realistisch ontwerp van een methanolcluster in Rotterdam leiden. Het inventariseren van de mogelijkheden en ideeën is belangrijk, maar deze zogenaamde ontwerpruimte moet ook van de juiste nuancering worden voorzien. In dit onderzoek is daarom gekozen voor een ontwerpmethode waarbij de ontwerpruimte getoetst kan worden aan de verschillende eisen die betrokkenen aan het ontwerp stellen. In de theoretische achtergrond van het onderzoek is reeds uitgewerkt dat met deze methode een realistisch industrieel methanolcluster ontworpen kan worden. De verschillende aspecten van deze ontwerpmethode worden beschreven in het schema van de zogenaamde ‘ontwerp work-flow’ (Herder 2003).
Figuur 2 - de ontwerp work-flow
11
Bovenstaand schema is gebruikt als leidraad bij het ontwerpen van de methanolcluster in dit onderzoek. De toepassing van het model in dit onderzoek wordt hieronder toegelicht. Allereerst wordt de (initiële) ontwerpruimte vastgesteld. De ontwerpruimte is een verzameling van ontwerpvariabelen; de zogenaamde ‘knoppen waar men aan kan draaien’. Middels een toekomstverkenning van methanolactiviteiten wordt deze ontwerpruimte geschetst. Het huidige methanolcluster in Rotterdam is het uitgangspunt in deze toekomstverkenning. Literatuur en interviews zijn belangrijke informatiebronnen voor het vaststellen van de (initiële) ontwerpruimte. Vervolgens worden de eisen die aan het ontwerp gesteld worden geïdentificeerd. In het model wordt deze eisen onderscheiden in doelstellingen en randvoorwaarden, de zogenaamde ‘zachte’ en ‘harde’ eisen. De eisen worden geïnventariseerd bij de verschillende betrokkenen van het ontwerp. Naast het houden van interviews zijn onder andere brainstormsessies, workshops, scenario’s, simulatiemodellen en het gebruiken van gezond verstand (bij het afleiden van eisen/maken van generalisaties) technieken waarmee eisen geïdentificeerd kunnen worden (Robertson, 2000). In het onderzoek worden eisen afgeleid uit literatuur en interviews met betrokkenen. Deze eisen worden opgenomen in een plan van eisen. Vervolgens is er een workshop met verschillende betrokkenen georganiseerd, waarin het plan van eisen en de ontwerpruimte kan worden benadrukt, verbeterd en/of aangevuld. De eisen worden vervolgens geoperationaliseerd in prestatie-indicatoren, zodat ze getoetst kunnen worden aan de ontwerpruimte van het ontwerp. Een toets is een formule/schema dat ontwerpvariabelen omzet in een waarde voor de prestatieindicatoren. Bijvoorbeeld: Uit de eis “de methanolcluster mag maximaal x ton CO2 per jaar uitstoten”, wordt de prestatie-indicator ‘hoeveelheid CO2-uitstoot [ton/yr]’ afgeleid. De toets moet vervolgens in staat zijn om de ontwerpruimte om te zetten in een waarde voor de prestatie-indicator. In dit onderzoek wordt een kwantitatief model ontwikkeld waarmee het plan van eisen aan de ontwerpruimte getoetst kan worden. Het doel van het model kan vermeld worden als ‘het inzichtelijk maken van de mogelijkheden en obstakels van de methanolcluster wanneer bepaalde eisen aan de ontwerpruimte gesteld worden of ontwikkelingen zich voordoen’. Dit geeft dan ook de achterliggende gedachte van het toetsen van de eisen aan de ontwerpruimte aan: Het verkrijgen van inzicht in de overeenkomsten en (blijvende) verschillen tussen eisen en ontwerpruimte, wat een indicatie is voor respectievelijk kansen en barrières van het ontwerp. Dit inzicht is noodzakelijk bij het ontwerpen van een realistisch industrieel methanolcluster in Rotterdam. Het bovenstaande beschrijft de gehanteerde ontwerpmethodiek voor het ontwerpen van een industrieel methanolcluster in de haven van Rotterdam. Hiermee is de theoretische achtergrond van de ontwerpmethodiek afgerond. We zullen nu verder gaan met het uiteenzetten van de procesmethodiek voor het bijeenbrengen van de betrokkenen.
12
2.3.2 Procesmethodiek In 2.2.4 is onderbouwd dat voor het betrekken van relevante partijen bij het realiseren van een industrieel methanolcluster in Rotterdam in het algemeen een procesbenadering is vereist. Dit houdt in dat voor de realisering van de methanolcluster een proces ontworpen dient te worden, wat doorlopen kan worden door de betrokken partijen en als resultaat de gerealiseerde methanolcluster in Rotterdam heeft. In deze paragraaf wordt de methodiek uiteengezet waarmee een procesontwerp gemaakt kan worden. Bij het uiteenzetten van het procesontwerp wordt gebruik gemaakt van de vier categorieën van ontwerpprincipes welke het procesontwerp gestalte geven (de Bruijn et al 1998), namelijk: • Openheid: besluitvorming is open besluitvorming • Veiligheid: positie partijen wordt beschermd • Voortgang: voldoende voortgang en vaart in besluitvormingsproces • Inhoud: besluitvormingsproces kent voldoende inhoud. Het vinden van de juiste verhouding tussen deze vier kernelementen in het procesontwerp bepalen het succes van een procesontwerp. De onderlinge verbondenheid van de kernelementen maakt het ontwerpen van een proces complex; In een erg open proces, waarbinnen ook ieders core value wordt beschermd, is de kans groot dat het proces leidt tot stroperige besluitvorming, wat de voortgang en inhoudelijke inbreng in het proces niet ten goede komt. In totaal zijn vijftien ontwerpprincipes onderverdeeld over bovenstaande categorieën, welke verder in het onderzoek besproken zullen worden. Deze ontwerpprincipes vormen een deel van het palet, waarmee het procesontwerp, en het bijbehorende spanningsveld tussen de vier kernelementen, in dit onderzoek gestalte krijgt. Naast de juiste verhouding moeten de ontwerpprincipes ook een bijdrage leveren aan de realisering van de zes argumenten pro een procesbenadering met betrekking tot de ontwikkeling de methanolcluster in Rotterdam (de Bruijn 1998): • Creëren van draagvlak; bij het realiseren van de methanolcluster is de steun van alle relevante partijen nodig. • Reductie van inhoudelijk onzekerheid; beschikbaarheid van informatie is optimaal wanneer alle relevante partijen zijn vertegenwoordigd. • Verrijking van probleemdefinities en oplossingen; door confrontatie verschillende percepties en (normatieve) opvattingen. • Incorporatie van dynamiek; door alle dragers van nieuwe inzichten en informatie bij het proces te betrekken. • Transparantie van de besluitvorming; hier wordt ook wel de metafoor van het reisschema gebruikt: in een goed procesontwerp is duidelijk wat het eindtraject is, waar passagiers kunnen in- en uitstappen, wat er gaat gebeuren bij eventuele vertraging. • Depolitisering van de besluitvorming: procesontwerp stuit op minder weerstand, doordat het niet beschrijft wat de inhoud van de verandering zal zijn, maar het proces naar een mogelijke verandering.
13
Het product van een procesbenadering wordt gekenmerkt door de aanwezigheid van draagvlak voor een product, wat inhoudelijk robuust is en tot stand gekomen na een fair proces. Deze kenmerken zorgen voor een commitment van de betrokken partijen voor het product. Het commitment van belangrijke partijen wordt hier bemoeilijkt, doordat het realiseren van een methanolcluster in Rotterdam een langdurig proces zal zijn, waarbij onder andere het inhoudelijke eindproduct van tevoren niet duidelijk is vast te stellen. Het vergroten van inzicht en openheid in dit langdurige besluitvormingsproces van ontwikkeling vergroot deze kans op commitment van relevante partijen, omdat duidelijk wordt gemaakt waar ze aan toe zijn in het proces. Zoals reeds eerder vermeld is, vergelijken we daarom het ontwikkelingsproces van de methanolcluster met die van een transitie, nogmaals: de langdurige betrokkenheid van partijen die de ontwikkeling van de methanolcluster vraagt, wordt hiermee inzichtelijk gemaakt. Het laatste deel van de proces- en procesontwerp methodiek beschrijft dan ook het toepassen van de theoretische ontwikkeling van transities in het onderzoek.
14
2.3.3 Transitiemethodiek Allereerst wordt de bruikbaarheid van de concepten getoetst, door te beredeneren of de ontwikkeling van de methanolcluster in Rotterdam overeenkomt met de theoretische ontwikkeling van transities. Transities zijn veranderingsprocessen met de volgende eigenschappen (Rotmans et al, 2000): •
Structurele verandering van (een deel van) de maatschappij Er zijn potentiële nieuwe activiteiten die toegevoegd kunnen worden aan het bestaande ‘Rotterdamse’, maar er zijn er ook die bestaande activiteiten in Rotterdam kunnen gaan vervangen. Men denkt aan industriële activiteiten, infrastructuur en afzetmarkten. Zo kan de toekomstige methanolcluster voor structurele veranderingen zorgen in de haven van Rotterdam.
•
Grootschalige technologische, economische, ecologische, sociaal-culturele en institutionele ontwikkelingen die op elkaar inwerken en elkaar versterken tijdens de verandering, worden in onderstaande tabel beschreven.
Ontwikkelingen Technologische: - onderzoek - doorbraken - potentiële uitdagingen
Voorbeelden interacties - Onderzoek is afhankelijk van investeringen en subsidiebeleid.
Economische: - investeringen - afzetmarkten
- Nieuwe afzetmarkten en keuzes van de consument kunnen doorbraken forceren.
Ecologische: - duurzaamheid
- (wens tot) bevordering van duurzaamheid initieert technologische ontwikkeling.
Sociaal-culturele: - keuzes / afwegingen consument o.a. milieubewustzijn
- Duurzame toepassingen worden economisch haalbaar wanneer de consument ervoor wil betalen.
Institutionele: - beleid Rijksoverheid - beleid EU
- Beleid beïnvloedt planning en strategie van investeerders en organisaties. - Overheidsinstrumenten kunnen gericht toegepast worden.
Tabel 2 - vergelijking transitie en methanolcluster
•
Verandering is een lange termijn proces; het beslaat tenminste één generatie: De meeste van de bovenstaande ontwikkelingen worden gekenmerkt door hun lange termijn karakter, o.a. technologische ontwikkeling, het bevorderen van duurzaamheid en het ontwikkelen van beleid op landelijk en Europees niveau spelen zich vaak af op de lange termijn.
15
Het denken in transities wordt in dit onderzoek toegepast om een gemeenschappelijke taal en visie te ontwikkelen, zodat het realisatietraject inzichtelijk wordt en discussies hierover gestructureerd plaats kunnen hebben. Het volgende transitieconcept wordt in het onderzoek toegepast om dit te bereiken. Het is het vergelijken van de ontwikkeling van de methanolcluster met de theoretische ontwikkeling van een transitie. Transities ontwikkelen zich als een zogenaamde S-curve via verschillende karakteristieke fases. In figuur 3 wordt dit geïllustreerd.
Figuur 3 - de ontwikkeling van een transitie
Dit concept geeft inzicht in het pad en de verschillende fases, welke de realisatie van de methanolcluster zal doorlopen. Ook kunnen de partijen overeenkomen in welke fase de ontwikkeling zich bevindt en daar hun beleid of activiteiten op gaan afstemmen. Met het bovenstaande transitieconcept wordt de partijen een gemeenschappelijke visie over het ontwikkelingsproces van de methanolcluster aangereikt. 2.3.4 Samenvatting onderzoeksmethodiek De ontwerpmethodiek stelt eisen aan het ontwerp van de methanolcluster, terwijl de procesmethodiek een proces wordt ontworpen waarin de partijen bij de realisatie van de methanolcluster worden betrokken en ervoor zorgt dat zij zich committeren aan het product van dit proces. Maar de procesmethodiek kan ook eisen stellen aan het ontwerp zelf. Dit geeft aan dat beide methodes in het onderzoek door elkaar heen lopen en dus niet geheel onafhankelijk van elkaar uitgevoerd worden. Samengevat kunnen we met de beschreven onderzoeksmethodiek: • het plan van eisen en de ontwerpruimte opstellen • de aan het ontwerp gestelde eisen toetsen aan de ontwerpruimte ervan, zodat een realistisch methanolcluster ontworpen kan worden. • een proces ontwerpen voor de realisatie van de methanolcluster.
16
2.4 Eindproducten De beschreven onderzoeksmethodiek leidt tot de volgende eindproducten van het onderzoek: 1. Een realistisch ontwerp van een methanolcluster in Rotterdam. 2. Het bijeengebracht hebben van relevante partijen met betrekking tot de realisering van de methanolcluster. 3. Een procesontwerp voor de realisering van de methanolcluster In het volgende hoofdstuk wordt begonnen met een methanolverkenning, waarin de lezer wordt geïnformeerd met betrekking tot algemene informatie over methanol en zo de nodige bagage heeft voor de rest van het onderzoek.
17
18
3 Methanolverkenning In dit hoofdstuk wordt een introductie over methanol beschreven. De toepassingen van methanol in de industrie worden kort toegelicht, waarna de huidige Rotterdamse methanolcluster wordt besproken. 3.1 Methanol Methanol is een vloeibaar petrochemisch product, dat veelal geproduceerd wordt uit fossiele brandstoffen die kool- en waterstof bevatten. De molecuul formule van methanol is CH3OH en wordt ook wel aangeduid als methyl alcohol. Bij 20º C is methanol een heldere kleurloze vloeistof met een lichte, maar karakteristieke alcohol lucht. koolstof waterstof zuurstof
Figuur 4 – molecuul formule methanol
3.2 Traditionele methanol derivaten De afzetmarkt voor methanol zijn voornamelijk verschillende derivatenindustrieën. Hieronder worden de grootste afnemers beschreven. 3.2.1 Formaldehyde Dit chemische product is één van de drie grootste traditionele methanol derivaten. Het wordt gebruikt in harsen om materialen, plastics en vele andere toepassingen mee te maken. Het grootste verbruik van formaldehyde is voor de productie van verschillende soorten gefabriceerde houtplaten (www.methanex.com , 2002). Voor de productie van deze houtplaten worden formaldehydeharsen en lage kwaliteit hout of afvalhout gebruikt. Ontwikkelingen als de dalende beschikbaarheid van goede kwaliteit hout en de toenemende vraag naar ‘doe het zelf’ meubels zal de vraag naar deze gefabriceerde houtplaten, en dus ook naar de vraag naar formaldehyde, verder doen stijgen. 3.2.2 Methyl Tertiary Butyl Ether (MTBE) MTBE wordt gebruikt als bron voor zuurstof en octaan in benzine (www.methanex.com , 2002). Zuurstof verbeterd de verbranding en verlaagd de emissies van de verbrandingsmotor. MTBE is een loodvervanger, die gebruikt wordt om het gewenste octaangetal van benzine te verkrijgen. De vraag ernaar wordt bepaald door: • Veranderingen in benzinespecificaties • De benzinevraag Opmerking: Er is enige onzekerheid omtrent de toekomst van MTBE. In Californië en andere delen van Amerika is men verontrust over de detectie van MTBE bevattende benzine in het drinkwater. Daarom zijn er plannen om
19
het gebruikt van MTBE te verbieden en alternatieven te gaan verbruiken. MTBE gebruik in Californië zorgt voor een verbruik van 1,6 miljoen ton methanol per jaar. In figuur 5 is ook een daling van het MTBE verbruik voorzien na 2006. Deze discussie laten we verder buiten beschouwing. 3.2.3 Azijnzuur De productie van azijnzuur is de op twee na grootste wereldwijde methanol verbruiker. De CMAI voorziet een stabiele vraag naar azijnzuur voor de nabije toekomst. 3.2.4 Overige derivaten De bovengenoemde derivaten nemen bijna 70% van de wereldwijde methanolvraag voor hun rekening, zoals wordt weergegeven in figuur 5. De overige 30% wordt vervuld door andere derivaten en toepassingen. Onderstaande figuur geeft een overzicht van de methanol vraag verdeeld over de verschillende derivaten. In de figuur wordt ook MMA (methyl methacrylate) vermeld, welke niet is behandeld wegens zijn kleine impact op de methanolvraag.
Figuur 5 – methanolderivaten (McCaskill, 2002)
De geschetste verwachting is dat de methanolvraag de komende jaren toe zal nemen tot het jaar 2007. In dat jaar wordt een afname verwacht van de totale methanolvraag als gevolg van een afname van MTBE verbruik. De andere derivaten blijven ook in 2007 groeien. Er wordt dus een constante groei verwacht voor de business as usual, met uitzondering voor MTBE.
20
3.3 Methanol in Rotterdam In de inleiding zijn al wat gegevens over methanol in Rotterdam genoemd. In deze paragraaf wordt dieper ingegaan op de bestaande methanolcluster in Rotterdam. 3.3.1 Vraag en aanbod De methanol derivaten industrie in Rotterdam bestaat uit de productie van MTBE, formaldehyde en dimethylether (DME). Laatstgenoemde wordt toegepast als drijfgas in bijvoorbeeld spuitbussen. De toepassingen van de MTBE en formaldehyde zijn reeds besproken in paragraaf 3.2. In figuur 6 wordt een overzicht gegeven van het lokale methanolverbruik in Rotterdam.
Figuur 6 - methanolvraag Rotterdam (Tazelaar, 2002)
Er zijn geen methanolproductiefaciliteiten in Rotterdam. De enige productiefaciliteit in Nederland is Methanor in Delfzijl met een totale capaciteit van 900.000 ton per jaar (www.methanor.nl , 2002). Alle import van methanol in Nederland gaat via de haven van Rotterdam. Ongeveer 40% van deze methanol import wordt in Rotterdam verbruikt en de rest wordt doorgevoerd naar omringende landen o.a. België en Duitsland. Onderstaande gegevens over het lossen van methanol in Rotterdam zijn verkregen uit de database ‘Business Objects’ van het GHR. MeOH lossen R’dam Massa (kg)
Volume Bulkstof (m3) 1.085.928.624 1.371.122 1.085.845.464 1.371.017 1.348.639.776 1.702.828 1.398.815.352 1.766.181
Naam Stof METHANOL METHANOL METHANOL METHANOL
Jaar Begin Bezoek 1998 1999 2000 2001
Tabel 3 - laden en lossen methanol Rotterdam
In 2001 is er 1.400 kt methanol gelost in Rotterdam. Het huidige methanolcluster verbruikt 586 kton/yr, ofwel ongeveer 40% van de methanolimport volgens bovenstaande gegevens. 21
Een aantal maal per jaar doet de grootste methanoltanker ter wereld ‘The Millennium Explorer’ Rotterdam aan. Het schip is eigendom van ’s werelds grootste methanolproducent Methanex en lost per bezoek aan Rotterdam zo’n 95.000 m3 of circa 75.000 ton. Er worden ook kleinere hoeveelheden gelost in Rotterdam. In onderstaande figuur geeft elke staaf een losactiviteit weer gedurende het jaar 2001. M e O H lo s s e n 2 0 0 1 120000
Volume (m3)
100000 80000 60000 40000 20000 0
Figuur 7 - laden en lossen methanol Rotterdam (x-as = aantal lossingen)
Aan de hand van de 5 pieken in het bovenstaande staafdiagram kan men concluderen dat ongeveer 30% van het totaal geloste methanol in 2001 door Methanex is gelost. Dit illustreert Methanex als grote speler in Rotterdam. In Rotterdam is ook een grote capaciteit voor de opslag van methanol aanwezig. De bedrijven Vopak, Odfjell en Caldic hebben gezamenlijk een opslagcapaciteit van 250.000 m3.
22
3.3.2 De huidige methanolcluster in Rotterdam In Rotterdam wordt methanol geladen, gelost, opgeslagen, doorgevoerd, gedistribueerd en verbruikt in chemische processen. Onderstaande figuur geeft een overzicht van de huidige methanolcluster in Rotterdam.
Figuur 8 - huidige methanolcluster Rotterdam
Het resultaat van de methanolverkenning in dit hoofdstuk is de verkregen basiskennis van de methanolindustrie en markt voor de lezer en het bestaande methanolcluster van Rotterdam, afgebeeld in figuur 8. In het volgende hoofdstuk worden deze huidige methanolactiviteiten in Rotterdam als uitgangspunt genomen bij het bepalen van de ontwerpruimte van de toekomstige methanolcluster.
23
24
4 De ontwerpruimte: toekomstverkenning methanolcluster In dit hoofdstuk wordt de ontwerpruimte van de toekomstige methanolcluster opgesteld middels het uitvoeren van een toekomstverkenning van de methanolindustrie en -markt. De schets van de huidige methanolcluster wordt hier ruwweg ingevuld met nieuwe functies en activiteiten, zoals weergegeven in onderstaande figuur. De blauwe blokken en zwarte pijlen illustreren de huidige methanolcluster, de groene blokken en rode pijlen geven de mogelijkheden voor een toekomstig cluster aan. Zo worden de eerste contouren van de ontwerpruimte zichtbaar. Door de nieuwe functies en activiteiten verder te specificeren, wordt de ontwerpruimte opgesteld. Het uitgangspunt bij het opstellen van de ontwerpruimte is de functional approach, zoals beschreven door Dijkema (1999 en 2001). Met deze aanpak wordt de ontwerpruimte van de toekomstige methanolcluster op functioneel niveau gespecificeerd, zodat er niet te veel in detail getreden dient te worden. Op deze manier kan op een eenvoudige en minder tijdrovende wijze de ontwerpruimte worden vastgesteld. Wanneer we bijvoorbeeld de toekomstige mogelijkheden van lokale methanolproductie verkennen, worden alternatieve grondstoffen geïdentificeerd, maar geen gedetailleerde beschrijvingen van de verschillende units van een methanol productieplant. De onderdelen van de ontwerpruimte worden dus beschouwd als verschillende onderling verbonden black-boxes, wat de complexiteit reduceert in dit onderzoek naar het ontwerpen van een realistisch industrieel methanolcluster. Het is namelijk zo dat in een stadium waar men de invulling van de methanolcluster reeds overeengekomen is, gedetailleerde vraagstukken over ‘moertjes en boutjes’ pas relevant worden. Het ontwikkelen van een realistisch methanolcluster in dit onderzoek is een eerste stap om dat stadium te bereiken. De functionele ‘blokken’ waarmee het onderzoek wordt gestart zijn: methanolproductie, nieuwe derivaten, nieuwe toepassingen en de methanolcluster als geheel.
Figuur 9 – de functionele indeling van de toekomstige methanolcluster
25
Verder worden in dit hoofdstuk nog geen eisen of grenzen aan de ontwerpruimte gesteld, deze worden pas in het volgende hoofdstuk geïnventariseerd. Het betreft hier dus een inventarisatie van de mogelijkheden, zodat de ontwerpruimte opgesteld kan worden. Later in dit onderzoek wordt deze ontwerpruimte aangepast aan de eisen die eraan gesteld worden door verschillende betrokkenen, om een realistisch industrieel methanolcluster te ontwerpen. Maar nu eerst wordt begonnen met het opstellen van de ontwerpruimte. Hiervoor wordt in de volgende paragrafen een toekomstverkenning uitgevoerd voor de vier functionele blokken: methanolproductie, nieuwe derivaten, nieuwe toepassingen en de methanolcluster. Voor elke functioneel blok worden de gevolgen voor de ontwerpruimte gegeven. Bij het opstellen van de ontwerpruimte zijn literatuur en interviews belangrijke informatiebronnen geweest. 4.1 Methanolproductie Aan de basis van de methanolproductie staat synthesegas, een mengsel van kooloxiden en waterstof. Dit synthesegas kan geproduceerd worden uit elke grondstof die kool- en waterstof bevat. Over het algemeen wordt aardgas gebruikt om het benodigde synthesegas te produceren. Het productieproces van methanol, met aardgas als grondstof, kan als volgt beschreven worden: Een mengsel van gas en stoom wordt in een fornuis verwarmd tot 850º C, waarin het omgezet wordt in synthesegas. Onder een druk van 80-100 bar wordt het synthesegas omgezet in een soort methanolwater, dat vervolgens gedestilleerd wordt tot methanol en water. Onderstaande figuur illustreert het beschreven methanol productieproces. Flue gas
Naar branders
CH4
Reformer
H2O (Stoom)
1
Shell
Naar waterstof verbruikers
(Aardgas)
CO + H2 CO2 + H2 (Synthese Gas)
Methanol convertor
H2 (Purge gas)
CH3OH H2O (methanol water)
Figuur 10 - methanol productie proces (www.methanor.nl , 2002)
Methanol
Distillatie
Water
26
4.1.1 Investeringen in productiefaciliteiten De afgelopen jaren heeft zich een belangrijke verschuiving voorgedaan in de methanolmarkt: “Wat vroeger een markt gedreven product was, is een feedstock gedreven product geworden”. Met markt gedreven wordt bedoeld dat er geproduceerd wordt in hoeveelheden die de fluctuerende marktvraag volgden. Kleinschalige lokale productieplants waren in de methanolindustrie gebruikelijk. De laatste jaren is methanol meer een feedstock gedreven product geworden, wat betekent dat de beschikbaarheid van de feedstock, momenteel aardgas, de productie bepaald. De beschikbaarheid van zogenaamd ‘stranded gas’ is de drijfveer achter deze ontwikkeling. Dit gas komt meestal beschikbaar bij de productie van olie waar het aanleggen van pijpleidingen voor de afvoer van het gas riskant en niet praktisch is. Dit gas kan op deze manier niet rendabel gewonnen worden en wordt vaak afgefakkeld. Vandaar ook de benaming ’stranded’ gas. Jaarlijks wordt er 100 miljard kubieke meter gas afgefakkeld (Liebner, 2002). Met deze hoeveelheid aardgas kan jaarlijks 130 Mt methanol worden geproduceerd. Ter vergelijking de wereldwijde methanolvraag bedraagt momenteel 30 Mt per jaar. Door op deze locatie methanolproductie op te zetten, wordt een product verkregen dat eenvoudig vanaf deze afgelegen locaties naar de markt vervoerd kan worden, namelijk per schip. De gevolgen van deze ontwikkeling zijn: - De kleinschalige productie-eenheden maken plaats voor megamethanolplants op de stranded gas locaties. - Het gas is erg goedkoop en in overvloed beschikbaar, zodat lange termijn afspraken gemaakt kunnen worden. De recente ontwikkelingen bij Methanex, wereldleider op het gebied van de methanolproductie en marketing, illustreren het bovenstaande: Methanex heeft in 2001 twee van de drie productie-eenheden in Noord-Amerika stopgezet, welke goed waren voor gezamenlijke een capaciteit van 1 miljoen ton methanol per jaar. Daarentegen heeft Methanex in Chili en Nieuw Zeeland productieplants opgestart met een gezamenlijk capaciteit van 5,5 miljoen ton per jaar. In Trinidad wordt een megamethanolplant gebouwd (2004) met een capaciteit van 1,7 miljoen ton en er zijn plannen om in Australië twee plants te bouwen (2005) die elk jaarlijks 2 miljoen ton methanol gaan produceren. Dit geschetste productieblok van Methanex kan in de toekomst ruim 11 miljoen ton methanol per jaar gaan produceren. Ter vergelijking: de huidige wereldwijde methanol vraag ligt rond de 30 miljoen ton per jaar. Samen met de beschikbaarheid van stranded gas verschaft deze verschuiving richting megamethanolplants zekerheid voor de beschikbaarheid van methanol in de toekomst. In de ontwerpruimte blijft de import van methanol ook in de toekomst aantrekkelijk, vanwege de lange termijn beschikbaarheid van goede kwaliteit methanol.
27
4.1.2 Grondstoffen Synthese gas is dus de belangrijkste grondstof voor de methanolproductie. Momenteel wordt synthese gas hoofdzakelijk uit aardgas geproduceerd, maar er zijn ook alternatieve grondstoffen voor de productie van synthesegas. In dit paragraaf worden dan ook de toekomstige grondstoffen voor de synthesegasproductie geïnventariseerd, waarbij wordt aangenomen dat het productieproces van methanol uit synthesegas in de toekomst onveranderd blijft. In dit onderzoek beschouwen we de volgende grondstoffen: •
Biomassa Door middel van het vergassen van verschillende soorten biomassa kan synthesegas geproduceerd worden. Enkele gegevens zijn: - Beschikbaarheid: De beschikbaarheid van biomassa is theoretisch onuitputbaar, omdat het eenvoudig verbouwd kan worden. Een simpele grassoort kan al gebruikt worden als volwaardige biomassa. De beschikbare landbouwgrond legt hier natuurlijk wel beperkingen aan op. Lokaal kan het verbouwen van biomassa dan ook stuiten op concurrentie van andere landbouwgewassen. - Duurzaamheid: Het gebruiken van biomassa wordt ook gezien als een duurzame toepassing, vanwege de gesloten koolstofkringloop: De door de plant opgenomen CO2 komt bij verbranding weer vrij. Het netto effect van de CO2-uitstoot is hierbij gelijk aan 0. - Technologie: De technologie en kennis voor het vergassen van biomassa is aanwezig, maar vergassing van biomassa tot synthesegas op grote schaal brengt op dit moment nog een grote technologische onzekerheid met zich mee. Ook wordt het reinigen van het synthesegas hier een erg dure stap in het methanolproductieproces.
•
Afval Ook door middel van het vergassen van organisch afval is het mogelijk om synthesegas te produceren. Enkele gegevens zijn: In Duitsland staat de “Seckundarrohstoff-Verwertunszentrum Schwarze Pumpe GmbH”. Dit bedrijf produceert methanol via vergassing van allerlei soorten organisch materiaal. Deze afvalvergassingplant kan jaarlijks 100.000 ton methanol produceren(http://www.svz-gmbh.de , 2003). - Beschikbaarheid: De grondstof voor dit proces is beschikbaar en kost in principe niets. Er worden grote hoeveelheden afval geproduceerd in een welvarend land als Nederland, en eventuele tekorten kunnen via de haven van Rotterdam geïmporteerd worden. - Duurzaamheid: Het duurzame aspect van het toepassing van afval voor de productie van methanol is het reduceren van de afvalberg. - Technologie: Het proces zelf is geavanceerd en duur. Dit komt mede doordat de verschillende soorten afval ingezameld, gescheiden en voorbewerkt moeten worden. Ook hier moet het verkregen synthesegas goed gereinigd worden, om een goede kwaliteit methanol te kunnen produceren. Deze reinigingsstap is bij gebruik van afval complexer en duurder dan bij biomassa. Maar de plant in Duitsland bewijst dat de technologie en kennis er
28
is. Het vergassen van afval op grote schaal is een enorme uitdaging voor de toekomst. •
Fossiele brandstoffen Bovenstaande grondstoffen kunnen ook gebruikt worden in combinatie met fossiele brandstoffen, bijvoorbeeld wanneer alternatieve technologieën nog in ontwikkeling zijn of in tijden van schaarste van alternatieve grondstoffen. Aardgas, olie en kolen komen hiervoor in aanmerking. De mogelijkheid om bij te kunnen springen met fossiele brandstoffen geeft zekerheid over continue methanolproductie. Maar grootschalige methanol productiefaciliteiten uit fossiele brandstoffen in Rotterdam, zullen nooit kunnen concurreren met de stranded gas methanol. In de ontwerpruimte kan de ‘methanolproductie’ worden gespecificeerd in de verschillende mogelijkheden voor grondstofgebruik, namelijk: afval, biomassa en fossiele brandstoffen.
4.2 Nieuwe derivaten In Rotterdam worden verschillende chemische derivaten geproduceerd van methanol. Het aantrekken van nieuwe activiteiten is één van de taken van het Gemeentelijk Havenbedrijf Rotterdam. Ook met betrekking tot methanolderivaten zijn er mogelijkheden tot het aantrekken van nieuwe activiteiten naar Rotterdam. Een actueel onderwerp hierbinnen is de toepassing Methanol To Olefins (MTO). Olefine wordt veel in de chemische industrie gebruikt voor de productie van verschillende soorten plastics. De schaalgrootte van een aangetrokken MTO plant naar Rotterdam zal jaarlijks zo’n 2,4 miljoen ton methanol zijn. Dit zou een verdubbeling betekenen van de huidige methanolvraag in Rotterdam. In de ontwerpruimte kan ‘nieuwe derivaten’ gespecificeerd worden in de toepassing Methanol To Olefins (MTO).
29
4.3 Nieuwe toepassingen In deze paragraaf worden veelbelovende nieuwe toepassingen van methanol geïdentificeerd. Het gaat om de toepassing van methanol als autobrandstof in de brandstofcel en de toepassing van methanol als energieopwekker. Deze twee toepassingen worden het meest genoemd Ook vindt er bij het bedrijfsleven onderzoek naar deze toepassingen plaats. Zo is Statoil een proeftraject gestart om de Statoil kantoorgebouwen in Noorwegen met behulp van energieopwekking uit methanol van elektriciteit en warmte te voorzien. De autofabrikant DaimlerChrysler ontwikkelde reeds al enkele prototypes van methanol aangedreven personenauto’s. Ook denken zij met verschillende partijen na over vraagstukken als pompstations en infrastructuur. 4.3.1 De brandstofcel: Methanol als autobrandstof Methanol wordt reeds toegepast als autobrandstof door het bij te mengen in benzine. Methanol is geschikt voor deze bijmenging, omdat het geen zwavel bevat en een hoog octaangehalte heeft. Daarentegen is het wel corrosief en lost het op in water. EU regelgeving staat 3% bijmenging toe (Haugen, 2002). Een nieuwe toepassing van methanol als autobrandstof is de toepassing ervan in de brandstofcel. Deze toepassing is een grote potentiële methanolmarkt die omvangrijker is dan markt van bijmenging. Toegepast in de brandstofcel kan methanol dienen als: • waterstofcarrier; Een reformer haalt de waterstof uit de methanol. Het verkregen waterstof dient als brandstof voor de brandstofcel. • brandstof; Methanol dient als brandstof in een zogenaamde ‘direct methanol fuel cell’. 4.3.2 Methanol en energieopwekking Methanol kan op twee manieren worden toegepast voor het opwekken van energie. De eerste toepassing wordt momenteel door Statoil getest, in samenwerking met ABB en een Noorse netwerkbeheerder en huisvestingorganisatie. Methanol fungeert in deze toepassing als brandstof in microturbines. Deze turbines kunnen gebouwen voorzien van elektriciteit, warmte, warm water en koeling. Voor deze toepassing ziet Statoil mogelijkheden om gebieden zonder gas netwerk van energie te voorzien. Ook lokale piekspanningen kunnen met deze toepassing worden opgevangen. Statoil heeft ook gekeken naar grote MW turbines voor centrale energieopwekking, maar heeft ervoor gekozen de toepassing eerst op kleine schaal te introduceren. Onzekerheden waren hier te groot en onder andere de leveringszekerheid van de opgewekte energie kon daardoor niet gegarandeerd worden.
30
De tweede toepassing zijn de zogenaamde powerpacks. Powerpacks zijn micro brandstofcellen, die toegepast kunnen worden in mobiele telefoons, laptops en allerlei andere apparaten die stroom verbruiken. De Nederlandse Fuel Cell producent Nedstack produceert powerpacks met een vermogen van 100 – 150 watt. Ter vergelijking: Een koffiezetapparaat verbruikt 1000 watt aan vermogen. De powerpack is ontwikkeld en wordt gebruikt voor militaire doeleinden. Informatie over toekomstige ontwikkelingen en prestaties zijn daarom moeilijk te verkrijgen. Deze toepassing wordt daarom niet als nieuwe toepassing in de ontwerpruimte gespecificeerd. In de ontwerpruimte kunnen de ‘nieuwe toepassingen’ gespecificeerd worden in: • de toepassing van de brandstofcel in de transportsector • de toepassing van methanol als lokale energieopwekker
4.4 Methanolcluster Reeds eerder is opgemerkt dat de import van methanol in Rotterdam zal blijven bestaan. De beschreven ontwikkelingen van de megamethanolplants verzekeren de toekomstige beschikbaarheid van goedkope, goede kwaliteit en grote hoeveelheden methanol. Daarnaast zal ook de huidige methanol derivatenindustrie van Rotterdam blijven bestaan. Deze industrie zal streven naar groei en uitbreiding van de capaciteit in de toekomst. Import en de bestaande derivaten industrie hoeven niet verder gespecificeerd te worden in de ontwerpruimte. Wel wordt aangegeven dat ook hier toekomstige ontwikkelingen een rol spelen. Import en de bestaande derivatenindustrie spelen ook een rol in de toekomstige methanolcluster: • Import: grote beschikbaarheid van goedkope en goede kwaliteit methanol • Derivatenindustrie: groei / uitbreiding capaciteit
31
4.5 Opstellen ontwerpruimte In de onderstaande figuur zijn de bevindingen uit de toekomstverkenning in het huidige methanolcluster van Rotterdam geschetst en wordt de functionele indeling van de ontwerpruimte verder zichtbaar.
Figuur 11 – de verder gespecificeerde functionele indeling van de toekomstige methanolcluster Rotterdam
Nu kan begonnen worden met het betrekken van verschillende partijen bij de bovenstaande functionele indeling van de ontwerpruimte. Het doel hiervan is om de eisen die betrokken partijen hieraan stellen, te inventariseren. Uiteindelijk zullen we deze eisen toetsen aan de bovenstaande, functioneel ingedeelde, ontwerpruimte. Op deze manier wordt de ontwerpruimte verder gespecificeerd in samenwerking met de betrokken partijen en is het ontwerpen van een industrieel methanolcluster begonnen. De volgende twee hoofdstukken staan in het kader van het inventariseren van de eisen.
32
5 Inventariseren van eisen In dit hoofdstuk worden de eisen die door verschillende betrokkenen aan de ontwerpruimte worden gesteld, geïnventariseerd. Deze eisen worden, middels de in hoofdstuk 2 beschreven ontwerpmethodiek, gebruikt bij het ontwerpen van een realistisch industrieel methanolcluster in Rotterdam. Allereerst worden de technieken besproken die gebruikt kunnen worden bij het inventariseren van de eisen. Vervolgens wordt de inventarisatie middels verschillende technieken uitgevoerd in hoofdstuk 5 en 6. Tenslotte worden de resultaten van de inventarisatie opgenomen in het plan van eisen in paragraaf 6.3. 5.1 Technieken Voor het ontdekken van eisen zijn verschillende technieken te gebruiken (Robertson, 2000). De technieken worden vergeleken met het gebruiken van een visnet, waarbij het net wordt uitgegooid en binnengehaald vol met vissen. De technieken die men in dit onderzoek heeft gebruikt, zijn: • • • • •
Abstraction: het maken van waardevolle generalisaties uit bijvoorbeeld uitspraken en data modellen. Apprenticing, ook wel de techniek van de leermeester genoemd: verdieping in de betrokken speler biedt uitkomst voor het ontdekken van eisen, wanneer de betrokkene weinig tijd heeft om te participeren in het proces. Hergebruik van eisen: het gebruiken van reeds gedefinieerde eisen uit bijvoorbeeld literatuur. Interviewen: het afleiden van eisen uit gesprekken met betrokkenen. Workshop: het gezamenlijk genereren en bediscussiëren van ideeën en standpunten in een bijeenkomst met de betrokken partijen.
In de volgende paragrafen wordt begonnen met het inventariseren van de eisen. Voor het verkennen van de ontwerpruimte zijn verschillende gesprekken gevoerd en is literatuur gebruikt. Deze bronnen worden ook gebruikt voor het afleiden van eisen in dit hoofdstuk. Daarnaast is er een workshop georganiseerd met verschillende betrokken voor het inventariseren van eisen. In deze workshop zijn de ideeën over de methanolcluster in Rotterdam gepresenteerd en er is vervolgens met de deelnemers over gediscussieerd. Het gebruik van de inventarisatietechnieken vindt niet geheel afzonderlijk van elkaar plaats. Vooral het maken van bruikbare generalisaties (abstraction) en het verdiepen in de betrokkenen (apprenticing) is verweven met de andere technieken. Daarom wordt de inventarisatie ingedeeld in interviews, hergebruik van eisen en de workshop. De eerste twee worden in dit hoofdstuk uitgewerkt en laatstgenoemde in hoofdstuk 6.
33
5.2 Interviews In het onderzoek zijn gesprekken gevoerd met verschillende partijen. Deze partijen zijn benaderd vanwege hun expertise van methanol of aanverwante onderwerpen of vanwege hun relevante belangen bij dit onderzoek. Het doel van deze gesprekken was het verkennen van de ontwerpruimte van de industriële methanolcluster in Rotterdam. Daarnaast bieden sommige gesprekken aanknopingspunten voor het afleiden van eisen in dit hoofdstuk. De eerder geïntroduceerde functionele indeling van de ontwerpruimte wordt ook bij de inventarisatie van eisen gehanteerd, namelijk: methanolproductie, nieuwe derivaten, nieuwe toepassingen en de methanolcluster. Methanolproductie Methanolproductie is technisch pas mogelijk in 2013 (uitkomst BIG FIT).
Productie van methanol uit biomassa moet rendabel zijn om ongewenste effecten van subsidies te voorkomen. Methanolproductie vereist een goede kwaliteit syngas
Nieuwe derivaten
Nieuwe toepassingen
Het vervoeren van hout is duur en niet praktisch, daarom dient er voldoende, goedkoop hout aanwezig te zijn voor eventuele meubelindustrie. Lange termijn garantie van methanol aanvoer voor MTO is vereist.
De toepassing van methanol als brandstof is bruibaar daar waar geen gas infrastructuur aanwezig is.
De methanolcluster moet zekerheid geven over returns
Methanolcluster
Het kunnen gebruiken van de huidige infrastructuur bevordert de kansen voor methanol als brandstof.
De methanolcluster moet niet dichtgetimmerd zijn voor andere scenario’s, zoals waterstof.
De tijd dringt voor methanol als transitiebrandstof; investeringen worden hierdoor onaantrekkelijk. Snelle doorbraak van MFC is hier gewenst.
Justificatie van mega methanolproductie vereist een minimale vraag (import) van 1 miljoen ton per jaar in de methanolcluster. Dit is vereist voor de lange termijn beschikbaarheid van methanol in een niet zelfvoorzienend methanolcluster
Afval als grondstof voor de methanolproductie lijkt kansrijker als het op ‘probleemoplossende schaal’ worden toegepast.
Tabel 4 - inventarisatie van eisen uit gesprekken en interviews
34
5.3 Hergebruik van eisen Dit onderzoek wordt uitgevoerd in samenwerking met het Gemeentelijk Havenbedrijf Rotterdam. Als opdrachtgever stelt het GHR eisen aan de ontwerpruimte, welke gerelateerd zijn aan de missie van het GHR. Daarnaast stelt de gehanteerde definiëring van industriële clusters ook eisen aan de ontwerpruimte en het ontwerpen van een realistisch industrieel methanolcluster in Rotterdam. 5.3.1 Gemeentelijk Havenbedrijf Rotterdam De missie van het havenbedrijf wordt in het bedrijfsplan (GHR 2001) aangeduid als het versterken van het Rotterdamse haven- en industriecomplex in Europees perspectief, nu en op de lange termijn. Bij het ontwerpen zal deze missie altijd in het achterhoofd gehouden worden, zodat het belang van het GHR gewaarborgd blijft. De volgende ‘ongoing’ eis kan hieruit afgeleid worden: “De gerealiseerde methanolcluster of onderdelen ervan moeten bijdragen aan de missie van het Gemeentelijk Havenbedrijf Rotterdam”. 5.3.2 Definiëring industriële clusters Hetzelfde geldt voor definiëring van industriële clusters in dit onderzoek. Bij het ontwerpen van de methanolcluster moeten we deze definiëring ook in het achterhoofd houden. Deze definitie is: een groep aaneengesloten activiteiten die een bepaalde meerwaarde creëren door en voor de participerende partijen in de methanolcluster. Deze definitie van industriële clusters kan ook als zogenaamde ‘ongoing’ eis fungeren. Wanneer het realistisch ontwerp van de methanolcluster verkregen is, kan met de bovenstaande eisen ook gecontroleerd worden of het ontwerp aan de missie van het GHR en de definiëring van industriële clusters voldoet. We hebben in dit hoofdstuk een aantal eisen geïdentificeerd, voornamelijk uit interviews en gesprekken met betrokkenen. Vervolgens is in het onderzoek een workshop georganiseerd waarmee het inventariseren van eisen gecomplementeerd wordt. De uitvoering en resultaten van deze workshop worden in het volgende hoofdstuk besproken. Aan het eind van dat hoofdstuk zullen alle bevindingen over het inventariseren van eisen samengevat worden, zoals ook de resultaten uit dit hoofdstuk.
35
36
6 Workshop: (on)mogelijkheden van een methanolcluster in Rotterdam Voor het inventariseren van de eisen is een workshop georganiseerd, waarin verschillende partijen hun visies kunnen geven over de ideeën van de toekomstige methanolcluster in Rotterdam. Deze visies van betrokken partijen over de ontwerpruimte zijn waardevol voor het inventarisatieproces van eisen, waar we in dit deel van het onderzoek mee bezig zijn. Naast het ontdekken van nieuwe eisen kunnen ook reeds geïnventariseerde eisen in de workshop worden weerlegd of juist onderstreept. 6.1 Achtergrond workshop Allereerst wordt de achtergrond van de workshop besproken. Hier wordt ingegaan op de doelstellingen van de workshop, de selectie van de deelnemers en de voorbereiding en opzet. 6.1.1 Doelstellingen De doelen van de workshop zijn: • Het ontdekken en inventariseren van eisen die door betrokkenen aan de methanolcluster worden gesteld. • Het onderstrepen en aanpassen van reeds geïdentificeerde eisen, zodat een volledig overzicht van de inventarisatie gepresenteerd kan worden. 6.1.2 Deelnemers Er zijn verschillende partijen uitgenodigd voor deze workshop. De deelnemers zijn geselecteerd op basis van hun kennis over de vier functionele blokken van de ontwerpruimte: methanolproductie, nieuwe derivaten, nieuwe toepassingen en de methanolcluster. Ook zijn deelnemers geselecteerd met een belangrijke visie over het proces. Er is getracht een groep bijeen te brengen, waarvan de kennis gelijkmatig verdeeld is over de bovengenoemde aspecten. Organisaties Methanor
Deelnemers Marketing Manager
Eon services
Business Development Manager
Univar
Business Development Manager
Novem
Vertegenwoordiger van het transitiemanagement programma van EZ. Adviseur Unitmanager Industriële Ontwikkeling (IO)
DCMR GHR GHR GHR
Business Development Manager Projectleider (IO)
Selectie Enige methanolproducent van Nederland: inbreng over methanolproductie, nieuwe derivaten en toepassingen van methanol. Projectontwikkeling en innovatie in de energieproductie en levering: inbreng over energieopwekking uit methanol als nieuwe toepassing en integratie van methanol- en energieproductie. Univar distribueert chemicaliën wereldwijd. Inbreng over distributievraagstukken voor methanolcluster en nieuwe toepassingen (kwaliteit MeOH). Inbreng over rol, toekomstige doelstellingen en beleid van overheid.
Inbreng over vergunningverlening. IO stelt zich tot doel het versterken en vernieuwen van de industriële cluster in de Rotterdamse haven. Inbreng over het proces en de methanolcluster in relatie tot de haven van Rotterdam. Aantrekken van nieuwe industrieën naar de haven van Rotterdam. Inbreng over nieuwe derivaten en toepassingen. Expert op het gebied van biomassaprojecten. Inbreng over methanolproductie.
Tabel 5 - selectie deelnemers workshop
37
Tevens heeft er een gesprek plaatsgevonden met Shell Global Solutions in het kader van de workshop. Er is gesproken met de projectleider Biofuels van het Shell Research and Technology Centre Amsterdam (SRTCA). De verwachte inbreng voor de selectie van deze deelnemer is alsnog met geel aangegeven in onderstaande figuur. Met de verdeling van kennis en inbreng zoals gepresenteerd in de figuur hieronder wordt aangenomen dat op basis van de selectie van deelnemers de inventarisatie van eisen zo volledig mogelijk zal zijn. Methanolproductie Nieuwe derivaten Nieuwe toepassingen Methanolcluster Proces Figuur 12 – overzicht van inbreng en kennis deelnemers
6.1.3 Voorbereiding en opzet Voor een goede voorbereiding van een bijeenkomst kan men zich beperken tot het beantwoorden van twee belangrijke vragen (de Vreede, 2002): 1. Wat is het doel van de bijeenkomst? 2. Hoe kan dat doel bereikt worden? Deze vragen lijken voor de hand liggend, maar het beantwoorden ervan is essentieel voor een goede workshop. Het doel van de workshop is reeds geïdentificeerd, namelijk het ontdekken en inventariseren van eisen die door de betrokkenen aan de methanolcluster worden gesteld. Ook richt men de aandacht op het onderstrepen en aanpassen van reeds geïdentificeerde eisen. Maar hoe kan het doel van de workshop bereikt worden? Er zijn verschillende technieken te gebruiken voor verschillende doelen van bijeenkomsten (Briggs, 2001). Om een gerichte discussie te houden over de ideeën van de methanolcluster, waarin de deelnemers hun visie duidelijk kunnen maken, is gezocht naar een geschikte aanpak of techniek. De gekozen techniek is gebaseerd op de zogenaamde Strawpoll, het afnemen van een stemming. Deze techniek wordt gebruikt bij het evalueren van concepten en voor het bepalen van punten van overeenkomst en conflict. Voor het gebruik van de Strawpoll wordt een stemmingsmethode gekozen voor de te evalueren concepten. De deelnemers wordt uitgelegd hoe ze kunnen stemmen op de verschillende concepten. Na een individuele stemmingsronde worden de resultaten gebundeld en gepresenteerd. De resultaten vormen het startpunt van de discussie in de bijeenkomst. (Briggs, 2001). De stemmingsmethode van de workshop in dit onderzoek bestaat uit een elftal stellingen, die betrekking hebben op de ideeën over de methanolcluster. Op elke stelling wordt individueel gereageerd door de deelnemers, middels het selecteren van multiple-choice antwoorden. De resultaten van de stemmingsronde worden gebundeld en gepresenteerd. Zo vormt elke stelling een startschot voor discussie. Voordat de deelnemers aan het beantwoorden van de stellingen beginnen, is eerst een korte presentatie gegeven over de ideeën van de toekomstige methanolcluster in Rotterdam. De deelnemers hebben reeds vooraf aan de workshop een 38
beschrijving van deze ideeën en de agenda van de workshop toegestuurd gekregen. Ook de deelnemers dienen goed voorbereid te worden op de bijeenkomst, zodat doel en agenda van de meeting duidelijk zijn en deelnemers weten wat er van ze verwacht wordt (Matson, 1996). In de volgende paragrafen worden de uitkomsten van de stellingen en daaropvolgende discussies beschreven. Beide zijn bronnen voor het afleiden van eisen. De eisen die aan het clusterontwerp worden gesteld, worden apart geïdentificeerd van de eisen over het ontwikkelingsproces. Het inventariseren van eisen wordt in paragraaf 6.8 voltooid door de bevindingen samen te vatten.
39
6.2 Nieuwe toepassingen: brandstofcel en brandstoffen van de toekomst De toepassing van de brandstofcel in de transportsector is een onderdeel van de ontwerpruimte. De volgende stellingen hebben een discussie geïnitieerd over de introductie van de brandstofcel in de transportsector en brandstoffen van de toekomst met betrekking tot de methanolcluster. Stelling 1: In 2020 wordt de fuel cell toegepast in de transportsector op een schaal van: a. < 1 % b. 1 % – 5 % c. 5 % - 10 % a d. > 10 %
b
c
d
Stelling 2: Voor welke van de twee scenario’s ziet u een belangrijke rol voor de haven van Rotterdam weggelegd? a. Geen van beide b. FCV a b c d c. Biofuel Directive d. Beide De toepassing van de brandstofcel in 2020 in de transportsector wordt op maximaal 5% geschat. Deze lage inschatting wordt deels bevestigd in de antwoorden op stelling 2: de toekomstige rol van Rotterdam voor de brandstofcel. Daarnaast ziet men over het algemeen wel een rol voor de haven van Rotterdam weggelegd met betrekking tot de Biofuel Directive. Met deze richtlijn wil de EU het aandeel van biobrandstoffen in de transportsector vergroten. De richtlijn stelt een aandeel van 20% voor in 2020 en is nog in de fase van behandeling. De discussie in de workshop richtte zich vervolgens op de spelers die het succes van de brandstofcel in de transportsector kunnen bepalen.
40
6.2.1 Wie bepaalt het succes van de brandstofcel in de transportsector De lage inschatting van de introductie van de brandstofcel in de transportsector wordt vooral toegeschreven aan de (tegenstrijdige) belangen van de oliemaatschappijen en de Europese Unie: 1. De introductie van de brandstofcel is verweven met grote belangen van de oliemaatschappijen, namelijk: • Het behouden van hun marktaandeel op de brandstoffenmarkt • Grote investeringen in de huidige productieprocessen, organisatie en infrastructuur • Indien mogelijk nieuwe investeringen vermijden. Bovengenoemde belangen beïnvloeden de introductie van de brandstofcel: De oliemaatschappijen zullen de ontwikkelingen van brandstofcellen nauwlettend volgen, net als andere alternatieven voor de toekomstige brandstof- en energiemarkt. Uiteindelijk zullen ze kiezen voor de alternatieven die het best bij hun belangen aansluiten. De vraag of deze keuze al is gemaakt wordt beantwoord tijdens een bezoek aan een Research and Technology Centre van een grote oliemaatschappij. Hier wordt bevestigd dat het onderzoek naar schone biodiesels prioriteit heeft. Maar er wordt ook aangegeven dat er momenteel nog teveel onzekerheden zijn om grote investeringen te gaan doen, zoals het op grote schaal verwerken van biomassa tot brandstof in verschillende opzichten. Onzekerheden over de technische haalbaarheid en rendabiliteit worden hier genoemd, maar ook onzekerheden op het gebied van de beschikbaarheid van nieuwe grondstoffen als biomassa en de mogelijke gevolgen voor het milieu spelen een belangrijke rol. De oliemaatschappijen wordt gezien als de sleutelfiguur in toekomstige energievraagstukken zoals brandstof. Enerzijds zijn ze in de positie om ontwikkelingen tegen te houden en anderzijds hebben zij de geschikte middelen voor onderzoek en verandering. Deze leidende rol wordt hen ook toebedeeld door de autofabrikanten, welke hun investeringen deels baseren op het beleid en keuzes van de oliemaatschappijen. Hier stuitten we op een wederzijdse afhankelijkheid tussen de oliemaatschappijen en autofabrikanten: er wordt geen auto verkocht zonder dat er brandstof voor beschikbaar is en andersom. De oliemaatschappijen zijn dus een partij met een blokkademacht met betrekking tot de introductie van de brandstofcel in de transportsector, in het algemeen en als onderdeel van de methanolcluster. Dit is dan ook de argumentatie voor de lage inschatting van de introductie van de brandstofcel in de transportsector.
41
2. De Europese Unie stelt in zijn beleid ook prioriteit aan de introductie van biobrandstoffen. In de workshop wordt vermeld dat de EU sterke incentives heeft voor de productie van biodiesel in de EU, namelijk: •
De Biofuel Directive: Voorstel van de EU om in 2020 20% van de traditionele brandstoffen vervangen te hebben voor alternatieve brandstoffen.
•
Het verbouwen van gewassen voor de benodigde biobrandstoffen kan een probleem van de EU oplossen, namelijk de zwaar gesubsidieerde landbouw in Europa. De steeds groter wordende efficiëntie in de landbouwsector maakt de concurrentie steeds groter. Subsidies moeten nu redding bieden.
•
Ook wordt de EU minder afhankelijk van derden, wanneer een biobrandstoffen productie, “made in the EU”, op gang komt. Wel wordt er gewezen op ongewenste milieueffecten van een groeiende biomassamarkt. In Brazilië zijn een hoop boeren biomassa produceren, omdat de overheid dat stimuleerde middels subsidieregelingen. Hierdoor nam de productie van andere gewassen en voedsel af en de biomassaproductie resulteerde in grote hoeveelheden ongeschikt biomassaafval. Het verbranden van dit afval brengt een grote vervuiling met zich mee, waarmee alle geboekte milieuwinst teniet wordt gedaan.
De Europese Commissie heeft in een zogenaamd Groenboek een groot energiedebat over de continuïteit van de energievoorziening gelanceerd. Daarin wordt vermeld dat de EU toezegging wil van de lidstaten voor de ambitieuze biofuel directive, fiscale maatregelen het prijsverschil tussen biobrandstoffen en de concurrentie dienen te verkleinen, oliemaatschappijen zouden (vrijwillig) de distributie van biobrandstoffen op grote schaal moeten vergemakkelijken en het onderzoek op het gebied van biobrandstoffen moet worden uitgebreid. Onderwerp van discussie in het gelanceerde debat met betrekking tot biobrandstoffen zijn onder andere het integreren van de maatregelen met het gemeenschappelijk landbouwbeleid, energiegewassen als oplossing voor de welvaart van boeren in sommige regio’s en de ongewenste neveneffecten van het verbouwen van energiegewassen (o.a. vervuiling, beschikbare grond). Verder leidt het groenboek tot een drievoudige constatering (EU, 2001): 1. Europa wordt steeds meer afhankelijk van externe energiebronnen. 2. Aanbodzijde is nauwelijks te beïnvloeden door de EU. Optreden EU moet zich hoofdzakelijk beperken tot de vraagzijde, met voornamelijk energiebezuiniging in gebouwen en op vervoersgebied; efficiëntie. 3. De EU is momenteel niet in staat bij te dragen aan het oplossen van de klimaatverandering op lange termijn en de te Kyoto aangegane verbintenissen na te komen. In het groenboek en de bespreking van het daaropvolgende debat, zijn de discussiepunten van de workshop terug te vinden: over de toekomst van biobrandstoffen wordt geen echt standpunt vermeld, maar wel zijn de in de workshop genoemde incentives van de EU voor de introductie van biobrandstoffen terug te vinden in het Groenboek en het debat, zoals de olie afhankelijkheid.
42
Over de introductie van de brandstofcel in de transportsector wordt in het Groenboek wel opgemerkt dat brandstofcellen kunnen bijdragen aan het terugdringen van de vraag naar brandstoffen middels efficiëntieverbetering. Optreden aan de vraagzijde dus, maar er wordt geen standpunt ingenomen over de toekomst van brandstofcellen in de transportsector. De toepassing van brandstofcellen in de transportsector is in het debat (nog) niet aan de orde gekomen. De introductie van de brandstofcel is (nog) geen groot onderwerp van discussie binnen de EU. Hiermee wordt ook de lage inschatting van de introductie van de brandstofcel beargumenteerd. 6.2.2 Bevindingen en geïnventariseerde eisen In de discussie over de introductie van brandstofcellen in de transportsector is duidelijk geworden dat de oliemaatschappijen en de Europese Unie belangrijke spelers zijn bij het doorbreken van deze toepassing. De oliemaatschappijen zullen de introductie van de brandstofcellen in de transportsector frustreren en tegenhouden. Het is daarom van belang deze partij bij de ontwikkeling van de methanolcluster te betrekken, zodat voorkomen kan worden dat deze blokkademacht gebruikt wordt. Daarnaast wordt aangegeven dat de beleidsrichting van de EU ook een rol speelt bij het inschatten van de introductie van deze toepassing. De huidige beleidsplannen leveren geen actieve bijdrage aan de introductie van brandstofcellen. Dit wordt in de discussie vermeld en is ook terug te vinden in beleidsstukken van de EU, zoals ‘het groenboek’. Op deze wijze is de EU geen speler met een specifieke blokkade macht, maar meer een speler die ontwikkelingen zou kunnen versnellen. Wanneer de introductie van brandstofcellen in de transportsector bijdragen aan beleidsthema’s van de EU, kan de prioriteit ervan bij de EU toenemen. Het gaat hier om de biofuel directive en het bevorderen van efficiëntie in de transportsector. Deze thema’s kunnen dan ook worden opgenomen als eis aan de ontwerpruimte. Eisen clusterontwerp MFCV dient een bijdrage te leveren aan de biofuel directive. MFCV dient een bijdrage te leveren aan efficiëntieverbetering in de transportsector.
Bevindingen Oliemaatschappijen hebben blokkademacht en reden deze te gebruiken met betrekking tot de introductie van de brandstofcel in de transportsector. Huidige prioriteiten EU-beleid zal de introductie van de brandstofcel in de transportsector niet aanwijsbaar versnellen.
Tabel 6 – Eisen en bevindingen stelling 1 en 2
43
6.3 Methanolproductie in Rotterdam Synthesegas staat aan de basis van de methanolproductie. Een productiefaciliteit in Rotterdam zal van waarde zijn voor de methanolcluster, aangezien de methanolcluster dan in bepaalde mate zelfvoorzienend kan zijn en men niet afhankelijk is van leveranciers en import. Wanneer het synthese gas op een duurzame manier geproduceerd wordt, kan van het zogenaamde groene synthesegas methanol gemaakt worden, wat het duurzaamheidkarakter van de methanolcluster verhoogt. Groene methanolproductie is ook één van de aandachtspunten waarmee het Gemeentelijk Havenbedrijf Rotterdam met de methanolcluster bij wil dragen aan de missie die het zichzelf stelt. Stelling 3: Biomassa (hout) moet niet gebruikt worden voor de productie van groen synthese gas; er zijn betere toepassingen. a. oneens b. oneens, maar er zijn ook andere kansrijke toepassingen a b c d c. eens, maar er zijn geen betere toepassingen d. eens Stelling 4: In 2020 wordt in Rotterdam op Maasvlakte 2 op grote schaal biomassakool mengsels vergast om elektriciteit en synthese gas te produceren (antwoorden op kansschaal 0-100). a. 0-10 b. 10-50 a b c d c. 50-90 d. 90-100 Over de toepassing van biomassa voor de productie van groen synthesegas zijn de meningen enigszins verdeeld: Over het algemeen vindt men dat biomassa gebruikt moet worden voor de productie van groen synthesegas, maar men vindt dat er ook andere kansrijke toepassingen zijn. Anderzijds vindt men dat er betere toepassingen zijn voor het toepassen van biomassa. In navolging van stelling 3 wordt de kans dat in 2020 op grote schaal biomassakool mengsels worden vergast voor de productie van elektriciteit en synthesegas dan ook niet hoog ingeschat. In de workshop zijn de volgende discussiepunten met betrekking tot het toepassen van biomassa voor de productie van groen synthesegas aan bod gekomen. 6.3.1 Kwantitatieve en kwalitatieve lange termijn beschikbaarheid biomassa Er wordt gesteld dat een lange termijn verzekerde beschikbaarheid van biomassa een vereiste is, voordat er serieuze plannen gemaakt kunnen worden. Voor het verbouwen van biomassa dient er voldoende land beschikbaar te zijn. De biomassa zou in Nederland verbouwd of geïmporteerd kunnen worden. Er worden ook alternatieven genoemd om tekorten in deze kwantitatieve lange termijn beschikbaarheid van biomassa op te kunnen vangen met alternatieven. Ten eerste wordt vermeld dat de mogelijkheid om afval te gebruiken voor de productie van synthesegas ook beschouwd moet worden. Het vergassen van afval wordt gezien als een nuttige toepassing. Het verkregen synthesegas kan ook hier worden aangeduid als groen, vanwege het verminderen van de afvalberg. Verschillende soorten afval zijn in Rotterdam te verkrijgen, maar moeten wel 44
toereikend in hoeveelheid en kwaliteit zijn. Ook hier kunnen afvalimporten eventuele tekorten aanvullen. Het gebruiken van afval voor de synthesegasproductie wordt in de workshop als kansrijk alternatief naar voren gebracht wat perspectieven biedt voor experimenten, omdat het afval eenvoudig in Rotterdam te verkrijgen is en op een nuttige bijgedragen wordt aan de afvalproblematiek. Daarnaast kunnen ook fossiele brandstoffen gebruikt worden voor de synthesegasproductie, zoals kolen, aardolie en aardgas. De aanvoer van beide is geen probleem in de haven van Rotterdam. In duurzaamheidopzicht is het gebruiken van fossiele brandstoffen minder gewenst. Een flexibel systeem wat het gebruik van verschillende grondstoffen mogelijk maakt, kan de onzekerheid rondom lange termijn beschikbaarheid van biomassa verkleinen. Het inzetten van afval voor de productie van groene methanol wordt gezien als een volwaardig alternatief naast het gebruik van biomassa. Het combineren van beide komt de lange termijn beschikbaarheid van grondstoffen voor de groene methanolproductie ten goede. In slechte tijden kunnen fossiele brandstoffen redding bieden, maar de inzet dient groene methanolproductie te zijn. Naast de beschikbaarheid van grondstoffen, is ook de kwaliteit van het geproduceerde synthesegas erg belangrijk. Voor het verkrijgen van de juiste kwaliteit synthesegas is een gasreiniging stap nodig, welke verschilt in investering en technologische onzekerheid per grondstof. Beide nemen toe in de volgorde aardgas, biomassa, afval. 6.3.2 Noodzaak van groene methanolproductie Er wordt vermeld dat er jaarlijks zo’n 80 miljard kubieke meter gas afgefakkeld wordt. In de literatuur wordt over 100 miljard kubieke meter gas gesproken (Liebner, 2002). Met deze hoeveelheid aardgas kan jaarlijks 130 Mt methanol worden geproduceerd. Ter vergelijking de wereldwijde methanolvraag bedraagt momenteel 30 Mt per jaar. Er is al eerder aangegeven dat het gas erg goedkoop is. De methanolproducenten ervaren op dit vlak dus geen noodzaak voor groene methanolproductie. Ook wordt vermeld dat het gebruik van biomassa de huidige biomassamarkt kan verstoren, wanneer het aanbod van biomassa achter blijft op de vraag. Het is niet wenselijk dat bijvoorbeeld de papierindustrie ten nadele wordt beïnvloed door stijgende prijzen op de biomassamarkt als gevolg van nieuwe toepassingen van de methanolcluster. Dit is een reden voor partijen om het gebruik van biomassa uit te stellen of te vermijden en ondermijnd de noodzaak voor groene methanolproductie. 6.3.3 Andere toepassing methanolproductie Er is gesproken over de kansen van de combinatie van elektriciteit- en synthesegasproductie. Het idee is dat bij weinig vraag naar elektriciteit er overgeschakeld kan worden op methanolproductie van het synthesegas. In tegenstelling tot synthesegas is methanol gemakkelijk op te slaan, want het is een vloeistof. De methanol kan verhandeld, maar ook gebruikt worden voor
45
elektriciteitsproductie tijdens piekuren. Dit is technisch mogelijk door gebruik te maken van methanolturbines. De toepassing komt dus van pas bij het opvangen van piekuren met behulp van de elektriciteitsproductie uit methanol en bij het in bedrijf kunnen blijven tijdens daluren door over te schakelen op methanolproductie. Zodoende wordt een stabiel elektriciteitsproductieproces verkregen. De kans dat in 2020 deze toepassing in Rotterdam zal bestaan, wordt in stelling vier erg laag ingeschat. Er wordt onder andere gesproken over de schaalgrootte van de methanolproductie, welke niet constant en voldoende. We zullen ons in dit onderzoek richten op methanolproductie waarmee de vraag van de methanolcluster voorzien kan worden. Bovenstaande toepassing kan hierin maar kleine bijdrage leveren, welke ook niet constant is. Deze toepassing wordt dan ook niet verder beschouwd in het onderzoek. 6.3.4 Bevindingen en geïnventariseerde eisen Met betrekking tot de discussie over de groene methanolproductie van de methanolcluster zijn de volgende bevindingen gedaan. Allereerst wordt er een eis gesteld aan de beschikbaarheid van grondstoffen voor groene methanolproductie in Rotterdam. Er dient voldoende land beschikbaar te zijn in Nederland of elders waar biomassa verbouwt kan worden voor het gebruik in de methanolcluster. Voor de productie van groen synthesegas uit afval dient het afvalaanbod toereikend genoeg te zijn. Wanneer in de methanolcluster het gebruik van verschillende grondstoffen mogelijk is voor de groene methanolproductie, wordt er meer zekerheid verkrijgen over de lange termijn beschikbaarheid van grondstoffen voor groene methanolproductie. Maar er wordt ook een kanttekening geplaatst bij de beschikbaarheid van biomassa. Het wordt als ongewenst ervaren dat de huidige biomassamarkt verstoord wordt door het gebruik van biomassa in de methanolcluster. Als voorbeeld wordt de papierindustrie gegeven. Shell geeft aan nooit te willen concurreren met andere gewassen, zoals voedsel, katoen, papier, etc. Uit de discussie over de productie van synthesegas in Rotterdam zijn de volgende eisen en bevindingen afgeleid: Eisen clusterontwerp Flexibel systeem van grondstoffen moet lange termijn beschikbaarheid voor groene methanolproductie verzekeren: - Er moet voldoende land in Nederland beschikbaar zijn voor het verbouwen van biomassa, of - Er moet voldoende land elders beschikbaar zijn voor het verbouwen van biomassa. - Afvalaanbod Rotterdam moet toereikend zijn. Het geproduceerde groene synthesegas moet gereinigd kunnen worden met betrekking tot de benodigde kwaliteit. Hierbij spelen investeringen en technologische onzekerheid een rol.
Bevindingen De noodzaak voor groene methanolproductie wordt niet ervaren door methanolproducenten, vanwege de lange termijn beschikbaarheid van goedkoop gas.
Verstoring biomassamarkt door het gebruik ervan in de methanolcluster wordt als ongewenst ervaren. Dit is een reden voor partijen om het gebruik van biomassa uit te stellen of te vermijden en ondermijnd de noodzaak voor groene methanolproductie. Synthesegas productie uit afval biedt perspectieven voor experimenten in Rotterdam
Tabel 7 – Eisen en bevindingen stelling 3 en 4
46
6.4 Een groen methanolcluster In de vorige paragraaf hebben we de discussie over groene methanolproductie besproken, maar wat vinden de deelnemers van de waarde van deze groene methanol of groene producten in het algemeen? De volgende stelling heeft hierover een discussie in de workshop geïnitieerd. Stelling 5: Indien er economisch geen groot verschil is tussen groen en normaal synthese gas, zal de … kiezen voor synthese gas met een groene reputatie. a. producent b. consument c. a + b a b c d d. niemand De meningen zijn nogal verdeeld over de te verwachten keuze tussen normaal en groen synthesegas door producent en consument. De producent biedt hier groen synthesegas aan, waarmee de consument zijn producten kan vergroenen. Zowel de producent als de consument verkrijgt hiermee een groen imago. Maar is een groen imago van waarde? Hierover wordt het volgende opgemerkt: 6.4.1 Geld op de eerste plaats In de discussie wordt deze denkwijze over groene producten als volgt geïllustreerd: ‘Men wil altijd voor een dubbeltje op de eerste rij zitten’ en ‘er moet tenslotte wel geld verdiend worden’. Men is het er over eens dat deze denkwijze over het algemeen de boventoon voert bij organisaties en consumenten: ‘Men gaat niet voor een groen imago kiezen, wanneer het de bedrijfsvoering financieel benadeelt’. Dit laatste dient wel enigszins van een nuance te worden voorzien. De problematiek rondom de Brent Spar heeft Shell uiteindelijk een hoop geld gekost, als gevolg van onder andere teruglopende verkoopcijfers. In een gesprek geven ze ook aan geen risico meer te nemen, wanneer de kans bestaat dat Shell verwikkeld kan raken of verbonden kan worden aan milieu- of andere gevoelige problematiek. 6.4.2 Keuze consument is doorslaggevend Wel is men van mening dat de keuze van de consument voor groene producten doorslaggevend is voor het bevorderen van groene producten en duurzaamheid. Wanneer de consument groene methanol wil, zal hij dat ook krijgen tegen een redelijke prijs. Deze milieubewustheid is dan ook de inzet van het Groenboek van de Europese Commissie: “Het is hoog tijd dat de energiegebruikers een weloverwogen keuze maken uit de energiebronnen die ons ter beschikking staan”. Op deze wijze kan de consument de drijvende kracht worden achter het ontwikkelingen en doorbreken van alternatieve energiebronnen en duurzame ontwikkeling: ‘Het moment dat je klant gaat zeggen: ik wil alleen nog maar duurzame producten gaan gebruiken, is er een grote incentive om te veranderen’. Op dit moment is dat niet zo. Shell geeft hier het voorbeeld van de Shell Pura, wat zeker niet verkoopt als het veel duurder is dan andere benzine.
47
6.4.3 Bevindingen en geïnventariseerde eisen Er wordt gesteld dat de keuze van de consument nog steeds wordt gedomineerd door geld. Wel wordt er aangegeven dat de keuze van de consument doorslaggevend kan zijn in het versnellen van duurzame ontwikkelingen en veranderingen in de industrie. De realisering van groene methanolproductie zal versneld worden, wanneer er vraag zal zijn naar groene methanol bij de consument. Maar de consument kan deze keuze alleen maar maken als die hem ook wordt aangeboden. De methanolcluster moet dus de consument deze keuze kunnen aanbieden, waarbij ook rekening moet worden gehouden met onder andere de financiële gevoeligheid van consumenten. Kortom een concurrerende keuze voor groen synthesegas en methanol dient aanwezig te zijn in de methanolcluster. Uit de discussie over de groene methanolcluster zijn de volgende eisen en bevindingen afgeleid: Eisen clusterontwerp De methanolcluster moet keuzes voor groene producten aan de consument aanreiken.
Bevindingen Keuzes consument worden als doorslaggevend ervaren in het versnellen van ontwikkelingen, zoals het realiseren van groene methanolproductie.
Deze keuze moet concurrerend zijn. - betaalbaar - gemak Tabel 8 – Eisen en bevindingen stelling 5
48
6.5 De rol van regelgeving Regelgeving kan worden ingezet om gewenste veranderingen te forceren of te versnellen. In de workshop hebben de volgende twee stellingen, over regelgeving met betrekking tot de realisatie van de methanolcluster, hierover een discussie ingeleid. Stelling 7: De ‘Biofuel Directive’ is noodzakelijk om partijen het realisatie traject van de groen synthese gas / methanol cluster in te laten gaan. a. oneens b. oneens, maar het kan wel van invloed zijn c. eens, maar er zijn ook andere opties om aan de directive te voldoen a b c d d. eens Stelling 9: CO2 -heffing is een efficiënte manier waarmee de overheid het realiseringstraject van een groen synthese gas / methanol cluster in Rotterdam af kan dwingen. a. oneens b. oneens, maar er zijn andere alternatieven op het gebied a b c d van wetgeving c. eens, maar de overheid moet meer inzetten dan alleen wetgeving d. eens 6.5.1 Potentiële regelgeving Men schrijft CO2-heffing geen belangrijke rol toe in het afdwingen van het realiseringstraject van de methanolcluster. Over CO2-heffing is geen verdere discussie gevoerd in de workshop en er worden geen eisen uit afgeleid. In de Biofuel Directive ziet men wel een potentiële regelgeving om ontwikkelingen zoals de realisatie van de methanolcluster te initiëren. Er wordt wel op gewezen dat er, zeker de eerste jaren, ook andere opties zijn om aan deze regelgeving te voldoen dan een toepassing als groene methanol. Oliemaatschappijen kunnen in het begin volstaan met het bijmengen van biobrandstoffen, bijvoorbeeld ethanol uit Brazilië, maar geven zelf ook aan dat maatregelen getroffen dienen te worden als de regelgeving verder wordt opgeschroefd. De biofuel directive van de EU wil een aandeel van 2% biobrandstoffen in 2005, 5,75% in 2010 en uiteindelijk 20% in 2020. Naast het eenvoudig kunnen voldoen aan de biofuel directive, wordt er ook aangegeven dat er nog geen sense of urgency voor verandering is in het gebruik van fossiele brandstoffen. Het uitputten van de fossiele brandstofreserves wordt niet ervaren als een noodzaak voor verandering. Er is nog genoeg en er worden continu nieuwe bronnen gevonden. Technologische vooruitgang in de winning en efficiëntieverbeteringen in het verbruik, zullen dit alleen maar bevorderen. Samen met het uitblijven van een penalty op het gebruik van fossiele brandstoffen wordt er door de oliemaatschappijen geen noodzaak tot verandering ervaren. Het is opmerkelijk dat de oliemaatschappij Shell dit zelf aangeeft, terwijl voor
49
CO2-heffing geen rol wordt ervaren door de deelnemers van de workshop voor de realisering van de methanolcluster (zie antwoorden stelling 9). 6.5.2 Bevindingen en geïnventariseerde eisen Regelgeving kan ingezet worden om gewenste veranderingen te forceren of te versnellen. De biofuel directive wordt als potentiële regelgeving gezien voor een gewenste verandering met betrekking tot de realisering van de methanolcluster, namelijk het gebruik van methanol als alternatieve brandstof. Er wordt ook vermeld dat de oliemaatschappijen voor deze verandering nog geen sense of urgency ervaren. De enige eis die we hier kunnen afleiden is dat de methanolcluster een aanzienlijke bijdrage moet leveren aan de biofuel directive, om een vuist te maken tegen het ontbreken van de sense of urgency voor alternatieve brandstoffen bij de oliemaatschappijen. Uit de discussie over de rol van regelgeving zijn de volgende eisen en bevindingen afgeleid: Eisen clusterontwerp De methanolcluster een aanzienlijke bijdrage leveren aan de Biofuel Directive.
Bevindingen Geen sense of urgency voor verandering in gebruik fossiele brandstoffen bij de oliemaatschappijen, wegens: - beschikbaarheid van fossiele brandstoffen nu en in de toekomst. - het uitblijven van een penalty op het gebruik ervan. - voorlopig kunnen ze eenvoudig, zonder veranderingen, voldoen aan de biofuel directive (die nog niet is aangenomen).
Tabel 9 - Eisen en bevindingen stelling 7 en 9
50
6.6 De rol van overheden In de vorige paragraaf zijn we al ingegaan op de rol van regelgeving. Maar welke rollen worden nog meer geïdentificeerd voor verschillende overheden bij de realisering van de methanolcluster. Onderstaande stellingen hebben hierover een discussie geïnitieerd in de workshop. 6.6.1 De rol van de nationale overheid Stelling 8: De rijksoverheid kan het realiseren van een groen synthese gas / methanol cluster bevorderen in de rol van: a. geen rol b. financier c. transitiemanager a b c d d. b + c De nationale overheid wordt vooral een rol als financier, maar ook als transitiemanager, toegeschreven. In de discussie is het volgende vermeld over de rol van de rijksoverheid en andere overheden bij het realiseren van de methanolcluster. In de discussie over toekomstige brandstoffen is er (voorlopig) geen rol voor de nationale overheid weggelegd. Daarvoor is de discussie te groot (wereldwijd) en te open. Hiervoor dienen wereldwijde coalities in het leven geroepen te worden om over de grote belangen van overheden en oliemaatschappijen (olie/gas productie) te beslissen. De EU heeft wel een meer overkoepelend karakter. Ze heeft meer middelen om bijvoorbeeld oliemaatschappijen in beweging te krijgen. Wanneer bijvoorbeeld regelgeving wordt opgesteld voor geheel Europa, heeft dat een veel grotere impact dan de nationale overheden individueel zouden kunnen bewerkstelligen. Daarentegen vindt men dat er wel een rol weggelegd is voor de nationale overheid in het stimuleren van zogenaamde nicheactiviteiten in de haven van Rotterdam. Deze nicheactiviteiten zijn de voorlopers van de activiteiten van de methanolcluster en zijn te vergelijken met pilot projecten. Hier kan de overheid een financierende en begeleidende rol in spelen, wat ook terugkomt in de antwoorden op stelling 8. Tenslotte wordt aangegeven dat het maken van lange termijn afspraken met de overheid lastig is. Het is vaak niet duidelijk wat het beleid van de toekomst zal zijn, en het roer wordt gerust meerdere malen omgegooid. Dit wordt door het bedrijfsleven gezien als een barrière voor het doen van grote investeringen.
51
6.6.2 De rol van het Gemeentelijk Havenbedrijf Rotterdam Stelling 10: De rol van het Gemeentelijk Havenbedrijf Rotterdam bij het realiseren van de cluster is: a. geen rol b. initiator A b c d c. beheerder d. b + c Het GHR wordt vooral een rol als initiator toegeschreven, maar ook als beheerder. In de discussie wordt deze rol wat verder gespecificeerd. Hierin wordt vermeld dat het havenbedrijf de keuze van een energiedrager aan andere betrokken partijen moet overlaten, zoals de industrie, consument of overheden. Wel vindt men dat er experimenteerruimte gecreëerd dient te worden door het havenbedrijf in samenwerking met deze partijen. De partijen kunnen zelf aangeven welke experimenteerruimte gewenst is. Deze experimenteerruimte moet deel uitmaken van een flexibel systeem wat inhaakt op toekomstige ontwikkelingen. De rol als initiator komt dus tot uiting in het bijeenbrengen van partijen voor het signaleren van ontwikkelingen en het creëren van experimenteerruimte. Over toekomstige technologiekeuzes en andere ontwikkelingen dient een afwachtende houding door het GHR te worden aangenomen. In deze afwachtende houding moet het GHR wel waakzaam zijn dat kansrijke activiteiten of toepassingen, in dit geval met betrekking tot de methanolcluster, zich niet elders gaan ontwikkelingen met als gevolg dat de boot gemist wordt of een achterstand overbrugt moet gaan worden. 6.6.3 Samenwerking tussen betrokken partijen Stelling 11: Samenwerking tussen de verschillende betrokken overheden, industrie en bedrijfsleven in de geschetste cluster is een vereiste voor het realiseren van de cluster? a. Oneens b. oneens, maar er moet wel rekening met elkaars belangen worden gehouden A b c d c. eens, maar niet ten koste van alles d. eens Men acht samenwerking als een belangrijke vereiste voor het realiseren van de methanolcluster. Hierover is geen discussie gevoerd in de workshop.
52
6.6.4 Bevindingen en geïnventariseerde eisen Voor het realiseren van grote gewenste veranderingen met betrekking tot de realisering van de methanolcluster beschikt de nationale overheid niet over de juiste middelen. Voor de EU is hiervoor meer een rol weggelegd. Maar wat de nationale overheid wel zou moeten doen is het stimuleren van nicheactiviteiten, oftewel het stimuleren van experimenten. Hiervoor wordt een financierende en begeleidende rol in de workshop geïdentificeerd. Daarnaast moet het GHR partijen bijeenbrengen om op de hoogte te blijven van de ontwikkelingen, waarmee de experimenteerruimte geïdentificeerd kan worden. Het GHR wordt gezien in een rol als initiator, door het signaleren van ontwikkelingen en het creëren van de bijbehorende experimenteerruimte. Uit de discussies over de rol van verschillende overheden zijn de volgende bevindingen afgeleid: Bevindingen De EU heeft de middelen voor het realiseren van grote gewenste veranderingen voor de realisering van de methanolcluster, niet de nationale overheid - De nationale overheid moet nicheactiviteiten stimuleren in een financierende en begeleidende rol. - Onzekerheid over de lange termijn koers die de overheden volgen, wordt aangemerkt als een barrière voor het doen van grote investeringen. - Het GHR moet belangrijke keuzes toekomst afwachten - Het GHR moet partijen bijeenbrengen om: • op de hoogte te blijven van de ontwikkelingen • de juiste experimenteerruimte creëren Samenwerkingsverbanden zijn vereist voor het realiseren van de methanolcluster. Tabel 10 - Bevindingen stelling 8,10 en 11
53
6.7 De methanolcluster in Rotterdam De vraag, ‘waarom in Rotterdam?’, wordt middels de discussie over de volgende stelling beantwoord. Stelling 6: Welke haven biedt de beste perspectieven voor het realiseren van een groen synthese gas / methanol cluster. a. Hamburg b. Delfzijl c. Rotterdam a b c d d. Antwerpen Men vindt over het algemeen dat Rotterdam de beste perspectieven biedt voor het realiseren van de methanolcluster voor Antwerpen, Hamburg en Delfzijl. De vermelde perspectieven zijn: • Logistieke voordelen vanwege goede weg, water en railverbindingen, wat onder andere de kosten van de grondstofaanvoer reduceert. • Utilities en grondstoffen zijn aanwezig en/of gemakkelijk te krijgen. • Gegarandeerde afzet voor producten, via lokale afzet of uitvoer. Het bovenstaande maakt het vestigen van activiteiten, processen en organisaties in Rotterdam aantrekkelijk.
54
6.8 Plan van eisen In het plan van eisen worden de geïnventariseerde eisen uit hoofdstuk 5 en 6 samengevat. Naast de eisen aan het clusterontwerp zijn er ook belangrijke bevindingen gedaan die het realiseren van de methanolcluster beïnvloeden. Hier moet men denken aan het verschil in belangen en percepties van verschillende betrokken partijen, de rol van overheden, regelgeving en andere ontwikkelingen, die de realisatie van de methanolcluster kunnen versnellen of juist vertragen. 6.8.1 Volledigheid eisen en bevindingen Voordat de eisen worden gepresenteerd, dienen we eerst kritisch te kijken naar de volledigheid van de eisen uit het onderzoek. Voor het opstellen van de ontwerpruimte is literatuur gebruikt en hebben verschillende gesprekken met betrokkenen plaatsgevonden. De bevindingen hiervan zijn ook gebruikt voor het opstellen van eisen over de ideeën van een toekomstige methanolcluster in Rotterdam, terwijl het doel van dit onderzoeksgedeelte het opstellen van de ontwerpruimte was. Bij de organisatie van de workshop stond het inventariseren van eisen en relevante bevindingen over de realisatie van de methanolcluster in Rotterdam centraal. De deelnemers zijn hiervoor geselecteerd op basis van hun potentiële kennis en inbreng over de verschillende onderdelen van de ontwerpruimte en het realiseringstraject, zodat al deze aspecten goed vertegenwoordigd zijn. Met deze selectie van deelnemers wordt een zo volledig mogelijke inventarisatie van eisen nagestreefd. Daarnaast is het juist verwerken en interpreteren van de verkregen informatie belangrijk. Een groot deel van de eisen en bevindingen zijn in dit onderzoek geïnventariseerd middels individuele gesprekken en discussies in de workshop, met betrokken. Voor het afleiden van eisen en bevindingen uit uitspraken van betrokkenen is het belangrijk rekening te houden met de algemene achtergrond van de betrokkene, zoals zijn doelen en belangen bij de realisering van de methanolcluster en in het algemeen. Zodoende kunnen we relevante uitspraken en verkregen informatie met betrekking tot dit onderzoek afleiden en juist interpreteren. In de volgende paragraaf wordt het plan van eisen gepresenteerd. Dit is een overzicht van de tot nu toe in het onderzoek geïnventariseerde eisen die door verschillende betrokkenen aan het clusterontwerp gesteld worden.
55
6.8.2 Plan van eisen Techniek Interviews
Workshop
Methanolproductie - MeOH productie uit biomassa na 2013. - MeOH productie uit biomassa moet rendabel zijn - Methanolproductie vereist een goede kwaliteit synthese gas
- flexibel systeem van grondstoffen moet lange termijn beschikbaarheid van grondstoffen voor groene methanolproductie vergroten - Voldoende beschikbare landbouwgrond in NL - Afvalaanbod Rotterdam moet toereikend zijn. - synthesegas moet voldoende gereinigd kunnen worden. Dit moet in financieel en technisch opzicht mogelijk zijn.
Hergebruik
Nieuwe derivaten
Nieuwe toepassingen
- Voldoende biomassa voor meubelindustrie - Lange termijn garantie
- Methanol als brandstof is bruikbaar daar waar geen gasinfrastructuur is. van methanol aanvoer voor - Het kunnen gebruiken van de huidige infrastructuur bevordert MTO is vereist de kansen voor methanol als brandstof. - Introductie brandstofcel moet gebruik maken van bestaande infrastructuur - Brandstofcel moet bijdrage leveren aan efficiëntieverbetering in de transportsector - In 2020 moet de introductie van de FC in de methanolcluster een aanzienlijke bijdrage leveren aan de Biofuel Directive
Methanolcluster
- Minimale methanolvraag van 1*106 ton/yr is nodig om methanolproductie elders te justificeren. Dit is vereist voor de lange termijn beschikbaarheid van methanol in een niet zelfvoorzienend methanolcluster. - methanolcluster moet zekerheid geven over returns. - Keuzemogelijkheid consument voor groene producten moet aanwezig zijn. - Keuzemogelijkheid moet concurrerend zijn.
- Cluster moet vormen van synergie bevatten - Cluster moet bijdragen aan missie GHR
Tabel 11 - eisen clusterontwerp
Deze eisen worden gebruikt bij het ontwerpen van een realistisch industrieel methanolcluster in hoofdstuk 7, volgens de in hoofdstuk 2 beschreven ontwerpmethodiek: de toetsing van deze eisen aan de ontwerpruimte. Voordat we daarmee beginnen, worden in de laatste paragraaf van dit hoofdstuk nog de resterende relevante bevindingen uit de workshop samengevat en beschreven hoe die gebruikt gaan worden in het verdere onderzoek.
56
6.8.3 Relevante bevindingen over realisering methanolcluster Onderwerp Partijen die een grote rol spelen bij de introductie van de brandstofcel in de transportsector Geen noodzaak voor verandering, oftewel sense of urgency
Wel noodzaak voor verandering, oftewel sense of urgency
Rol EU Rol nationale overheid
Rol GHR
Bevindingen Oliemaatschappijen hebben blokkademacht en reden deze te gebruiken met betrekking tot de introductie van de brandstofcel in de transportsector. Deze reden is het beschermen van de core values. Huidige prioriteiten EU-beleid zal de introductie van de brandstofcel in de transportsector niet aanwijsbaar versnellen. Geen sense of urgency voor verandering in gebruik fossiele brandstoffen bij de oliemaatschappijen, wegens: - beschikbaarheid van fossiele brandstoffen nu en in de toekomst. - het uitblijven van een penalty op het gebruik ervan. - voorlopig kunnen ze eenvoudig, zonder veranderingen, voldoen aan de eerste targets van de biofuel directive, wanneer deze wordt aangenomen. De noodzaak voor groene methanolproductie wordt niet ervaren door methanolproducenten, vanwege de lange termijn beschikbaarheid van goedkoop gas. Verstoring biomassamarkt door het gebruik ervan in de methanolcluster wordt als ongewenst ervaren. Dit kan een reden zijn voor partijen om het gebruik van biomassa uit te stellen of te vermijden en ondermijnd de noodzaak voor groene methanolproductie. Experimenteren met synthesegas productie uit afval in Rotterdam. Keuzes consument worden als doorslaggevend ervaren in het versnellen van ontwikkelingen, zoals het realiseren van groene methanolproductie. De EU heeft de middelen voor het realiseren van grote gewenste veranderingen voor de realisering van de methanolcluster, niet de nationale overheid - De nationale overheid moet nicheactiviteiten stimuleren in een financierende en begeleidende rol. - Onzekerheid over de lange termijn koers die de overheden volgen, wordt aangemerkt als een barrière voor het doen van grote investeringen. - Het GHR moet belangrijke keuzes toekomst afwachten - Het GHR moet partijen bijeenbrengen om: • op de hoogte te blijven van de ontwikkelingen • de juiste experimenteerruimte creëren
Tabel 12 - relevante bevindingen realisering methanolcluster
In de bovenstaande tabel worden de relevante bevindingen met betrekking tot de realisering van de methanolcluster op een rijtje gezet. Deze gegevens worden later in het onderzoek gebruikt, wanneer de realisatie van de methanolcluster wordt besproken. Maar eerst worden in het volgende hoofdstuk de clusterontwerp eisen getoetst aan de ontwerpruimte van de methanolcluster, waarmee het ontwerpen van een realistisch industrieel methanolcluster wordt begonnen.
57
58
7 Ontwerpen van een realistisch industrieel methanolcluster in Rotterdam In dit hoofdstuk wordt het ontwerpen van een realistisch industrieel methanolcluster gestart. We zullen dit doen middels de in hoofdstuk 2 gepresenteerde ontwerpmethodiek, waarvan de hoofdlijnen hieronder zullen worden herhaald. De ontwerpmethodiek beschrijft allereerst het identificeren van de ontwerpruimte van de methanolcluster. Dit is middels de toekomstverkenning gedaan in hoofdstuk 4. Vervolgens hebben we in hoofdstuk 5 en 6 de eisen geïdentificeerd die verschillende betrokkenen aan deze ontwerpruimte van de methanolcluster stellen. Vanaf dit punt zullen we de ontwerpmethodiek vervolgen. In dit hoofdstuk wordt namelijk nagegaan of de ontwerpruimte de geïnventariseerde eisen kan inwilligen. Wanneer de ontwerpruimte niet kan voldoen aan de geïnventariseerde eisen die eraan gesteld worden, dient de ontwerpruimte hieraan aangepast te worden. Dit proces van het toetsen van de eisen aan de ontwerpruimte en indien nodig het aanpassen van de ontwerpruimte illustreert het ontwerpen van een realistisch industrieel methanolcluster in dit onderzoek. Voor het ontwikkelen van een toets reikt de theorie verschillende mogelijkheden aan, zoals (Herder, 2003): • Jury, Panels • Prototypes • Mathematische modellen • Fysisch / Chemische modellen • Economische modellen Voor het toetsen van de geïnventariseerde eisen aan de ontwerpruimte in dit onderzoek is een kwantitatief model ontwikkeld van de ontwerpruimte. In dit model staat het modelleren van de verschillende materiaalstromen in de methanolcluster centraal. Allereerst wordt hiermee meer inzicht verkregen in de mogelijkheden van de methanolcluster. Er kan bijvoorbeeld worden gemodelleerd welke vraag de verschillende onderdelen van de methanolcluster genereren bij verschillende scenario’s. Daarnaast maakt het ook inzichtelijk welke grenzen aan ontwikkelingen en onderdelen van de ontwerpruimte gesteld worden, zoals het gebruik van grondstoffen. Deze gegevens zijn bruikbaar voor het toetsen van de geïnventariseerde eisen aan de ontwerpruimte in dit onderzoek. In de ontwerpmethodiek wordt het toetsen van eisen als volgt toegelicht: een toets moet het mogelijk maken ontwerpvariabelen om te zetten in een waarde voor de prestatie-indicatoren van de eisen. De ontwerpvariabelen zijn hier de zogenaamde ‘knoppen van de ontwerpruimte’ die men kan variëren en prestatie-indicatoren geven een eenheid aan de eisen, zodat met de waarde van de ontwerpvariabele haalbaarheid van de eis beoordeeld kan worden. Het volgende voorbeeld verduidelijkt dit: Uit de eis ‘de methanolcluster mag maximaal x ton CO2 per jaar uitstoten’, wordt de prestatie-indicator ‘hoeveelheid CO2-uitstoot [ton/yr]’ 59
afgeleid. De toets moet vervolgens in staat zijn om de desbetreffende ontwerpvariabele om te zetten in een waarde voor deze prestatie-indicator. Een mathematisch model wat de CO2-uitstoot van de methanolcluster modelleert, biedt hier uitkomst. In dit hoofdstuk wordt met het toetsen van de geïnventariseerde eisen aan de ontwerpruimte, met behulp van een kwantitatief model, een realistische industrieel methanolcluster ontworpen. Daarnaast worden bij het ontwikkelen van het kwantitatieve model en het uitvoeren van de toets ook andere inzichten verkregen die een bijdrage leveren aan het ontwerpen van een realistisch methanolcluster. We beginnen het hoofdstuk met een uitleg van het kwantitatieve model in paragraaf 7.1. Hier wordt beschreven uit welke onderdelen het model is opgebouwd en hoe het gebruikt kan worden. Dit is de handleiding bij het kwantitatieve model. Vervolgens wordt in 7.2 de toets met het model voorbereid, alvorens deze uitgevoerd wordt in 7.3. In paragraaf 7.4 worden vervolgens de resultaten besproken van het uitvoeren van de toets en het gebruiken van het kwantitatief model, welke worden gebruikt voor het ontwerpen van een realistisch methanolcluster. Hiermee wordt de ontwerpmethodiek afgesloten. In 7.5 wordt kort teruggekeken op de resultaten en wordt aangegeven hoe het onderzoek wordt vervolgd.
60
7.1 Handleiding bij het gebruiken van het kwantitatieve model In deze handleiding wordt de lezer duidelijk gemaakt hoe het kwantitatieve model is opgebouwd en wat je er vervolgens mee kan doen. In grote lijnen wordt in het model een methanolvraag en een methanolaanbod gemodelleerd. De vraag wordt gegenereerd door de ‘methanol consumenten’ uit de ontwerpruimte en het aanbod bestaat uit de productie en import van verschillende soorten methanol uit de ontwerpruimte. Het model bestaat uit verschillende gekoppelde spreadsheets, waarin verschillende berekeningen en gegevens het kwantitatieve model vormgeven. In de onderstaande bespreking van deze spreadsheets wordt duidelijk hoe de methanolvraag van de methanolcluster wordt gegenereerd en het daaraan gekoppelde methanolaanbod wordt gemodelleerd. We beginnen met de bespreking van de spreadsheets welke de methanolvraag van de methanolcluster modelleren. 7.1.1 Modelleren van de methanolvraag De methanolvraag wordt in het model gemodelleerd door ontwikkelingen in de chemische industrie, de introductie van brandstofcellen in de transportsector en de toepassing van methanol als lokale energiebron een vraag te laten genereren in de volgende drie spreadsheets: 1. Spreadsheet Chemie De groei van de bestaande chemie en de komst van nieuwe chemie naar Rotterdam genereren een methanolvraag in Rotterdam. De methanolvraag van de chemie in de ontwerpruimte wordt in deze spreadsheet als volgt gemodelleerd: •
De groeicijfers van de bestaande chemie worden hier ingevuld en genereren de methanolvraag van de toekomst. Deze cijfers zijn gebaseerd op de verwachtingen uit de ‘World Methanol Analysis’ van de Chemical Market Association Inc. (CMAI).
•
Ook wordt een additionele methanolvraag van toekomstige activiteiten gemodelleerd. In het model is de komst van een Methanol-To-Olefins (MTO) plant naar Rotterdam gemodelleerd. De gegevens hiervoor zijn bij het GHR verkregen.
61
2. Spreadsheet Brandstofcellen De introductie van brandstofcellen genereert ook een methanolvraag in de ontwerpruimte en wordt in deze spreadsheet als volg gemodelleerd: •
Voor de introductie van de brandstofcel in de transportsector wordt een percentage Fuel Cell Vehicle (FCV) op de Nederlandse weg gekozen. Uitspraken over de introductie van de brandstofcel in de transportsector uit de workshop worden hiervoor gebruikt. Dit percentage representeert vervolgens een deel van het totale Nederlandse brandstofverbruik in de transportsector, wat omgerekend wordt in een methanolvraag.
•
In het model gaan we ervan uit dat de bovenstaande brandstofcel methanol als brandstof gebruikt, dus dat de Methanol Fuel Cell Vehicle (MFCV) in de transportsector wordt geïntroduceerd.
3. Spreadsheet Lokale Opwekking Hier wordt de toepassing van methanol als lokale energieopwekker gemodelleerd. Er wordt een methanolvraag gegenereerd door een deel van de verwachte groei van het energieverbruik in het Rijnmond gebied op te vullen met het gebruik van deze toepassing. Er wordt een percentage gekozen voor het aandeel dat deze toepassing in het groeiende energieverbruik neemt. Deze keuze wordt gebaseerd op een inschatting van het succes van deze toepassing in Rijnmond. Deze toepassing kan namelijk voor verschillende doeleinden gebruikt worden, zoals geïsoleerde gebieden zonder gasinfrastructuur of elektriciteitsnetwerk voorzien van energie, (kantoor)gebouwen uitrusten met een eigen energie-installatie en het opvangen van piekspanningen en structurele capaciteitstekorten door het (tijdelijk) lokaal uitbreiden van het elektriciteitnetwerk. In Rotterdam zijn de twee laatstgenoemde aanwezig, terwijl de eerste door de ontwikkelaar Statoil als veelbelovend wordt gezien, vanwege het grote marktpotentieel. Zij doelen hier op geïsoleerde gemeenschappen buiten de bevolkte gebieden en op eilanden.
62
7.1.2 Modelleren van het methanolaanbod In de spreadsheets uit de vorige paragraaf wordt de methanolvraag van de methanolcluster door het model gegenereerd. Deze methanolvraag wordt vervolgens in de volgende twee spreadsheets voorzien van methanol, oftewel het methanolaanbod wordt gemodelleerd. 1. Spreadsheet Aanbod MeOH De verschillende methanolvragen uit de vragenspreadsheets worden hier gepresenteerd en vervolgens van methanol voorzien. Hiervoor zijn vier keuzemogelijkheden te selecteren: • • • •
Importeren van methanol, geproduceerd uit aardgas (1). Importeren van methanol, geproduceerd uit biomassa (2). Lokale productie van methanol uit biomassa (3). Lokale productie van methanol uit afval (4).
De uitkomsten van deze spreadsheet bepalen de berekeningen in de grondstoffenspreadsheet. 2. Spreadsheet Grondstoffen Met het gespecificeerde aanbod uit de spreadsheet ‘aanbod MeOH’, worden hier de benodigde grondstoffen met betrekking tot de methanolbehoefte van de methanolcluster gemodelleerd, bijvoorbeeld de benodigde tonnen biomassa en afval voor de lokale methanolproductie. In alle spreadsheets kunnen de gegevens waarop de berekeningen gebaseerd zijn aangepast worden. Het gebruiken van gekoppelde spreadsheets maakt het aanpassen en uitbreiden van het model redelijk eenvoudig. Er kunnen dus nieuwe spreadsheets of informatie toegevoegd worden, terwijl vervolgens de nieuwe resultaten snel zichtbaar zijn te maken. Dit maakt het mogelijk om nieuwe informatie in het model te verwerken, verschillende scenario’s door te rekenen en gevoeligheidsanalyses uit te voeren.
63
7.1.3 Presenteren van de resultaten Tenslotte worden in de volgende twee spreadsheets verschillende resultaten van het model gepresenteerd. 1. Spreadsheet methanolstromen Hier wordt een overzicht gegeven van de verschillende methanolstromen in de gemodelleerde methanolcluster. 2. Spreadsheet Scores In dit tabblad worden een aantal relevante scores van de methanolcluster gepresenteerd. Het gaat hier om scores voor de investering, technologische onzekerheid en duurzaamheid van de methanolcluster. Met behulp van deze scores kunnen daaraan gerelateerde eisen getoetst worden. 7.1.4 De ontwerpvariabelen van het kwantitatieve model Samengevat wordt in het kwantitatieve model met de volgende ontwerpvariabelen de toekomstige vraag van de methanolcluster in Rotterdam en het voorzien in die vraag (methanolaanbod) gemodelleerd. In onderstaande tabel zijn de ontwerpvariabelen nog op een rijtje gezet: Vraag
Aanbod
Onderdeel Bestaand chemisch cluster Nieuwe derivaten Nieuwe toepassingen Methanolproductie
Grondstoffen
Ontwerpvariabelen Groeicijfers methanolverbruik bestaand chemisch cluster Additionele methanolvraag nieuwe activiteiten Groeipercentage introductie brandstofcel in transportsector Aandeel microturbines in groei energieverbruik Rijnmond. Invullen methanolvraag met: - import MeOH uit aardgas - import MeOH uit biomassa - lokale productie MeOH uit biomassa - lokale productie MeOH uit afval - benodigde biomassa en verbouwingsoppervlak voor lokale methanolproductie - benodigde biomassa verbouwingsoppervlak methanolproductie elders - benodigd afval lokale methanolproductie
Tabel 13 - ontwerpvariabelen van het kwantitatieve model
Bovenstaande ontwerpvariabelen zetten het kwantitatieve model om in waarden voor de prestatie-indicatoren, zodat het toetsen van de eisen aan de ontwerpruimte mogelijk wordt. Wanneer het de ontwerpruimte niet om te zetten is in een juiste waarde voor de prestatie-indicator van een eis aan het ontwerp, is er geen sprake van een goede ontwerpruimte en zal deze aangepast moeten worden. In de volgende paragraaf wordt de voorbereiding van de toets beschreven.
64
7.2 Voorbereiding toets Voordat de eisen van het clusterontwerp aan de ontwerpruimte getoetst kunnen worden, dienen enkele voorbereidingen getroffen te worden. Voordat de toets uitgevoerd kan worden dienen eerst de prestatie-indicatoren per eis te worden geïdentificeerd. Bij het toetsen van eisen wordt namelijk met behulp van het kwantitatieve model bepaald of de ontwerpvariabelen kunnen worden omgezet in een waarde voor de prestatie-indicatoren. De ontwerpvariabelen zijn hier de te variëren instellingen van het kwantitatieve model. Een toets koppelt dus de eisen aan de ontwerpruimte en geeft aan of het ontwerp aan de gestelde eisen kan voldoen. Wanneer dit niet het geval is, is er geen sprake van een goed ontwerp en dient de ontwerpruimte aangepast te worden. Daarna worden de instellingen van het kwantitatieve model gegeven en onderbouwd. Dit scenario wordt vervolgens gebruikt voor het verkrijgen van de resultaten van het kwantitatief model. We beginnen de voorbereiding van de toets met het presenteren van de geïnventariseerde eisen uit dit onderzoek, welke we met het kwantitatieve model kunnen toetsen, met hun bijbehorende prestatieindicatoren. 7.2.1 Eisen en prestatie-indicatoren In de onderstaande figuur worden de eisen voor het clusterontwerp opgesteld en de bijbehorende prestatie-indicatoren geïdentificeerd. Methanolproductie
Nieuwe derivaten
Eisen Voldoende beschikbare landbouwgrond in NL Toereikend lokaal afvalaanbod Methanol moet voldoende zuiver zijn: - technisch mogelijk? - financieel mogelijk? MeOH productie uit biomassa moet rendabel zijn Voldoende biomassa voor meubelindustrie
Lange termijn garantie van methanol aanvoer voor MTO Nieuwe toepassingen In 2020 moet de methanolcluster een aanzienlijke bijdrage leveren aan de Biofuel Directive Introductie brandstofcel moet bijdragen aan efficiëntie- verbeteringen in de transportsector. Methanolcluster Minimale methanolvraag van 1*106 ton/yr is nodig om methanolproductie elders te justificeren.
Prestatie-indicatoren Beschikbaar [ha] ≥ vraag [ha] Aanbod [ton/yr] ≥ vraag [ton/yr] - Score Technological uncertainty - Score Investment (€) - Investment (€) Required biomass -> Tabblad ‘grondstoffen’ Methanolvraag ≥ 1*106 [ton/yr] % biobrandstoffen in de methanolcluster % MFCV Methanolvraag ≥ 1*106 [ton/yr]
Tabel 14 – prestatie-indicatoren eisen clusterontwerp
7.2.2 Instellingen kwantitatief model: het basis scenario Alvorens we de eisen gaan toetsen met behulp van het kwantitatieve model, dienen we eerst het gebruikte scenario van het model toe te lichten: we beschrijven hier met welke instellingen de methanolvraag wordt gegenereerd en hoe het model de methanolcluster in deze vraag voorziet. Hiervoor beschrijven we welke instellingen we hebben gebruikt in de verschillende spreadsheets.
65
De instellingen in de volgende spreadsheets genereren de methanolvraag van de methanolcluster. • Spreadsheet chemie Voor de bestaande chemische industrie hebben we de volgende groeipercentages gekozen tot 2050: Growth %/yr MTBE Formaldehyde (37%) Formaldehyde (100%) DME
2002 3 3 3 3
2010 3 3 3 3
2020 3 3 3 3
2030 3 3 3 3
2040 3 3 3 3
2050 3 3 3 3
Tabel 15 - instellingen tabblad chemie
Ook is de vestiging van een MTO plant in Rotterdam gemodelleerd vanaf 2010. Deze genereert vanaf 2010 een jaarlijkse methanolvraag van 2,4 Mt methanol. • Spreadsheet brandstofcellen De introductie van de FCV is gekozen op 10% in 2050. Dit percentage wordt vanaf 2002 geleidelijk bereikt. Dit percentage is gebaseerd op de uitgesproken verwachting uit de workshop van 1-5 % in 2020. Deze verwachting is geextrapoleerd naar 10 % in 2050. Daarbij is aangenomen dat alle brandstofcellen methanol als brandstof gebruiken, dus vullen we bij het percentage MFCV 100% in. • Spreadsheet lokale opwekking Als resultaat van onderzoek wordt tussen nu en 2020 een toename van 60% in het energieverbruik verwacht in het Rijnmond gebied (Janssen et al 2000). In het model is gekozen om 5% van deze groei op te vullen met methanol aangedreven microturbines. Zoals reeds eerder is aangegeven kan deze toepassing voor verschillende doeleinden gebruikt worden, maar in Rotterdam gaan we ervan uit dat alleen het opvangen van piekspanningen en structurele capaciteitstekorten door het (tijdelijk) lokaal uitbreiden van het elektriciteitnetwerk een bruikbaar alternatief is. Daarom is er een relatief laag percentage gekozen. Van 2020 tot 2050 wordt de verdere groei van deze toepassing geëxtrapoleerd, omdat van deze periode in het onderzoek geen groeicijfers van het energieverbruik in Rijnmond bekend zijn. Indien beschikbaar is het eenvoudig het model hieraan te passen.
66
Vervolgens wordt de spreadsheet ‘aanbod’ ingevuld om de gegenereerde vraag van de methanolcluster te voorzien van de benodigde methanol. De volgende instellingen zijn in de spreadsheet ‘aanbod’ gekozen: •
Spreadsheet aanbod
Driver 2002 2005 2010 2020 2030 MTBE 1 1 1 1 1 Formaldehyde (37%) 1 1 1 1 3 Formaldehyde (100%) 1 1 1 1 2 DME 1 4 4 4 4 MTO 1 1 2 FCV 4 4 4 Local Power 1 1 4 4 Importeren van methanol, geproduceerd uit aardgas = 1 Importeren van methanol, geproduceerd uit biomassa = 2 Lokale productie van methanol uit biomassa = 3 Lokale productie van methanol uit afval = 4
2040 2 3 3 4 2 4 4
2050 3 3 3 4 2 4 4
Tabel 16 - instellingen tabblad aanbod
In bovenstaand scenario maakt de bestaande industrie nog tot 2030 gebruik van geïmporteerde methanol, waarvan de productie is gebaseerd op aardgas. Momenteel worden er veel geïnvesteerd in het bouwen van mega methanolplants op ‘stranded gas’ locaties. De levensduur van deze plants is 20-30 jaar per nieuwe plant. De beschikbaarheid van gas op de locatie speelt hierbij ook een rol. Investeerders willen zekerheid hebben dat er voldoende gas is voor een productieperiode van minimaal 30 jaar. Deze inschatting gaat ook wel eens mis: wereldleider Methanex moet in Nieuw-Zeeland de productie van een nieuwe methanolplant terugschroeven van 2 miljoen ton/yr naar 700-800 kton/yr, omdat het gasveld voor de kust van Nieuw-Zeeland dat wordt gebruikt veel eerder leeg raakt dan verwacht. Maar de ontwikkeling van investeren in megamethanolplants lijkt zich voorlopig door te zetten en hiermee wordt de beschikbaarheid van goedkope en goede kwaliteit methanol in het kwantitatieve model tot 2030 als een zekerheid gemodelleerd. De gemodelleerde MTO plant maakt tot 2030 gebruik van methanol. We gaan ervan uit dat voor de MTO plant een megamethanol productiefaciliteit elders gebouwd zal worden. Voor de levensduur van deze productiefaciliteit en het aanwezige gas wordt 20 jaar genomen. Het grote methanolverbruik van de MTO plant justificeert hier de bouw van een mega methanolplant. Na 2030 maakt de MTO plant gebruik van geïmporteerde methanol uit biomassa, omdat zijn methanolbehoefte een te groot aandeel van de in ontwikkeling zijnde lokale productie van (groene) methanol zou vergen. Vanaf 2005 worden kleine hoeveelheden methanol in Rotterdam geproduceerd uit afval. In de workshop is gebleken dat verschillende partijen hier kansen in zien, vanwege de goede voorwaarden voor experimenteren in Rotterdam; er is voldoende afval te krijgen en er wordt bijgedragen aan het oplossen van het afvalprobleem. Deze productiemethode ontwikkelt zich steeds verder in het scenario en representeert steeds grotere hoeveelheden in de methanolcluster. 67
De productie van methanol uit biomassa begint in het scenario pas in een later stadium. In de workshop is gebleken dat hiervoor momenteel nog geen noodzaak voor wordt ervaren, vanwege de lange termijn beschikbaarheid van goedkope, goede kwaliteit methanol en door een terughoudendheid met betrekking het gebruiken van biomassa op grote schaal bij verschillende partijen. Daarom komt de productie van biomassa vanaf 2030 in het buitenland op gang en op kleinere schaal ook in Rotterdam. Dit resulteert in de import en lokale productie van deze methanol voor verschillende methanoltoepassingen vanaf 2030. Later in het scenario wordt ook de schaal van de lokale productie van methanol uit biomassa vergroot. Nu het scenario van het model is toegelicht en ingesteld, is het mogelijk om de geïnventariseerde eisen te toetsen aan de ontwerpruimte. Hiermee wordt begonnen in de volgende paragraaf.
68
7.3 Toetsen van eisen met behulp van het kwantitatieve model In deze paragraaf worden de eisen aan de ontwerpruimte getoetst die aan de methanolproductie, nieuwe derivaten, nieuwe toepassingen en de methanolcluster zijn gesteld. De gevolgen voor de ontwerpruimte worden in de tekstvakken samengevat. 7.3.1 Methanolproductie De onderstaande eisen zijn in het onderzoek geïnventariseerd over de methanolproductie en zullen in deze paragraaf getoetst worden aan de ontwerpruimte. 1
Eisen Voldoende beschikbare landbouwgrond in NL
Prestatie-indicator Beschikbaar [ha] ≥ vraag [ha] & % Dutch cultivation surface Aanbod [ton/yr] ≥ vraag [ton/yr] (Randstad & Netherlands)
2
Toereikend lokaal afvalaanbod
3
Methanol moet voldoende Score technological zuiver zijn: uncertainty: - technisch mogelijk? Methanol moet voldoende Score investment: zuiver zijn: - financieel mogelijk?
4
Waarden voor prestatie-indicator 2030 Yes -> 2% 2040 Yes -> 6% 2050 Yes -> 17% Yr: % Randstad , % Netherlands 2005: 5% , 2% 2010: 48% , 18% 2020: 360%, 135% 2002: ++ , 2005: ++ , 2010: ++, 2020: + , 2030: - , 2040: -- , 2050: -2005: 45 M€ 2010: 400 M€ 2030: 5.600 M€ 2050: 14.000 M€
Tabel 17 – gegevens toets eisen methanolproductie
69
1. Eis methanolproductie: Voldoende beschikbare landbouwgrond in NL Vanaf 2030 vindt er methanolproductie in Rotterdam plaats uit biomassa. Voor deze productie is dan 2% van de totale beschikbare landbouwgrond in Nederland nodig voor het verbouwen van biomassa. In 2040 bedraagt dit al 6%. Het grondgebruik in Nederland is erg intensief. Het CBS vermeld dat de hoeveelheid ongebruikte grond wat geschikt is voor het verbouwen van gewassen 9.000 hectare bedraagt, wat 0,5% van de totale beschikbare landbouwgrond bedraagt en ook nog eens her en der verspreid over Nederland ligt. Het is duidelijk dat het verbouwen van biomassa in Nederland geen zoden aan de dijk zet, tenzij er grote stukken land beschikbaar worden gesteld. Hiervoor zou bestaande landbouw moeten verdwijnen of overstappen naar het verbouwen van biomassa. Voor de lokale methanolproductie uit biomassa van 200.000 ton/yr in 2030 moet 28.000 hectare grond vrijgemaakt worden. Wanneer de voorkeur uitgaat naar verbouwen op één locatie is een oppervlakte nodig van 17 bij 17 km, wat in het dichtbebouwde Nederland niet haalbaar lijkt. Om een noemenswaardig aandeel groene methanol te verkrijgen in de methanolcluster wordt de lokale methanolproductie opgeschroefd naar 560.000 ton in 2040. Hiervoor is een gebied nodig van 28 bij 28 km en in 2050 is voor de lokale methanolproductie in Rotterdam een oppervlakte nodig van 47 bij 47 km, wat overeenkomt met de provincie Flevoland. Voor noemenswaardige lokale methanolproductie uit biomassa met betrekking tot het bevorderen van het aandeel groene methanol in de methanolcluster, dient de benodigde biomassa elders verbouwd te worden, vanwege onvoldoende ruimte in Nederland. De ontwerpruimte dient aangepast te worden met de import van biomassa.
2. Eis methanolproductie: Toereikend lokaal afvalaanbod Het afvalaanbod in Nederland is in het scenario van de methanolcluster vanaf 2020 niet meer toereikend genoeg. In een gematigder scenario, waarin de methanolbehoefte voor de toepassing van lokale energieopwekking pas in 2040, in plaats van 2020, met methanol uit afval wordt voorzien, kan dezelfde conclusie getrokken worden. Net als bij het gebruik van biomassa dient ook voor het gebruik van afval voor de lokale methanolproductie de ontwerpruimte aangepast te worden met de import van afval.
70
3. Eis methanolproductie: Methanol moet voldoende zuiver zijn – technisch De technologische onzekerheid bij het gebruiken van verschillende grondstoffen voor de productie van zuivere methanol, wordt in het kwantitatieve model gerelateerd aan de mate van gasreiniging bij de synthesegas productie. Wanneer uit afval of biomassa methanol gemaakt wordt, is er een technisch complexe en dure gasreinigingsstap in het proces nodig om bruikbaar schoon synthesegas te verkrijgen. Bij het gebruik van afval wordt deze stap als complexer gemodelleerd dan bij het gebruik van biomassa. Voor het beoordelen van de technische onzekerheid van de methanolproductie wordt in het kwantitatieve model een score gebruikt. Deze score wordt als volgt berekend: ++ + --
: if % A > : if % A > : if % A < : if % A <
waarbij, %A % Btot -> A % C -> A
2 * ( '% Btot -> A' + '% C -> A') '% Btot -> A' + '% C -> A' '% Btot -> A' + '% C -> A' and '% Btot -> A' > '% C -> A' '% Btot -> A' + '% C -> A' and '% Btot -> A' < '% C -> A'
= methanol waar geen reinigingsstappen voor nodig zijn -> in ons geval geïmporteerde methanol geproduceerd van aardgas. = reinigen bij het gebruik van biomassa voor de methanolproductie (import en lokale productie uit biomassa) = reinigen bij het gebruik van afval voor de lokale methanolproductie
Figuur 13 - toelichting score technologische onzekerheid
Dus des te groter kwantitatieve en kwalitatieve reinigingsstap wordt, des te meer neemt de technologische onzekerheid van het methanolaanbod in de methanolcluster toe. Uit de gemodelleerde scores valt af te leiden dat de technologische onzekerheid op termijn toeneemt. Dit is gerelateerd aan de toename van de lokale productie en import van duurzaam geproduceerde methanol, de zogenaamde groene methanol. Wanneer deze technologische onzekerheid op termijn niet kan oplossen, komt het methanolaanbod in de methanolcluster en het zelfvoorzienend karakter van de methanolcluster in het geding. Een gevoeligheidstest laat zien dat de technologische onzekerheid sterk gerelateerd is aan de mate van lokale productie en import van duurzaam geproduceerde methanol, de zogenaamde groene methanol. Hoe groener de methanol, des groter wordt de technologische onzekerheid.
Aan de ontwerpruimte dient onderzoek op dit gebied toegevoegd te worden , zodat de technologische onzekerheden van gasreiniging bij het gebruik van afval en biomassa voor de methanolproductie op termijn verminderd kan worden.
71
4. Eis methanolproductie: Methanol moet voldoende zuiver zijn – financieel Tevens is de eis gesteld dat zuivere methanolproductie financieel haalbaar moet zijn. Hier valt ook de eis van rendabele methanolproductie uit biomassa onder. In deze eis kan inzicht worden verkregen wanneer de investeringen tegen de opbrengsten worden uitgezet. Het resultaat wordt in onderstaande tabel weergegeven: M€ Investering Opbrengsten
2002 0 0
2005 46 6
2010 400 56
2020 3.000 410
2030 5.500 730
2040 9.000 1.200
2050 14.000 1.400
Tabel 18 – investering en opbrengsten lokale productiecapaciteit methanolcluster
Hier wordt duidelijk dat de kosten van de technologie momenteel erg hoog zijn in vergelijking met de opbrengsten van de markt. De berekeningen van de investering zijn gebaseerd op gegevens van investeringen die gedaan zijn in een bestaande methanolplant. Het gaat hier om een plant uit Duitsland waar methanol wordt geproduceerd uit afval en biomassa. Deze plant heeft een jaarlijkse capaciteit van 100.000 ton methanol. Persberichten over de plant geven aan dat het proces te kampen heeft met technologische problemen. Omdat we onze berekeningen op deze plant hebben gebaseerd, kunnen de hoge investeringskosten uit de toets enigszins verklaard worden., De opbrengsten zullen hoger liggen, wanneer er zonder technische problemen op grotere schaal geproduceerd kan worden. Ook hier geldt wanneer de technologische onzekerheden op termijn opgelost kunnen worden, het financiële plaatje van groene capaciteit in de methanolcluster er een stuk beter uit zal gaan zien.
72
7.3.2 Nieuwe derivaten De onderstaande eisen zijn in het onderzoek geïnventariseerd over de nieuwe derivaten van de methanolcluster en zullen in deze paragraaf getoetst worden aan de ontwerpruimte. Eisen Lange termijn garantie van methanol aanvoer voor MTO
Prestatie-indicator Methanol vraag MTO (ton/yr)
Waarden voor prestatie-indicator Vanaf 2010 2.400.000
Tabel 19 - gegevens toets eisen nieuwe derivaten
Het methanolverbruik van een MTO plant in het scenario van de methanolcluster kan de bouw van een nieuwe productiefaciliteit elders justificeren: De capaciteiten van de huidige (geplande) megamethanol productiefaciliteiten variëren van 1,5 tot 3 miljoen ton per jaar, terwijl de methanol behoefte van de gemodelleerde MTO plant 2,4 miljoen ton per jaar bedraagt. Reeds eerder is gesteld dat de levensduur van de plant en de beschikbaarheid van het gas op locatie de productietermijn bepalen. Deze wordt geschat op 20-30 jaar. Dit is ook verwerkt in het scenario, want vanaf 2030 wordt de MTO plant met geïmporteerde methanol uit biomassa in zijn behoefte voorzien. Na 2050 wordt het pas mogelijk de MTO plant in zijn behoefte te voorzien met lokale methanol uit biomassa, wanneer de lokale productie van methanol uit biomassa een kleine 3 miljoen ton/yr bedraagt. Ook de bestaande derivatenindustrie kan gebruik maken van het op gang komen van de import van groene methanol vanaf 2030. Aan de ontwerpruimte dient import van groene (biomassa) methanol toegevoegd te worden, om de MTO plant en een deel van de bestaande derivaten industrie in hun behoefte te kunnen voorzien vanaf 2030.
73
7.3.3 Nieuwe toepassingen De onderstaande eisen zijn in het onderzoek over een nieuwe toepassing van de methanolcluster geïnventariseerd, namelijk de introductie van brandstofcellen in de transportsector. Deze eisen worden hieronder getoetst aan de ontwerpruimte. Eisen In 2020 moet de methanolcluster een aanzienlijke bijdrage leveren aan de Biofuel Directive
Prestatie-indicator % biobrandstoffen in de methanolcluster
Introductie brandstofcel moet bijdragen aan efficiëntieverbeteringen in de transportsector.
% FCV
Waarden voor prestatie-indicator % portion biofuel , % target BD 2005: 0 % , 2 % 2010: 1 % , 5,75 % 2020: 4 % , 20 % 2030: 6 %, -
Tabel 20 - gegevens toets eisen nieuwe toepassingen
Uit de bovenstaande toets kunnen we concluderen dat de methanolcluster in dit scenario een aanzienlijke bijdrage levert aan de Biofuel Directive. In 2020 verwezenlijkt de methanolcluster bijna een kwart van de richtlijn. De methanolcluster sluit op deze manier goed aan bij het beleid van de EU. De introductie van brandstofcellen in de transportsector levert ook een bijdrage aan het verbeteren van de efficiëntie in deze sector: De brandstofcel verbruikt niet alleen minder brandstof dan een verbrandingsmotor, maar ook een andere brandstof dan fossiele brandstoffen wordt in de methanolcluster verbruikt. Wanneer men in 2020 wil voldoen aan de Biofuel Directive zal 20% van de transportsector vervangen moeten zijn door Methanol Fuel Cell Cars (MFCVs), welke groene methanol verbruiken. In dit scenario is dan 3 miljoen ton groene methanol nodig voor de MFCVs. Lokale productie zal op grote schaal plaats moeten gaan vinden en hetzelfde geldt voor de grondstofimporten in de methanolcluster. Zowel financieel als technisch wordt dit een moeilijke zaak, gelet op de huidige stand der techniek. De combinatie van de import en lokale productie van groene methanol biedt meer perspectieven voor het voldoen aan de Biofuel Directive in 2020. Naast de toepassing van MFCVs in de methanolcluster zijn er natuurlijk ook andere mogelijkheden om aan de Biofuel Directive te voldoen, zoals het bijmengen van biobrandstoffen in benzine. De introductie van de brandstofcel in de transportsector draagt bij aan efficiëntieverbetering in deze sector en de EU Biofuel Directive. De methanolcluster kan een aanzienlijke bijdrage leveren voor Nederland aan deze richtlijn, maar de bijdrage is wel begrensd; de ontwerpruimte dient hiervoor niet aangepast te worden.
74
7.3.4 Methanolcluster De onderstaande eis over de methanolcluster is met het kwantitatieve model getoetst aan de ontwerpruimte. Eis Minimale methanolvraag van 1*106 ton/yr is nodig om methanolproductie elders te justificeren.
Prestatie-indicator Methanolvraag ≥ 1*106 [ton/yr]
Waarden voor prestatie-indicator MeOH 2010: 3.600.000 ton/yr MeOH 2030: 5.900.000 ton/yr MeOH 2050: 9.400.000 ton/yr
Tabel 21 - gegevens toets eisen methanolcluster
Hier dient één eis getoetst te worden, namelijk dat de methanolcluster pas bij een minimale methanolvraag van 1 Mt/yr methanolproductie faciliteiten elders kan justificeren. Met andere woorden: de methanolcluster moet deze schaalgrootte bereiken om de beschikbaarheid van methanol in de toekomst zeker te stellen. In het geval dat de methanolcluster in de toekomst niet (geheel) zelfvoorzienend wordt, moet het voor zowel de consument als de producent aantrekkelijk zijn om methanol te importeren naar Rotterdam. Het kwantitatief model laat zien dat de methanolvraag vanaf 2010 de 1 Mt/yr overschrijdt. Ook zonder de enorme impuls van de vestiging van een MTO plant in 2010 is dit het geval. De minimale methanolvraag van de methanolcluster is voldoende aantrekkelijk om de beschikbaarheid van methanolleveranciers in de toekomst zeker te stellen; de ontwerpruimte dient hiervoor niet aangepast te worden.
In voorgaande paragrafen hebben we de geïnventariseerde eisen uit het onderzoek getoetst aan de ontwerpruimte. Hiervoor hebben we het kwantitatieve model gebruikt. Dit model geeft ook meer inzicht in de methanolcluster, wat bruikbaar is voor het ontwerpen van een realistisch methanolcluster in dit onderzoek. In de volgende paragraaf worden deze ‘extra’ inzichten besproken en geïntegreerd met de bevindingen uit het toetsen van eisen. Er wordt bijvoorbeeld ingegaan op de gevoeligheid van het model bij verschillende scenario’s in het model. Bij het toetsen van eisen zijn we van het basisscenario uitgegaan, zoals besproken in 7.2.2. Op deze wijze worden de inzichten die verkregen zijn uit het kwantitatieve model volledig benut en kunnen uiteindelijk uitspraken worden gedaan over het ontwerpen van een realistisch methanolcluster met de uitkomsten van dit onderzoek.
75
7.4 Ontwerpen van een realistisch methanolcluster In deze paragraaf wordt de ontwerpmethodiek van dit onderzoek afgesloten. Met het toetsen van de geïnventariseerde eisen hebben we het laatste deel van de ontwerpmethodiek afgerond en kan begonnen worden met het ontwerpen van een realistisch methanolcluster door de ontwerpruimte aan te passen aan de bevindingen uit dit onderzoek. Hiervoor worden de resultaten uit het toetsen van eisen nogmaals besproken en worden de gevolgen van de ontwerpruimte aangegeven. Deze gevolgen zijn in de vorige paragraaf ook reeds vermeld, maar worden hier nogmaals op een rijtje gezet en verder geanalyseerd. Hierbij wordt het kwantitatief model wederom gebruikt, door onder andere de gevolgen voor de ontwerpruimte te onderwerpen aan de gevoeligheid van het scenario uit het model. Bij de interpretatie van de output van het model en het afleiden van conclusies eruit, zoals bij het toetsen van de eisen is gedaan, dient rekening gehouden te worden met de instellingen van het model. Een ander scenario zal immers andere uitkomsten van het model tot gevolg hebben. Daarom wordt er ook ingegaan op de output van het model bij verschillende scenario’s. Daarnaast zijn er ook belangrijke inzichten uit het model die bij het toetsen van eisen niet aan de orde zijn gekomen, maar wel van belang zijn bij het ontwerpen van een realistisch methanolcluster. Zo worden de bevindingen uit het toetsen van eisen verbeterd en het kwantitatief model optimaal benut. Met behulp van het kwantitatieve model is duidelijk geworden dat de benodigde grondstoffen voor lokale groene methanolproductie geïmporteerd dienen te worden, want zowel het verbouwen van biomassa in Nederland als het lokale afvalaanbod zijn volgens het model niet voldoende. De import van biomassa en afval is een duidelijk aanpassing aan de ontwerpruimte van een groene methanolcluster, maar is een groen methanolcluster wel realistisch? Over groene methanolproductie in de methanolcluster is in de ontwerpmethodiek geconstateerd dat dit grote investeringen impliceert, onder andere vanwege dure technologie, waarbij de opbrengsten uit de methanolverkoop deze investeringen niet kunnen dekken. Toekomstig onderzoek en/of technologische doorbraken zullen dit moeten verhelpen, zodat de introductie van groene methanolproductie (op grote schaal) wordt bespoedigd. Wanneer deze horde voor groene methanolproductie niet genomen kan worden, zal de methanolproductie van een realistisch methanolcluster alleen bestaan uit de import van conventionele methanol. Maar ook het bouwen van productiefaciliteiten voor deze conventionele methanol zal een grote en onzekere investering zijn. In het basisscenario dient de huidige mondiale productiecapaciteit van 30 Mton/yr met 20% in 2030 en 30% in 2050 te worden uitgebreid. Daarnaast is de toekomstige methanolvraag van de methanolcluster nog een onzekere factor, wat het maken van afspraken en het plannen van nieuwe productiecapaciteit bemoeilijkt. Dit geldt dan ook voor het plannen van groene methanol productiecapaciteit in de methanolcluster. Dus hoe de methanolproductie van een realistisch methanolcluster in Rotterdam eruit gaat zien is afhankelijk van de aard van de methanolvraag in de methanolcluster: op een stabiele of inzichtelijke groei van de toekomstige methanolvraag is het plannen van productiecapaciteit haalbaar, terwijl een onzekere toekomstige vraag het plannen van productiecapaciteit onzeker en riskant maakt.
76
De import van conventionele methanol speelt overigens twee belangrijke rollen bij de realisering van de methanolcluster. Enerzijds stimuleert de beschikbaarheid ervan de komst en ontwikkeling van nieuwe methanolverbruikende industrie en toepassingen in Rotterdam, terwijl de ontwikkeling van groene methanolproductie erdoor wordt belemmerd. Daarentegen zullen de onzekerheden omtrent groene methanolproductie het aantrekken van nieuwe industrie en toepassingen naar Rotterdam ook niet bevorderen, terwijl het duurzaamheidaspect ervan juist wel nieuwe industrie en toepassingen kan aantrekken. Dus naast een stabiele en voorspelbare methanolvraag speelt ook de aantrekkingskracht van groene methanol op nieuwe industrie en toepassingen, in vergelijking tot conventionele methanol, een rol in hoe de methanolproductie van een realistisch methanolcluster eruit kan gaan zien. 7.4.1 De methanolvraag nader bekeken Om uitspraken te kunnen doen over de methanolproductie van een realistisch methanolcluster gaan we in deze paragraaf in op de methanolvraag van de cluster. Hieronder wordt een grafiek weergegeven waarin de totale methanolvraag wordt opgebouwd uit de verschillende methanol consumenten van de methanolcluster.
BAU (ton/yr) Total MeOH Local Power (ton/yr)
50
40
30
20
10
MTO (ton/yr)
20
20
20
20
05
total MeOH fuel cell (ton/yr)
20
20
02
3,00E+06 2,50E+06 2,00E+06 1,50E+06 1,00E+06 5,00E+05 0,00E+00
20
MeOH demand (ton/yr)
MeOH demand base scenario
Years
Figuur 14 - methanolvraag consumenten methanolcluster in basis scenario
In de grafiek uit figuur 14 is te zien dat in het zogenaamde basis scenario de verschillende methanolconsumenten elkaar niet echt ontlopen en er zitten geen uitschieters tussen. De MTO-plant geeft de methanolconsumptie weliswaar een grote eenmalige impuls, maar dit is geen groeimarkt; MTO komt er wel of niet. Maar de vraag luidt of er sprake is van een stabiele, voorspelbare methanolvraag en tot welke methanol de methanolvraag zich aangetrokken voelt. Het beantwoorden van deze vraag levert de verschillende inzichten in de methanolvraag van de methanolcluster op, waarmee meer duidelijk wordt over de methanolproductie als onderdeel van een realistisch methanolcluster.
77
Het inzicht in de methanolvraag wordt verkregen door het uitvoeren van een gevoeligheidstest. De instellingen van het kwantitatieve model die de methanolvraag van de methanolcluster genereren worden gevarieerd, zoals in onderstaande scenario’s is weergegeven.
Basis scenario Scenario 1 Scenario 2
Groeicijfers BAU (%) 3 3 5
Lokale opwekking (%) 5 2 10
Introductie brandstofcel in transportsector 2050 (%) 10 5 50
MTO Ja Nee Ja
Tabel 22 - instellingen scenario's
De instellingen van het basisscenario zijn besproken in paragraaf 7.2.2. Vervolgens is met scenario 1 een behoudend scenario gemodelleerd, waar de methanolconsumptie van de methanolcluster bestaat uit een groeiende derivatenindustrie van 3%, kleinschalige toepassing van methanol als lokale energieopwekker en als brandstof voor de brandstofcel in de transportsector. In dit scenario is geen komst van een MTO plant gemodelleerd. Het tweede scenario is er één van extremere groei dan het huidige scenario. De derivatenindustrie groeit harder, de komst van een MTO plant naar Rotterdam wordt gemodelleerd, de toepassing van methanol als energieopwekker is opgeschroefd en de helft van de Nederlandse auto’s is uitgerust met een methanolbrandstofcel.
78
De uitkomsten van de scenario’s voor de methanolvraag zijn weergegeven in de onderstaande figuren.
MeOH demand 2050 (ton/yr)
1,00E+07
BAU (ton/yr)
5,00E+06
Total MeOH Local Power (ton/yr)
0,00E+00
total MeOH fuel cell (ton/yr)
MeOH demand (ton/yr)
1,50E+07
20 02 20 05 20 10 20 20 20 30 20 40 20 50
MeOH demand (ton/yr)
MeOH demand scenario 1 3,00E+07 2,50E+07 2,00E+07 1,50E+07 1,00E+07 5,00E+06 0,00E+00
MeOH demand 2050 (ton/yr)
Basis
Ye ars
MeOH demand scenario 2
2
Methanol demand 2050 scenario 2
1,50E+07
BAU (ton/yr)
BAU (ton/yr)
17%
1,00E+07 5,00E+06
Total MeOH Local Power (ton/yr)
0,00E+00
total MeOH fuel cell (ton/yr)
20 02 20 05 20 10 20 20 20 30 20 40 20 50
MeOH demand (ton/yr)
1 Scenario
9% 54%
MTO (ton/yr)
Years
20%
MTO (ton/yr) Total MeOH Local Power (ton/yr) total MeOH fuel cell (ton/yr)
Figuur 15 - output van het model bij de verschillende scenario's
Voor de bestaande methanolindustrie in Rotterdam wordt een normale jaarlijkse groei van 3 procent gemodelleerd, wat resulteert in een methanolvraag van 1.7 miljoen ton/yr in 2050. Wanneer we een extremere groei modelleren van 5 procent, zien we dat de methanolvraag in 2050 toeneemt tot 4.2 miljoen ton/yr. De enige onzekere factor is de jaarlijkse groei van deze industrie. Daarnaast wordt over de komst van een Methanol To Olefins plant naar Rotterdam het volgende geconcludeerd. Deze nieuwe olefine capaciteit wordt gepland om groei in de olefine-markt op te vullen. De methanolbehoefte van een MTO concept in Rotterdam wordt door het GHR geschat op 2,4 miljoen ton per jaar (Tazelaar 2002). MTO in Rotterdam zal dus resulteren in een éénmalige grote verschuiving van de methanolvraag (shift) en is dus geen groeimarkt die verschillende (onzekere) kanten op kan gaan. Er zal zich niet een markt openen die de vestiging van 5 MTO plants in Rotterdam justificeerd. Het is dus meer een keuze van wel of geen MTO plant in Rotterdam. Van de twee bovenstaande onderdelen van de methanolcluster is de toekomstige impact op de methanolvraag redelijk voorspelbaar. Deze kunnen we dan ook identificeren als stabiele, inzichtelijke methanolvragen. Hiermee wordt bedoeld dat het voor deze methanolvraag haalbaar is om productiecapaciteit te plannen, met betrekking tot onzekerheid en schaalgrootte.
79
De bovenstaande methanolconsumenten zullen dus geen opvallende rol spelen in de grilligheid van de methanolvraag van de toekomst. Deze grilligheid is bij de volgende twee methanolconsumenten uit de methanolcluster wel aanwezig. Allereerst bevinden de toepassing van methanol voor lokale energieopwekking en de introductie van de methanolbrandstofcel in de transportsector zich nog in de ontwikkelingsfase. Ze hebben hierin tegenstanders (conventionele toepassingen) en concurrenten (alternatieve toepassingen). Het zijn groeimarkten die in de toekomst verschillende kanten op kunnen, wat hieronder wordt toegelicht. Met de uitkomsten van de verschillende scenario’s kan over de toepassing van de methanolbrandstofcel in de transportsector geconcludeerd worden dat de introductie ervan voor een grote potentiële impact op de methanolvraag van de methanolcluster kan zorgen. Het extreme scenario in het model resulteert in een methanolbehoefte van een kleine 14 miljoen ton per jaar, wanneer 50% van de Nederlandse autovloot in 2050 is vervangen door MFCVs. In het gematigde scenario heeft deze toepassing nog steeds een significant aandeel in de totale methanolvraag van de methanolcluster, zoals te zien is in figuur 15. Daarnaast kan de impact van deze toepassing nog groter worden, wanneer Rotterdam ook omringende landen gaat voorzien in hun methanolbehoefte bij een doorbraak van de brandstofcel in de transportsector. In Nederland zal de impact van de toepassing van methanol als lokale energieopwekker kleiner zijn dan de brandstofcel, omdat deze toepassing vooral kansen worden toebedeeld in gebieden waar geen gas infrastructuur of elektriciteitnetwerk aanwezig is. In Nederland zijn geen grote doelgroepen hiervan verstoken. Maar andere toepassingen ervan bieden wel perspectieven in Nederland, namelijk het opvangen van piekspanningen en het (tijdelijk) uitbreiden van het lokale energienetwerk. Ook kunnen kantoorgebouwen worden voorzien van warmte, koeling en elektriciteit. In het kwantitatief model is deze toepassingshoek dan ook gemodelleerd, door de groei in het energieverbruik van de regio Rijnmond op te vullen met deze toepassing. Bij 5% opvulling van deze groei met energie uit methanol wordt in 2020 een methanolvraag gegenereerd van 1 miljoen ton per jaar, wat de normale groei van de bestaande derivatenindustrie overschrijd. Ook hier geldt dat de methanolvraag van deze toepassing groter wordt, wanneer deze over de grenzen doorbreekt. Hier heeft de toepassing van methanol als lokale energieopwekker ook meer kansen, zoals eerder is beschreven. Rotterdam kan dan de omringende landen gaan voorzien in hun methanolbehoefte, wanneer deze toepassing doorbreekt. Dus net als bij de brandstofcel geldt dat ook hier grensoverschrijdende mogelijkheden zijn. De methanolvraag van beide toepassingen kunnen dus nog verschillende kanten op, en zijn daarom te identificeren als een onzeker en grillige methanolvraag met een grote groeipotentie. De introductie van de brandstofcel in de transportsector heeft met betrekking tot de methanolvraag de meeste groeipotentie. De onzekerheid over de methanolvraag met betrekking tot deze toepassingen maakt het plannen van productiecapaciteit riskant en complex.
80
7.4.2 Incentives voor groene methanol Vanuit het perspectief van duurzaamheid hebben alle toepassingen reden om zich aangetrokken te voelen tot het gebruiken van groene methanol. De chemische industrie van Rotterdam kan vergroent worden door het gebruik van groene methanol in de bestaande derivaten industrie en de MTO plant. Maar met betrekking tot de twee andere toepassingen, methanol als energieopwekker en brandstof voor transport, zijn er meer incentives aanwezig voor groene methanolproductie. Enerzijds zijn aan deze toepassingen actuele duurzaamheiddiscussies, zoals het reduceren van het verbruik van fossiele brandstoffen en de olieafhankelijkheid, gerelateerd. Beide zijn aandachtspunten van de EU, nationale overheden en ook het Gemeentelijk Havenbedrijf Rotterdam. Daarnaast is met het kwantitatieve model aangetoond dat deze toepassingen de grootste potenties hebben met betrekking tot de methanolvraag van de toekomst, dus hiermee zijn in bovenstaande duurzaamheiddiscussies ook de grootste resultaten te boeken. Door het gebruiken van groene methanol in de methanolbrandstofcel kan in de transportsector duurzaamheid en een verminderde afhankelijk van olie bereikt worden. Met het kwantitatieve model is dan ook de bijdrage van de MFCVs aan de biofuel directive, ter stimulatie van biobrandstoffen, gemodelleerd: als 5% van de Nederlandse autovloot in 2020 wordt vervangen door MFCVs die groene methanol verbruiken, wordt aan een kwart van de doelstelling voor 2020, de vervanging van 20% van de brandstoffen in biobrandstoffen, voldaan. Het extreme scenario gaat hier ver overheen, met het bereiken van 50% vervanging. Ook de toepassing van groene methanol voor de lokale energieproductie kan een grote bijdrage leveren aan de reductie van het fossiele brandstofverbruik. Dus in duurzaamheidopzicht kunnen grote resultaten behaald worden met de toepassing van methanol in de energie- en transportsector, wat een belangrijke incentive is voor de komst van groene methanolproductie in de methanolcluster. Maar hier geldt nog steeds dat de toekomst van deze toepassingen onzeker is en verschillende kanten op kan, wat ook het investeren in deze groene methanolproductie onzeker en riskant maakt.
81
7.4.3 Gevolgen ontwerpruimte De resultaten van de ontwerpmethodiek met betrekking tot de ontwerpruimte zijn aangepast in onderstaande figuur.
Methanolcluster
Figuur 16 – de ontwerpruimte
Met behulp van de ontwerpmethodiek is bovenstaande indeling van de ontwerpruimte verkregen. Met betrekking tot de methanolproductie in Rotterdam behoren de volgende activiteiten tot de mogelijkheden: import van conventionele methanol, import van groene methanol en de lokale productie van groene methanol. Kunnen we in het kader van het ontwerpen van een realistisch methanolcluster meer zeggen over de toekomst van de mogelijkheden uit de methanolcluster? In de vorige paragraaf hebben we vastgesteld dat dit enerzijds erg afhankelijk is van de onzekerheid van de methanolvraag in de cluster. Hierbij wordt aangenomen dat het plannen van productiecapaciteit in de methanolcluster, groen of conventioneel, lokaal of elders, pas bespreekbaar is wanneer er voldoende inzicht is in de toekomstige methanolvraag. Daarom hebben we de methanolvraag met behulp van het kwantitatieve model nader geanalyseerd bij verschillende scenario’s. Hieruit is gebleken dat voor de toepassingen van methanol in de energie- en transportsector de toekomstige methanolvraag nog onzeker is,
82
afhankelijk van verschillende ontwikkelingen, maar dat deze toepassingen wel een enorme groeipotentie hebben. In de ontwerpruimte is dit dan ook aangegeven. De bestaande derivaten industrie en MTO kenmerken zich juist door een inzichtelijke groei met begrensde mogelijkheden (potentie), wat het plannen van productiecapaciteit een stuk minder ondoorzichtig en riskant maakt dan bij de toepassingen met een onzekere methanolvraag in de toekomst. In het onzekere deel van de methanolvraag liggen wel de grote kansen voor Rotterdam en de methanolcluster. Enerzijds zal Rotterdam als methanol knooppunt groter worden. Dit illustreert zich onder andere door toenemende ladingstromen en het aantrekken van methanolverbruikende industrie vanwege de aanwezigheid van een grote methanolstroom in de methanolcluster. Kortom de methanolcluster kan verder groeien en uitbreiden. Anderzijds zijn er ook grote kansen met betrekking tot het behalen van resultaten op het gebied van duurzaamheid, vanwege de potentiële grootschaligheid van deze toepassingen. Deze enorme winst die hier te behalen is, vergroot de voorkeur voor het gebruiken van groene methanol in dit onzeker scenario voor de methanolvraag. Met de ontwerpmethodiek hebben we dus de mogelijkheden van een realistisch methanolcluster in Rotterdam in de ontwerpruimte vastgelegd, zie figuur 16. Daarnaast zijn er enkele aanknopingspunten gevonden voor de mogelijke ontwikkeling van de methanolcluster: •
De methanolconsumenten ‘local power’ en ‘brandstofcel transportsector’ vormen de grote klappers van de methanolcluster. Deze toepassingen hebben een enorme groeipotentie voor de toekomst, waaraan verschillende ontwikkelingen en kansen voor de toekomst ten grondslag liggen. Maar deze ontwikkelingen en kansen kunnen nog verschillende kanten opgaan, wat deze groeipotentie erg onzeker maakt. Het plannen van methanolproductiecapaciteit is hier dan ook risicovol en complex. Wel is er een belangrijke incentive met betrekking tot het verder ontwikkelingen en uitdenken van groene methanolproductie in Rotterdam, omdat met de grote klappers grote resultaten zijn te behalen in het kader van duurzaamheid. Actuele aandachtspunten van duurzaamheid kunnen aan deze toepassingen gekoppeld worden, zoals het verminderen van de afhankelijkheid van olie van deze sector en het reduceren van vervuilende emissies.
•
De methanolconsumenten MTO en de bestaande derivaten industrie (BAU) hebben een inzichtelijke toekomstige methanolvraag met begrensde groeipotenties. Dit maakt het plannen van methanolproductiecapaciteit minder risicovol dan bij de grote klappers. Tenslotte zijn er hier minder incentives voor groene methanolproductie aanwezig; enerzijds zijn de te behalen resultaten kleiner dan bij de grote klappers, vanwege de kleinere begrensde groeipotenties, en daarnaast zijn er weinig actuele aandachtspunten van duurzaamheid die gekoppeld kunnen worden aan deze toepassingen. Er kan een bijdrage worden geleverd aan de diversificatie in de haven van Rotterdam, waarmee gedoeld wordt op het verminderen van
83
de afhankelijkheid van olie met betrekking tot de inkomsten van de haven van Rotterdam.
84
7.5 Reflectie resultaten ontwerpen realistisch methanolcluster De ontwerpmethodiek heeft dus een realistisch methanolcluster opgeleverd, waarin de mogelijkheden voor Rotterdam met betrekking tot een methanolcluster in de ontwerpruimte worden geschetst. Daarnaast zijn een aantal aanknopingspunten voor de verdere ontwikkeling van de methanolcluster geïdentificeerd. Dit geeft aan dat het uiteindelijke ontwerp van de methanolcluster in Rotterdam in verschillende ontwerprondes voltooid zal worden. In dit onderzoek hebben we de eerste ronde van dit ontwerpproces doorlopen. In het onderzoek is ook duidelijk geworden dat bij de start van het onderzoek de focus in de ontwerpmethodiek lag bij het inhoudelijk ontwerpen van de methanolcluster, terwijl de bevindingen in deze eerste ronde van de ontwerpmethodiek de ontwikkeling van de methanolcluster reeds in een veel breder perspectief trekt. Veel partijen beschikken over hun eigen informatie en onderzoeksresultaten. Deze informatie wordt strategisch gebruikt en problemen en oplossingen zijn dynamisch als gevolg van technologische ontwikkeling en veranderingen in opvattingen van partijen. Partijen kunnen dus hun eisen strategisch achter houden, maar partijen kunnen ook simpelweg (nog) niet weten welke eisen zij stellen aan de realisering van de methanolcluster of zullen deze eisen (percepties) een aantal keer veranderen. De achterliggende ontwikkelingen hiervan zullen een belangrijke rol spelen in de ontwikkeling van de methanolcluster. Een deel van deze ontwikkelingen is reeds geïdentificeerd in gesprekken met betrokkenen en in de workshop. Dit maakt wederom duidelijk dat het ontwerpen van een methanolcluster in verschillende rondes plaats zal vinden en onderdeel zal zijn van een proces, waarbij verschillende partijen betrokken moeten worden om het ontwerpen en realiseren van de methanolcluster mogelijk te maken. Voor het realiseren van de methanolcluster is meer nodig dan alleen een inhoudelijk ontwerpproces. Dit wordt reeds onderbouwd in hoofdstuk 2, waar een procesbenadering voor de realisatie van de methanolcluster wordt beschreven en onderbouwd. Partijen dienen betrokken te worden bij het ontwerpen en realiseren van de methanolcluster, zodat draagvlak wordt verkregen voor de realisatie van de methanolcluster (= eindresultaat proces), wat inhoudelijk robuust is en na een fair proces tot stand is gekomen (de Bruijn 1998). Alleen dan is volgens de procesbenadering de realisatie van de methanolcluster in Rotterdam mogelijk. Het betrekken van de partijen is tevens de tweede doelstelling van het onderzoek. In de workshop zijn reeds verschillende partijen betrokken, waarmee een begin is gemaakt met het betrekken van partijen bij de realisering van de methanolcluster. Dit levert niet het committent op voor de gehele realisatie van de methanolcluster. In het volgende hoofdstuk wordt hierop ingegaan en wordt de procesbenadering op de ontwikkeling van de methanolcluster toegepast.
85
86
8 Procesbenadering In dit hoofdstuk wordt antwoord gegeven op de vraag wat het GHR en betrokken partijen moeten gaan ondernemen met betrekking tot de realisering van de methanolcluster in Rotterdam, op grond van wat we in dit onderzoek te weten zijn gekomen over de ontwikkeling van de methanolcluster. De ontwerpmethodiek uit de voorgaande hoofdstukken levert geen inhoudelijk ontwerp op van de methanolcluster in Rotterdam, maar ‘slechts’ een ronde verder in de afbakening van de mogelijkheden in Rotterdam en een richting voor discussie en onderzoek. Dat er meer nodig is dan een inhoudelijk ontwerpproces voor de realisering van de methanolcluster wordt in dit hoofdstuk duidelijk. Allereerst wordt bepaald in welke fase de ontwikkeling van de methanolcluster zich bevindt. Het eindbeeld van de ontwikkeling is het gerealiseerde methanolcluster, maar welk te doorlopen traject bevindt zich tussen nu en dit eindbeeld? In paragraaf 8.1 wordt dit traject inzichtelijk gemaakt door de ontwikkeling van de methanolcluster te vergelijken met de theoretische ontwikkeling van transities. Deze vergelijking is reeds in de beschreven onderzoeksmethodiek van hoofdstuk 2 gelegitimeerd. In de procesmethodiek van het onderzoek wordt voorgesteld om conform de procesbenadering, die de realisering van de methanolcluster vergt (zie hoofdstuk 2), een proces voor deze realisatie te ontwerpen. In paragraaf 8.2 wordt verder ingegaan op het ontwerpen van zo’n proces en de bruikbaarheid ervan voor de realisering van de methanolcluster. Tenslotte worden vanuit deze wetenschap de reële ambities geformuleerd voor de continuering van de realisatie van de methanolcluster en suggesties gegeven voor de invulling hiervan.
87
8.1 Het ontwikkelingsproces in kaart gebracht Om een advies uit te kunnen brengen over de verdere ontwikkeling van de methanolcluster proberen we eerst meer inzicht te krijgen in het ontwikkelingsproces van de methanolcluster. Tot nu toe hebben we gewerkt met de methanolcluster als eindbeeld, maar is er weinig gezegd over het traject er naar toe. Inzicht in dit traject is relevant voor het vaststellen van het ambitieniveau waarop het GHR zal worden geadviseerd de realisatie van de methanolcluster te continueren. 8.1.1 Transities versus de methanolcluster In hoofdstuk 2 is de vergelijking tussen de ontwikkeling van de methanolcluster in Rotterdam en de theoretische ontwikkeling van transities aannemelijk gemaakt. De grafische weergave van de theoretische ontwikkeling van transities wordt hieronder weergeven en zullen we verder specificeren met bevindingen over de ontwikkeling van de methanolcluster, zodat duidelijk wordt in welke fase het ontwikkelingsproces zich bevindt en welke het nog zal doorlopen.
De ontwikkeling van de methanolcluster doorloopt verschillende fasen
Voor de eindsituatie in de bovenstaande transitiecurve nemen we de gerealiseerde methanolcluster. Het is duidelijk dat deze eindsituatie nog niet is bereikt en ook nog niet bekend is, getuige het resultaat van de ontwerpmethodiek uit het vorige hoofdstuk. De mogelijkheden van een realistisch methanolcluster in Rotterdam zijn geïdentificeerd in de ontwerpruimte, maar deze mogelijkheden kunnen zich in verschillende richtingen gaan ontwikkelen. Voor deze richting zijn ‘slechts’ een aantal aanknopingspunten geïdentificeerd, zoals de groeipotenties van de verschillende mogelijkheden. Maar hoe kunnen we nu de huidige situatie beschrijven conform de ontwikkeling van transities? Hier gaan we nu verder op in door de huidige situatie af te zetten tegen de eindsituatie van de gerealiseerde methanolcluster.
88
8.1.2 Fasen van ontwikkeling In het voorgaande hoofdstuk is de ontwerpfase van dit onderzoek afgerond. Hier is aangegeven dat het onderzoek geen definitief clusterontwerp heeft opgeleverd. Wel is de eerste ronde van het aanpassen van de ontwerpruimte voltooid en zijn aanknopingspunten voor de eindsituatie van een gerealiseerde methanolcluster geïdentificeerd. We noemen het aanknopingspunten, omdat bijvoorbeeld nog niet vastgesteld kan worden, of er een MTO plant in Rotterdam zal komen, groene methanolproductie in Rotterdam zal bestaan en in welke mate de methanolbrandstofcel in de transportsector wordt geïntroduceerd. Daarentegen worden deze mogelijkheden ook niet uitgesloten in het onderzoek. De huidige fase van de ontwikkeling van de methanolcluster is nog ver verwijderd van de eindsituatie van de gerealiseerde methanolcluster. Wanneer we naar de transitiecurve kijken, lijkt de ontwikkeling van de methanolcluster zich meer te bevinden in de voorontwikkelingsfase. Deze fase wordt door de theorie als volgt beschreven (Rotmans et al, 2000): de ontwikkeling van de methanolcluster bevindt zich in een dynamische evenwicht, waarin de status quo niet veranderd. Men spreekt hier van een dynamisch evenwicht, omdat transities processen van verandering zijn, die zich van het ene dynamische evenwicht naar het andere ontwikkelingen. De volgende fase die de transitie bereikt is de take-off fase. In deze fase komt het veranderingsproces van de realisatie van de methanolcluster op gang. Hier begint het dynamische evenwicht van de methanolcluster te verschuiven. Voor het GHR kan het van belang zijn dat het begin van deze fase tijdig aangekondigd kan worden. Dit in het kader van het prepareren van de haven voor de realisering van de methanolcluster. Maar niet alleen het GHR, maar alle betrokken partijen bij de realisering van de methanolcluster willen zich goed kunnen voorbereiden op de ontwikkelingen die komen gaan. Want na de take-off van de realisering van de methanolcluster komt het veranderingsproces in de versnellingsfase terecht. In deze fase vinden zichtbare structurele veranderingen plaats, als resultaat van een opeenhoping van op elkaar inspelende ontwikkelingen en veranderingen met betrekking tot de realisering van de methanolcluster. Vervolgens wordt de eindsituatie bereikt, de realisering van de methanolcluster in Rotterdam. Dit is de fase van stabilisatie: de snelheid van zichtbare structurele veranderingen nemen af en er wordt een nieuw dynamisch evenwicht bereikt; de gerealiseerde methanolcluster
89
8.1.3 De voorontwikkelingsfase Nogmaals, de huidige situatie is dat in dit onderzoek slechts enkele aanknopingspunten zijn voor de realisatie van de methanolcluster waaruit geconstateerd wordt dat de realisering van de methanolcluster zich in de voorontwikkelingsfase bevindt. Ook als we om ons heen kijken zien we aanwijzingen die leiden tot deze constatering. We zien dat er momenteel veel wordt gediscussieerd en geschreven over de mogelijkheden van methanol in de toekomst. Tijdschriften en kranten besteden aandacht aan mogelijke toepassingen van methanol voor de toekomst. Ook de verslagen van de jaarlijkse wereldmethanolconferenties laten dit zien. Er worden veel onderzoeksresultaten gepresenteerd over verschillende toepassingen van methanol, waarvan een aantal in dit onderzoek aan bod zijn gekomen. Deze ‘zoektocht’ naar nieuwe toepassingen voor methanol (zo ook de methanolcluster in Rotterdam) wordt ook in het daglicht geplaatst van de verschuiving die de laatste jaren in de methanolproductie markt heeft plaats gevonden: methanol is van een vraag gedreven product naar een grondstof gedreven product verschoven. Er is dus veel grondstof aanwezig waarmee grote hoeveelheden methanol geproduceerd kunnen worden, maar wat gaan we met die methanol doen? Dit initieert een actieve zoektocht naar nieuwe toepassingen voor methanol. Naast de constatering dat de realisering van de methanolcluster zich in de voorontwikkelingsfase bevindt, is bij de bestudering van de verschillende transitiefases ook opgemerkt dat de wetenschap van de komende fases het handelen van nu een richting kan geven. Hier wordt gedoeld op het voorbeeld dat het GHR en andere betrokken partijen zich ervan bewust zijn dat ze zich moeten voorbereiden op de take-off fase, de fase waarin de realisering van de methanolcluster op gang komt. Op deze wijze wordt de transitietheorie gebruikt als een blauwdruk voor (delen van) de realisering van de methanolcluster. Zodoende heeft men naast het eindbeeld (ontwerpruimte) van de gerealiseerde methanolcluster ook een gemeenschappelijke taal voor handen over het traject van de realisering van de methanolcluster. Deze gemeenschappelijke taal kan de discussies structureren en het ontwikkelingsproces transparant maken, doordat partijen beter kunnen inschatten aan welk (deel van het) ontwikkelingsproces ze deelnemen, in welke fase ze actief moeten bijdragen aan de realisering van de methanolcluster en wat het resultaat van deze bijdrage moet zijn, bijvoorbeeld het bereiken van een volgend punt of fase in de transitiecurve. We hebben nu meer inzicht verkregen in de realisering van de methanolcluster, doordat deze in kaart is gebracht middels de vergelijking met de theoretische ontwikkeling van transities. Met dit inzicht, de wetenschap dat de realisering van de methanolcluster in de voorontwikkelingsfase zit, kunnen we constateren dat het procesontwerp voor de realisering van de methanolcluster het gehele traject dient te beschrijven. Wat een hele klus lijkt, gezien de huidige fase waarin de realisering van de methanolcluster zich bevindt. In de volgende paragraaf gaan we dan ook verder in op de haalbaarheid van dit procesontwerp.
90
8.2 Procesontwerp In de procesmethodiek van het onderzoek wordt voorgesteld om conform de procesbenadering, die de realisering van de methanolcluster vergt (zie hoofdstuk 2), een proces voor de realisatie van de methanolcluster te ontwerpen. In de vorige paragraaf hebben we geconcludeerd dat het proces ontworpen moet worden voor het gehele realisatietraject van de methanolcluster, aangezien deze zich in de voorontwikkelingsfase bevindt. Het doorlopen van het ontworpen proces moet uiteindelijk leiden tot een product waarvoor draagvlak aanwezig is bij de betrokken partijen, wat inhoudelijk robuust is en tot stand gekomen na een fair proces; in dit geval de gerealiseerde methanolcluster. 8.2.1 Stappenplan procesontwerp In onderstaande figuur wordt een grafische weergave van de fasen van het procesontwerp gegeven. Hiermee wordt inzicht verkregen in welke stappen doorlopen moeten worden en of deze stappen haalbaar zijn.
Figuur 17 - stappenplan procesontwerp
Een ontwerpproces voor de realisering van de methanolcluster kan aanvang nemen op het moment dat voldoende partijen een sense of urgency daarvoor ervaren: voldoende partijen moeten van mening zijn dat er sprake is van een probleem en ervan overtuigd zijn dat dit probleem alleen door enigerlei vorm van samenwerking oplosbaar is (de Bruijn, 1998). Deze sense of urgency voor de realisering van de methanolcluster zal dus aanwezig moeten zijn bij de partijen wiens medewerking vereist is voor het realiseren van de methanolcluster, voordat aangevangen kan worden met het ontwerpen van het proces. In de volgende paragraaf wordt hier op
91
ingegaan en wordt een uitspraak gedaan over de sense of urgency bij verschillende partijen wiens medewerking vereist is voor het realiseren van de methanolcluster. 8.2.2 Sense of urgency voor de realisering methanolcluster Voor de onderstaande partijen wordt onderbouwd, waarom de medewerking voor de realisering van de methanolcluster vereist is en dat hiervoor geen sense of urgency wordt ervaren: • Methanolproducenten Methanolproducten zijn een belangrijke partij wiens medewerking bij de realisering van de methanolcluster is vereist. Enerzijds vanwege de aanwezige kennis en expertise met betrekking tot de productie en logistieke keten van methanol en anderzijds voor de investeringen die voor de realisering van de methanolcluster gemaakt moeten worden in nieuwe productiefaciliteiten. In dit onderzoek hebben we ons gericht op een methanolcluster, waarin groene methanolproductie een centrale rol speelt. Methanolproducent Methanor zegt in de workshop over de noodzaak tot verandering met betrekking tot groene methanolproductie het volgende: “ Er wordt wereldwijd 130 Mt aan methanolequivalent aardgas afgefakkeld, waarvan een groot deel eenvoudig te raffineren is tot goedkope goede kwaliteit methanol”. Dit betekent dus dat de methanolproducenten op het vlak van de beschikbaarheid van grondstoffen voor de productie van conventionele methanol, weinig sense of urgency ervaren bij de realisering van groene methanolproductie in de methanolcluster. Daarnaast draagt de huidige dure en complexe technologie van groene methanolproductie hier ook aan bij. • Europese Unie In de workshop is opgemerkt dat de medewerking van de EU bij de realisering van de methanolcluster is vereist, omdat Europese richtlijnen gewenste ontwikkelingen voor de realisering van de methanolcluster kunnen sturen. Het gaat hier met name om het stimuleren/afdwingen van duurzame ontwikkelingen. Bestudering van EU beleidsstukken met betrekking tot het energiedebat binnen de EU over de continuïteit van de duurzame energievoorziening, maakt duidelijk dat de EU momenteel geen plannen heeft met methanol. Op dit moment wordt dan ook geen noodzaak tot realisering van de methanolcluster bij de EU ervaren. • Oliemaatschappijen In de workshop is geconcludeerd dat oliemaatschappijen grote belangen hebben bij de introductie van de brandstofcel in de transportsector, zoals het behouden van het marktaandeel in de brandstoffenmarkt voor het kunnen continueren van de bedrijfsvoering. In hoofdstuk 7 is met behulp van het kwantitatieve model aangetoond dat de introductie van de brandstofcel een enorme groeipotentie heeft: wanneer 50% van de Nederlandse autovloot wordt uitgerust met een methanol brandstofcel motor, wordt een methanolvraag van ongeveer 14 miljoen ton in het kwantitatieve model gemodelleerd. Zelfs in gematigde scenario’s voor de groeipotentie heeft deze toepassing een significant aandeel in de totale methanolconsumptie van de methanolcluster. Deze toepassing wordt gezien als mogelijke grote klapper van de methanolcluster en als drager van de resultaten die te behalen zijn op het gebied van het vergroten van de Rotterdamse haven als 92
methanolknooppunt en het bevorderen van duurzaamheid in de transportsector. Incentives voor groene methanolproductie zijn hier volop aanwezig, wat de kansen voor groene methanol in de methanolcluster vergroot. De introductie van brandstofcellen in de transportsector speelt dus een grote rol in het succes van de methanolcluster, zeker voor de realisering van groene methanolproductie. Shell doet de uitspraak dat er geen sense of urgency voor hen is voor de introductie van methanolbrandstofcellen in de transportsector en geeft ook aan waarom. Enerzijds omdat er nog geen penalty is op het gebruik van fossiele brandstoffen en anderzijds wegens de steeds groter wordende reserves van fossiele brandstoffen als gevolg van technologische ontwikkeling en efficiëntieverbeteringen in het gebruik ervan. Shell of de oliemaatschappijen in het algemeen zijn wel een duidelijk actor wiens medewerking vereist is voor de realisering van de methanolcluster. Ze spelen een grote rol in de brandstofkeuze van de toekomst, wat gerelateerd is aan een groot onderdeel van de methanolcluster. Ook stellen de autofabrikanten zich vrij volgzaam op ten opzichte van de oliemaatschappijen wegens hun wederzijdse afhankelijkheid: enerzijds verkoopt men geen auto wanneer de benodigde brandstof niet beschikbaar is en anderzijds wordt er ook geen brandstof verkocht als deze niet te gebruiken is. Daarnaast kan deze actor de realisering van de methanolcluster blokkeren, wanneer deze introductie niet goed bij hun belangen aan zal sluiten en een bedreiging vormt voor de oliemaatschappijen. Partijen met een blokkademacht dienen bij het besluitvormingsproces betrokken te worden, zodat voorkomen kan worden dat deze blokkademacht wordt uitgeoefend (de Bruijn 1998). Voor de bovenstaande partijen is onderbouwd dat hun medewerking vereist is voor de realisering van de methanolcluster en dat ze hiervoor nog geen sense of urgency ervaren. Het ontbreken van deze sense of urgency voor de realisering van de methanolcluster heeft belangrijke gevolgen voor de onderzoeksmethodiek, welke in de volgende paragraaf worden besproken. 8.2.3 Gevolgen voor onderzoeksmethodiek De constatering dat een aantal partijen wiens medewerking is vereist voor het realiseren van de methanolcluster hiervoor geen sense of urgency ervaren, betekent dat van een procesontwerp voor de realisatie van de methanolcluster geen sprake kan zijn. Immers stap 1 van het procesontwerp is de aanwezigheid van voldoende commitment en sense of urgency voor het realiseren van de methanolcluster. NB: de procesbenadering van de realisering van de methanolcluster is nog steeds juist, alleen het voornemen om het GHR te adviseren een proces te ontwerpen voor het gehele realisatietraject van de methanolcluster is, gezien de fase waar de ontwikkelingen zich momenteel bevinden, niet juist. Nu we hebben geconcludeerd dat er geen sense of urgency is voor de realisering van de methanolcluster en zodoende van een procesontwerp voor de realisatie van de methanolcluster nog geen sprake kan zijn, wordt in de volgende paragraaf het GHR geadviseerd welk reëel ambitieniveau gehanteerd moet worden met betrekking tot het realiseren van de methanolcluster. Maar zullen toekomstige ontwikkelingen wel zullen zorgen voor een ommezwaai bij de partijen in hun ervaring van de sense of urgency voor de realisering van de
93
methanolcluster? Wanneer dit niet het geval is, zal de aanbeveling voor het GHR luiden de realisering van de methanolcluster niet meer te continueren. Daarentegen zijn er wel degelijk aanknopingspunten te vinden dat hier verandering in kan komen. De methanolproducenten zullen meer noodzaak voor de realisering van groene methanolproductie ervaren, wanneer de technologie hiervoor beschikbaar is en kan concurreren met de conventionele productie. Dit lijkt een kwestie van tijd, waardoor de methanolproducenten nu de boot afhouden. Daar kan in de toekomst verandering in komen, zeker wanneer nieuwe afzetmarkten zich aandienen met betrekking tot groene methanol. Dit biedt perspectieven voor de sense of urgency van de methanolproducenten in de toekomst. Daarnaast richt de EU zich wel op het bevorderen van het gebruik van biobrandstoffen. Met de biobrandstoffen wil de EU de afhankelijkheid van olie verlagen, duurzaamheid bevorderen en de landbouwsector een impuls geven met het verbouwen van gewassen voor de biobrandstoffenproductie. Methanol is voor de EU een ‘onbekende’ kandidaat, die deze ambities voor biobrandstoffen van de EU kan vervullen. De oliemaatschappijen lijken voorlopig een partij die vooral de oppositie zullen vertegenwoordigen, vanwege de grote belangen die met betrekking tot de realisering van de methanolcluster in het geding zijn. Maar ook zij zullen zich open stellen voor de. In dit onderzoek hebben we ons vooral gericht op de realisering van een methanolcluster, waarin groene methanolproductie een centrale rol speelt voor het bereiken van duurzaamheiddoelstellingen. Deze resultaten blijken vooral te bereiken in de toepassing van methanol als brandstof in de transportsector, wat door de oliemaatschappijen als een bedreiging wordt ervaren. Maar de oliemaatschappijen kunnen wel baat hebben bij andere ontwikkelingen in de methanolcluster die in dit onderzoek niet de boventoon hebben gevoerd, zoals het vergroenen van de chemie middels het gebruiken van groene methanol. Het bovenstaande is ook wel inherent aan de fase waarin het onderwerp zich momenteel bevindt. In principe hebben we in dit onderzoek de methanolvlag gehesen en de eerste reacties daarop geïnventariseerd. Deze reacties zijn veelal strategisch van aard, omdat partijen nog niet weten wat hun standpunten ten opzichte van de ideeën over de methanolcluster zijn. Men spreekt bij een procesbenadering ook wel van een incubatie tijd voor de gewenste ontwikkelingen (de Bruijn 1998). Hiermee wordt bedoeld dat de standpunten en meningen over de ideeën van de methanolcluster nog aan verandering onderhevig zijn. Het voornemen om het GHR te adviseren een proces te gaan ontwerpen voor de realisering van de methanolcluster is dus niet juist, maar dat betekent niet dat de realisering van de methanolcluster meteen van de baan is. In de laatste paragraaf van dit hoofdstuk worden dan ook een aantal suggesties gegeven voor het ambitieniveau waarop het GHR de realisering van de methanolcluster wel kan voortzetten.
94
8.3 Reële ambities GHR met betrekking tot de realisering van de methanolcluster Nu we hebben geconcludeerd dat er geen sense of urgency is voor de realisering van de methanolcluster en zodoende van een procesontwerp voor de realisatie van de methanolcluster nog geen sprake kan zijn, wordt in deze paragraaf het GHR geadviseerd welk reëel ambitieniveau gehanteerd moet worden met betrekking tot het realiseren van de methanolcluster. In de workshop is met de deelnemers gediscussieerd over de rol van het GHR bij de realisering van de methanolcluster. De rol van het GHR bij het realiseren van de methanolcluster wordt vooral gezien als initiator. Deze rol is in de discussie verder gespecificeerd tot het bijeenbrengen van partijen voor het signaleren van relevante ontwikkelingen en het identificeren en creëren van de juiste experimenteerruimte. Deze bevindingen bieden aanknopingspunten voor het advies dat in deze paragraaf wordt beschreven met betrekking tot de reële ambities van het GHR voor het continueren van de realisering van de methanolcluster. Het eerste ambitieniveau zal dan ook ingaan op de rol van het GHR met betrekking tot het signaleren van relevante ontwikkelingen. 8.3.1 Signaleren van relevante ontwikkelingen In het onderzoek zijn we tot de conclusie gekomen dat er van een procesontwerp voor de realisatie van de methanolcluster nog geen sprake kan zijn. Verschillende partijen, waarvan de medewerking voor de realisatie van de methanolcluster nodig is, ervaren geen sense of urgency voor deze realisatie. In dit onderzoek zijn verschillende aanknopingspunten voor het ontbreken van de sense of urgency bij verschillende partijen geïdentificeerd. Het is daarom van belang dat het GHR op de hoogte blijft van de relevante ontwikkelingen die deze sense of urgency bepalen. In deze rol is het GHR in mindere mate initiator met betrekking tot de realisering van de methanolcluster, maar wel met betrekking tot het nemen van het voortouw in het signaleren van relevante ontwikkelingen. Het GHR zal partijen actief moeten benaderen die het GHR hierbij van bruikbare informatie kunnen voorzien. Het voorstel is dan ook om een proces te ontwerpen, waarbij deze partijen betrokken worden. In dit voorstel zullen we ons beperken tot het beantwoorden van de volgende vragen: • •
Welke partijen moeten er betrokken worden? Hoe moet het GHR te werk gaan bij het signaleren van de ontwikkelingen?
Met het beantwoorden van de eerste vraag worden de partijen geïdentificeerd wiens medewerking is vereist voor het signaleren van relevante ontwikkelingen in de sense of urgency voor de realisering van de methanolcluster. Om dit te kunnen bepalen bekijken we eerst de aanknopingspunten voor het ontbreken van deze sense of urgency uit dit onderzoek, welke vooral in de workshop verkregen zijn: 95
•
De dure en complexe technologie van groene methanolproductie is een grote belemmering voor de toepassing ervan. De technologie die nu beschikbaar is, is niet goed genoeg om de concurrentie mee aan te gaan. Het aangaan van deze concurrentie wordt nog eens verzwaard door de lange termijn beschikbaarheid van goedkope, goede kwaliteit conventionele methanol.
•
Huidige prioriteiten EU beleid zullen de realisering van de methanolcluster niet versnellen.
•
De brandstofkeuze van de toekomst in de transportsector is nog niet gemaakt. Hier speelt de blijvende voorkeur voor fossiele brandstoffen, vanwege de beschikbaarheid van deze brandstof en het uitblijven van een penalty op het gebruik ervan, een grote rol.
Wat deze aanknopingspunten ook relevant maakt, zijn de resultaten van de ontwerpmethodiek uit dit onderzoek. Deze toepassing is hier geïdentificeerd als de mogelijke grote klapper van de methanolcluster en als drager van de resultaten die te behalen zijn op het gebied van het vergroten van de Rotterdamse haven als methanolknooppunt en het bevorderen van duurzaamheid in de transportsector. Dit zijn dus belangrijke aanknopingspunten voor de sense of urgency van de realisering van de methanolcluster. Om op de hoogte te blijven van de relevante ontwikkelingen in de sense of urgency voor de realisering van de methanolcluster, is de medewerking nodig van partijen die toegang hebben tot informatie over de bovenstaande aanknopingspunten. Dit wordt hieronder uitgewerkt. •
De stand van zaken met betrekking tot de dure en complexe technologie van groene methanolproductie kan aan het GHR aangeleverd worden door een universiteit of een onderzoeksbureau uit het desbetreffende onderzoeksveld, maar ook door methanolproducenten zelf. Deze partijen moeten wel de sense of urgency ervaren voor hun deelname aan het proces te ervaren, wat voor universiteiten en onderzoeksbureaus geen probleem lijkt, aangezien het doen van onderzoek voor beide partijen een kernactiviteit is. Ook het vooruitzicht op onderzoek kan de deelname zeker stellen. ECN lijkt voor de plaats van het onderzoeksbureau een goede optie, aangezien door hen veel onderzoek is gedaan naar de productie van energie en producten uit biomassa en afval. Bij de methanolproducent wordt de sense of urgency problematisch, aangezien ze al geen sense of urgency ervaren met betrekking tot de realisering van groene methanolproductie. Het is hier beter om een bestaande groene methanolproducent te betrekken, namelijk de Schwarze Pumpe uit Duitsland. Zijn sense of urgency is te verklaren met het vooruitzicht op uitbreiding van hun activiteiten in Rotterdam.
•
Daarnaast moet ook de informatie over de brandstofkeuze van de toekomst toegankelijk worden voor het GHR. Voor het verkrijgen van deze informatie kunnen verschillende vertegenwoordigers uit de automobielindustrie betrokken worden, in de veronderstelling dat zij geïnvesteerd hebben in hun 96
relaties met de oliemaatschappijen. De automobielindustrie dient wel voldoende sense of urgency voor zijn deelname aan het proces te hebben. Daimler Chrysler lijkt hier de meest geschikte kandidaat, aangezien deze autofabrikant veel betrokken is bij onderzoek naar Methanol Fuel Cell Vehicles. Aanknopingspunten Dure en complexe technologie van groene methanolproductie (onzekerheid) toekomstige brandstofkeuze
Betrokken partijen Universiteit: TUDelft Onderzoeksbureau: ECN Groene methanolproducent: Schwarze Pumpe Autofabrikant: Daimler Chrysler
Tabel 23 - betrokken partijen bij aanknopingspunten sense of urgency
De vraag wie er betrokken moet worden is nu beantwoord, maar hoe moet het GHR nu te werk gaan? Belt het GHR Daimler Chrysler op om te vragen of er al een keuze gemaakt is voor de toepassing van toekomstige brandstoffen? En de ECN of de dure en complexe technologie van groene methanolproductie al is opgelost? Op deze wijze lijkt de aanbeveling voor het GHR om achterover te leunen, af en toe contact op te nemen met verschillende partijen en te wachten tot alle lichten op groen staan voor de realisering van de methanolcluster. Met deze aanpak zal het GHR dan ook weinig bereiken. Maar hoe moet het GHR dan wel te werk gaan? Het antwoord op deze vraag is dat het GHR niet de sense of urgency moet monitoren, maar er is een ambitieuzere aanpak nodig. Het GHR zal namelijk de ontwikkelingen moeten signaleren die deze sense of urgency kunnen veranderen. Er zijn reeds een aantal van dit soort ontwikkelingen geïdentificeerd, zoals de opkomst van nieuwe afzetmarkten met betrekking tot groene methanol. Deze ontwikkeling kan het ontwikkelingsproces van het verbeteren en realiseren van groene methanolproductie versnellen, wat een ommezwaai in de sense of urgency van de methanolproducenten tot gevolg kan hebben. Een ander voorbeeld is dat de EU zich richt op het bevorderen van het gebruik van biobrandstoffen. Met de biobrandstoffen wil de EU de afhankelijkheid van olie verlagen, duurzaamheid bevorderen en de landbouwsector een impuls geven met het verbouwen van gewassen voor de biobrandstoffenproductie. Methanol is voor de EU een ‘onbekende’ kandidaat, die deze ambities voor biobrandstoffen van de EU kan vervullen. Het is dus belangrijk dat het GHR zich richt op het signaleren van de ontwikkelingen die de sense of urgency kunnen doen veranderen. In dit onderzoek zijn hiervoor een aantal aanknopingspunten gevonden wat resulteert in het advies om een proces te starten. Hiervoor zijn reeds een aantal partijen geïdentificeerd. Deze kunnen beginnen met activiteiten die vergelijkbaar zijn met het doen van reputatieonderzoek, zoals beschreven door de Bruijn (1998), waarin bij betrokken partijen wordt geïnformeerd naar de standpunten van andere partijen. Op deze wijze wordt meer feeling gekregen voor de standpunten en opvattingen in het netwerk van betrokkenen, wat ook wel wordt aangeduid als feelings are facts (de Bruijn 1998). Deze facts kunnen enerzijds duiden op gesignaleerde relevante ontwikkelingen die het ontbreken van de sense of urgency voor de realisering van de methanolcluster kunnen veranderen. Daarnaast kunnen deze facts ook tot gevolg hebben dat er nieuwe partijen bij het proces betrokken worden, vanwege
97
verkregen nieuwe inzichten in relevante ontwikkelingen met betrekking tot de realisering van de methanolcluster. De partijen die in deze paragraaf zijn geïdentificeerd, zijn dan ook onderdeel van de momentopname uit dit onderzoek. Zoals reeds eerder is vermeld, hebben we de methanolvlag gehesen en de eerste reacties hierop geïnventariseerd. Uiteindelijk moet het signaleren van de relevante ontwikkelingen leiden tot een actievere rol voor het GHR op de langere termijn. De rol van het GHR zal hier verschuiven richting de initiator die partijen bijeenbrengt om de sense of urgency te stimuleren. In de workshop wordt een onderdeel van deze rol reeds gespecificeerd als het bijeenbrengen van partijen voor het identificeren en creëren van de juiste experimenteerruimte. In de volgende paragraaf gaan we hier verder op in en wordt aangegeven in hoeverre het GHR de mogelijkheden heeft om deze sense of urgency te stimuleren.
98
8.3.2 Stimuleren van relevante ontwikkelingen Het volgende ambitieniveau is er één voor de lange termijn en loopt wat verder op de zaken voorruit. In voorgaande paragraaf is het voorstel gedaan om een proces te ontwerpen voor het opzetten van een monitorsysteem waarmee betrokken partijen de sense of urgency monitoren voor de realisering van de methanolcluster. Dit is een wat afwachtende houding ten opzichte van de realisering van de methanolcluster. Daarentegen kan het GHR ook een actievere houding aannemen, door gebruik te maken van het netwerk van partijen waarin de realisering van de methanolcluster zich afspeelt. Hiermee duiden we op het GHR als sturende actor in het netwerk van partijen om de sense of urgency voor de realisering van de methanolcluster te stimuleren. De voorwaarde is hier wel dat er relevante ontwikkelingen gesignaleerd zijn die de sense of urgency voor de realisering van de methanolcluster kunnen bevorderen en dat er feeling is verkregen voor de verschillende standpunten en opvattingen in het netwerk. Alleen dan zijn er aanknopingspunten voor het GHR om de sense of urgency te stimuleren door te sturen in het netwerk. In deze laatste aanbeveling gaan we nog kort in op de mogelijkheden die het GHR heeft met betrekking tot sturing in het netwerk. Met betrekking tot de realisering van de methanolcluster is het GHR een partij in een netwerk die een oplossing (de methanolcluster) heeft voor een aantal eigen problemen en doelen, zoals het aantrekken van nieuwe methanolverwerkende industrie naar Rotterdam en het bevorderen van duurzaamheid en diversificatie in de haven van Rotterdam. Daarnaast zijn er een verschillende partijen die verschillende belangen hebben bij de realisering van de methanolcluster. In het onderzoek is gebleken dat het GHR voor het realiseren van deze doelen afhankelijk is van andere partijen. Immers door het ontbreken van de sense of urgency voor de realisering van de methanolcluster, kan het GHR haar doelen niet realiseren. Deze afhankelijkheden zijn een belemmering voor de realisering van de methanolcluster, maar bieden ook kansen voor sturing. In een netwerk is namelijk sprake van wederzijdse afhankelijkheid van partijen. Dit betekent dat partijen in een netwerk afhankelijk zijn van elkaar, waardoor sturing mogelijk wordt op de volgende punten: •
Als op bepaalde momenten een actor afhankelijk is van het GHR, kan het GHR deze afhankelijkheid benutten door op dat moment te sturen.
•
Daarnaast zijn afhankelijkheden een prikkel tot coöperatief gedrag, waarvan het GHR ook gebruik kan maken. Een actor kan het besef hebben, of hierop gewezen worden, dat hij in een later stadium afhankelijk zal zijn van het GHR.
•
Tenslotte betekenen complexe interdependenties meer ruilmogelijkheden en kansen tot sturing.
99
Dus door in het netwerk na te gaan of er afhankelijkheden zijn die benut kunnen worden, met betrekking tot de gesignaleerde ontwikkelingen die de sense of urgency kunnen bevorderen, kan het GHR de sense of urgency stimuleren. Deze rol zullen we aan de hand van een voorbeeld toelichten. Het GHR is in het realiseren van zijn doelen met betrekking tot de methanolcluster afhankelijk van de methanolproducenten. In het onderzoek is geconcludeerd dat deze geen sense of urgency ervaren voor de realisering van de methanolcluster. Maar er zijn ook aanknopingspunten geïdentificeerd die deze sense of urgency kunnen bevorderen: •
De methanolproducenten zullen meer noodzaak voor de realisering van groene methanolproductie ervaren, wanneer de technologie hiervoor beschikbaar is en kan concurreren met de conventionele productie. Dit lijkt een kwestie van tijd, waardoor de methanolproducenten nu de boot afhouden.
•
Het aandienen van nieuwe afzetmarkten met betrekking tot groene methanol biedt perspectieven voor het bevorderen van de sense of urgency van de methanolproducenten in de toekomst.
Uit bovenstaande bevindingen is een duidelijke wederzijdse afhankelijkheid af te leiden tussen het GHR en de methanolproducenten. Allereerst is reeds vermeld dat het GHR afhankelijk is van de methanolproducent bij het realiseren van zijn doelen. In het eerste punt wordt dan ook aangegeven dat de methanolproducenten de boot af houden met betrekking tot de realisering van groene methanolproductie. Maar in het tweede punt staat de afhankelijkheid van de methanolproducent van het GHR vermeld. De methanolproducent is in het geval van vestiging en uitbreiding van activiteiten in Rotterdam afhankelijk van het GHR als beheerder van de haven. Het GHR zal de methanolproducenten er dus op moeten wijzen dat het bijdragen aan het verbeteren en realisering van de technologie van groene methanolproductie, mogelijk later uitbetaald zal worden met uitbreiding van de activiteiten in Rotterdam. Bij deze uitbreiding dient duidelijk te zijn dat de methanolproducenten afhankelijk zijn van het GHR. Op deze wijze kan het GHR dus sturen in het netwerk en de bevindingen over de relevante ontwikkelingen, ter bevordering van de sense of urgency, hieraan koppelen. Concreet kan deze afhankelijkheid leiden tot het opzetten van experimenten met betrekking tot groene methanol in Rotterdam. In de workshop is de rol van het GHR ook gespecificeerd als het identificeren en creëren van experimenteerruimte. In deze aanbeveling is duidelijk geworden hoe het mogelijk is om deze experimenteerruimte te identificeren. Een belangrijk criterium bij deze identificatie is het bevorderen van de sense of urgency voor de realisering van de methanolcluster.
100
Tenslotte vatten we de twee aanbevelingen en de relatie tussen deze twee kort samen. De aanbevelingen zijn gebaseerd op de constatering uit dit onderzoek dat op dit moment geen voldoende sense of urgency wordt ervaren voor de realisering van de methanolcluster. Dit betekent dat het bijeenbrengen van partijen voor het realiseren van de methanolcluster op dit moment niet mogelijk is. In de aanbevelingen is ingegaan op de ambities die het GHR moet hebben met betrekking tot de continuering van de methanolcluster. Hierover is het volgende op te merken: •
In dit onderzoek zijn verschillende aanknopingspunten voor het ontbreken van de sense of urgency bij verschillende partijen geïdentificeerd. Het is daarom van belang dat het GHR op de hoogte blijft van de relevante ontwikkelingen die deze sense of urgency kunnen bevorderen. Het signaleringsproces van deze ontwikkelingen wordt met een aantal partijen gestart, die op basis van aanknopingspunten uit dit onderzoek geselecteerd zijn. Gaandeweg het proces is het mogelijk dat nieuwe partijen betrokken worden op basis van de bevindingen.
•
Wanneer blijkt dat er relevante ontwikkelingen gesignaleerd kunnen worden die de sense of urgency voor de realisering van de methanolcluster kunnen bevorderen, zal het GHR zijn rol moeten uitbreiden richting die van sturende actor in het netwerk. In deze sturende rol wordt het GHR geadviseerd hoe zij de sense of urgency kunnen stimuleren. Het benutten van de wederzijdse afhankelijkheden in een netwerk voor deze stimulatie wordt hier aanbevolen.
101
102
9 Conclusies en aanbevelingen De haven van Rotterdam wil zijn status als belangrijke methanol hub in de wereld behouden en indien mogelijk op termijn vergroten, zodat in de toekomst meer toegevoegde waarde voor de haven van Rotterdam wordt verkregen. Daarom heeft het GHR in samenwerking met de Technische Universiteit Delft een onderzoek uitgevoerd, waarin de mogelijkheden van een industrieel methanolcluster in Rotterdam worden verkend. Om dit te bereiken zijn de volgende doelstellingen in dit onderzoek gehanteerd: 1. Het ontwerpen van een realistisch industrieel methanolcluster in Rotterdam, onderbouwd met technische en economische data, waarin de mogelijkheden van een methanolcluster in Rotterdam worden verkend. 2. Het bijeenbrengen van partijen bij het realiseren van de methanolcluster, zodat draagvlak verkregen wordt voor de beoogde transformatie ernaar toe. Voordat we beginnen met het presenteren van de conclusies, zullen we eerst in het kort de aanpak voor het bereiken van bovenstaande doelstellingen beschreven. Voor het ontwerpen van een realistisch methanolcluster is in grote lijnen de volgende ontwerpmethodiek gebruikt. Met het uitvoeren van een toekomstverkenning, middels bestudering van literatuur en gesprekken met betrokkenen, zijn de mogelijkheden van een methanolcluster in Rotterdam geïnventariseerd en opgesteld in een ontwerpruimte. Vervolgens zijn de eisen die betrokken partijen aan deze ontwerpruimte stellen geïnventariseerd en is getoetst of de ontwerpruimte aan deze eisen kon voldoen. Indien niet het geval is de ontwerpruimte hieraan aangepast. Het aanpassen van de ontwerpruimte levert op deze wijze een realistischer methanolcluster op. Voor het inventariseren van de eisen zijn gesprekken met betrokkenen gevoerd en is een workshop met betrokken partijen georganiseerd. Daarnaast is voor het toetsen van deze eisen een kwantitatief model ontwikkelt, waarmee de methanolcluster is gemodelleerd. Met dit model hebben we ook bruikbare inzichten verkregen voor de ordegroottes van de methanolcluster met betrekking tot methanolconsumptie, methanolproductie en grondstofverbruik. Voor het bijeenbrengen van partijen is in dit onderzoek de procesbenadering gebruikt, zoals beschreven door de Bruijn et al (1998). De kern van deze benadering is dat voor de realisering van de methanolcluster het ontwerpen van een proces vereist is, waarin de relevante partijen betrokken worden om de methanolcluster te realiseren. De gedachte hierachter is dat de relevante partijen zich committeren aan het proces, waardoor er uiteindelijk draagvlak zal zijn voor het product, wat inhoudelijk robuust is en tot stand gekomen na een fair proces. Daarnaast is in dit onderzoek een workshop georganiseerd voor het bijeenbrengen van partijen bij de realisering van de methanolcluster. Deze workshop kan gezien worden als een start van het realisatieproces en heeft waardevolle informatie opgeleverd in dit onderzoek.
103
Tenslotte is het realiseren van een methanolcluster in Rotterdam een langdurig traject, waarin het betrekken van partijen dus erg belangrijk is. Daarom is in het onderzoek ook gezocht naar een gemeenschappelijke taal om dit traject eenduidig en inzichtelijk te maken. Hiervoor wordt de realisering van de methanolcluster vergeleken met de theoretisch ontwikkeling van transities. Met deze vergelijking worden de verschillende fasen die de realisering van de methanolcluster moet doorlopen inzichtelijk gemaakt.
Figuur 18 - de theoretische ontwikkeling van een transitie
104
9.1 Conclusies ontwerpen van een realistisch methanolcluster Het ontwerpen van een realistisch methanolcluster, waarin de mogelijkheden van een methanolcluster worden verkend, is op onderstaande punten tot stand gekomen: •
De ontwerpmethodiek heeft een realistischer ontwerp van een methanolcluster in Rotterdam opgeleverd en wordt hieronder weergegeven.
Figuur 19 - realistischer methanolcluster
De blokken beschrijven de mogelijke activiteiten van een methanolcluster in Rotterdam, welke hieronder worden toegelicht: Activiteiten Import methanol / groene methanol Import afval en biomassa Methanol to Olefins (MTO) Derivaten Business as Usual (BAU) Local Power Brandstofcel transportsector
Toelichting Noodzakelijk wanneer de groene methanolproductie in de methanolcluster niet gerealiseerd is of niet toereikend is. Het verbouwen van biomassa en de beschikbaarheid van afval in Nederland zijn beide niet toereikend voor de productie van groene methanol in de methanolcluster. Methanol als grondstof voor olefineproductie, een veel gebruikte grondstof in de chemische industrie. De huidige groeiende methanolindustrie. De toepassing van methanol in methanol aangedreven turbines. De toepassing van methanol als brandstof in de transportsector.
Tabel 24 - toelichting activiteiten realistischer methanolcluster
105
Naast het identificeren van realistische mogelijkheden van een methanolcluster in Rotterdam zijn er ook aanknopingspunten gevonden voor de verdere ontwikkeling van de methanolcluster. Hierbij is vooral gebruikt gemaakt van de inzichten uit het kwantitatieve model, waarmee we de methanolcluster hebben gemodelleerd. •
De introductie van de brandstofcel in de transportsector heeft de meeste groeipotentie met betrekking tot de methanolconsumptie. Voor 50% vervanging van de autovloot in Nederland in 2050, wordt een methanolconsumptie van 14 Mton/jaar gemodelleerd. NB: De doorvoer van methanol in Rotterdam anno 2003 bedraagt 2 Mton/jaar. De potenties worden nog groter, wanneer Rotterdam omringende landen van methanol gaat voorzien, wanneer ook daar de introductie van de brandstofcel doorbreekt. Maar de toekomst over de introductie van de brandstofcel is nog erg onzeker, wat het plannen van productiecapaciteit voor deze methanolvraag risicovol maakt en bemoeilijkt.
•
Voor de toepassing ‘local power’ geldt ook dat er grote potenties aanwezig zijn. De mogelijkheden van deze toepassing in Rotterdam zijn het opvangen van piekspanningen en het (tijdelijk) uitbreiden van het lokale energienetwerk en het voorzien van kantoorgebouwen van warmte, koeling en elektriciteit. Daarnaast wordt deze toepassing de meeste kansen toebedeeld in gebieden waar een energie-infrastructuur ontbreekt. Dus ook hier is sprake van grote potenties in een onzekere toekomst.
•
De groeipotenties van de bestaande derivatenindustrie en de toepassing MTO zijn daarentegen inzichtelijk en in bepaalde mate begrensd. Dit maakt het plannen van productiecapaciteit voor deze methanolconsumenten meer haalbaar dan bij de bovenstaande toepassingen. Voor de groei van de bestaande derivaten industrie in Rotterdam zijn geen ontwikkelingen gesignaleerd die hier grote veranderingen kunnen hebben. Bij een normale jaarlijkse groei van 3% wordt in 2050 een methanolconsumptie van 1,7 Mton/jaar gemodelleerd. MTO wordt gepland als opvulling van de groei in de olefine-markt; de keuze is wel of geen MTO plant in Rotterdam. Door het GHR wordt hier een methanolconsumptie geschat van 2,4 Mton/jaar.
•
De laatste conclusie over de aanknopingspunten voor de verdere ontwikkeling van de methanolcluster is dat bij de toepassingen ‘brandstofcel transportsector’ en ‘local power’ ook de meeste incentives aanwezig zijn voor het gebruik van groene methanol. Enerzijds kunnen bij het gebruik van groene methanol aan deze toepassingen een aantal relevante duurzaamheidissues gekoppeld worden, zoals het verminderen van de olieafhankelijkheid van de transportsector, het verminderen van het fossiele brandstoffenverbruik en het reduceren van schadelijke emissies. Anderzijds kunnen, gezien de potentiële grootschaligheid van deze toepassingen, met betrekking tot deze issues grote resultaten behaald worden.
De ontwerpmethodiek heeft dus een realistischer methanolcluster opgeleverd, waarin de mogelijkheden voor Rotterdam met betrekking tot een methanolcluster in de ontwerpruimte worden geschetst. Daarnaast zijn een aantal aanknopingspunten voor de verdere ontwikkeling van de methanolcluster 106
geïdentificeerd. Dit geeft aan dat het uiteindelijke ontwerp van de methanolcluster in Rotterdam in verschillende ontwerprondes voltooid zal worden. In dit onderzoek vindt geen hernieuwde ontwerpronde plaats.
107
9.2 Conclusies bijeenbrengen van partijen De tweede doelstelling van het onderzoek is het bijeenbrengen van partijen bij het realiseren van de methanolcluster, zodat draagvlak verkregen wordt voor de beoogde transformatie ernaar toe. Hierover wordt het volgende geconcludeerd. •
In dit onderzoek is bovenstaande doelstelling bereikt met het organiseren van een workshop met betrokken partijen. Deze workshop is een belangrijke start in het verkrijgen van draagvlak voor de transformatie richting de methanolcluster.
•
Dit blijkt uit de vruchtbare discussie, waarin waardevolle bevindingen zijn gedaan met betrekking tot de realisatie van de methanolcluster en het draagvlak voor de transformatie er naar toe. De twee onderstaande conclusies lichten dit toe:
•
De realisatie van de methanolcluster bevindt zich in een voorontwikkelingsfase; er zijn ‘slechts’ een aantal aanknopingspunten bekend voor de verdere ontwikkeling van de mogelijkheden van de methanolcluster. Deze realisering wordt gezien als het eindpunt van onderstaande transitiecurve en de voorontwikkelingsfase als het horizontale stuk aan het begin van de curve. Het gehele traject, zoals beschreven door de transitiecurve, dient dus nog doorlopen te worden voordat de eindsituatie van de gerealiseerde methanolcluster is bereikt. Voor de realisering van de methanolcluster zal dus met de betrokken partijen een proces ontworpen moeten worden, wat de gehele transitiecurve beschrijft.
Figuur 20 - theoretische ontwikkeling van transitie
108
Voordat aangevangen kan worden met het ontwerpen van het proces voor de realisering van de methanolcluster, dienen de partijen wiens medewerking vereist is bij de realisering van de methanolcluster een noodzaak te ervaren voor de realisatie van de methanolcluster. Deze zogenaamde sense of urgency is dus noodzakelijk voor de start van het proces. •
In de workshop is gebleken dat deze sense of urgency niet voldoende aanwezig is. Het ontbreken van deze sense of urgency wordt hieronder voor een aantal partijen, wiens medewerking nodig is bij het realiseren van de methanolcluster, onderbouwd. De gegevens voor deze onderbouwing zijn verkregen in de workshop. Partij Medewerking vereist Methanolproducenten - kennis en expertise met betrekking tot de productie en logistieke keten van methanol - investeringen in productiefaciliteiten voor de methanolcluster Europese Unie - middelen om gewenste ontwikkelingen voor de realisering van de methanolcluster te sturen. Oliemaatschappijen - grote belangen bij toekomst brandstofmarkt, maken van deze actor een belangrijke actor met blokkademacht bij de introductie van de brandstofcel in de transportsector. Het is belangrijk deze partijen te betrekken om te voorkomen dat de blokkade macht wordt gebruikt.
Geen Sense of Urgency - lange termijn beschikbaarheid van goedkope grondstof voor de productie van conventionele methanol. - dure en complexe technologie van groene methanolproductie - prioriteiten beleid zijn niet gericht op het versnellen van de realisering van de methanolcluster. - lange termijn beschikbaarheid van fossiele brandstoffen, door nieuwe vondsten, technologische verbetering en efficiëntie in het gebruik ervan. - het uitblijven van een penalty op het gebruik van fossiele brandstoffen.
Tabel 25 - partijen en sense of urgency
Voor bovenstaande partijen ontbreekt vooral de sense of urgency met betrekking tot de realisering van groene methanolproductie en de introductie van de brandstofcel in de methanolcluster. Er is reeds geconcludeerd dat hiervan een groot deel van het succes van de methanolcluster afhangt: groene methanolproductie voor de bijdrage aan duurzaamheiddoelstellingen en de introductie van de brandstofcel in de transportsector voor zijn enorme groeipotentie, de daaraan gekoppelde grote resultaten die te behalen zijn met betrekking tot het bevorderen van duurzaamheid en de aanwezigheid van grote incentives voor groene methanolproductie.
109
•
Wegens het ontbreken van deze sense of urgency bij een aantal partijen waarvan de medewerking is vereist voor de realisering van de methanolcluster, hebben we geconstateerd dat er van een procesontwerp voor de realisering van de methanolcluster nog geen sprake kan zijn. NB: de procesbenadering van de realisering van de methanolcluster is nog steeds juist, alleen het voornemen om het GHR te adviseren op dit moment een proces te gaan ontwerpen voor het gehele realisatietraject van de methanolcluster is, gezien de fase waar de ontwikkelingen zich momenteel in bevinden, niet juist.
In de aanbevelingen in paragraaf 9.4 wordt het GHR een advies gegeven voor het hanteren van een reëel ambitieniveau met betrekking tot het bijeenbrengen van partijen voor de realisering van de methanolcluster. Ook worden er aanbevelingen geformuleerd voor vervolgonderzoek.
110
9.3 Conclusies gehanteerde onderzoeksmethodieken •
In het onderzoek is de theorie over de ontwikkeling van transities gebruikt voor het inzichtelijk maken van de fase waarin de realisering van de methanolcluster zich bevindt. Hiermee is geconstateerd dat deze realisering zich in de voorontwikkelingsfase bevindt. Daarnaast kan deze theorie ook op een andere manier van pas komen bij het realiseren van de methanolcluster. De transitiecurve kan namelijk ook de andere transitiefases inzichtelijk maken. Dit inzicht in de komende fases kan het handelen van nu een richting kan geven. Het GHR en andere betrokken partijen zijn zich dan bijvoorbeeld bewust dat ze zich moeten voorbereiden op de take-off fase, de fase waarin de realisering van de methanolcluster op gang komt (zie figuur 20). Op deze wijze kan de transitietheorie worden gebruikt als een blauwdruk voor (delen van) de realisering van de methanolcluster. Deze gemeenschappelijke taal kan de discussies over het ontwikkelingsproces structureren en inzichtelijk maken, doordat partijen beter kunnen inschatten aan welk (deel van het) ontwikkelingsproces ze deelnemen, in welke fase ze actief moeten bijdragen aan de realisering van de methanolcluster en wat het resultaat van deze bijdrage moet zijn, bijvoorbeeld het bereiken van een volgend punt of fase in de transitiecurve. Dus ook in een later stadium van de realisering van de methanolcluster blijft de transitie theorie bruikbaar.
•
In het onderzoek is een workshop georganiseerd waarin verschillende partijen hebben geparticipeerd. Deze workshop heeft veel informatie voor het onderzoek opgeleverd en heeft daarom een belangrijke bijdrage geleverd aan de resultaten van dit onderzoek.
111
9.4 Aanbevelingen In het onderzoek hebben we geconcludeerd dat er geen voldoende sense of urgency is voor de realisering van de methanolcluster, zodat van een procesontwerp voor de realisatie van de methanolcluster nog geen sprake kan zijn. In deze paragraaf wordt het GHR geadviseerd welk reëel ambitieniveau gehanteerd moet worden met betrekking tot het realiseren van de methanolcluster. Ook worden er aanbevelingen geformuleerd voor vervolgonderzoek. 9.4.1 Signaleren van relevante ontwikkelingen In de workshop wordt de rol van het GHR bij het realiseren van de methanolcluster geïdentificeerd als het signaleren van relevante ontwikkelingen. In het perspectief van het ontbreken van de sense of urgency voor de realisering van de methanolcluster is dit dan ook de rol die het GHR op zich zal moeten nemen. Het GHR moet namelijk de ontwikkelingen signaleren die deze sense of urgency kunnen bevorderen. In het onderzoek zijn hiervoor enkele aanknopingspunten voor gevonden. •
Wie moeten hierbij betrokken worden? Voor het beantwoorden van deze vraag worden de aanknopingspunten uit het onderzoek voor het ontbreken van de sense of urgency gebruikt.
Aanknopingspunt Dure en complexe technologie van groene methanolproductie (onzekerheid) toekomstige brandstofkeuze
Betrokken partijen Universiteit: TUDelft Onderzoeksbureau: ECN Groene methanolproducent: Schwarze Pumpe Autofabrikant: Daimler Chrysler
Tabel 26 - betrokken partijen bij aanknopingspunten sense of urgency
Met deze partijen zal het GHR een proces moeten starten voor het signaleren van relevante ontwikkelingen die de sense of urgency voor de realisering van de methanolcluster kunnen bevorderen. Aan de hand van de bevindingen in het signaleringsproces kunnen de deelnemers van dit proces uitgebreid worden. Bij het beantwoorden van de volgende vraag wordt hierover meer duidelijk. •
Hoe moet het GHR met deze partijen aan de slag gaan? Het GHR kan met de partijen beginnen met activiteiten die vergelijkbaar zijn met het doen van reputatieonderzoek, waarin bij betrokken partijen wordt geïnformeerd naar de standpunten van andere partijen. Op deze wijze wordt meer feeling gekregen voor de standpunten en opvattingen in het netwerk van betrokkenen. Op deze wijze kunnen relevante ontwikkelingen voor het bevorderen van de sense of urgency gesignaleerd worden. Nieuwe inzichten kunnen hier ertoe leiden dat partijen voor het proces uitgenodigd worden.
112
9.4.2 Stimuleren van relevante ontwikkelingen Uiteindelijk moet het signaleren van de relevante ontwikkelingen leiden tot een actievere rol voor het GHR op de langere termijn. De rol van het GHR zal hier verschuiven richting die van initiator die partijen bijeenbrengt om de sense of urgency te stimuleren. In de workshop wordt deze rol ook toebedeeld aan het GHR. In deze aanbeveling gaan we hier verder op in en wordt aangegeven in hoeverre het GHR de mogelijkheden heeft om deze sense of urgency te stimuleren. •
Het GHR kan gebruik maken van het netwerk van partijen waarin de realisering van de methanolcluster zich afspeelt. Voor het realiseren van haar doelstellingen met betrekking tot de realisatie van de methanolcluster is het GHR afhankelijk van andere partijen. Deze afhankelijkheid vormt een belemmering voor de realisatie van de methanolcluster, maar kunnen ook kansen bieden voor sturing. In een netwerk is namelijk ook sprake van wederzijdse afhankelijkheden, waardoor sturing mogelijk wordt door deze te benutten.
•
Het benutten van de wederzijdse afhankelijkheden in het netwerk voor het stimuleren van ontwikkelingen die de sense of urgency voor de realisering van de methanolcluster kunnen bevorderen, wordt in het onderstaand voorbeeld toegelicht.
Het GHR is afhankelijk van de methanolproducenten bij het realiseren van de methanolcluster, omdat de methanolproducenten de boot af houden met betrekking tot de realisering van groene methanolproductie. Maar de methanolproducent is in het geval van vestiging en uitbreiding van activiteiten in Rotterdam afhankelijk van het GHR als beheerder van de haven. Het GHR zal de methanolproducenten er dus op moeten wijzen dat het bijdragen aan het verbeteren en realiseren van de technologie voor groene methanolproductie, mogelijk later uitbetaald zal worden met uitbreiding van de activiteiten in Rotterdam. Op deze wijze kan het GHR dus sturen in het netwerk en de bevindingen over de relevante ontwikkelingen, ter bevordering van de sense of urgency, hieraan koppelen. Concreet kan het benutten van bovenstaande wederzijdse afhankelijkheid leiden tot het opzetten van experimenten met betrekking tot groene methanol in Rotterdam. •
In de workshop is deze rol van het GHR, het identificeren en creëren van experimenteerruimte, reeds geïdentificeerd. In de bovenstaande aanbeveling is deze rol concreter geworden met betrekking tot het realiseren van de methanolcluster. Een belangrijk criterium bij deze identificatie is dus het bevorderen van de sense of urgency voor de realisering van de methanolcluster.
113
9.4.3 Aanbevelingen voor vervolgonderzoek •
Met het ontwerpen van een realistisch methanolcluster in dit onderzoek zijn de mogelijkheden van een realistisch methanolcluster in Rotterdam geïnventariseerd en enkele aanknopingspunten voor de verdere ontwikkelingen van deze methanolcluster. Hieruit is geconcludeerd dat het uiteindelijke ontwerp van de methanolcluster in Rotterdam in verschillende ontwerprondes voltooid zal worden. In dit onderzoek hebben we de eerste ronde afgerond en er vindt geen hernieuwde ontwerpronde plaats. Een hernieuwde ontwerpronde kan uiteraard wel in een vervolgonderzoek worden uitgevoerd. Hierbij dient men rekening te houden met de timing voor dit vervolgonderzoek. Het heeft weinig nut om aansluitend aan dit onderzoek een hernieuwde ontwerpronde te beginnen. In het kader van de resultaten van dit onderzoek zal een nieuwe ontwerpronde beter op zijn plaats zijn op het moment dat er veranderingen worden geconstateerd of behaald zijn in de sense of urgency voor de realisering van de methanolcluster. Wanneer bijvoorbeeld duidelijk wordt dat de brandstofcel niet geïntroduceerd gaat worden in de transportsector, kan men aanvangen met een nieuwe ontwerpronde.
•
Dit onderzoek is vooral gericht op het realiseren van een methanolcluster, waarin groene methanolproductie centraal staat. Deze invalshoek is door het GHR en de TUDelft ingezet, omdat met betrekking tot groene methanol grote kansen werden gezien voor het vergroten van Rotterdam als methanolknooppunt, het bevorderen van de duurzaamheid en diversificatie in de haven van Rotterdam en het aantrekken van methanolverbruikende industrie en toepassingen naar Rotterdam. In het onderzoek is ook aangetoond dat deze kansen, vooral in combinatie met de introductie van de brandstofcel, aanwezig zijn, maar dat de toekomst ervan erg onzeker is. Een aanbeveling voor vervolgonderzoek is dan ook het onderzoeken van de mogelijkheden voor een methanolcluster in een minder onzekere toekomst. In het onderzoek is geconstateerd dat er voldoende conventionele methanol beschikbaar is voor de lange termijn en het realiseren van nieuwe productiefaciliteiten geen grote belemmeringen kent. Dit vervolgonderzoek richt zich dan op de vraag of de lange termijn beschikbaarheid van conventionele methanol voldoende kansen biedt voor de haven van Rotterdam, zoals het aantrekken van methanolverbruikende industrie en toepassingen.
114
Literatuurlijst Briggs, R.O., de Vreede, G.J., Thinklets: Five examples of creating patterns of group interaction: Faculteit Techniek, Bestuur en Management (TBM), TUDelft, 2001. de Bruijn, H., ten Heuvelhof, E., Management in netwerken: Lemma BV, Utrecht, 1999. de Bruijn, H., ten Heuvelhof, E., in ’t Veld, R., Proces management, over procesontwerp en besluitvorming: Academic Service, Schoonhoven, April 1998 CBS, Opnieuw stijging energieverbruik: Persbericht Centraal Bureau Statistiek PB02-103, 2001. Dijkema, G.P.J., Reuter, M.A., Dealing with complexity in material cycle simulation and design: Computers and Chemical Engineering, 23 Supplement 1999 pp. S795-S798. Dijkema, G.P.J., The Development of Trigeneration Concepts: Proc. 6th World Congress of Chemical Engineering, Melbourne, Australia, Sept. 2001. DETR, Planning for Clusters: a research report, London: Department of the Environment, Transport and the Regions, 2000. EU, Groenboek: Op weg naar een Europese strategie voor een continue energievoorziening: Europese Commissie, Luxemburg, 2001. EU, Report of the 12th European Conference on Biomass for Energy, Industry and Climate Protection: 17-21 June 2002, Amsterdam, The Netherlands. EZ, Op weg naar een Duurzaam Rijnmond, Experimenteerruimte voor transitie, Ministerie van Economische zaken: Den Haag, December 2002. Faaij, A., Van den Broek, R., Lysen, E., Gielen, D., Hoogwijk, M., Wolf, J., Mondiale beschikbaarheid en mogelijkheden voor import van biomassa voor energie in Nederland: Vakgroep Natuurwetenschap & Samenleving - Universiteit Utrecht, UCE, ECN, LUW-TPE. Rapportage in opdracht van NOVEM, Utrecht, Juli 2000. Gibson, H., Padmore, T., Modelling System of Innovation: II. A framework for industrial cluster analysis in regions: Research Policy (1998) 625-641, September 1997. GHR, Gemeentelijk Havenbedrijf Rotterdam Bedrijfsplan 2001 – 2005: Rotterdam, 2001.
115
Haugen, S., Methanol To Propylene – A strong candidate for Large Scale Methanol Plants: Statoil: CMAI World methanol Conference – Rome 2002. Herder, P.M., Handout TB312 - Functioneel Ontwerpen en Reader Functioneel Ontwerpen: Technische Universiteit Delft, Faculteit Techniek, Bestuur en Management, Januari 2003. Janssen, A.M.J., Dekker, R.C., Kansen voor industriële energiebesparing: Project Mainportontwikkeling Rotterdam, Rotterdam, April 2000. Liebner, Waldemar, Methanol – Ready for the Power Market: Lurgi Oel-Gas Chemie GmbH, Frankfurt, Germany: CMAI World methanol Conference – Rome 2002. Matson, E., The Seven Sins of Deadly Meetings: Fast Company at www.fastcompany.com/online/02/meetings.html , April 1996. McCaskill, Dave, Methanol – Global Supply/Demand Overview – The Only Constant is Change: CMAI: CMAI World methanol Conference – Rome 2002. Porter, M. E., The competitive advantage of nations: London: Macmillan and Co., Ltd, 1990. Radgen, P., E.J. Pedernera, M. Patel, R.Reimert, Simulation of Process Chains and Recycling Strategies for Carbon Based Materials Using a Conventional Process Simulator: Computers and Chemical Engineering, 22 Supplement (1998) pp. S137S140. Robertson, S., Requirements trawling: Techniques for discovering requirements: The Atlantic System Guild Ltd., London, UK, 2000. Rosenfeld, S. Industrial strength strategies: Regional business clusters and public policy: Washington D.C.: Aspen Institute, 1995. Rotmans, J., Kemp, R., van Asselt, M. B. A., Geels, F., Verbong, G., Molendijk, K. G. P. and van Notten, P. (2001). Transitions & Transition management: “The case for a low emission energy supply.": ICIS BV, Maastricht, The Netherlands, Oktober 2000. Suurs, R., Long Distance Bioenergy Logistics: an assessment of cost and energy consumption for various biomass energy transport chains: Department of Science, Technology and Society, Universiteit Utrecht,2002 Tazelaar, F., Rotterdam – Europe’s Leading Methanol Centre: Rotterdam Municipal Port Management: CMAI World methanol Conference – Rome 2002. de Vreede, G.J., van Grinsven, J., Course tb9312 Facilitation of Group Meetings: Faculteit Techniek, Bestuur en Management (TBM), TUDelft, Januari 2002.
116
de Vreede, G.J., Facilitation techniques and methodes (Thinklets): Faculteit Techniek, Bestuur en Management (TBM), TUDelft, 2001. VROM, Emissies, energie en mobiliteit: Transitie naar een duurzame energiehuishouding, hoofdstuk 5 Nationaal Milieubeleidsplan 4: Ministerie van Volkshuisvesting Ruimtelijke Ordening en Milieu: Den Haag, 2001. Verwijzingen World Wide Web http://www.cbs.nl , Statline databank (Januari 2003) http://www.methanex.com/methanol/whatisformaldehyde.htm (November 2002) http://www.methanex.com/investorcentre/mtbe_def.htm (November 2002) http://www.methanor.nl/Production/production.htm (November 2002) http://www.svz-gmbh.de/GB/Seiten/rahmen.html (Januari 2003)
117