Norsk Hydro sin Karmøypilot Fra ide til suksess Project Director Glenn Linnerud
Glenn Linnerud Project Director, Karmøy Technology Pilot Hydro siden 1987 1987 Diplomoppgave NTH, Simulering av sidebelegg 1989 Katode design 1990 Etablerte ANSYS-team, Matematiske simuleringer 1994 Celledesign 1994 Troll Olje 1995 Lotus Elise 1998 Fabrikkdesign 2002 Hydros Inovasjonspris; Teknisk økonomisk modell 2004 Ledet Qatalum-studien i innledende faser 2007-Medlem av Qatalum-prosjektets ledergruppe 2010 Leder Hydro teknologiutvikling, elektrolyseceller 2012 Leder for Karmøy Teknologipilot 2
Hydro
Vi har rike tradisjoner å være stolte av Kristian Birkeland og Sam Eyde Rjukan og Vemork Starten på Notodden Førsteklasses prosjektgjennomføring 4
Operational leadership among peers Solid cost positions in aluminium value chain Smelter BOC curve by company (2017) Lowest CO 2 emissions Tonnes CO 2 /tonne aluminium, 2016 USD/mt 2 000 20 Direct Indirect Average 500 0 30 000 60 000 0 Source: CRU, International council on mining and metals (ICMM) 5
A world of infinite opportunities in aluminium Building block of modern society Transportation Packaging Buildings and construction Applications and end-user products (6)
Environmental regulations accelerate substitution across segments Steel substitution in automotive Copper substitution in HVAC&R, cabling and transmission lines Key enabler for energy-efficient buildings 15% BiW 2015-2022 CAGR* 6x HVAC&R** market growth potential from 2015 levels 40% of energy worldwide consumed by buildings Lighter vehicles in aluminium make a big impact on the climate challenge: US CAFE regulations EU CO2 emission reduction targets Aluminium weight and price advantages vs copper on a volume conductivity equivalent basis Flexibility and formability of aluminium enable energy-efficient building solutions: US Building energy use laws EU 2012 Energy efficiency directive * Global BiW CAGR including China ** Heat, ventilation, air conditioning & refrigeration (HVAC&R) Source: Ducker Europe, CRU; Hydro analysis, Sapa analysis 7
Hydro to become second largest BiW producer in Europe Pursuing attractive automotive growth opportunity Increasing share of automotive in Rolled Products portfolio 24 % Hydro in car models 12 % 14 % Audi Q7 Peugeot 308 BMW 7 series Porsche Macan Audi A6 New Mercedes C Class T 2010 2015 2020 8
Aluminiumproduksjon
World-wide primary aluminium production network Primary Metal and Metal Markets Canada, 120 000 tonnes Alouette (20%): 120 000 tonnes Expansion potential 6% 7 stand-alone remelters: 2 in the US 5 in Europe (UK, Luxemboug, France, Spain and Germany) Norway, 1 040 000 tonnes Sunndal (100%): 405 000 tonnes Årdal (100%): 195 000 tonnes Karmøy (100%): 190 000 tonnes Høyanger (100%): 65 000 tonnes Husnes (100%): 180 000 tonnes 49% Germany, 235 000 tonnes Rheinwerk* (100%): 235 000 tonnes 11% Primary 2.1 million tonnes Remelt/ Recycling 1.0 million tonnes Slovakia, 95 000 tonnes Slovalco (55%): 95 000 tonnes Qatar, 305 000 tonnes Qatalum (50%): 305 000 tonnes Expansion potential 14% 5% Brazil, 235 000 tonnes Albras (51%): 235 000 tonnes 11% Australia, 75 000 tonnes Tomago (12%): 75 000 tonnes 4% Attributable capacity: 2.1 million mt. Consolidated capacity: 2.4 million tonnes (Slovalco and Albras are consolidated). The smelters have an additional remelt capacity: 0.5 million tonnes. Consolidated casthouse capacity: 2.9 million tonnes. Qatalum is equity accounted in Hydro s results. * Rheinwerk smelter is included in the Rolled Products division for logistical reasons 10
Verdens aluminiumproduksjon Inndelt i regioner og land 11
Karmøy Teknologipilot 12
Karmøy Teknologipilot
Energiforbruk Stabilitetsmarginen Opprinnelig ytelsesgrense Forbedret ytelsesgrense Viktige faktorer for økt ytelse Milli-Volt jaging: redusere motstand Anode-katode avstand Varmebalanse Kontroll over magnetfeltene Redusere operasjonelle variasjoner Initiell ytelse Løsningsrom, Forbedret ytelse Strømtetthet (Aluminium produksjon) Eksempler på innovasjoner Kobberinnsatser Anode-utvikling og Åk design Katode-utvikling Prosesskontrollsystem Varmegjenvinning
Vi utfordrer etablerte sannheter søker nye løsninger 15
Energiforbruk kwh/kg Al En ny elektrolyse-benchmark utfordrer naturlovene Et significant bidrag i det grønne skiftet CEO sin «marsjordre» til forskerne 18 1967 Karmøy 17 16 1993 Hydro 15 2004 Hydro 2011 Globalt 14 13 12 11 10 En reduksjon på 1,0 kwh/kg Al for dagens norske Al-produksjonen motsvarer Stavanger sitt strømforbruk Hydro visjon 2013 HAL300 HAL4e HAL4e Ultra Karmøy teknologipilot 10 9 8 1960 1970 1980 1990 2000 2010 2020 16
Sterke magnetiske krefter skaper bevegelse
HAL4e, Celleteknologien Sprangforbedringer hånd i hånd med kontinuerlig forbedring (18)
1880 1890 1900 1910 1920 1930 1940 1950 1960 1970 1980 1990 2000 2010 2020 2030 2040 Elektrolysecellenes strømstyrke Fortjeneste Eksistensgrunnlaget er økonomisk overskudd Hvordan bli best? 650 600 HAL4e 550 500 450 400 350 300 250 200 150 100 50 0 Elektrolysecellenes Størrelse 19
Industri og teknologiutvikling går hånd i hånd Bro mellom forskning og utvikling og full produksjon (20)
Anodeskift (21)
22
Realiseringsprosjekter
Projects Store Al-prosjekter 2000-2004: Sunndal, Su4 2004-2010: Qatalum 24
Karmøy teknologipilot Hovedaktører 25
Karmøy teknologipilot Geografisk tilhørighet Karmøy Oslo Driftsorganisasjon Byggeprosjekt Technology Teknologileverandøleverandør Årdal 26
Karmøy teknologipilot Hovedaktører Motstridende interesser Lavere driftskostnader Lavere investeringskostnader Driftsorganisasjon Byggeprosjekt Technology Teknologileverandøleverandør Mer tid 27
Karmøy teknologipilot Hovedaktører Sprikende virkelighetsoppfatninger Kontinuerlig forbedring av svakeste elementer Drifts- Bygge- Full kontroll på all elementer organisasjon prosjekt Technology Teknologileverandøleverandør Dypdykk i teknologielement 28
Forskere, driftsfolk og anleggsledere avstemmer forventninger Elektrolysesjef Haakon Haakonsen 29
Nå HMS er en utfordring 30
Karmøy Teknologipilot (31)
32
The people make the difference 33
34