SLIMMER OMGAAN MET WARMTE helpt uitstoot reduceren
Platform Warmte-integratie voor crosssectorale aanpak
“Warmte is een generiek thema dat zich goed leent voor een gezamenlijke aanpak. Het is minder concurrentiegevoelig dan katalyse-technologie, dat wil een bedrijf graag voor zichzelf houden”
Het Klimaatakkoord zet in op een volledig koolstofdioxidevrije industriële warmtevoorziening in 2050 en substantiële emissiereducties in 2030. Maar wat is de meest efficiënte, meest rendabele en snelste wijze om dit te bereiken? In het Platform Warmte-integratie brengt het Institute for Sustainable Process Technology (ISPT) partijen bijeen om die vragen te beantwoorden, en om gezamenlijk een innovatieagenda op te stellen. “Samen kunnen we sneller stappen vooruit zetten. Door met elkaar en van elkaar te leren, zorgen we ervoor dat bedrijven de juiste keuzes kunnen maken om de CO2-targets te realiseren", zegt programmadirecteur Annita Westenbroek.
groeiende belangstelling voor optimalisatie warmtehuishouding
Westenbroek, manager innovatie bij de Koninklijke Vereniging van Nederlandse Papier- en Kartonfabrieken (VNP), leidt het Platform Warmte-integratie samen met Kees Biesheuvel, innovatiemanager technologie bij Dow Benelux. Beide zijn programmadirecteuren bij ISPT. Biesheuvel is thuis in de grote procesindustrie (chemie, petrochemie en staal) die over het algemeen warmte van zeer hoge temperatuur benut. Westenbroek is goed bekend met de papier- en agrofoodindustrie, waar doorgaans warmte met een lagere temperatuur wordt gebruikt. Westenbroek ziet bij veel bedrijven een toenemende belangstelling voor de optimalisatie van de warmtehuishouding. “Maar niemand wil het wiel opnieuw uitvinden. Er is veel behoefte aan kennis en ervaringen. Daaraan komen we tegemoet met het Platform Warmte-integratie."
Biesheuvel: “Warmte is een generiek thema dat zich goed leent voor een gezamenlijke aanpak. Het is minder concurrentiegevoelig dan katalysetechnologie, dat wil een bedrijf graag voor zichzelf houden."
VEEL VRAGEN TE BEANTWOORDEN
Twee regels in het Klimaatakkoord leggen de uitdaging vast: “De warmtevoorziening van de industrie voor alle temperatuurniveaus is in 2050 volledig CO2-vrij. In 2030 is door power-to-heatoplossingen en de inzet van duurzame warmtebronnen minimaal 5,3 Mton CO2-emissiereductie en een energiebesparing van 93 PJ bereikt."
Biesheuvel zet die cijfers in perspectief: van het totale energieverbruik van de Nederlandse industrie wordt zo'n 80% benut voor het opwekken van warmte. “Als je praat over CO2-reductie, dan móet je daar aandacht voor hebben", zegt hij. “Als je slim omgaat met warmte, valt veel energie en CO2 te besparen."
Dat is natuurlijk makkelijker gezegd dan gedaan. Een greep uit de vragen waar een bedrijf mee komt te worstelen:
- Is het zinvol en haalbaar om mijn warmte duurzaam op te wekken? En zo ja, hoe dan? Met waterstof, elektrische boilers, biogas, biomassa, hybride boilers, geothermie? Worden er voldoende duurzame bronnen beschikbaar gemaakt? En wat doe ik dan met mijn huidige warmtekrachtkoppeling?
- Welke mogelijkheden heb ik op het vlak van interne opwaardering van restwarmte? Warmtewisselaars, damprecompressie, warmtepompen? Waar zijn die te koop? En welke zijn de voorwaarden? Of moeten ze nog ontwikkeld worden? Hoe kan ik dat versnellen?
- Wat betekent dat voor het warmtenet in ons bedrijf? Voor onze bedrijfsvoering? Hoe gaan we straks om met het flexibele aanbod van duurzame stroom?
- Zijn er andere mogelijkheden om de warmtebehoefte te verlagen met procesmaatregelen of alternatieve processen (membraanscheidingen, ir/uv-drogen, microwavedrogen)?
GEZONDE EN VOLWASSEN TECHNOLOGIE
Volgens Biesheuvel is heel wat technologie al gezond en volwassen: warmtetransformatoren, warmteopslag, warmtepompen ... De uitdaging ligt vooral in een integrale beschouwing van de warmtehuishouding.
“Kort door de bocht: nu zet men gewoon een afsluiter in het ketelhuis open en beschikt dan over warmte. De aandacht gaat daarbij vooral uit naar het betrouwbaar produceren van een kwalitatief hoogstaand product. Wil je de warmtestroom in de hele fabriek optimaal benutten, dan moet je niet alleen technologie installeren, maar die ook in de procesvoering betrekken."
"Heel wat technologie al gezond en volwassen: warmtetransformatoren, warmteopslag, warmtepompen ... De uitdaging ligt vooral in een integrale beschouwing van de warmtehuishouding"
Juist in dit soort aspecten is het Platform Warmte-integratie van betekenis. Biesheuvel: “We willen barrières wegnemen, leerervaringen delen, elkaar helpen bij de keuze voor technologie, en ga zo maar door."
Een voorbeeld uit zijn eigen bedrijf is het toepassen van stoomrecompressie, waarbij stoom met behulp van duurzame elektriciteit wordt 'opgewaardeerd'.
“We gaan onze kennis en ervaringen delen, zodat iedereen zijn voordeel kan doen met deze technologie. Zo zijn er allerlei manieren om op een slimme manier CO2-emissies te reduceren. Het Platform Warmte-integratie gaat samen met de industrie de schakels met elkaar verbinden om tot implementatie te komen. De markt moet zich mee ontwikkelen, engineeringbureaus moeten ermee bekend zijn, leveranciers moeten weten hoe ze de technologie moeten aanbieden, financiers moeten er gevoel voor krijgen."
STOOMRECOMPRESSIE
Een stoomrecompressor is een elektrisch aangedreven open warmtepomp die lagedrukstoom opnieuw comprimeert tot oververhitte stoom met een hogere druk en temperatuur en de bijbehorende verzadigingstemperatuur van de damp. Zo is met relatief weinig input aan elektrische energie een grote winst in thermische energie-inhoud te realiseren. Deze valorisatie van industriële restwarmte gaat gepaard met een aanzienlijke en kostenefficiënte CO2-reductie. De implementatie van die technologie bij DOW in Terneuzen resulteert in een CO2-reductie van circa 13.500 ton per jaar (en een energiebesparing van 244 TJ per jaar). Via het ISPT Platform Warmte-integratie zal DOW de ervaringen met deze technologie met deelnemende bedrijven delen. De inzet van stoomrecompressie zou in Nederland potentieel tot een besparing in de orde van 10 miljoen ton aan stoom en de daarbij horende CO2-uitstoot (1,3 ton CO2 per ton stoom) kunnen leiden.
behoefte aan OVERZICHT en ALTERNATIEVEN
De eerste verkennende bijeenkomst van het Platform Warmte-integratie op 27 maart 2019 overtrof de verwachtingen van Westenbroek en Biesheuvel. Er waren ruim dertig deelnemers, er was veel discussie en veel waardevolle input. Tijdens de startbijeenkomst werd al duidelijk dat er een grote behoefte is aan een praktisch overzicht van technologieën in allerlei stadia van ontwikkeling. Dat zou verder moeten gaan dan de technische specificaties en de gegevens van leveranciers en ontwikkelaars, maar bijvoorbeeld ook een analyse moeten verschaffen van de voors en de tegens van implementatie.
Daarnaast wil Westenbroek in een aantal generieke cases beschikbare alternatieven vergelijken, zodat er slimme keuzes gemaakt kunnen worden. Daarbij hoort ook de discussie over mogelijke nieuwe businessmodellen. Wat dat laatste betreft, vindt Biesheuvel het een 'vreemde gedachtekronkel' dat bij investeringen in innovatieve warmtetechnologie de vraag over terugverdientijden op ieders lippen ligt.
“Praat je over koeltorens, dan heeft niemand het over terugverdientijden, die beschouwt men eenvoudigweg als kostenposten. Dus bij een zuivere bedrijfseconomische beschouwing van nieuwe warmtetechnologie zou je de investeringen moeten verminderen met de uitgespaarde kosten voor koelsystemen."
“Het heeft weinig zin om nu in 2019 de ontwikkelingslijnen voor de komende acht jaar vast te leggen. We moeten kunnen inspelen op nieuwe ontwikkelingen die we nu nog niet in het vizier hebben. Maar we moeten ook snel afscheid kunnen nemen van oplossingen die niet blijken te werken."
INNOVATIEAGENDA
Het Platform Warmte-integratie gaat ook een gezamenlijke innovatieagenda ontwikkelen. Dat begint met het bepalen van de gaten in kennis en technologie en het formuleren van een stappenplan.
“Het heeft weinig zin om nu in 2019 de ontwikkelingslijnen voor de komende acht jaar vast te leggen. We moeten kunnen inspelen op nieuwe ontwikkelingen die we nu nog niet in het vizier hebben. Maar we moeten ook snel afscheid kunnen nemen van oplossingen die niet blijken te werken."
Westenbroek en Biesheuvel zijn beide betrokken bij de integrale kennis- en innovatieagenda die wordt opgesteld door de Taakgroep Innovatie in het kader van het Klimaatakkoord. Het tweetal ziet voor het Platform Warmte-integratie een belangrijke rol weggelegd om aan die agenda richting te geven. “Het heeft niet zoveel zin om nu in 2019 de ontwikkelingslijnen voor de komende acht jaar vast te leggen", zegt Westenbroek. “We moeten juist flexibel zijn, kunnen inspelen op nieuwe ontwikkelingen die we nu nog niet in het vizier hebben. Maar we moeten ook snel afscheid kunnen nemen van oplossingen die niet blijken te werken."