54 events Archieven - Utilities

De 2020 editie van de beurs Industrial Heat & Power is een bijzondere. Tijdens de beursdagen strijden namelijk de beste leerlingen uit heel Europa in het leerling isolatie kampioenschap van de Federation of Associations of Insulation Contractors (Fesi). De deelnemers zullen op de beursvloer zowel een boiler als een leidingsysteem isoleren.

Een deel van de kwaliteit van isolatiemiddelen is afhankelijk van de manier waarop ze zijn verwerkt. Vandaar dat de Europese isolatiefederaties veel tijd en geld steken in de opleiding van isolatieprofessionals. Zo ook de Nederlandse federatie: de Vereniging Isolatiebedrijven (VIB). Om de kwaliteitsnorm hoog te houden en leerlingen uit te dagen op het top van hun kunnen te presteren, organiseert de Fesi iedere twee jaar een internationale wedstrijd. Teams van leerlingen uit heel Europa met ten hoogste twee jaar werkervaring nemen het dan tegen elkaar op. In 2018 ging Duitsland, die ook gastheer was, er met de hoofdprijs vandoor.

Boiler

Dit jaar besloot Fesi in samenwerking met de VIB om de wedstrijden te houden op de beursvloer van Industrial Heat & Power (6-8) oktober. De teams zullen in twee dagen tijd twee complexe werkstukken moeten isoleren en beschermen. De eerste opdracht is het maken van een plaatstalen behuizing voor een boiler. De teams krijgen deels voorgefabriceerde delen die ze moeten aanbrengen. Maar een deel van de isolatie zullen ze zelf op maat moeten maken. Bijkomende uitdaging is dat de teams moeten uitkomen met het materiaal dat ze krijgen. Willen ze meer bijbestellen, dan kost dat punten.

Pijpenstelsel

De tweede opdracht focust zich op de vele variaties aan isolatiemateriaal. Een complex pijpenstelsel moet worden voorzien van vier soorten isolatiemateriaal. Zo zullen de deelnemers moeten weten hoe ze steenwol, elastomeerschuim, glaswol en polyurethaanschuim moeten verwerken en aanbrengen.

Ook interessant is dat ze vervolgens de zogenaamde cladding moeten aanbrengen: de plaatstalen delen die de isolatie beschermen. Daarvoor krijgen ze de beschikking over een speciale, computergestuurde machine. De teams zullen ter plekke hun maatvoeringen invoeren in een centrale computer die de data naar de snijmachine stuurt.

Meedoen

De wedstrijd belooft veel spektakel en wie niet alleen van kijken houdt, kan ook zelf meedoen aan een isolatiewedstrijd voor het publiek. We zien u dan ook graag op de beurs Industrial Heat & Power om u te laten inspireren en de teams aan te moedigen. We zullen ze tenslotte hard nodig hebben.

Dit artikel is geschreven in samenwerking met de beurs Industrial Heat & Power die 6 tot en met 8 oktober wordt gehouden in de Brabanthallen in Den Bosch. De beurs laat de laatste ontwikkelingen zien op het gebied van industriële energie- en warmtevoorziening en gaat in een kennisprogramma in op ontwikkelingen als power-to-x, energie-efficiency en de industriële energietransitie.

De Regionale Energie Strategie (RES) leidt tot fysieke energieprojecten, maar ook tot keuzes voor de verdeling van duurzame warmte in de regio. Om dat goed te kunnen inventariseren, werken provincies, gemeentes en waterschappen intensief samen. De Provincie Noord-Brabant liet het industriële energieverbruik inventariseren voor uitvoering van de RES. 

De provincie Noord-Brabant vroeg energieadviseur BlueTerra Energy Experts om het energieverbruik van de industrie in de regio te inventariseren. De regionale energiestrategie (RES) is een document waarin energieregio’s beschrijven hoe en waar ze duurzame elektriciteit opwekken en hoe ze de warmtetransitie mogelijk maken. De regio’s inventariseren tevens de behoefte aan transport en opslag van energie en warmte. Consultant Jeroen Larrivee: ‘Er is al het een en ander bekend over industrieel energieverbruik, maar vaak ontbreekt de geografische component. Die is nodig voor de link de warmtebehoefte van de gebouwde omgeving. De RES moet inzichtelijk maken hoe de gebouwde omgeving zo snel mogelijk duurzame bronnen kan inzetten voor verwarming. De inzet van industriële restwarmte kan daarbij een optie zijn.’

Cascaderen of transporteren

Larrivee is bewust voorzichtig in zijn formulering omdat het uitkoppelen van restwarmte niet altijd de meest efficiënte keuze is. ‘Bedrijven met reststromen van honderdtwintig graden Celsius kunnen die warmte beter zelf benutten in hun processen. En anders is er vaak wel een buurman die de warmte kan gebruiken. Er zijn voldoende technieken om deze relatief hoge temperaturen op efficiënte wijze naar procescondities te krijgen. Pas bij temperaturen van onder de vijftig graden, kan het zinvoller zijn om die warmte richting gebouwde omgeving te transporteren.’

Ook hier behoudt Larrivee de nodige reservering, omdat er veel variabelen zijn die het succes bepalen. ‘Hoe dichter bedrijven bij de gebouwde omgeving staan, hoe goedkoper het wordt de warmte te transporteren. Uit onze ervaring blijkt dat afstanden tot de vijf a tien kilometer nog acceptabel zijn. Alhoewel sommige projecten ook laten zien dat zelfs met grotere afstanden kan worden gerekend. Je zult echter ook moeten nadenken over hoe toekomstbestendig een warmtenet is. Kan de industriële warmteleverancier ook in de toekomst nog warmte leveren? Of kies je voor meerdere leveranciers op één centrale infrastructuur? Ook om die laatste reden is het slimmer om in te zetten op warmtenetten op lagere temperaturen. Als je temperaturen van rond de vijftig graden Celsius aanbiedt, kan ook zonnewarmte, aquathermie of bijvoorbeeld restwarmte van datacenters als bron worden gebruikt. Daarmee nemen de risico’s op warmtetekorten af.’

Veel potentieel

Hoewel het rapport nog niet officieel aan de provincie is overhandigd is, kan Larrivee wel melden dat er veel warmtepotentieel is. ‘Er is voldoende restwarmte voor de helft van de Brabantse woningen, maar vanwege grote afstanden tussen industrie en woonwijken kan hier maar een deel van worden gebruikt’.

Regionale Energiestrategie

Bij het maken van het Klimaatakkoord waren verschillende zogenoemde sectortafels betrokken. Parallel aan de landelijke onderhandelingen aan de sectortafels, is Nederland opgedeeld in 30 energie-regio’s op initiatief van gemeenten, provincies en waterschappen. Iedere regio werkt momenteel aan zijn eigen regionale energiestrategie. De regio-accounthouders leveren voor 1 juni hun concept RES in waarna het planbureau voor de leefomgeving.

Dit artikel is geschreven in samenwerking met de beurs Industrial Heat & Power die 6 tot en met 8 oktober wordt gehouden in de Brabanthallen in Den Bosch. De beurs laat de laatste ontwikkelingen zien op het gebied van industriële energie- en warmtevoorziening en gaat in een kennisprogramma in op ontwikkelingen als power-to-x, energie-efficiency en de industriële energietransitie.

Het opvangen en in de grond stoppen van CO2 is op het eerste oog misschien niet de mooiste oplossing. Het is echter wel een van de goedkoopste manieren om CO2-emissies in de lucht te vermijden. Vandaar ook dat Carbon Capture and Storage (CCS) in de subsidielijstjes staat. Weliswaar met een grensbedrag, maar in ieder geval genoeg om met CO2-afvang van start te kunnen gaan. Tijdens de beurs Industrial Heat & Power spraken Hans Wassenaar van AVR, Petrus Postma van Bloc en Arasta Pourkamal van Tebodin 

De betere manier is natuurlijk om het broeikasgas nuttig in te zetten. Dit zogenaamde Carbon Capture and Utilization  (CCU) wordt al een paar jaar toegepast in de glastuinbouw. De Ocap-leiding levert al jaren industriële kooldioxide aan de glastuinbouw in het Westland. De tuinders hoeven daardoor niet zelf hun gaskachels aan te doen om de planten sneller te laten groeien. Maar er staan ook steeds meer bedrijven op die kooldioxide als grondstof gebruiken voor bijvoorbeeld de productie van polyurethaan.

Negatieve emissies

Zeer recent nam ook afvalenergiecentrale AVR in Duiven zijn CO2-afvang installatie in gebruik. Bilfinger Tebodin bouwde de installatie en samen met Hans Wassenaar van AVR zullen zij de technische aspecten en de kansen toelichten van deze voor Nederland nieuwe vorm van CCU. ‘Op zich is de afvangtechnologie niet anders dan we gewend zijn’, zegt De Schutter. ‘Maar waar Ocap een bestaande leiding kon gebruiken, vervoert AVR zijn kooldioxide via vrachtwagens naar de glastuinders. Om dat efficiënt te doen, comprimeren we het gas, zodat het vloeibaar wordt. Het mooie is dat ook andere afvalverbranders met CCU experimenteren en zo eigenlijk negatieve emissies genereren.’

Volume

De Schutter ziet de cap op CCS wel degelijk als potentieel probleem ‘De industrie moet heel snel, heel veel CO2-uitstoot vermijden. Dat kan ze alleen doen als CCS-projecten als Porthos in Rotterdam en Athos in Amsterdam van start gaan en voldoende renderen. Daarvoor is wel volume nodig.’

Derde spreker Petrus Postma van Bloc weet daar alles van. Al wil Postma vooral ervoor zorgen dat niet alle CO2 in de grond verdwijnt. Zo ziet hij kansen voor CO2-mineralisatie en de omzet van CO2 in chemicaliën.

Met een consortium van 22 partijen onderzocht Bloc de haalbaarheid van een CO2 Smart Grid. Het CO2 Smart Grid is een intelligent netwerk van bronnen, infrastructuur en gebruikers die CO2 als grondstof gebruiken voor glastuinbouw, bouwmaterialen, chemicaliën en brandstoffen. Dat systeem is ingebed in een hoogwaardig ecosysteem van industriële clusters, kennisinstellingen, investeringsnetwerken en een stimulerende publieke context. Daarmee kunnen enorme emissiereducties worden gerealiseerd in combinatie met een nieuwe economie.

Het kan uit en er is een markt voor. Sinds 2019 werkt het consortium onder de naam CO2 Smart Use. Zij bouwen nu aan dat ecosysteem door bedrijven aan te trekken, congressen te organiseren en uitdagingen te agenderen.

Suiker Unie ambieert de groenste suikerbietenverwerker van Europa te zijn en te blijven. Het bedrijf doet er alles aan zoveel mogelijk waarde uit de suikerbiet te halen. Nu ligt Suiker Unie al voor op de concurrenten. Sommige concurrenten net over de grens in Duitsland gebruiken zelfs bruinkool als brandstof voor hun stoomketels. De CO2-voetafdruk van aardgas is wat dat aangaat een stuk gunstiger. Helaas is gas wel een stuk duurder dan bruinkool. De drijfveer voor energiebesparing komt dan ook van twee kanten: milieu- en geldbesparing. Het inzetten van thermische damprecompressie helpt behoorlijk daarbij.

Procestechnoloog en team manager Marc van Dijk van Cosun R&D legt uit hoe de suikermarkt in 2017 veranderde. ‘Twee jaar geleden stelde de Europese Unie het suikerquotum vrij en zagen we kansen om ons marktaandeel in suiker geproduceerd uit suikerbiet te vergroten. We wilden dus meer bieten verwerken, maar liepen tegen de capaciteitsgrens van de verdampingsinstallatie aan. Het proces van suikerbiet naar kristalsuiker bestaat namelijk grotendeels uit het verwijderen van water. Anders kristalliseert de suiker niet. Dat verdampen gebeurt in een meertraps verdamping. Hierbij wordt in elke indampstap water verdampt waarbij deze damp wordt hergebruikt in een volgende indampstap op een lagere druk.

Procesverbetering

In voorbereiding van de vrijstelling van het suikerquotum breidden we in 2015 en 2016 het verdampingsproces uit van een zestraps verdamping naar een zeventraps verdamping door plaatsing van een zestal nieuwe, efficiëntere damplichamen. Dit is een stuk efficiënter dan de oude installatie. Stel je wilt één kuub water verdampen, dan heb je grofweg één ton stoom nodig. Doe je dit in twee trappen, dan heb je nog maar een halve ton stoom nodig, doe je dit in zeven trappen dan heb je maar één zevende deel van de stoom nodig. Echter de besparing wordt relatief steeds kleiner en de investering wordt steeds groter. Op een gegeven moment weegt de besparing niet meer op tegen de investering.’

Het suikerproces kent duidelijke temperatuurgrenzen omdat suiker boven de 130 graden Celsius afbreekt. En voor een efficiënt gebruik van de dampen in onder andere de kristallisatie mogen de temperaturen niet onder de negentig graden komen. Dat is de belangrijkste reden waarom de investeringen bij meer trappen steeds kostbaarder worden.’

Hoewel het een forse investering betrof, leverde de procesaanpassing wel een efficiencyverbetering van veertien procent op. Van Dijk: ‘We zijn een coöperatie en onze aandeelhouders, de bietentelers, zijn zeer bereid om duurzame investeringen die zichzelf ook nog eens terugverdienen uit te voeren.’

Thermische damprecompressie

‘Ondanks de doorgevoerde verbetering moesten  we aan het eind van de rit nog steeds een hoeveelheid stoom van negentig graden Celsius wegkoelen’, vervolgt Van Dijk. ‘Dat is natuurlijk zonde.

We bekeken dan ook of het mogelijk was de lagedrukstoom op te waarderen naar een druk en temperatuur die we nuttig konden inzetten in onze processen. Uiteindelijk eindigde de zoektocht bij thermische damprecompressie waarbij hogedrukstoom de lagedruk reststoom opwaardeert tot middendrukstoom die we weer opnieuw inzetten in de verdamping.

Bijkomende uitdaging was dat sommige van onze processen batchgewijs verlopen. Hierdoor en door wisselende omstandigheden zoals buitentemperatuur of bietverwerking fluctueert ook de stoomvraag . We hadden een systeem nodig dat kon meeveren met het flexibele dampoverschot. De oplossing bestaat uit een systeem van parallel geschakelde thermocompressoren dat begint bij de opwaardering van drie ton stoom, maar door bijschakelen van thermocompressoren kan doorschakelen naar zes, twaalf tot in totaal 45 ton. Daardoor kunnen we de effecten van wisselende stoomvraag in het proces op de hoeveelheid waterverdamping in de indampers veel beter opvangen. Daardoor hebben we veel minder stoom en gas nodig. De besparing is dan ook fors. We kunnen jaarlijks zo’n vier miljoen kuub aardgas besparen.’

Marc van Dijk sprak tijdens de beurs Industrial Heat & Power over zijn ervaringen met thermische damprecompressie.

Sympower heeft zich ten doel gesteld de netbeheerders te ondersteunen in de energietransitie. Energiegrootverbruikers spelen daar een belangrijke rol bij. Tijdens de beurs Industrial Heat & Power 2019 wil het bedrijf dan ook graag in contact komen met bedrijven die flexvermogen kunnen leveren.

De Nederlandse netbeheerders kunnen de energietransitie nu al nauwelijks bijbenen. Nu energieconsumenten ook producenten worden, loopt de transportcapaciteit van het elektriciteitsnet al snel tegen zijn grenzen aan. Sympower heeft zich ten doel gesteld de netbeheerders te ondersteunen. De industrie speelt daar een belangrijke rol bij.

Olivia Sicurani legt uit hoe de industrie geld kan verdienen aan netbalancering. ‘Op de keper beschouwd, zit er veel onbenut flexibiliteit in het elektriciteitssysteem’, zegt Sicurani. ‘Veel bedrijven beschikken nog over een warmtekrachtinstallatie, maar gebruiken bijvoorbeeld ook zware elektrische motoren. Deze systemen kunnen tijdelijk worden aangestuurd om meer of minder energie te verbruiken. Ze worden via ons systeem flexibel.

Flextarieven

Ook op het gebied van verwarming of koeling zit flexibiliteit of is deze eenvoudig aan te brengen. Sympower is een onafhankelijke partij tussen de netbeheerder en de industrie die vraag en aanbod op elkaar afstemt. Er zijn meer partijen die dit doen, maar die zijn meestal verbonden aan grote energiebedrijven. Wij gebruiken onze kennis van industriële processen en energiesystemen om de netten te ontlasten.

De netbeheerders betalen boetes als ze niet aan hun capaciteitsverplichtingen kunnen voldoen en moeten vaak behoorlijk investeren in netverzwaring. Dat is lang niet altijd nodig als je grootverbruikers kunt afschakelen op het moment dat het elektriciteitsnet zwaar belast is. Andersom is het ook mogelijk om extra energie te leveren als bijvoorbeeld duurzame bronnen even tekort schieten. Ons verdienmodel is dat we verdienen aan de flextarieven van de netbeheerders, welke we grotendeels delen met onze flexleveranciers.’

Reservevermogen

Sicurani noemt het voorbeeld van een industriële afvalverbrander. ‘Een afvalverbrander produceert stoom en kan ervoor kiezen dit in te zetten voor elektriciteitsproductie of warmtelevering. Wanneer wij de gebruikersprofielen kennen, kunnen we voor deze afvalverbrander kijken welke vorm van energie op dat moment het meeste oplevert. We bemoeien ons met de processen van zo’n bedrijf en dus moet je een relatie opbouwen om het vertrouwen te krijgen dat je niet de primaire processen verstoord.

Wij werken bijvoorbeeld ook samen met waterzuiveringsinstallaties. Door een aantal van de compressors ter beschikking te stellen voor reservevermogen, leveren zij betaald een bijdrage aan een stabiel elektriciteitsnet. Het zuurstofgehalte en de temperatuur blijven altijd binnen de vooraf bepaalde normen van het waterzuiveringsproces.

En zo zijn er nog veel meer elektrische pompen, ventilatoren en verlichtingssystemen die niet direct invloed hebben op het primaire proces, maar wel grote stroomverbruikers zijn waar flexibiliteit in verscholen zit.’

Contacten leggen

Sympower staat op de beurs Industrial Heat & Power om in contact te komen met potentiële flexleveranciers. ‘Bedrijven hebben vaak zelf geen idee van de potentie van hun bestaande elektrische assets’, zegt Sicurani. ‘We kunnen redelijk snel een scan maken van hun processen en een idee geven van het verdienpotentieel. We zijn een jong en snelgroeiend bedrijf waarvan de helft ingenieur is. De software die we inzetten is maar een deel van de oplossing. Het belangrijkste is om de processen en zorgen te kennen van de industrie. Samen kunnen we de energietransitie versnellen en er ook nog geld aan verdienen.

Als er één industrietak is die de gevolgen van de energietransitie merkt, dan is het de chemische industrie. Als vertegenwoordiger van deze industrie, denkt de VNCI dan ook mee met het invullen van de klimaatopgave. Volgens hoofd Klimaat & Energie Martijn Broekhof van VNCI is het Klimaatakkoord nog niet in beton gegoten. Maar dat er veel gaat veranderen, staat wel vast.

Om maar direct de complexiteit te benadrukken, stelt Martijn Broekhof dat de chemische industrie op meerdere vlakken in transitie is. ‘Behalve dat we ons energieverbruik verduurzamen, stappen we ook wat betreft grondstoffen over op circulaire en biobased varianten. De diversiteit binnen deze industrietak is heel groot. We vertegenwoordigen zowel de coatings en kunststofsector als de food en pharma en alles wat chemische processen nog meer kunnen voortbrengen. Die diversiteit biedt een veelvoud aan oplossingen voor zowel de energie- als grondstoffentransitie. De industrie heeft bovendien veel meer mogelijkheden dan welke sector dan ook om zo’n transitie betaalbaar te houden. Maar dat wil echter niet zeggen dat de chemie ook alle kosten zou moeten dragen.’

Politiek akkoord

De presentatie van de Rijksbegroting tijdens Prinsjesdag maakte de verhoudingen weer duidelijk. De industrie zal tweederde van de CO2-besparingsopgave voor zijn rekening moeten nemen. Broekhof: ‘De dialoog die tot stand kwam in de aanloop naar het ontwerp Klimaatakkoord, leidde tot een mooi raamwerk. Vanuit de diverse belangen en inzichten kwamen industrie, politiek en niet gouvernementele organisaties tot een compromis. Helaas werd het breed gedragen akkoord toch weer een politiek spel waar het zwaartepunt bij de industrie is komen te liggen. De opgave van 59 procent CO2-reductie is behoorlijk en betekent dat de industrie meer moet doen dan de rest van de samenleving.

Het is niet direct dat de industrie die rol niet op zich wil nemen, maar wel onder bepaalde voorwaarden. We kunnen kosteneffectieve maatregelen nemen, maar ook die kennen een onrendabele top. We zullen daarvoor moeten worden gecompenseerd. De SDE++ regeling zou daarvoor moeten zorgen. Maar het is nog niet duidelijk hoe de fondsen daaruit weer terugvloeien. Bovendien is het maar de vraag hoe het stapelen van CO2-belastingen in de praktijk uitpakt. Bedrijven betaalden immers al voor hun CO2-emissierechten via ETS. We weten ook nog niet hoe de overheid de vermijdbare CO2-uitstoot gaat beoordelen. Wie bepaalt de norm en hoe weet een bedrijf dat hij beter of slechter presteert?

Planning

Dan zijn er ook nog wat praktische issues die de politiek vaak voor het gemak even vergeet. We hebben hier te maken met volcontinubedrijven die vaak drie keer in de tien jaar stilstaan. Dat betekent dat ze nu al plannen moeten maken voor projecten die ze over vijf jaar kunnen uitvoeren. Zodra nog niet duidelijk is welke technologie binnen de SDE++ regeling valt, kunnen ze niks plannen. Duurt dit te lang, dan is de eerstvolgende mogelijkheid dus over tien jaar.’

Industrial Heat & Power

Broekhof gaat tijdens de beurs Industrial Heat & Power samen met een aantal andere vertegenwoordigers van de industrie in discussie over deze onderwerpen. ‘Het voordeel van het Klimaatakkoord is dat de industrie in beweging is gezet. Nu wil de industrie weten waar ze aan toe is. Welke wetgeving vloeit er uit de verplichte CO2-besparing? En wie is er bijvoorbeeld verantwoordelijk voor de benodigde infrastructuur?

We gaan graag nog eens de dialoog aan om handen en voeten te geven aan het akkoord. We merken dat er nog teveel wordt gedacht in silo’s waardoor projecten tussen wal en schip vallen. Als we een chemische kraker op biomassa willen bouwen, kan dat niet omdat biomassa alleen in de energiesector als alternatief is meegenomen. Ook de credits van een steel to chemical proces vallen nu aan de kant van de elektriciteitssector.

Of neem de scope 2 en 3 emissies van industriële clusters. Als een chemisch cluster nu restwarmte uitkoppelt naar de gebouwde omgeving, ziet de industrie daar geen carbon credits voor terug. De VNCI heeft al oplossingsrichtingen aangedragen in zijn Roadmap naar 2050. Uiteindelijk beslist de politiek of ze de industrie wil bijstaan in zijn missie. Uiteindelijk bepaalt de politiek voor een groot deel het vestigingsklimaat. Het zou zonde zijn als bedrijven Nederland overslaan omdat ze teveel belemmeringen zien.’

RVO heeft haast om handen en voeten te geven aan de Urgenda-zaak. Als de staat daadwerkelijk zijn emissies voor eind 2020 met 25 procent moet terugdringen, zullen alle energiebesparingsopties moeten worden genomen. Jan Maassen weet wel welke maatregelen echt zoden aan de dijk zetten en gaat tijdens de beurs Industrial Heat & Power graag de dialoog hierover aan.

De vergezichten van de energietransitie zijn veelbelovend, met duurzame bronnen als wind- en zonne-energie en waterstofgas als schoon alternatief voor fossiele brandstoffen. De rechtszaak die Urgenda aanspande tegen de staat, maakte echter al snel duidelijk dat er enige haast is geboden. De uitspraak van de rechter was duidelijk: De staat moet de uitstoot van broeikasgassen met minimaal 25 procent terugdringen vóór eind 2020. Jan Maassen is senior adviseur bij RVO en betrokken bij de lopende industriële energiebesparingsprogramma’s en de gevolgen van de Urgenda-uitspraak. ‘We bedachten de afgelopen jaren al heel wat programma’s om de industrie te helpen bij het terugdringen van zijn energieverbruik’, zegt Maassen. ‘Programma’s om het verbruik van elektromotoren te temperen, stoomlekken te vermijden en warmteverlies te voorkomen. Met de Energie Investeringsaftrek (EIA, red.) als middel om de onrendabele top af te vlakken.

Urgenda-zaak

De Urgenda-zaak heeft de druk echter een stuk verhoogd. Om de door de rechter opgelegde 25 procent uitstootbeperking te halen, zullen we alle wegen moeten bewandelen om dit voor elkaar te krijgen. Dat betekent bijvoorbeeld dat drie grote vuilverbranders inmiddels zijn begonnen met het afvangen en gebruiken van CO2 (CCU, red.). AVR in Duiven, HVC in Alkmaar en Twence in Hengelo leveren nu hun koolstofdioxide aan de glastuinbouw.’

Verplichting

Wat betreft energiebesparing ziet Maassen een grote verschuiving. ‘In het verleden probeerden bedrijven nog wel eens onder bepaalde energiebesparingsmaatregelen uit te komen. Het gevolg hiervan was dat Nederland niet kon voldoen aan de door de Europese Unie opgelegde besparingspercentages. Brussel trof maatregelen en verplicht Nederland alsnog de programma’s versneld uit te voeren. Dat betekent voor de industrie dat de vrijblijvendheid er af is. Energiebesparende maatregelen met een return on investment van vijf jaar of korter, zullen verplicht moeten worden doorgevoerd.’

Isolatie

Maassen gaat tijdens de beurs Industrial Heat & Power de dialoog aan met de industrie over de toepassing van isolatie. ‘Met een panel van deskundigen van onder meer het VIB kunnen we openlijk spreken over de energiebesparende potentie van isolatie. Ook hier geldt dat bedrijven vaak verplicht zijn om isolatie toe te passen: de investering weegt namelijk nauwelijks op tegen de besparing op met name aardgas.

Toch zijn bedrijven terughoudend in met name de isolatie van leidingen en appendages. Pas bij een wandoppervlak-temperatuur van boven de vijftig graden Celsius voorziet men om veiligheidsredenen een leiding van isolatie. Ik ken inmiddels de redenen wel om het niet te doen: het product in de leiding moet toch worden gekoeld of men is bang voor corrosie onder isolatie.

De isolatiebranche heeft de afgelopen jaren niet stilgestaan en kan de zorgen die er zijn met hoogwaardige isolatiemiddelen wegnemen. Na de discussie zou ik de aanwezigen dan ook graag uitnodigen om bij de VIB te kijken naar de oplossingen die hun zorgen kunnen wegnemen. Nogmaals, er is haast bij. Dus hoe sneller bedrijven beginnen met het lage fruit te plukken, hoe beter.’

De revival van de gasturbine is mede te danken aan de toenemende vraag naar flexibel vermogen. Deeltijdhoogleraar Sikke Klein denkt dat bestaande en nieuwe gasturbines nog efficiënter kunnen worden, ook op deellast. En als ze dan ook nog op meerdere brandstoffen kunnen draaien, garanderen ze een stabiel elektriciteitsnet als zonne- en windenergie het laten afweten.

Wie denkt dat de rol van gasturbines in de energietransitie is uitgespeeld, moet nog eens goed nadenken. Want hoewel duurzame bronnen zoals wind- en zonne-energie een groter aandeel krijgen in de energiemix, neemt ook de behoefte aan flexibele capaciteit toe. Het is mede daarom dat de stichting Gasturbine Onderwijs de leerstoel Gas turbine for power generation aan de TU Delft blijft ondersteunen. Sikke Klein is sinds 2017 de deeltijdhoogleraar die het onderwijs en onderzoek naar gasturbines in banen leidt. Hij zal tijdens het kennisprogramma van de beurs Industrial Heat & Power een inkijkje geven in de toekomst van de gasturbine in een energielandschap in transitie.

Revival

De businesscase voor gasturbines is een tijdje niet goed geweest. Een aantal jaren geleden werden zelfs gascentrales in de mottenballen gelegd. Ook de warmtekrachtinstallaties van tuinders en industriële partijen stonden op de nominatie om te worden afgebroken.

Inmiddels zorgt de lage gasprijs in combinatie met een hogere CO2 prijs voor een betere concurrentiepositie ten opzichte van kolencentrales en lijkt de gasturbine bezig met een revival. De rol die deze nu heeft, zal volgens Klein wel veranderen. ‘Hoewel gasturbines al bekend stonden om hun flexibiliteit, wordt hier nog niet maximaal gebruik van gemaakt’, zegt Klein. ‘Met de toename van duurzame bronnen, krijgen de turbines bovendien een andere rol. Het intermitterende karakter van zon en wind vraagt om systemen die ook op deellast een hoog rendement halen en snel kunnen starten en stoppen. Dat is mogelijk met aanpassingen in het systeemontwerp. We onderzoeken bijvoorbeeld of het mogelijk is om de rookgassen te recirculeren vanuit de schoorsteen naar de inlaat van de gasturbine om zo ook een hoog rendement op deellast te kunnen halen.’

Biobrandstoffen

Een ander belangrijke afgeleide van de energietransitie is de introductie van nieuwe brandstoffen zoals waterstof of biobrandstoffen. Klein: ‘De chemische industrie zoekt naar fossielvrije vervangers voor aardolie en aardgas. Stoom- en stroomopwekking zal in de circulaire en emissiearme economie waarschijnlijk onderdeel worden van een langere waardeketen. De koolwaterstoffen met lange ketens zijn een waardevolle grondstof voor chemische processen. De restproducten kunnen dan als voeding voor een gasturbine dienen.

Deze aanpak haalt de meeste waarde uit kostbare grondstoffen. Dat vraagt echter wel om gasturbinesystemen die met deze restproducten kunnen omgaan. We hebben bijvoorbeeld gekeken hoe we een gasturbinecyclus zo slim mogelijk kunnen integreren met de productie van methanol via biomassavergassing.’

Waterstof

Hoe dan ook zal er tijdens periodes zonder wind en zon ook elektriciteit moeten worden geleverd met een zo laag mogelijke CO2 emissie. Klein: ‘We onderzoeken samen met Nuon, AnsaldoThomassen, OPRA, Emmtec en Nouryon, waar ik de rest van de vier dagen werk, of we geheel nieuwe gas turbine branders kunnen ontwerpen voor waterstof.  Nuon is bijvoorbeeld van plan zijn Magnum-centrale voor te bereiden op de inzet van waterstof als brandstof. Maar ook de andere bedrijven zijn hierin geinteresseerd.’

Nederland heeft een aardige installed base wat betreft gasturbines, al dan niet in combinatie met stoom. Als we de gasturbinebranders zodanig aanpassen dat de verbranding controleerbaar wordt, kunnen we die centrales via retrofit klaar maken voor de toekomst. Als we hierin slagen, leveren deze vernieuwde gasturbines flexibel en betrouwbaar vermogen tegen minimale investeringen en met potentieel nul CO2 emissies.’

Flexibilisering van gasturbines

Wanneer: 10 oktober

Tijd: 12:30 – 14:00

Waar: Industrietheater

Donderdag 10 oktober spreekt Prof. Dr. Sikke Klein in het Industrietheater over flexibilisering van gasturbines. U kunt zich hier aanmelden. https://www.databadge.net/nrgy2019/reg/hnp/

Met de transitie naar een duurzamere energievoorziening krijgt isolatie hernieuwde aandacht. Vooral in gebouwen is isolatie steeds meer een integraal onderdeel van het ontwerp. ‘Vergeet leidingisolatie echter niet’, zegt Wouter Steeman van isolatieproducent Kingspan. ‘Hoewel leidingisolatie ingewikkelder is dan isolatie van de bouwschil, zijn ook hier grote energiebesparingen te halen.’

Waar gebouwisolatie vaak een peulenschilletje is, zijn leidingen lastiger te isoleren. ‘Je hebt te maken met dicht op elkaar liggende leidingen die ook nog eens in allerlei bochten en aftakkingen zijn aangelegd’, zegt Steeman. ‘Vandaar dat in het verleden nog wel eens werd afgezien van isolatie. Nu bedrijven hun CO2-uitstoot terugdringen, krijgt ook het leidingsysteem de nodige aandacht.’

Regulering

Kingspan biedt voor leidingen grofweg gezegd twee soorten productgroepen: één voor HVAC-systemen en één voor de procesindustrie. Steeman: ‘België en Frankrijk reguleerden al, met name in de HVAC-business, de isolatie van leidingen. Daar moeten men leidingen verplicht isoleren volgens een voorgeschreven klasse, afhankelijk van de omgeving en doel van de leidingen.’ Nederland kent een dergelijke regelgeving nog niet. Maar werkt wel aan de ISSO 64-norm, die op den duur wordt opgenomen in het bouwbesluit.

De hardschuim isolatieproducten van Kingspan hebben een aantal positieve eigenschappen die leidingisolatie vereenvoudigt. Steeman: ‘De Koolterm resolschuim productrange voor de HVAC-systemen neemt minder ruimte in dan vergelijkbare isolatiematerialen  met dezelfde isolatiewaarde en kan daardoor ook worden toegepast bij leidingen die dichter op elkaar zitten. Bovendien is het materiaal, nadat we het op maat hebben gemaakt, eenvoudig aan te brengen. De kans dat daarbij koudebruggen ontstaan is bovendien kleiner omdat het een hard product is dat eenvoudig kan worden gekoppeld.’

LNG

De procesindustrie gebruikt de Kingspan Tarec pir-range, waar PIR staat voor polyisocyanuraat. Steeman: ‘Met een temperatuurrange van min tweehonderd tot plus tweehonderd graden Celsius kun je zowel cryogene leidingen als stoomleidingen isoleren. Met name die cryogene leidingen zien we steeds vaker omdat Liquid Natural Gas (LNG) een goede transitiebrandstof is die schoner is dan zwaardere fossiele brandstoffen. Het gas is vloeibaar onder temperaturen van min 167 a 170 graden Celsius en dat stelt zware eisen aan leidingen en isolatie. Die moeten niet alleen temperaturen tussen -20 en +175 graden Celsius aankunnen, maar ook temperatuurfluctuaties bij bijvoorbeeld het laden en lossen bij LNG-plants. Als de isolatie niet voldoende isoleert of niet goed aansluit, kan er ijsvorming ontstaan op de leidingen en isolatie waardoor er corrosie zal optreden. Isolatie werkt dan ook niet alleen energiebesparend, maar beschermt ook de werking van de leidingen zelf.

Bij warme leidingen speelt het energieverlies weer een grotere rol, maar ook hier is de mogelijkheid tot het ontstaan van corrosie groot. Daarbij lopen chemische processen meestal sneller bij warmere temperaturen. Gelukkig is dit tegen te gaan door de goede productkeuze, maar ook door een vakkundige verwerking van de isolatie. Het voordeel van de Kingspan-producten is dat ze volledig op maat kunnen worden gemaakt, zodat de kans op fouten tijdens het aanbrengen klein is.’

Kingspan is een van de exposanten op de vakbeurs Industrial Heat & Power. Kijk hier wie u nog meer kunt vinden op de beursvloer.

DOW test komende twee jaar de mogelijkheden van stoomrecompressie. Deze energiezuinige techniek waardeert laagwaardige stoom van drie bar op naar een druk die bruikbaar is in de processen van DOW. Inmiddels is het project bijna zover dat het bedrijf de eerste proeven kan uitvoeren.

DOW Terneuzen produceert een scala aan petrochemische producten. Stoom is een belangrijke energiedrager voor de verschillende processen. De stoomdrukken op de site variëren tussen de 1,5 en 90 bar. DOW produceert een groot deel van de stoom op de site zelf met behulp van de warmte van exotherme reacties. Op de site is op het drukniveau van drie bar een overschot. Ofwel: de stoom kan niet meer in het proces worden gebruikt. Momenteel blaast DOW deze lage druk stoom af of condenseert het om het water her te gebruiken. De verdampingswarmte gaat in beide gevallen verloren.

Stoomrecompressie

BlueTerra Energy Experts onderzocht de mogelijkheid om deze stoom op te waarderen. Het ei van Columbus hiervoor bleek het toepassen van stoomrecompressie. Deze techniek verhoogt damp van een lage druk via meertraps centrifugaalcompressie tot een bruikbaar drukniveau. De stoomrecompressor is een elektrisch aangedreven open warmtepomp die lagedrukstoom opnieuw comprimeert tot oververhitte stoom van een hogere druk. Op deze manier wint DOW met relatief weinig elektrische energie  een grote hoeveelheid warmte terug. Een vorm van slimme elektrificatie.

Pilot

DOW besloot een pilot uit te voeren om te kijken of stoomrecompressie inzetbaar is in de processen. Daarvoor ontving het bedrijf een Demonstratie Energie Innovatie (DEI) subsidie. Inmiddels is het project bijna zover dat het bedrijf de eerste proeven kan uitvoeren.

De engineering is inmiddels achter de rug. Net als de on site preparatie van de fundering, de benodigde leidingen en elektrische aansluiting voor de motor. Momenteel voert de leverancier van de compressor, AtlasCopco zijn eigen testen uit op de stoomrecompressor. Als deze testen succesvol zijn, brengt men de laatste isolatie aan en start het daadwerkelijk comprimeren van de lage druk stoom tot bruikbare stoom.

Twee jaar testen

Zoals de DEI-subsidie voorschrijft, monitort DOW de installatie twee jaar om de operationele prestatie vast te stellen en eventuele  optimalisaties door te voeren. De resultaten van de testen worden gedeeld via onder andere vakbladen en lezingen met als doel de toepassing van stoomrecompressie of Mechanische Damp Recompressie (MDR) binnen Nederland te bevorderen daar dit één van de meest kansrijke vormen van elektrificatie is. De voorspelde CO2-reductie  van deze pilot installatie is circa 11,2 kiloton per jaar.

Wilt u meer weten over stoomrecompressie? BlueTerra Energy Experts spreekt 8 oktober tijdens de beurs Industrial Heat & Power onder meer over elektrificatie van de industrie. Kijk hier voor het programma