Technisch rapport over opslag BC

Dienst uitvoering en toezicht Energie

DTe
Den Haag

Kenmerken,
mogelijkheden en beperkingen van de ondergrondse
gasopslagen in Nederland

Project No. : 63704-02 Document No. : 63704-02-033-D-001-2 Revisie : 3.2 Revisie omschrijving : DTe/BC (technisch) Auteur : Jos Sentjens Gecontroleerd : Bas Kerkhof Goedgekeurd : Bas Kerkhof

Datum : 16 augustus 2002

Jacobs Consultancy Nederland B.V. Plesmanlaan 100, 2332 CB Leiden P.O. Box 141, 2300 AC Leiden The Netherlands Tel +31.71.582.7111 Fax +31.71.582.7050

A Subsidiary of Jacobs Engineering Group Inc.
Trade register: Rijnland 28092274 C:\TEMP\bc.doc

Kenmerken,mogelijkheden en beperkingen van de ondergrondse gasopslagen in Nederland Technisch rapport over opslag BC

Inhoudsopgave

1. INLEIDING......................................................................................................3
1.1 ALGEMEEN .............................................................................................................3
1.2 WERKWIJZE............................................................................................................6
1.3 ACHTERGROND INFORMATIE ..............................................................................6
2. BC ALKMAAR GASOPSLAG .........................................................................7
2.1 TECHNISCHE LIMITATIES GASOPSLAGEN..........................................................7
2.1.1 Bepaling van productie bottleneck gasopslag...........................................................7
2.1.2 Bepaling van injectie bottleneck gasopslag ..............................................................8 2.1.3 Overzicht technische limitaties .................................................................................9 2.2 EVALUATIE VAN DE AANGEBODEN BUNDEL CAPACITEITEN............................9 2.3 EVALUATIE MULTI-CYCLICITEIT ......................................................................... 10
3. RESULTATEN EN DISCUSSIE....................................................................17 3.1 AANGEBODEN BUNDELS ....................................................................................17 3.1.1 Cyclus tijd van de aangeboden bundels ................................................................. 17 3.1.2 Minimale Productie Flow Bundels........................................................................... 18 3.1.3 Minimale Injectie Flow Bundels .............................................................................. 19 3.2 MULTICYCLICITEIT............................................................................................... 19 3.2.1 Algemeen............................................................................................................... 19 3.2.2 Multi-cycliciteit van de totale opslag in Alkmaar...................................................... 20 3.2.3 Multi-cycliciteit van de aangeboden bundels........................................................... 23 3.2.4 Multi-cycliciteit van de bundels rekening houdend met een Gasunie call................ 25 3.3 KOSTEN VAN DE AANGEBODEN BUNDELS....................................................... 30

Bijlage 1; Lijst van afkortingen..............................................................................................33 Bijlage 2; Brief BP aan DTe (dd 5 augustus 2002) ...............................................................34

Project No. : 63704-02 Page 2 of 36 Document No. : 63704-02-033-D-001-2 Revision 3.2, 16 augustus 2002 C:\TEMP\bc.doc

Kenmerken,mogelijkheden en beperkingen van de ondergrondse gasopslagen in Nederland Technisch rapport over opslag BC

1. INLEIDING

1.1 ALGEMEEN
Momenteel kent Nederland een drietal ondergrondse aardgas opslagen, namelijk een ondergrondse opslag in Alkmaar van BC en twee NAM opslagen te Grijpskerk en Norg.

Deze ondergrondse opslagen zijn oorspronkelijk ontworpen voor gebruik door de Gasunie als zogenaamde peak shavers, om in strenge winters pieken in de gasvraag op te vangen. Daarnaast kunnen deze opslagen ingezet worden als seizoensopslag.

De opslagen kunnen gezien worden als een grote massa poreus gesteente op enkele kilometers diepte waarbij het gas op zeer hoge druk in het gesteente is opgeslagen. Via enkele putten met daarin drukbestendige buizen is dit ondergrondse gesteente of reservoir verbonden met een bovengrondse procesinstallatie. Deze installatie brengt het gas op specificatie en levert het gas aan het Gasunie transportnet.

Indien gas gevraagd wordt stroomt het gas door de hoge druk als het ware vanzelf vanuit het reservoir door de procesinstallatie naar het Gasunie transportnet.

Indien gas geïnjecteerd moet worden in het veld dan moet het gas uit het Gasunie net opgepompt worden van ca 70 bar naar een niveau van 200 tot 300 bar. In de bovengrondse installatie bevindt zich voor dat doel een compressor.

In de oorspronkelijke opzet van de gasopslagen is rekening gehouden met een korte productie periode van maximaal enkele weken in de winter gevolgd door een langdurige injectie periode van enige maanden in de zomer.

Het geheel van het oorspronkelijke ontwerp van de opslagen is in principe het doorlopen van 1 cyclus per jaar. In de winter wordt gedurende een aantal dagen op een behoorlijk niveau gas geleverd uit de opslag naar het Gasunie transportnet terwijl in de zomer in enkele maanden de opslagen weer worden gevuld. In de winterperiode staan de gasopslagen stand-by en kunnen op verzoek van Gasunie ("Gasunie Call ") in productie worden genomen.

De BC en de NAM bieden nu in het jaar 2002 voor het eerst aan derden buiten Gasunie zogenaamde 'opslagbundels' aan, waarmee toegang geboden wordt tot gasopslagen te Alkmaar en Grijpskerk. Voor de opslag te Norg wordt op dit moment nog geen toegang aangeboden. De groep van derden naast Gasunie kan bestaan uit marktpartijen ("shippers") die nu toegang hebben tot het hoge druk transportnet van Gasunie Transport Services. Deze derden noemen wij in dit rapport TPA partijen of TPA van "Third Party Access".

Een bundel is een combinatie van services, die bestaat uit het injecteren van een bepaalde hoeveelheid gas met een bepaalde flow, de opslag van deze hoeveelheid gas en het produceren van die hoeveelheid gas met een bepaalde flow.

Project No. : 63704-02 Page 3 of 36 Document No. : 63704-02-033-D-001-2 Revision 3.2, 16 augustus 2002 C:\TEMP\bc.doc

Kenmerken,mogelijkheden en beperkingen van de ondergrondse gasopslagen in Nederland Technisch rapport over opslag BC

De door BC en NAM nu aan de markt aangeboden bundels hebben meer het karakter van een seizoen gebonden winter productie en zomer injectie, terwijl wellicht de markt behoefte heeft aan een flexibiliteit instrument teneinde bijvoorbeeld dag-nacht of week fluctuaties op te vangen.

Het is mede met deze achtergrond dat DTe Jacobs Consultancy opdracht heeft gegeven een onderzoek te doen naar de technische limiteringen van de opslagfaciliteiten te Alkmaar, Grijpskerk en Norg.

Doel van deze studie is het onderzoeken op welke wijze de huidige gasopslagen geschikt zijn voor gebruik door anderen, anders dan de Gasunie. Hierbij wordt ook rekening gehouden met de zogenaamde multi-cycliciteit, met andere woorden het geschikt zijn voor seizoensopslag maar ook voor dagfluctuaties en de combinatie ervan.

Dit betreft dus een verkennende en zuiver technische studie, waarbij andere aspecten, zoals milieu, vergunningen, e.d., nog niet aan de orde komen. Deze aspecten zullen bij gebleken wenselijkheid van de technische mogelijkheden nader onderzocht moeten worden.

Nadelige effecten van het regelmatig gebruiken van de injectiecompressor kunnen zijn energiegebruik, verhoogde slijtage en de emissie van aardgas. Tevens kan de geluid overlast toenemen. Dit zijn voorbeelden van de nu niet onderzochte effecten welke realisatie van de in dit rapport beschreven mogelijkheden in de weg kunnen staan.

Dit technisch onderzoek richt zich dus op:
1. Het vaststellen van de kenmerken van de opslagen als geheel,
2. De kenmerken van de nu aangeboden bundels en
3. Het verkennen van opties welke technisch realiseerbaar zijn buiten het oorspronkelijke ontwerp en buiten de limieten zoals nu voor de aangeboden bundels door NAM en BC gesteld zijn.

De belangrijkste limieten zijn begrenzingen aan de productie flow, begrenzingen aan de injectie flow, het beschikbare opslagvolume en de omschakeltijd van productie naar injectie en omgekeerd.

Het is goed om te realiseren dat voor elke technische installatie er begrenzingen zijn aan het regelbereik. Als de installatie ontworpen is voor een bepaalde doorzet (100%), dan is het vaak mogelijk terug te gaan tot ongeveer 5%, een regelbereik van 1 op 20. Hiermee wordt een operationele flexibiliteit ingebouwd. Dit geldt voor de installatie als geheel, sommige technische deelcomponenten hebben als zodanig echter een lagere flexibiliteit. Voorbeelden hiervan zijn de in de gasopslag installatie aanwezige compressoren inclusief hun aandrijfsystemen. Speciale maatregelen kunnen ingezet worden om per component of deelsysteem toch meer flexibiliteit in te bouwen, bijvoorbeeld een recirculatie van gas over een compressor of het gebruik van toeren geregelde aandrijfsystemen.

Project No. : 63704-02 Page 4 of 36 Document No. : 63704-02-033-D-001-2 Revision 3.2, 16 augustus 2002 C:\TEMP\bc.doc

Kenmerken,mogelijkheden en beperkingen van de ondergrondse gasopslagen in Nederland Technisch rapport over opslag BC

De bovenstaande onderzoek aspecten zijn als volgt ingevuld in deelonderzoeken:
1. Bepalen van de technische limitaties van de gasopslagen met betrekking tot de maximale flows, de minimale flows en de bijbehorende nauwkeurigheid
2. Spiegelen van de aangeboden bundels ten opzichte van de limitaties van de gasopslagen

3. Evaluatie van de multi-cylciciteit van de gasopslagen. Dit is onderzocht binnen de technische limitaties van de gasopslagen als zodanig en de binnen een combinatie van bijvoorbeeld een Gasunie "call", voor peak shaving, en TPA vereisten, voor bundels.

De rapportage van deze studie bestaat uit drie delen, namelijk:
1. Rapport D-001-0, het overkoepelend rapport,
2. Rapport D-001-1, het technische rapport over de NAM opslagen en,
3. Rapport D-001-2, het technische rapport over de BC opslag.
Dit rapport betreft het technische rapport over de BC opslag, met daarin de technische evaluatie en discussie.

Project No. : 63704-02 Page 5 of 36 Document No. : 63704-02-033-D-001-2 Revision 3.2, 16 augustus 2002 C:\TEMP\bc.doc

Kenmerken,mogelijkheden en beperkingen van de ondergrondse gasopslagen in Nederland Technisch rapport over opslag BC

1.2 WERKWIJZE
De werkwijze, die ook de basis vormt voor de indeling van dit rapport, is als volgt;

Allereerst zijn voor de Alkmaar opslag de ontwerp kenmerken en technische limiteringen bepaald en worden deze besproken.

Vervolgens worden de bundels, zoals aangeboden op internet, gespiegeld aan de technische limitaties van de respectievelijke gasopslagen.

Als derde wordt het potentiële werkgebied met betrekking tot multi-cycliciteit van de gasopslagen bepaald met behulp van de technische limitaties, zoals bovenstaand is geëvalueerd. Flexibiliteit van seizoensopslag, al dan niet in combinatie met dagfluctuaties, kan men spiegelen aan dit werkgebied, om deze multi-cycliciteit van de gasopslag te evalueren.

Het bovenstaande wordt vervolgens samengebracht, besproken en worden voorlopige conclusies getrokken. Dit betreft de evaluatie van de aangeboden bundels, de evaluatie van de multi-cycliciteit en de kosten van de aangeboden bundels.

De getrokken eindconclusies staan beschreven in het overkoepelend rapport.

De concept versie van dit technische rapport is besproken met BC. Dit heeft geresulteerd in een brief met hun zienswijze en technische opmerkingen. De technische opmerkingen zijn grotendeels, waar van toepassing, verwerkt in de huidige versie.

1.3 ACHTERGROND INFORMATIE
Deze studie is gebaseerd op de volgende achtergrond informatie;
1. BC bundel informatie staat op internet pagina www.alkmaargasstorage.nl,
2. "Vergunningaanvraag op grond van Wet Milieubeheer voor de Piekgasinstallatie te Alkmaar" (1 december 1994)
3. Dienst uitvoering en toezicht Energie; Richtlijnen Gaswet - Consultatie- en informatiedocument 2001 (Den Haag, juni 2001)
4. Brief BP aan DTe (dd 5 augustus 2002); Reactie BC op herziene versie rapport Jacobs (ref: BPNE-02062-L-AL)

Project No. : 63704-02 Page 6 of 36 Document No. : 63704-02-033-D-001-2 Revision 3.2, 16 augustus 2002 C:\TEMP\bc.doc

Kenmerken,mogelijkheden en beperkingen van de ondergrondse gasopslagen in Nederland Technisch rapport over opslag BC

2. BC ALKMAAR GASOPSLAG
Voor de BC Alkmaar Gasopslag worden nu allereerst de technische limitaties bepaald en besproken.

Vervolgens worden de bundels, zoals aangeboden op internet, gespiegeld aan de technische limitaties van de gasopslag.

Als derde wordt het potentiële werkgebied met betrekking tot multi-cycliciteit van de gasopslag bepaald met behulp van de technische limitaties, zoals bovenstaand is geëvalueerd.

Flexibiliteit van seizoensopslag, al dan niet in combinatie met dagfluctuaties, kan men spiegelen aan dit werkgebied, om deze multi-cycliciteit van de gasopslag te evalueren.

2.1 TECHNISCHE LIMITATIES GASOPSLAGEN De bovengrondse installatie kan men onderverdelen in twee delen, namelijk het deel waardoor het aardgas stroomt voor de injectie in de ondergrondse opslag en het deel waardoor het aardgas geproduceerd wordt vanuit de ondergrondse opslag.

Beide delen van de installatie hebben hun eigen componenten met eigen karakteristieken en ontwerpbasis, welke de bottleneck kunnen vormen voor respectievelijk injectie en productie. Deze componenten worden hieronder verder besproken.

2.1.1 Bepaling van productie bottleneck gasopslag Het productie deel van de bovengrondse installatie kan men typisch onderverdelen in onderstaande componenten;

1. Choke Valve.
In deze choke valve of regelklep wordt de hoge druk van het aardgas in de opslag afgelaten naar een lagere druk voldoende voor productie naar het Gasunie net. Dit geschiedt door speciale kleppen, die direct op de zogenaamde "well head" (put) geplaatst zijn.
2. Drogen met regeneratie.
Tijdens het drogen worden de zwaardere koolwaterstoffen met behulp van absorberen uit het aardgas verwijderd, waarmee het dauwpunt van het aardgas bepaald wordt. Dit gebeurt in zogenaamde absorptiebedden, die met behulp van warmte geregenereerd worden. Hiervoor is de installatie ook uitgerust met fornuizen, waarin, door middel van verbranding, de benodigde warmte gegenereerd wordt.

3. Fiscale meting.
Hier geschiedt de officiële meting voor de afrekening. Dit zijn nauwkeurige metingen die typisch over een aantal 'meetstraten' verdeeld worden om ook relatief kleine flows nauwkeurig te kunnen meten.

Project No. : 63704-02 Page 7 of 36 Document No. : 63704-02-033-D-001-2 Revision 3.2, 16 augustus 2002 C:\TEMP\bc.doc

Kenmerken,mogelijkheden en beperkingen van de ondergrondse gasopslagen in Nederland Technisch rapport over opslag BC

4. Productie regeling.
Hier wordt de productie flow geregeld door middel van een regelklep.

2.1.2 Bepaling van injectie bottleneck gasopslag Het injectie deel van de bovengrondse installatie kan men typisch onderverdelen in onderstaande componenten;

1. Compressie.
Hierbij wordt het aardgas uit het Gasunie net gecomprimeerd naar de druk van de gasopslag alvorens het geïnjecteerd kan worden.
2. Fiscale meting.
Hier geschiedt de officiële meting voor de afrekening. Dit zijn typisch metingen met een grote nauwkeurigheid.
3. Injectie regeling.
Hier wordt de productie flow geregeld door middel van een regelklep.

Ieder van deze componenten heeft zijn eigen werkgebied, waarbij een van de component dan de bottleneck van de installatie bepaald. Omdat er geen gedetailleerde informatie beschikbaar is kan deze bottleneck niet nader bepaald worden.

De beschikbare informatie (internet) is de maximale injectie flow van 3.6 MCM/d en de minimale injectie flow van 2.4 MCM/d. De minimale injectieflow is ca 66% van het maximum en de injectie heeft dus een regelbereik van 1 op 1.5. Gezien het hier om een gasturbine gedreven compressor gaat is dit geen ongebruikelijk regelbereik. Of er maatregelen te treffen zijn om verder terug te gaan zou nader onderzocht kunnen worden.

Project No. : 63704-02 Page 8 of 36 Document No. : 63704-02-033-D-001-2 Revision 3.2, 16 augustus 2002 C:\TEMP\bc.doc

Kenmerken,mogelijkheden en beperkingen van de ondergrondse gasopslagen in Nederland Technisch rapport over opslag BC

2.1.3 Overzicht technische limitaties
Hieronder zijn de limitaties, zoals bovenstaand besproken, samengevat.

Tabel 1
Kenmerk Eenheid Internet informatie

Werkvolume MCM 500

Maximale productie flow MCM/d 36.0 Minimale productie flow MCM/d 2.4

Maximale injectie flow MCM/d 3.6 (1) (2) Minimale injectie flow MCM/d 2.4 (1)

Opmerkingen;

1. De injectie flows zijn afhankelijk van de reservoirdruk; de maximale flow kan gerealiseerd worden bij de minimale reservoirdruk en de minimale flow bij de maximale reservoirdruk.

2. In het Consultatie- en informatiedocument 2001 wordt een maximale injectie flow van 4.5 MCM/d vermeld. Uit het commentaar van BC (zie brief bijlage 2) blijkt dat dit de maximale injectie flow bij een leeg reservoir is ( werkvolume is bijna 0) . Bij een bijna gevuld reservoir is vanwege de hogere druk de injectiecapaciteit echter 3.6 MCM/d.

2.2 EVALUATIE VAN DE AANGEBODEN BUNDEL CAPACITEITEN Volgens de internet gegevens van BC zijn de bundels als volgt bepaald;

Tabel 2
Kenmerk Eenheid Bundel

Grootte van een bundel GJ 100 000 Productie flow per bundel GJ/h 300 Injectie flow per bundel GJ/h 30 Prijs per bundel * 580 000

Aantal bundels (min/max) 12/12 Minimale productie flow GJ/h 3500 Minimale injectie flow GJ/h 3500 Noot: Het minimaal aantal bundels van 12, betreft de minimale eis van BC aan het aantal verkochte bundels voor de installatie.

Project No. : 63704-02 Page 9 of 36 Document No. : 63704-02-033-D-001-2 Revision 3.2, 16 augustus 2002 C:\TEMP\bc.doc

Kenmerken,mogelijkheden en beperkingen van de ondergrondse gasopslagen in Nederland Technisch rapport over opslag BC

Omdat het hier G-gas betreft met een hogere verbrandingswaarde van 35 MJ/Nm3, resulteert dit in het volgende overzicht;

Tabel 3
Kenmerk Eenheid Bundel Min / Max Opm.

Aantal bundels 1 12/12

Werkvolume opslag MCM -> - / 500 Werkvolume bundel MCM 2.86 34.29 / 34.29 Bundel volume als % van % 0.57 6.86 / 6.86 totale werkvolume

Productie flow opslag MCM/d -> 2.4 / 36.0 Minimale productie flow MCM/d 2.400 Productie flow bundel MCM/d 0.206 2.47 / 2.47 Productie flow als % van totale % 0.57 6.86 / 6.86 maximale productie flow

Injectie flow opslag MCM/d -> 2.4 / 4.5 Minimale injectie flow MCM/d 2.400 Injectie flow bundel MCM/d 0.0206 0.247 / 0.247 (1) Injectie flow als % van totale % 0.46 5.5 / 5.5 maximale injectie flow
Opmerkingen;

1. De som van de bundel injectie flows (0.247 MCM/d) is kleiner dan de minimale injectie flow van de bovengrondse installatie (2.4 MCM/d) en de minimale injectie flow zoals bepaald voor de bundels (2.4 MCM/d)

De verdere evaluatie van de aangeboden bundels van alle gasopslagen wordt samengebracht en besproken in hoofdstuk 3.1.

2.3 EVALUATIE MULTI-CYCLICITEIT
De technische limitaties van de gas opslag bepalen de flexibiliteit van de gas opslagen. Ondanks de opslag uitgelegd is voor een bepaalde capaciteit, zijn het deze limitaties die de flexibiliteit en daarmee de mogelijke multi-cycliciteit bepalen.

De multi-cycliciteit is geëvalueerd door het bepalen van een mogelijk werkgebied van de gasopslag, gebaseerd op de in hoofdstuk 2.1 beschreven technische limitaties. Flexibiliteit van seizoensopslag, al dan niet in combinatie met dagfluctuaties, kan men spiegelen aan dit werkgebied, om de multi-cycliciteit van de gasopslag te evalueren.

Project No. : 63704-02 Page 10 of 36 Document No. : 63704-02-033-D-001-2 Revision 3.2, 16 augustus 2002 C:\TEMP\bc.doc

Kenmerken,mogelijkheden en beperkingen van de ondergrondse gasopslagen in Nederland Technisch rapport over opslag BC

Het operationele werkgebied voor multi-cycliciteit kan grafisch worden weergegeven door bij een gegeven cyclustijd te onderzoeken wat het operationele volume bij die cyclustijd is, waarbij een cyclus bestaat uit;
1. Een injectie periode, waarin in een bepaald volume wordt geïnjecteerd in de gasopslag,

2. Een overschakeltijd van injectie naar productie. Deze is aangenomen als zijnde de minimale tijd welke, door technische beperkingen van de gasopslag, om de installatie om te zetten van injectie naar productie,
3. Een productie periode, waarin dit bepaald volume wordt geproduceerd uit de gasopslag en,

4. Een overschakeltijd van productie naar injectie. Deze is aangenomen als zijnde de minimale tijd welke, door technische beperkingen van de gasopslag, om de installatie om te zetten van productie naar injectie.

Dit werkgebied voor multi-cycliciteit wordt bepaald door de volgende limiteringen;
1. Maximale bundel grootte t.g.v. maximale productie en injectie flows,
2. Minimale bundel grootte t.g.v. minimale productie en injectie flows,
3. Maximale bundel volume is bepaald door het werkvolume van de gasopslag en
4. Maximale cyclus tijd is 365 dagen (1 jaar) minus tijd voor onderhoud.

De maximale bundel grootte (zie figuur 1) bestaat uit;
1. Maximale injectie flow van de gasopslag; 2.4 MCM/d, (zijnde de gegarandeerd injectie flow, niet de maximale van de installatie). Uit het commentaar van BC blijkt dat de gegarandeerde injectieflow bij gevuld reservoir 3.6 MCM/d bedraagt de JCN waarde van 2.4 voor maximum injectieflow is dus wat conservatief. In een gevoeligheidsanalyse wordt de invloed van de maximale waarde nader uitgewerkt.
2. Minimale overschakeltijd van injectie naar productie; 2 uur,
3. Maximale productie flow van de gasopslag; 36 MCM/d,
4. Minimale overschakeltijd van productie naar injectie; 2 uur. Noot: de minimale overschakeltijden zijn gebaseerd op de BC (internet) contractvoorwaarden.

Bijvoorbeeld, voor een cyclustijd van 1 dag resulteert dit een bundel grootte van 1.9 MCM en een cyclustijd van 2 dagen in bundel grootte van 4.1 MCM.

Project No. : 63704-02 Page 11 of 36 Document No. : 63704-02-033-D-001-2 Revision 3.2, 16 augustus 2002 C:\TEMP\bc.doc

Kenmerken,mogelijkheden en beperkingen van de ondergrondse gasopslagen in Nederland Technisch rapport over opslag BC

Cyclus; 1 dag Cyclus; 2 dagen maximale bundel maximale bundel

od. flow 36 MCM/d > Inj od. flow 36 MCM/d Prod . pr . pr od - > Inj Prod tie flow 2.4 MCM/d ch. Inj -> sch. Pr tie flow 2.4 MCM/d od - Volume (MCM) vers ver Volume (MCM) O O . injec . injec ch. Inj -> . bundel 1.9 MCM bij de sch. Pr . bundel 4.1 MCM bij de vers ver Max gegar Max gegar O O

. bundel 1.9 MCM bij de max . bundel 4.1 MCM bij de max Max Max

1 dag 2 dagen Figuur 1; Bepaling maximale bundel grootte

De minimale bundel grootte (zie figuur 2) bestaat uit;
1. Minimale injectie flow van de gasopslag; 2.4 MCM/d,
2. Minimale overschakeltijd van injectie naar productie; 2 uur,
3. Minimale productie flow van de gasopslag; 2.4 MCM/d,
4. Minimale overschakeltijd van productie naar injectie; 2 uur. Noot: de minimale overschakeltijden zijn gebaseerd op de BC (internet) contractvoorwaarden.

Bijvoorbeeld, voor een cyclustijd van 1 dag resulteert dit een bundel grootte van 1.0 MCM en een cyclustijd van 2 dagen in bundel grootte van 2.2 MCM.

Project No. : 63704-02 Page 12 of 36 Document No. : 63704-02-033-D-001-2 Revision 3.2, 16 augustus 2002 C:\TEMP\bc.doc

Kenmerken,mogelijkheden en beperkingen van de ondergrondse gasopslagen in Nederland Technisch rapport over opslag BC

Cyclus; 1 dag Cyclus; 2 dagen minimale bundel minimale bundel

Prod

ch. Inj -> Prod > Inj > Inj tie flow 2.4 MCM/d od - vers tie flow 2.4 MCM/d
---
tie flow 2.4 MCM/d tie flow 2.4 MCM/d od - oduc ch. Inj -> oduc sch. Pr sch. Pr vers ver Volume (MCM) Min. bundel 1 MCM bij de min. injec O Min. bundel 1 MCM bij de min. pr O Volume (MCM) Min. bundel 2.2 MCM bij de min. injec Min. bundel 2.2 MCM bij de min. pr verO

1 dag 2 dagen Figuur 2; Bepaling minimale bundel grootte

Het een en ander is verder uitgewerkt in de onderstaande grafieken. In figuur 3 staat het werkgebied op een dubbel lineaire schaal en in figuur 4 op een dubbel logaritmische schaal, waarbij het werkgebied met korte cyclus tijden uitvergroot wordt.

6 0 0

5 0 0

4 0 0 min b und el g ro o tt e max b und el g ro o t t e (g eg arand eerd ) max b und el g ro o t t e
3 0 0 max werkvo lume max cyclust ijd
2 0 0 aang eb b und el(s)

1 0 0

0
0 5 0 1 0 0 1 5 0 2 0 0 2 5 0 3 0 0 3 5 0 4 0 0

C y c l us t i j d ( d a g e n)

Figuur 3; Multi-cycliciteit werkgebied voor gasopslag Alkmaar (lineaire schaal)

Project No. : 63704-02 Page 13 of 36 Document No. : 63704-02-033-D-001-2 Revision 3.2, 16 augustus 2002 C:\TEMP\bc.doc

Kenmerken,mogelijkheden en beperkingen van de ondergrondse gasopslagen in Nederland Technisch rapport over opslag BC

1 0 0 0

1 0 0

min b und el g ro o t t e
1 0 max b und el g ro o tt e (g eg arand eerd ) max b und el g ro o tt e max werkvo lume
1 max cyclust ijd 0 .1 1 1 0 1 0 0 1 0 0 0 aang eb b und el(s)

0

0
C y c l us t i jd ( d a g e n)

Figuur 4; Multi-cycliciteit werkgebied voor gasopslag Alkmaar (logaritmische schaal)

De figuren geven de begrenzingen van het operationele werkgebied aan. Aan de bovenkant is dit enerzijds het beschikbare volume van de gehele opslag van
500 MCM en anderzijds het volume dat bij een gegeven cyclustijd maximaal geproduceerd en geïnjecteerd kan worden. Aan de rechterkant van de grafiek is een begrenzing door de verticale lijn bij 335 dagen. Dit is de maximale cyclusduur in een jaar als ook rekening gehouden wordt met ca 30 dagen per jaar onderhoud aan de installatie. Aan de onderkant is het werkgebied begrensd door het minimale volume dat in een bepaalde cyclustijd kan worden doorlopen.

Dit minimale volume is bepaald bij een minimale cyclustijd, met andere woorden bij een cyclustijd die opgebouwd is met de minimale overschakeltijd tussen injectie/productie en productie/injectie. De consequentie hiervan is dat het werkgebied onder de lijn van de minimale bundel grootte ook tot de bedrijfsvoering behoord, maar voor de evaluatie van de multi-cycliciteit minder interessant is. Bedrijfvoering van bundels onder deze lijn van de minimale bundel grootte is mogelijk, door de opslagtijd, nu bepaald door de minimale overschakeltijd, te vergroten.

Deze grafieken, 3 en 4, laten ook twee maximale bundel volume lijnen zien, (1) "max. bundel volume (gegarandeerd)" en (2) "max. bundel volume". Dit ter illustratie van de impact die de injectie flow heeft op de bundel grootte. Onderstaand is dit, in tabel 4, getalsmatig uitgewerkt.

Project No. : 63704-02 Page 14 of 36 Document No. : 63704-02-033-D-001-2 Revision 3.2, 16 augustus 2002 C:\TEMP\bc.doc

Kenmerken,mogelijkheden en beperkingen van de ondergrondse gasopslagen in Nederland Technisch rapport over opslag BC

De grafiek biedt inzage in hoe nu bij een gegeven cyclus de minimale en maximale opslagvolumes kunnen worden bepaald. Voor een aantal cycli staan deze hieronder voor de volledigheid weergegeven.

Tabel 4
Cyclustijd Alkmaar Minimaal volume Maximaal volume Dagen MCM MCM
1 1.00 1.88 (3.33)
10 11.8 22.1 (39.3)
100 120 225 (399)
335 402 500 (500) Noot: Het maximale bundel volume is bepaald met behulp van een injectie flow van
2.4 MCM/d. De getallen tussen haakjes, zijn de bijbehorende bundel volumen, bij een maximale injectie flow van 4.5 MCM/d conform het Consultatie- en informatiedocument 2001.

In figuur 5 is vervolgens de invloed uitgewerkt die de injectie flow heeft op het maximale bundel volume bij een cyclustijd van 1 dag.

3.5

3.0

2.5

2.0

1.5

1.0

0.5

0.0

2 2.5 3 3.5 4 4.5 5 M inimale inject ie f lo w ( M C M / d )

Figuur 5; Maximale bundel volume bij een cyclustijd van 1 dag als functie van de injectie flow.

De grafiek toont dat bij het gegeven bereik van de injectiecompressor tussen 2.4 en
4.5 MCM per dag, het bundel volume bij een dagcyclus toeneemt van ongeveer 1.9 MCM naar 3.3 MCM, een toename van bijna 80%.

Project No. : 63704-02 Page 15 of 36 Document No. : 63704-02-033-D-001-2 Revision 3.2, 16 augustus 2002 C:\TEMP\bc.doc

Kenmerken,mogelijkheden en beperkingen van de ondergrondse gasopslagen in Nederland Technisch rapport over opslag BC

Anderzijds kan men met behulp van deze grafieken (figuren 3 en 4) bij een gegeven werkvolume bepalen wat de minimale en maximale cyclus duur is. Voor het gegeven werkvolume van 500 MCM is de minimale cyclusduur 222 dagen, bij de gegarandeerde injectie flow en maximale productie flow, terwijl door verlaging van de injectie flow ook een cyclus duur van 335 dagen (1 jaar minus onderhoud) mogelijk is.

Omdat de respectievelijke minimale en maximale productie en injectie flows van de installaties de grondslag vormen van deze grafieken, betreft dit de fysieke multi- cycliciteit werkgebied van de totale gasopslag.

Ter illustratie staat in deze grafieken 3 en 4 ook de (12) aangeboden bundels aangegeven (met '*').

De aangeboden bundels staan in de grafiek buiten het werkgebied zoals nu bepaald. Dit wordt veroorzaakt doordat de som van de injectie flows van de bundels lager is dan de totale injectie flow van de installatie. Dit feit wordt elders in dit rapport besproken en is onderwerp van mogelijk nader overleg met BC.

De verdere evaluatie van de multi-cycliciteit, voor seizoensopslag zowel als ook voor dagfluctuaties samen met een eventuele Gasunie "call" en de combinatie ervan, van de (BC) gasopslag wordt samengebracht en besproken in hoofdstuk 3.2.

Project No. : 63704-02 Page 16 of 36 Document No. : 63704-02-033-D-001-2 Revision 3.2, 16 augustus 2002 C:\TEMP\bc.doc

Kenmerken,mogelijkheden en beperkingen van de ondergrondse gasopslagen in Nederland Technisch rapport over opslag BC

3. RESULTATEN EN DISCUSSIE
De in de hoofdstukken 2, 3 en 4 beschreven basis data, met betrekking tot de technische limitaties, aangeboden bundels en mogelijk multi-cycliciteit werkgebied, wordt hieronder verder besproken.

3.1 AANGEBODEN BUNDELS

3.1.1 Cyclus tijd van de aangeboden bundels

Onderstaande tabel (tabel 5) geeft de belangrijkste kenmerken van de aangeboden bundels voor gasopslag in Alkmaar.

Tabel 5
Kenmerk Eenheid Alkmaar

Contractpartij BC Type Gas G Werkvolume gehele opslag MCM 500 Aantal bundels (minimaal) 12 Werkvolume per bundel MCM 2.86 Werkvolume per bundel t.o.v. % 0.57 gehele werkvolume
Productie flow per bundel MCM/d 0.206 Aantal productiedagen bij 14 maximale flow
Productie flow per bundel t.o.v. % 0.57 totale maximale productie flow
Injectie flow per bundel MCM/d 0.0206 Aantal injectiedagen 139 Injectie flow als % van totale % 0.46 maximale injectie flow

Uit de verhouding van de bundeleigenschappen ten opzichte van de kenmerken van de gehele opslag blijkt dat de bundels zijn te karakteriseren als een vast percentage van het geheel. Voor opslagcapaciteit, productie en injectie flow is dit ca. 0.5 % per bundel voor Alkmaar.

Dit betekent dat de bundels dezelfde cyclustijd hebben als de totale opslag. Een andere manier om hiernaar te kijken is het aantal productiedagen en injectiedagen van een bundel ten opzichte van het geheel van de opslag.

Project No. : 63704-02 Page 17 of 36 Document No. : 63704-02-033-D-001-2 Revision 3.2, 16 augustus 2002 C:\TEMP\bc.doc

Kenmerken,mogelijkheden en beperkingen van de ondergrondse gasopslagen in Nederland Technisch rapport over opslag BC

Voor Alkmaar geldt dat het aantal productiedagen bij volle capaciteit (36 MCM/d) voor het gehele werkvolume van 500 MCM gelijk is aan 14 dagen terwijl voor een bundel van 2.86 MCM het aantal productiedagen bij maximale productie flow eveneens 14 is. Voor injectie op Alkmaar geldt een injectietijd bij volle capaciteit (gegarandeerde 2.4 MCM/d) voor het gehele werkvolume van 500 MCM gelijk van 208 dagen terwijl voor een aangeboden bundel de injectie tijd 139 dagen bedraagt.

Op basis van de bijna gelijke periodes voor injectie en productie van de bundel in vergelijking met het geheel wordt geconcludeerd dat de aangeboden bundels neerkomen op het beschikbaar stellen van een deel van de opslag met in gebruik dezelfde karakteristieken voor productie en injectie als voor het geheel van de opslag.

3.1.2 Minimale Productie Flow Bundels

De maximale productie capaciteit van de bovengrondse installatie is 36 MCM/d voor Alkmaar.
Voor elke technische installatie geldt dat er een limitering is in de verhouding van maximale capaciteit en minimale capaciteit. De minimale productie flow voor Alkmaar is 2.4 MCM/d.
Uitgedrukt als verhouding van maximale productie tot minimale productie betekent dit een regelbereik van 15 staat tot 1 voor Alkmaar. De minimale productie flow is in lijn met normaal geldende engineering standaards voor het regelbereik.

Bij het aanbieden van de bundels is rekening gehouden met deze minimale flow van de installatie. De aanbieder, BC, gaat ervan uit dat, als de bundels samen produceren, er minimaal een flow stroomt (ten gevolge van de bundels) welke gelijk is aan de minimale flow uit de gehele installatie.

Dit blijkt uit de vergelijking van de productie flow van een bundel vermenigvuldigd met het minmaal aantal bundels dat de operators willen bieden, in vergelijking met de minimale flow uit de gehele installatie.

Tabel 6
Kenmerk Eenheid Alkmaar Minimaal aantal bundels 12 Productie flow per bundel MCM/d 0.206 Minimale productie flow MCM/d 2.47 aangeboden opslag
Minimale productie flow van MCM/d 2.4 de hele installatie

Uit de getallen in de tabel (tabel 6) blijkt dat de minimale flow uit de aangeboden opslag gelijk is aan 2.47 MCM/d terwijl het minimum voor de installatie 2.4 MCM/d is.

Project No. : 63704-02 Page 18 of 36 Document No. : 63704-02-033-D-001-2 Revision 3.2, 16 augustus 2002 C:\TEMP\bc.doc

Kenmerken,mogelijkheden en beperkingen van de ondergrondse gasopslagen in Nederland Technisch rapport over opslag BC

Geconcludeerd mag worden dat de omvang van de minimale openstelling van de opslagen gebaseerd is op een reëel productie minimum van beide installaties.

3.1.3 Minimale Injectie Flow Bundels

Een zelfde vergelijking kan worden gemaakt tussen de som van de injectie flows voor de bundels in vergelijking met de totale injectie flow

Tabel 7
Kenmerk Eenheid Alkmaar Minimaal aantal bundels 12 Injectie flow per bundel MCM/d 0.0206 Minimale injectie flow aangeboden opslag MCM/d 0.247 Minimale injectie flow van de hele installatie MCM/d 2.4

Uit bovenstaande tabel (tabel 7) blijkt dat de som van de minima voor de aangeboden bundels lager is dan de minimale injectie flow, waarbij de opslag te Alkmaar de som van de injecties een factor 10 lager is dan het technische minimum.

Uit bovenstaande tabel (tabel 7) blijkt dat de som van de minima voor de aangeboden bundels lager is dan de minimale injectie flow. De BC heeft dit operationeel opgelost, door middel van een contractvoorwaarde die voorkomt dat de injectie flow minder is dan de minimale injectie flow van de installatie.

3.2 MULTICYCLICITEIT

3.2.1 Algemeen

Zoals reeds geconcludeerd, hebben de aangeboden bundels en het geheel van de gasopslag in Alkmaar het karakter van een sterke productie in de winter en een maanden durende injectie periode in de zomer.

Een van de vragen voor deze studie is het onderzoeken van de technische mogelijkheden voor andere cycli.

In principe zijn er talloze mogelijkheden welke binnen de volgende restricties technisch uitvoerbaar zijn:

· Minimale omschakeltijd van injectie naar productie · Minimale omschakeltijd van productie naar injectie · Een productie flow welke tussen een minimum en een maximum kan variëren · Een injectie flow welke tussen een minimum en een maximum kan variëren.

Project No. : 63704-02 Page 19 of 36 Document No. : 63704-02-033-D-001-2 Revision 3.2, 16 augustus 2002 C:\TEMP\bc.doc

Kenmerken,mogelijkheden en beperkingen van de ondergrondse gasopslagen in Nederland Technisch rapport over opslag BC

Bij het bepalen van de mogelijkheden heeft Jacobs Consultancy eerst onderzocht wat de mogelijkheden tot multi-cycliciteit van de gehele opslag zijn.

Daarna is bepaald wat de multi-cycliciteit van de aangeboden bundels is, indien zij opereren zonder dat er gelijktijdig een beroep op de opslag wordt gedaan door Gasunie.

In een derde stap is onderzocht wat de mogelijkheden zijn voor multi-cycliciteit van de bundels indien ook tegelijk moet worden voldaan aan verplichtingen aan de Gasunie.

3.2.2 Multi-cycliciteit van de totale opslag in Alkmaar

In hoofdstuk 2.3 is afgeleid hoe het werkgebied voor multi-cycliciteit is bepaald. Uit de getoonde grafieken (zie figuren 3 en 4) blijkt dat er bij een gekozen werkvolume meerdere cycli mogelijk zijn.

De belangrijkste variabele is de duur van de cyclus. Voor de ondergrondse opslagen is oorspronkelijk uitgegaan van een cyclus per jaar en benutting van het gehele werkvolume.

De som van het aantal productie en injectiedagen, voor het totale werkvolume bij de respectievelijke maximale injectie en productie flows, bedraagt dan 222 dagen (500 MCM met een respectievelijke 2.4 MCM/d injectie flow en 36 MCM/d productie flow)

Rekening houdend met 1 maand onderhoud per jaar bedraagt het aantal beschikbare dagen per jaar ca 335 dagen. Bij gebruik van het gehele werkvolume is het duidelijk mogelijk jaarlijks slechts een cyclus te doorlopen. Dit kost dan ca 222 dagen.

Belangrijk is het om te realiseren dat de cyclus tijd voornamelijk door de injectie periode wordt bepaald. Dit mag blijken uit de verhouding maximale productie staat tot maximale injectie. Deze verhoudingen zijn:

Tabel 8
Kenmerk Alkmaar Verhouding maximale productie staat tot 10:1 maximale injectie
Verhouding minimale productie staat tot 1:1 minimale injectie

Anderzijds staat dit ook aangeven in de onderstaande figuur 5, waarin deze verhouding nogmaals aangegeven zijn als respectievelijke staafdiagrammen van de minimale-maximale productie flow en de minimale-maximale injectie flow.

Project No. : 63704-02 Page 20 of 36 Document No. : 63704-02-033-D-001-2 Revision 3.2, 16 augustus 2002 C:\TEMP\bc.doc

Kenmerken,mogelijkheden en beperkingen van de ondergrondse gasopslagen in Nederland Technisch rapport over opslag BC

/d) 40
CM max

30
Flow (M
20

10
max min min 0 Productie Injectie Alkmaar Gasopslag Figuur 6; Respectievelijke minimale-maximale productie flow en minimale-maximale injectie flow voor de Alkmaar gasopslag.

In de bovenstaande tabel 5 en figuur 8 zijn ook de verhoudingen, minimale productie staat tot minimale injectie flow, toegevoegd. Dit zijn de respectievelijke minimale en maximale begrenzingen tussen welke men de aangeboden bundels kan laten variëren.

Voor de Alkmaar gasopslag geldt dus dat tegenover een dag productie bij volle productie flow, 10 dagen injectie nodig zijn.

Indien niet het gehele werkvolume wordt benut, wordt het mogelijk binnen restricties meerdere cycli te doorlopen.

Dit is aangetoond in hoofdstuk 2.3 waar we hier voor de volledigheid de operationele werkgebieden nog eens weergeven in onderstaande figuur 6.

Project No. : 63704-02 Page 21 of 36 Document No. : 63704-02-033-D-001-2 Revision 3.2, 16 augustus 2002 C:\TEMP\bc.doc

Kenmerken,mogelijkheden en beperkingen van de ondergrondse gasopslagen in Nederland Technisch rapport over opslag BC

1 0 0 0

1 0 0

min b und el g ro o t t e 1 0 max b und el g ro o tt e (g eg arand eerd ) max b und el g ro o tt e max werkvo lume
1 max cyclust ijd 0 .1 1 1 0 1 0 0 1 0 0 0 aang eb b und el(s)

0

0
C y c l us t i jd ( d a g e n)

Figuur 7; Multi-cycliciteit werkgebied voor gasopslag Alkmaar (logaritmische schaal)

Zoals eerder besproken is het met behulp van deze grafiek is mogelijk om bij een gegeven werkvolume te bepalen wat de minimale en maximale cyclus duur is.

Voor het gegeven werkvolume van 500 MCM is de minimale cyclusduur 222 dagen terwijl door verlaging van de injectie flow ook een cyclus duur van 335 dagen mogelijk is.

Voor het andere uiterste is het volume van een cyclus binnen een dag interessant. Uit de grafiek blijkt dat het mogelijk is om op een dag een cyclus te doorlopen met een werkvolume tussen de 1.0 en circa 1.9 MCM.

Een dagelijkse cyclus van ongeveer 1.9 MCM zou er bijvoorbeeld als volgt uit kunnen zien.

Bij het begin van de gasdag om 6 uur 's morgens wordt op de volle capaciteit van 36 MCM/d (1.5 MCM/h) gas uit de opslag geproduceerd. Dit kan tot ca 7u15 waarbij in totaal 1.9 MCM is geproduceerd. Daarna wordt twee uur gereserveerd voor omschakelen en wordt vanaf 9u15 gedurende ca 18 uur en 45 minuten bij gegarandeerde injectie flow van 2.4 MCM/d (0.10 MCM/h) geïnjecteerd. Na deze 18 uur en 45 minuten is het 4 uur 's morgens de volgende dag en is ook
1.9 MCM geïnjecteerd. Er wordt weer twee uur genomen om te wisselen van injectie naar productie en om 6 uur de volgende dag kan deze cyclus nogmaals worden doorlopen.

Project No. : 63704-02 Page 22 of 36 Document No. : 63704-02-033-D-001-2 Revision 3.2, 16 augustus 2002 C:\TEMP\bc.doc

Kenmerken,mogelijkheden en beperkingen van de ondergrondse gasopslagen in Nederland Technisch rapport over opslag BC

Voor een cyclus met een werkvolume van 1.0 MCM wordt uitgegaan van een productie op minimale productie flow en injectie op minimale flow.

In dit tweede voorbeeld wordt vanaf 6 uur 's morgens gedurende 10 uur bij de minimale productie flow van 0.1 MCM/h geproduceerd. Om 4 uur 's middags is dan
1 MCM geproduceerd. Om 6 uur 's avonds start een periode van 10 uur injectie op de minimale injectie flow van eveneens 0.1 MCM/h flow, zodat om 4 uur 's morgens weer 1 MCM is geïnjecteerd.

Bovenstaande voorbeelden illustreren hoe het mogelijk is om met gebruik van alle technische mogelijkheden en binnen de restricties welke er zijn een dag cyclus op Alkmaar te doorlopen met een werkvolume van variërend tussen 1.0 en 1.9 MCM

Zo zijn er uiteraard ook vele cycli tussen de ontwerpcyclus van 222 dagen en 500 MCM en de dagcycli tussen 1.0 en 1.9 MCM mogelijk.

Onderstaande tabel (tabel 15) zet de technische mogelijkheden voor de ontwerp cycli en voor de dagcycli op een rijtje.

Tabel 9
Locatie Ontwerpvolume voor Mogelijke opslagvolumes bij jaarlijkse cyclus (MCM) dagcycli (MCM) Alkmaar 500 1.0 tot 1.9

Opgemerkt moet worden dat in dit technisch onderzoek niet is geverifieerd of een en ander ook vergunning technisch toelaatbaar is.

Bij de dag cyclus Alkmaar zou in het uiterste geval dagelijks worden geïnjecteerd en wordt dagelijks de gasturbine, die de injectie compressor aandrijft gestart en gestopt. Dit kan tot meer externe overlast leiden dan de geplande eenmalige start en stop per jaar. De consequenties hiervan moeten nader worden bepaald.

Uit de bovenstaande voorbeelden kan geconcludeerd wordt dat er naast de ontwerpcycli talloze mogelijkheden zijn om binnen de technische restricties te variëren en andere operationele cycli te gebruiken. Technisch is het mogelijk om de opslagen zoals nu ontworpen in te zetten voor dagelijkse flexibiliteit diensten.

3.2.3 Multi-cycliciteit van de aangeboden bundels

In de vorige paragraaf is aangegeven wat voor het geheel van de opslagen de technische mogelijkheden zijn.
Een andere vraagstelling is wat binnen de aangeboden bundels de mogelijkheden zijn. Ook hier kan gebruik worden gemaakt van de bepaling van de werkgebieden zoals weergegeven in grafische vorm (zie figuren 3 en 4).

Project No. : 63704-02 Page 23 of 36 Document No. : 63704-02-033-D-001-2 Revision 3.2, 16 augustus 2002 C:\TEMP\bc.doc

Kenmerken,mogelijkheden en beperkingen van de ondergrondse gasopslagen in Nederland Technisch rapport over opslag BC

Het gegeven opslagvolume per bundel of som van de bundels wordt op de y-as van de grafiek genomen en de cyclus tijd in dagen wordt van de x-as afgelezen.

Bijvoorbeeld de 12 bundels van Alkmaar met een werkvolume van 34.3 MCM, afgelezen op de x-as geeft een cyclusduur tussen de ongeveer 15 en 29 dagen.

Onderstaande tabel (tabel 10) geeft de mogelijkheden voor de cycli voor een bundel en voor het maximale aantal bundels zoals aangeboden te Alkmaar.

Tabel 10
Locatie Aantal Volume Minimale Maximale bundels (MCM) cyclustijd cyclustijd (dagen) (dagen) Alkmaar 1 2.9 1.4 2.6 Alkmaar 12 34.3 15 29

De tabel (tabel 10) en de grafiek (figuren 3 en 4) tonen aan dat voor de aangegeven bundels meerdere cycli mogelijk zijn. Voor Alkmaar is de omvang van een bundel daarvoor te groot voor een dagcyclus, deze had dan tussen 1.0 en 1.9 MCM moeten liggen (zie tabel 9).

Opgemerkt kan worden dat de maximale cyclustijd bepaald wordt door bij het gegeven volume uit te gaan van minimale productie flow en minimale injectie flow en de gegeven minimale omschakeltijden. Wordt de injectie compressor tijdelijk uitgezet dan kan de cyclustijd naar wens worden verlengd. Op deze wijze is er dus in feite geen limitering voor de maximale duur van de cyclus.

Voor Alkmaar is uitgegaan van de minimale productie flow van 2.4 MCM/d en een minimale injectie flow van 2.4 MCM/d. Dit levert voor de aangeboden 12 bundels samen een cyclus tijd van ca 29 dagen.

Dit is korter dan wanneer uitgegaan wordt van de op het internet opgegeven minimale bundel injectie flow van 0.247 MCM/d welke de maximale cyclusduur van ca 150 dagen geeft.

Deze discrepantie wordt veroorzaakt door de reeds eerder besproken discrepantie tussen de totale minimale injectie flow geldend voor de gehele opslag en de opgegeven minimale injectie flow zoals opgegeven via internet. Wordt de laatste genomen dan is de maximale cyclustijd voor Alkmaar voor de gegeven bundels ca 150 dagen.

Project No. : 63704-02 Page 24 of 36 Document No. : 63704-02-033-D-001-2 Revision 3.2, 16 augustus 2002 C:\TEMP\bc.doc

Kenmerken,mogelijkheden en beperkingen van de ondergrondse gasopslagen in Nederland Technisch rapport over opslag BC

3.2.4 Multi-cycliciteit van de bundels rekening houdend met een Gasunie call

3.2.4.1 Algemeen

In voorgaande paragrafen is aangegeven wat de mogelijkheden van de opslag als geheel en van de aangeboden bundels zijn zonder rekening te houden met de mogelijkheid dat er tegelijkertijd aan Gasunie verplichtingen wordt voldaan.

In het nu volgende wordt het resultaat weergegeven, indien de bundels opereren gedurende een Gasunie beroep op dat deel van de opslag dat niet voor derden is vrij gegeven.

Hierbij is uitgegaan van een beroep of "call" gedurende een koude maand door Gasunie met daarbij tegelijkertijd het doorlopen van een cyclus voor de aangeboden bundels.

Hierbij zijn twee sub mogelijkheden te onderscheiden: · Gasunie doet een beroep op opslag en neemt gedurende de hele dag gas af · Gasunie vraagt om een stand-by positie voor haar deel Deze mogelijkheden worden in de volgende paragraven behandeld, plus de transitie tussen deze twee mogelijkheden.

3.2.4.2 Gasunie doet een beroep op haar productiecapaciteit.

In deze situatie produceert de opslag gedurende 24 uur op de Gasunie capaciteit. Hierbij komt dan nog het beroep dat de overige marktpartijen doen. Voor het gemak noemen we die samen hier TPA ("Third Party Access"). De TPA wil proberen tijdens de Gasunie productie periode een cyclus te doorlopen. Hierbij moet goed gerealiseerd worden dat indien de TPA wil injecteren en de opslag staat te produceren dat enerzijds gas ontrokken wordt terwijl anderzijds TPA wil injecteren. Dit opent dan de mogelijkheid tot virtuele injectie door simpelweg de Gasunie productie te verminderen met de TPA injectie.

Laten we dit toelichten aan de hand van een voorbeeld gebaseerd op een TPA volume van maximaal 12 bundels of 34.3 MCM voor de Alkmaar opslag.

Project No. : 63704-02 Page 25 of 36 Document No. : 63704-02-033-D-001-2 Revision 3.2, 16 augustus 2002 C:\TEMP\bc.doc

Kenmerken,mogelijkheden en beperkingen van de ondergrondse gasopslagen in Nederland Technisch rapport over opslag BC

Max Flow; 36 MCM/d /d) + CM TPA Productie; ~1.3 MCM
- TPA "Injectie"; ~1.3 MCM
Flow (M Gasunie Productie; ~465 MCM tie Gasunie Injectie; ~465 MCM

roducP

Min Flow; 2.4 MCM/d

CM/d) Min Flow; 2.4 MCM/d (M Max Flow; 3.6 MCM/d ie Flow Winter Zomer Inject

Figuur 8; Combinatie Gasunie call en TPA bundel(s)

De productiecapaciteit ten behoeve van de Gasunie bedraagt dan 33.53 MCM/d en de TPA capaciteit is maximaal 2.47 MCM/d; tezamen de maximale capaciteit van 36 MCM/d. De TPA is geïnteresseerd in een dagcyclus. Deze zou nu kunnen bestaan uit een productie periode van 12 uur op 2.47 MCM/d productie flow met een totaal van 1.24 MCM en een virtuele injectie van 12 uur van eveneens 12 uur op 2.47 MCM/d door vermindering van de Gasunie flow van 33.53 MCM/d naar 31.06 MCM/d. Voor de opslag als geheel betekent dit 12 uur productie op de maximale flow van
36 MCM/d, gevolgd door 12 productie op 31.06 MCM/d.

Voor de levering aan Gasunie komt de eerste 12 uur 33.53 MCM/d uit de opslag en de volgende 12 uur 31.06 MCM/d uit de opslag aangevuld met 2.47 MCM/d van de TPA.

In deze cyclus is er een virtuele injectie door TPA welke gerealiseerd wordt door het simpel verminderen van de levering 's nachts aan Gasunie gedurende de TPA "injectie" periode.

Project No. : 63704-02 Page 26 of 36 Document No. : 63704-02-033-D-001-2 Revision 3.2, 16 augustus 2002 C:\TEMP\bc.doc

Kenmerken,mogelijkheden en beperkingen van de ondergrondse gasopslagen in Nederland Technisch rapport over opslag BC

Anderzijds kan echter ook de situatie onstaat dat de som van de Gasunie flows en de TPA flows onder de minimale flow komt van de installatie: · Zo onstaat er bijvoorbeeld bij een Gasunie productie van 4.5 MCM/d en een TPA injectie van 2.47 MCM/d een netto productie flow van ongeveer 2 MCM/d, welke minder is dan de minimale flow van de installatie, namelijk 2.4 MCM/d. · Of, bij een Gasunie injectie van 4.5 MCM/d en een TPA productie van 2.47 MCM/d onstaat een netto injectie flow van ongeveer 2 MCM/d, welke minder is dan de minimale (gegarandeerde) injectie flow van 2.4 MCM/d. Dit is echter ondervangen door beperkingen in de contractvoorwaarden, waarin de rechten van de klanten vervallen wanneer de som van de flows onder de minimale flow komt van de installatie.

Geconcludeerd wordt dat het voor de gasopslag te Alkmaar technisch mogelijk is om gedurende de Gasunie "call" aan TPA een dagcyclus met een maximaal volume van 1.24 MCM aan te bieden. Er is echter een beperking indien de som (productie en injectie) flows onder de minimale flow komt van de installatie.

3.2.4.3 Gasunie doet geen "call" maar verzoekt om stand-by

In deze situatie moet wel geïnjecteerd worden om de cyclus te kunnen doorlopen. Aangezien Gasunie geen beroep doet is het mogelijk te produceren tussen de genomineerde en de totale minimale productiecapaciteit. Daarnaast kan geïnjecteerd worden met de capaciteit liggend tussen de minimale en maximale injectie capaciteit voor de gehele installatie.

Project No. : 63704-02 Page 27 of 36 Document No. : 63704-02-033-D-001-2 Revision 3.2, 16 augustus 2002 C:\TEMP\bc.doc

Kenmerken,mogelijkheden en beperkingen van de ondergrondse gasopslagen in Nederland Technisch rapport over opslag BC

Max Flow; 36 MCM/d /d)
CM

Flow (Mtie

roduc TPA Productie; ~1 MCM P TPA Injectie; ~1 MCM

Min Flow; 2.4 MCM/d

CM/d) Min Flow; 2.4 MCM/d (M Max Flow; 3.6 MCM/d ie Flow Winter Zomer Inject

Figuur 9; Combinatie Gasunie stand-by en TPA bundel(s)

Hierbij zou in Alkmaar, bij voorbeeld, de volgende dagcyclus kunnen worden doorlopen.

Om 6 uur 's morgens start voor de TPA een productie flow van 2.4 MCM/d. Om
16u00 uur `s middags wordt gestopt en is 1.0 MCM geleverd. Om 18u00 start een periode van ca 10 uur injectie op de gegarandeerd injectie flow van 2.4 MCM/d zodat om 4 's morgens de installatie weer gevuld is en na omschakeling om 6 uur weer gereed is voor productie.

Echter kan hierbij ook een soortgelijk situatie ontstaan, zoals bovenstaand beschreven, waarbij de som van de productie en injectie flows van verschillende TPA's onder de minimale flows komen van de installatie. Hierbij geld dezelfde beperkingen in de contractvoorwaarden, waarin de rechten van de klanten vervallen wanneer de som van de flows onder de minimale flow komt van de installatie.

Geconcludeerd wordt dat het mogelijk is om tijdens een stand-by positie voor de Gasunie een dagcyclus te doorlopen met een opslagvolume van 1.0 MCM. Echter, zoals al in hoofdstuk 3.3 beschreven is een maximum bundel van 1.9 MCM bij fysieke cycliciteit ook mogelijk, mits de volle productie en injectie flows benut kunnen worden door de TPA.

Project No. : 63704-02 Page 28 of 36 Document No. : 63704-02-033-D-001-2 Revision 3.2, 16 augustus 2002 C:\TEMP\bc.doc

Kenmerken,mogelijkheden en beperkingen van de ondergrondse gasopslagen in Nederland Technisch rapport over opslag BC

De mogelijkheden voor een dagcyclus voor TPA tijdens Gasunie bedrijf staan hieronder nog eens samengevat.

Tabel 11
TPA data Eenheid Gasunie Call Gasunie Stand-by Volume MCM 1.24 1.0 Productie flow MCM/d 2.47 2.4 Productie tijd tijdstip 6u tot 18u 6u tot 16u Injectie flow MCM/d 2.47 (virtueel) 2.4 (fysiek) Injectie tijd tijdstip 18u tot 6u 20u50 tot 4u

Geconcludeerd wordt dat het voor de TPA, welke tezamen de 12 bundels van de aangeboden opslag in Alkmaar gecontracteerd hebben, het technisch mogelijk is om ook tijdens een Gasunie "call" of "stand-by" voor haar deel van de opslag, een dag nacht cyclus te doorlopen. Het totale gebruikte volume is dan echter voor die cyclus beperkt tot een opslagvolume van ca 1.2 MCM.

Analoog hieraan kan geconcludeerd worden dat TPA bundels van verschillende cyclustijden, bijvoorbeeld een combinatie van dagcyclus en seizoensopslag, ook gecombineerd kunnen worden. Er is echter een beperking indien de som (productie en injectie) flows onder de minimale flow komt van de installatie.

3.2.4.4 Transitie van "stand-by" plus TPA bundel naar Gasunie "call"

Voor de transitie van een bedieningsfase waarbij een TPA cyclus wordt doorlopen en de opslag "stand-by" staat naar een bedieningsfase waarbij een TPA cyclus wordt doorlopen en de Gasunie een beroep doet op een "call', zijn de responstijden van belang, zoals beschreven in de contractvoorwaarden.

Om te kunnen voldoen aan de verplichting naar en de TPA en de Gasunie, dient het meest conservatieve scenario bekeken te worden, namelijk overschakeling van een TPA cyclus tijdens de injectie naar de productie van de volledige Gasunie call minus de TPA injectie. Deze responstijden zijn: · Starten van installatie tot volle productie binnen 75 minuten. · Overschakelen van injectie naar productie binnen 120 minuten

Hierin zit een potentiële tegenstrijdigheid omdat, zodra de Gasunie een beroep doet op een "call", binnen deze 75 minuten aan deze "call" moet worden voldaan. Echter wordt ook aangegeven dat omschakeling van injectie naar productie 120 minuten duurt.

Project No. : 63704-02 Page 29 of 36 Document No. : 63704-02-033-D-001-2 Revision 3.2, 16 augustus 2002 C:\TEMP\bc.doc

Kenmerken,mogelijkheden en beperkingen van de ondergrondse gasopslagen in Nederland Technisch rapport over opslag BC

Hierbij wordt, ons inziens, er echter vanuit gegaan dat het stoppen van de injectie en het starten van productie in serie gebeurt. Mocht het technisch mogelijk zijn om de productie te starten parallel aan het stoppen van de injectie, is het mogelijk om te schakelen en te voldoen aan de contractverplichtingen. Dit dient eventueel in detail bekeken te worden, want hierbij moet het dan de bediening van de injectie en productie gescheiden van elkaar kunnen geschieden.

Gebaseerd op de beperking zoals beschreven in de BC contractvoorwaarden is het niet mogelijk om over te schakelen van "Gasunie stand-by" plus TPA bundel injectie naar een "Gasunie productie call". Echter, het zal in detail bekeken dienen te worden of de BC contractvoorwaarden overeenkomen met de technische mogelijkheden van de opslag.

3.3 KOSTEN VAN DE AANGEBODEN BUNDELS Buiten de bovenstaande technische beschouwingen, is er overeenkomstig het verzoek van DTe, een ruwe raming gemaakt van de variabele bedrijfskosten voor de aangeboden bundels.

Uit bovenstaande tabel 2 kan het volgende samengevat worden;

Tabel 12
Kenmerk Eenheid Alkmaar

Contractpartij BC Werkvolume per bundel MCM 2.86 Prijs per bundel * 580 000

Prijs per opgeslagen volume * / Nm3 0.203

Anderzijds kan men de (additionele) variabele bedrijfskosten inschatten voor de aangeboden bundel, resulterend in onderstaande tabel (tabel 13). Deze kosten zijn geëvalueerd op volume basis, waarmee ze bundel en cyclus onafhankelijk zijn.

Tabel 13
Kenmerk Eenheid Alkmaar

Minimale aantal bundels - 12 Minimale bundel volume MCM 34.29 (Minimale) injectie flow MCM/d 2.4 (Minimale) productie flow MCM/d 2.4

Project No. : 63704-02 Page 30 of 36 Document No. : 63704-02-033-D-001-2 Revision 3.2, 16 augustus 2002 C:\TEMP\bc.doc

Kenmerken,mogelijkheden en beperkingen van de ondergrondse gasopslagen in Nederland Technisch rapport over opslag BC

Injectie kosten;
Hierbij worden de bedrijfskosten bepaald ten gevolge van de aandrijving van de compressor voor injectie.
Compressor vermogen MW 8.8 (3) Injectiedagen (bij min. injectie flow) Dagen 14 Prijs aardgas * / Nm3 0.14 (4) Rendement Gas Turbine % 30 (5) (aardgasverbruik / vermogen)
Kosten injectie * 160 152 Kosten injectie per opgeslagen volume per cyclus */Nm3/cycl. 0.0047

Kosten gasverliezen;
Tijdens normaal bedrijf gaat een fractie van het aardgas verloren, onder andere ten gevolge van het druk aflaten van de compressor, lekkages van afdichtingen, venten van purges, etc. De bedrijfskosten hiervan worden hieronder bepaald. Verlies flow per productie en injectie flow % 2 (6) Verlies flow MCM/dag 0.097 Kosten gasverliezen */dag 13 632 Kosten verliezen per opgeslagen volume per cyclus */Nm3/cycl. 0.0048

Fornuis kosten (regeneratie);
Tijdens het zogenaamde drogen van het aardgas, worden de zwaardere koolwaterstoffen met behulp van absorberen uit het aardgas verwijderd, waarmee het dauwpunt van het aardgas bepaald wordt. Deze zogenaamde absorptiebedden worden, met behulp van fornuizen, met warmte geregenereerd. Fornuis flow per opgeslagen volume % 0.7 (7) Fornuis flow MCM 0.017 Kosten fornuizen * 2 419 Kosten fornuizen per opgeslagen volume per cyclus */Nm3/cycl. 0.0008

Operator kosten;
Hierbij worden de extra bedrijfskosten bepaald ten gevolge van de bediening van de gasopslag installatie. Ingeschat is dat hiervoor 1 extra operator voor nodig is. Aantal shifts shifts 5 Salaris (1) operator */jaar 40 000 Productie plus injectie tijd Uren/bundel 686 Maximale bedrijfsuren Uren/jaar 8040 Kosten operators per opgeslagen volume per cyclus */Nm3/cycl. 0.0005

Som variabele kosten */Nm3/cycl. 0.0108 per opgeslagen volume per cyclus

Project No. : 63704-02 Page 31 of 36 Document No. : 63704-02-033-D-001-2 Revision 3.2, 16 augustus 2002 C:\TEMP\bc.doc

Kenmerken,mogelijkheden en beperkingen van de ondergrondse gasopslagen in Nederland Technisch rapport over opslag BC

Opmerkingen;

1. Deze prijzen gelden voor het multi-cycliciteit werkgebied, zoals aangeven in figuren 3 tot en met 6, met andere woorden zonder aanpassingen aan c.q. investeringen in de installatie.
2. De grijs getinte velden zijn aangenomen waarden.
3. Gebaseerd op de vergunningaanvraag.
4. Gebaseerd op een Gasunie prijs (voor 2000) voor grootverbruikers
5. Gebaseerd op algemene kennis binnen Jacobs Consultancy.
6. Typische verlies flows liggen tussen 0.1 en 2 % van de totale injectie en productie flows. Voor deze berekening is zeer conservatief 2% aangenomen.
7. Typische aardgas flows naar de fornuizen, voor regeneratie, liggen tussen 0.1 en 0.7 % van de productie flows. Voor deze berekening is 0.7% aangenomen.

Het mag duidelijk zijn dat deze berekeningen gebaseerd zijn op een groot aantal aannames. In deze berekening is geen rekening gehouden met afschrijving van de installatie en eventueel versnelde slijtage door frequenter start/stop bedrijf. Een ruwe raming van de variabele kosten is circa * 0.01 per opgeslagen volume per cyclus.

Project No. : 63704-02 Page 32 of 36 Document No. : 63704-02-033-D-001-2 Revision 3.2, 16 augustus 2002 C:\TEMP\bc.doc

Kenmerken,mogelijkheden en beperkingen van de ondergrondse gasopslagen in Nederland Technisch rapport over opslag BC

Bijlage 1; Lijst van afkortingen
Am3/h Flow in eigenlijke kubieke meter per uur (bij de heersende druk en temperatuur) BC Bergen Concessionaires; contractpartij voor de gasopslag Alkmaar G-gas "Groningen" aardgas met een hogere verbrandingswaarde van
35 MJ/Nm3 H-gas "Hoog" calorisch aardgas met een hogere verbrandingswaarde van
41.25 MJ/Nm3 MCM Volume in miljoen normaal kubieke meter (bij 0 ºC en 1.01325 bar(absoluut)) MCM/d Flow in miljoen normaal kubieke meter per dag (bij 0 ºC en 1.01325 bar(absoluut)) MCM/h Flow in miljoen normaal kubieke meter per uur (bij 0 ºC en 1.01325 bar(absoluut)) NAM Nederlandse Aardolie Maatschappij; contractpartij voor de Norg en Grijpskerk gasopslagen Nm3 Volume in normaal kubieke meter (bij 0 ºC en 1.01325 bar(absoluut)) Nm3/h Flow in normaal kubieke meter per uur (bij 0 ºC en 1.01325 bar(absoluut)) PGI Peak Gas Installation; piek gas installatie PS Peak Shaver; piek gas installatie TPA "Third Party Access"; overige marktpartijen die bundel(s) gecontracteerd hebben. UGS UnderGround Storage; ondergrondse gasopslag

Project No. : 63704-02 Page 33 of 36 Document No. : 63704-02-033-D-001-2 Revision 3.2, 16 augustus 2002 C:\TEMP\bc.doc

Kenmerken,mogelijkheden en beperkingen van de ondergrondse gasopslagen in Nederland Technisch rapport over opslag BC

Bijlage 2; Brief BP aan DTe (dd 5 augustus 2002)
Onderwerp: Reactie BC op herziene versie rapport Jacobs (ref: BPNE-02062-L-AL)

Project No. : 63704-02 Page 34 of 36 Document No. : 63704-02-033-D-001-2 Revision 3.2, 16 augustus 2002 C:\TEMP\bc.doc

Kenmerken,mogelijkheden en beperkingen van de ondergrondse gasopslagen in Nederland Technisch rapport over opslag BC

Project No. : 63704-02 Page 35 of 36 Document No. : 63704-02-033-D-001-2 Revision 3.2, 16 augustus 2002 C:\TEMP\bc.doc

Kenmerken,mogelijkheden en beperkingen van de ondergrondse gasopslagen in Nederland Technisch rapport over opslag BC

Project No. : 63704-02 Page 36 of 36 Document No. : 63704-02-033-D-001-2 Revision 3.2, 16 augustus 2002 C:\TEMP\bc.doc

vrijdag 16 augustus 2002