Ketenanalyse Ketenanalyse SF6-gas in schakelaars Datum: 8-9-2015 Status: definitief Door: QSN, Gea Helms
Inhoudsopgave 1. Introductie... 3 1.1 Scope... 3 1.2 Toepassing SF6... 3 1.3 Beheer- en onderhoudstaken... 4 2. Keten SF6 gas in schakelaars... 5 3. Kwantificeren van de CO2 emissies -casus onderhoud gedurende 1 jaar... 8 4. Mogelijkheden tot emissie reductie... 9 5. Aanbevelingen... 9 6. Conclusie... 10 Bijlage 1 Servicebezoeken 1-8-2014 t/m 31-7-2015... 11 Pagina 2 van 10
1. Introductie In de energiesector wordt gebruik gemaakt van SF6, voor het isoleren van schakelaars die onder (hoog) spanning staan. Joulz bouwt en onderhoudt voor klanten hoogspanningsinfrastructuur waarin apparatuur aanwezig is, die gevuld is met SF6-gas. In het kader van de CO2-Prestatieladder zijn ketenanalyses opgesteld, die betrekking hebben op de bijdrage die Joulz levert aan het broeikaseffect. Hier is gekozen voor processen en aspecten van de bedrijfsvoering, die enerzijds een significante bijdrage leveren aan het broeikaseffect, en die anderzijds wat onderbelicht zijn terwijl er potentieel veel winst te behalen valt. Er is gekozen om een ketenanalyse te maken van SF6-gas, waarbij de uitstoot wordt omgerekend naar CO2. SF6-gas speelt een grote rol in het broeikaseffect. Het is gebruikelijk deze impact te berekenen door de uitstoot om te rekenen naar CO2-equivalenten. Wanneer we de uitstoot van SF6 omrekenen naar CO2-equivalenten, zien we dat dit een aanmerkelijke bijdrage levert en een hoeveelheid CO2 emissie oplevert (ca. 25,3 ton) van bijna een kwart van het totale gasverbruik binnen Joulz (over 2014) 1. De verhouding tussen CO2 en SF6 in de mate waarin het bijdraagt aan het broeikaseffect, is namelijk 1:22.800. Oftewel, uitstoot van één kilogram SF6 staat qua aandeel in het broeikaseffect, gelijk aan 22.800 kilogram CO2-uitstoot 2. Joulz bezit zelf geen installaties met SF6-gas, dat is de reden dat SF6-gas is niet opgenomen in scope 3 van de CO2 footprint. Joulz speelt een rol bij de handeling van SF6 (bestellen, bijvullen van SF6 en bijhouden van SF6 gegevens voor de klant). Er is echter toch voor gekozen om van het (bij) vullen van schakelaars met SF6-gas een ketenanalyse te maken, omdat wij er van overtuigd zijn dat wij middels goed inzicht en advies richting onze klant, een reductie in de keten kunnen bewerkstelligen. De ketenanalyse wordt uitgevoerd volgens de vier stappen uit het Green House Gas (GHG), waarbij inzage wordt gegeven in de waardeketen en de partners daarbinnen; de relevante categorieën uit de emissie inventarisatie en waarbij de CO2 (equivalenten) uitstoot binnen de keten wordt gekwantificeerd. 1.1. Scope Uit deze ketenanalyse moet duidelijk worden hoeveel uitstoot in CO2- equivalenten kan worden voorkomen door preventief onderhoud in het 150 kv netwerk van één van de grootste klanten 3. 1.2. Toepassing SF6 SF6 staat voor zwavelhexafluoride; een anorganische verbinding. Dit is een stof in gas vorm die wordt gebruikt om schakelaars in hoogspanningstoepassingen te isoleren. SF6 in pure vorm is niet giftig, maar wel gevaarlijk voor mens en dier omdat het bij inademing verstikkend werkt. Wanneer het vrijkomt in de lucht, heeft het een zeer grote invloed op het broeikaseffect. SF6-gas is zwaarder dan lucht, waardoor het bij een emissie naar de grond zakt. 1 Resultaat CO2 Boekhouding Joulz B.V. 2014, Joulz (E.C. van der Hoff). 02-2015 2 Bron: "2.10.2 Direct Global Warming Potentials". Intergovernmental Panel on Climate Change. 2007. Retrieved 21 August 2015. 3 Omdat het vertrouwelijke gegevens betreft is er voor gekozen de klant hier anoniem weer te geven. Pagina 3 van 10
Er zijn vele redenen waarom de lekkage van SF6 wordt tegengegaan. Ten eerste is de reden voor toepassing de betrouwbaarheid van het net, die wordt gegarandeerd door de schakelaars met het gas te vullen. Daarnaast weegt het veiligheidsaspect van medewerkers en mensen in de nabijheid van de schakelaars uiteraard erg zwaar. Daarnaast heeft verspilling een kostenaspect. Bovendien staat SF6 bekend als een zeer milieu onvriendelijk gas, waardoor binnen Joulz maar ook vanuit de klant, die eigenaar is van de installatie, extra zorg wordt besteed aan de omgang hiermee. Desondanks ontsnapt er nog altijd gas naar de lucht. 1.3. Beheer- en onderhoudstaken Voor twee grote energieleveranciers verzorgt Joulz het beheer en onderhoud van het netwerk. De onderhoudsstaat is een gedeelde verantwoordelijkheid die contractueel is vastgelegd tussen Joulz als beheerder en de klant die eigenaar is van de assets. Voor wat betreft het 150 kv netwerk van Energieleverancier X (het onderwerp van deze ketenanalyse), is Joulz verantwoordelijk voor het beheer en onderhoud van de assets, met een vooraf overeengekomen budget. Joulz pleegt 3-, 6- en 12-jaarlijks onderhoud aan de schakelaars. Daarnaast vindt een jaarlijkse stations inspectie plaats. Dit alles valt contractueel onder de standaard activiteiten. Uit deze standaard activiteiten komen extra onderhoudsklussen wanneer bijvoorbeeld wordt geconstateerd dat een schakelaar niet naar behoren werkt. De extra onderhoudsklussen kunnen worden uitgevoerd als additionele onderhoudsklus in het lopend jaar (bij spoed), of als eenmalige activiteit worden meegenomen in het programma van het volgende jaar. De extra onderhoudsklussen worden tijdens de kwartaaloverleggen besproken met Energieleverancier X, die vooraf toestemming moet geven voor dit type onderhoud. Alle storingen, additionele activiteiten en eenmalige activiteiten worden maandelijks besproken in een operationeel overleg met de klant. Hierin worden ook eventuele lekkages besproken. Bij een lekkage van een schakelaar kan het hele proces tot en met de vervanging/revisie tot een jaar duren. Dit komt doordat eerst gekeken wordt of de lekkage structureel is (het is verkwisting van gemeenschapsgeld als na 1 lekkage direct wordt vervangen). Daarnaast is de besteltijd van de onderdelen (schakelaar incl. beveiliging) ongeveer een half jaar. Tot slot moeten de juiste mensen intern en extern worden ingeregeld en moet de verbinding via het Landelijk Bestuur Centrum (LBC) uitgeschakeld kunnen worden. Hiervoor moet Joulz een VNB aanvraag (Voorziening Niet Beschikbaar) doen voorafgaand aan de vervanging. Wanneer een schakelaar uit het veld wordt gehaald, om lekkage van SF6 of om andere redenen, wordt de fabrikant ingeschakeld om de in de installatie aanwezige SF6 terug te winnen. De fabrikant zorgt voor de afvoer en verwerking of recycling van de gebruikte SF6. Joulz rapporteert aan de klant omtrent de hoeveelheden SF6 gas die zijn gelekt. Ieder kwartaal worden deze resultaten besproken tijdens een bijeenkomst tussen Joulz en de klant, en bij grote lekkages vindt ook contact plaats. Pagina 4 van 10
2. Keten SF6 gas in schakelaars Inputs Hoofdproces Partij CO2-uitstoot Beheersmaatregelen 1 Energie Winning Onbekend grondstoffen 2 Productie (reactie en vloeibaar maken) Onbekend 3 Energie Hulpstoffen Productiefaciliteit Verpakking Energie Verpakkingsmateriaal 4 Linde - Schiedam Uitsluitend van Distributie transport 5 Vullen van Joulz schakelaars SF6-gas 6 Geen Gebruik SF6 in Joulz schakelaars Linde - München naar distributiecentrum Nederland Uitsluitend van transport De SF6 wordt verpakt in gasflessen met een restdrukafsluiter er op. Dit voorkomt lekkage tijdens transport en gebruik. Om te borgen dat SF6 alleen voor essentiële toepassingen wordt gebruikt, laat Linde alle afnemers een verklaring tekenen dat ze verantwoord omgaan met het gas. Door de terugslag in de gasslangen wordt lekkage voorkomen. Tevens hebben monteurs de juiste kwalificaties. Pagina 5 van 10
7 Monitoringssysteem met sensoren Lekkage? in de schakelaars, die signaal geven aan landelijke centrale indien er ja nee SF6 wordt waargenomen. De centrale licht Joulz in waar een onderhoudsbezoek wordt 8 9 ingepland. Beheersmaatregel: bij al het onderhoud aan de installaties; ook wanneer dit geen SF6 gevuld component betreft, worden snuffelaars gebruikt om eventuele SF6 lekkage te detecteren (veiligheid monteurs). Hiermee wordt als neveneffect dus ook de integriteit van de SF6 gas-gevulde componenten gecontroleerd. Beheersmaatregel: overleg met Energieleverancier X over storingen maar ook lekkages. 8 Joulz Uitstoot transport; Monteurs beschikken allen over Bijvullen met lekkages tijdens het certificaten waarmee wordt SF6 bijvullen (niet te aangetoond dat zij bekwaam zijn Gelekt SF6 gas kwantificeren) om de betreffende handelingen met SF6-gas uit te voeren. Dit beperkt lekkages tot een minimum. Pagina 6 van 10
9 Joulz, klant Uitstoot transport Periodiek vervoersbewegingen, controleren echter gecombineerd met andersoortig onderhoud/controles. 10 Klant, Joulz, fabrikant Uitstoot transport Afvoeren SF6 eind levensduur Joulz en fabrikant naar schakelaar. 11 Linde gas Nihil, transport is Recycling lege retour van levering. gasflessen De recycling van de gebruikte SF6 valt onder de verantwoordelijkheid van de fabrikant van de gasgevulde schakelaar. 12 Energie & hulpstoffen analyses Hergebruik SF6? Fabrikant schakelaar SF6 naar fabrikant. Daar wordt het geretourneerde gas geanalyseerd. Het zuivere gas wordt hergebruikt. 13 Energie Afvalverwerker Het vervuilde gas Verwerking SF6 gaat van de fabrikant afval naar de afvalverwerker. Groene cellen = vindt plaats door Joulz Zonder markering = verantwoordelijke partij; grijs = adviserend; blauw = uitvoerend indien dit afwijkt van de verantwoordelijke partij Pagina 7 van 10
3. Kwantificeren van de CO2 emissies Casus onderhoud gedurende 1 jaar Om inzicht te verkrijgen in de precieze omvang van de CO2-uitstoot die het werken met SF6 veroorzaakt, nemen we het voorbeeld van het onderhoud van de stations van één van de belangrijkste klanten van Joulz (wegens vertrouwelijkheid anoniem vermeld). De schakelaars die zich hierin bevinden zijn gevuld met SF6. De exacte hoeveelheid SF6 gas die zich in al deze kasten bevindt, verschilt per merk en type. Deze casus is gebaseerd op de gegevens over de periode 1 augustus 2014 t/m 31 juli 2015. In deze periode is de dienstverlening aan de betreffende klant ongewijzigd geweest. In 15 gevallen hebben de Joulz monteurs de schakelaars van de betreffende klant moeten bijvullen. We veronderstellen dat de hoeveelheid bijgevuld SF6 gelijkstaat aan de hoeveelheid gelekte SF6. Installatie Aantal bezoeken Bijgevulde SF6 (kg) Gem. lekkage per maand (kg) 1 5 1,95 0,39 2 2 3,00 0,3 3 5 3,00 0,27 4 1 1,15 1,15 5 2 2,00 0,4 Totaal: 15 11,1 0,5 Fig. 3.1 Bijvul activiteiten 1-8-2014 t/m 31-7-2015. De hoeveelheid bij persing is de geschatte hoeveelheid op basis van de bij geperste drukverschillen, welke lineair zijn afgeleid van de totale hoeveelheid totale SF6 welke normaliter in de asset aanwezig is. Het bijvullen van de SF6-gevulde schakelaars wordt in de regel gecombineerd met periodieke controles en onderhoudsklussen, en brengt als zodanig geen extra vervoersbewegingen met zich mee. De gerealiseerde emissies in CO2 (-equivalenten) als gevolg van deze (beheer)activiteit van Joulz bestaan dan ook uit de gelekte SF6: Activiteit Post Wegingsfactor CO2-uitstoot (kg) Bijvullen van SF6 gelekt door schakelaars 11,1 kg SF6 22.800 253.080 Pagina 8 van 10
4. Mogelijkheden tot emissie reductie Alternatief A: Snellere vervanging schakelaars. Wanneer een schakelaar lekt, ontsnapt er gemiddeld een halve liter SF6 per maand (zie Fig. 3.1). Wanneer na de eerste constatering van lekkage, direct wordt overgegaan tot vervanging betekent dit een besparing van ca. 5 maanden SF6-uitstoot, wat gemiddeld 2,5 kg SF6 betekent; gelijk staand aan 57.000 kg CO2. Hierbij loopt men echter tegen het probleem aan dat de meeste typen schakelaars een levertijd hebben van ca. 6 maanden. Alternatief B: Vervangen door schakelkast zonder SF6. Er zijn modellen in omloop, geschikt voor het middenspanningsnet, waarin geen gebruik gemaakt wordt van SF6. Fabrikant Schneider Electric biedt bijvoorbeeld een dergelijk model aan 4.. We gaan er van uit dat ook deze schakelaars op voorraad gelegd kunnen worden, maar het maken van een ontwerp met het nieuwe model hierin geïntegreerd, meer tijd kost. Daarom lijkt het realistisch uit te gaan van vervanging na een periode van twee maanden na de eerste constatering van lekkage. Dit houdt ten opzichte van een vervanging na 6 maanden in dat vier maanden SF6 emissie voorkomen wordt, oftewel een besparing van 45.600 kg CO2-equivalenten per schakelaar. Bovendien wordt de populatie SF6-gevulde schakelaars steeds kleiner wat een duurzame vermindering van de uitstoot ten gevolg heeft. De exacte impact hiervan verschilt uiteraard per klant, afhankelijk van de aantallen schakelaars die Joulz voor hen beheert. 5. Aanbevelingen De beslissingsbevoegdheid om een schakelaar te vervangen, ligt bij de klant. Joulz kan aan deze besluitvorming bijdragen door middel van haar onderhoudsrapportages. De klant waarop de casus is gebaseerd, ontvangt reeds een maandelijkse detailrapportage van de gelekte SF6. Er kan overwogen worden ook aan de andere grote klant een dergelijke rapportage te gaan sturen. In de rapportage aan de klant, de eigenaar van de schakelaars, worden de lekkages in kg SF6 weergegeven. Door dit te vertalen naar CO2-equivalenten krijgt de klant wellicht een beter beeld van wat de lekkages betekenen voor het milieu. In de eerste stap in de keten is nog geen inzicht, namelijk in de productie van het SF6-gas. Het is onbekend waarom de leverancier, Linde gas, hierover geen informatie wil geven. Het strekt echter tot aanbeveling, te kunnen borgen dat gebruik gemaakt wordt van in Europa (= onder Europese wetgeving) geproduceerd gas. Hiertoe moet inzage worden verkregen van Linde, wie hun producent is. Tenslotte, wanneer de asset eigenaar, de klant op heldere wijze is geïnformeerd omtrent de SF6- lekkages is het faciliteren van een snelle oplossing (dat wil zeggen vervanging aangezien reparatie niet mogelijk is), geboden. Joulz dient een gefundeerd advies te kunnen uitbrengen over de mogelijkheden en wellicht de voordelen van vervanging door niet-sf6 gevulde schakelaars, en de mogelijkheid tot het aanleggen van een voorraad reserve onderdelen dienen breed te worden onderzocht (rekening houdend met inzet van Joulz, de klant en de fabrikant). 44 Bron: http://www.duurzaamgeproduceerd.nl/nieuws/20120716-schneider-electric-vervangt-milieuschadelijk-sf6- gas Pagina 9 van 10
6. Conclusie Joulz is als uitvoerende partij die de schakelaars bijvult ter compensatie van het gelekte gas, en die verantwoordelijk is voor het signaleren van de lekkages, direct betrokken bij de emissie reductie van SF6-gas die het wenst te realiseren. Hoewel Joulz verantwoordelijk is voor de onderhoudsstaat van de assets, ligt de bevoegdheid om te beslissen over vervanging bij de klant. Het bewerkstelligen van de beoogde emissiereductie moet daarom gezocht worden door samenwerking in de keten. Door de klant heel accuraat en snel te informeren over SF6-lekkages, kan de besluitvorming worden versneld. Mogelijk kunnen ook afspraken gemaakt worden tussen Joulz en de klant en wellicht de leverancier, over het op voorraad leggen van onderdelen. Bij een snellere vervanging kan de uitstoot van SF6 aanzienlijk worden teruggedrongen en daarmee de uitstoot van broeikasgassen worden verkleind. Bij een vervanging van een lekkende schakelaar, door een niet-sf6 gevulde schakelaar is dit positieve effect tevens duurzaam. In bijlage 1 zijn gegevens opgenomen van servicebezoeken van Joulz aan de klant met hoeveel bijvullingen. In verband met vertrouwelijkheid hebben worden deze gegevens niet openbaar gemaakt, maar zijn wel bij Joulz beschikbaar. Pagina 10 van 10