Elektrificatie industrie: van gas naar duurzame elektriciteit

Monday January 22, 2018 13:29

De industrie kan op korte termijn deels overschakelen van gasgestookte naar elektrische technieken om warmte op te wekken. Daarbij kunnen ze veel meer gebruik maken van duurzame energie uit zon en wind. ECN ontwikkelt samen met TNO enen een groep bedrijven technologieën die dat mogelijk maken. Op momenten dat er veel elektriciteit beschikbaar komt uit zon en wind schakelt de gasinstallatie uit en wordt de proceswarmte uit duurzaam opgewekte elektriciteit gemaakt.

Daarvoor is een systeem nodig dat slim en naadloos kan schakelen tussen gas en elektriciteit, zodat de productieprocessen in de bedrijven ongestoord verlopen. Het consortium realiseert deze oplossing in het project “Industrial Hybrid Energy System”, dat vandaag van start is gegaan. Warmte maken van elektriciteit, ook wel Power-2-Heat genoemd, is op korte termijn  te realiseren en vormt een eerste stap in de transitie naar volledige elektrificatie van de industrie, die het gebruik van fossiele brandstoffen overbodig maakt.

           

Elektrificatie als strategische keuze 

Het bedrijfsleven gebruikt zo’n 530 petajoule (PJ) per jaar aan warmte voor productieprocessen, voornamelijk opgewekt door fossiele energiebronnen als aardgas en olie. Maar nieuwe innovatieve technologieën, fluctuaties in de prijzen van elektriciteit en de groei van het aanbod van betaalbare duurzame elektriciteit maken elektrificatie tot een aantrekkelijke en strategische keuze. Het verwachte marktpotentieel voor Power-2-Heat bedraagt 1.500 MW op de middellange termijn. De oplossing die het consortium straks aanreikt, zullen breed toepasbaar zijn voor) verschillende industriële processen.

Slim schakelen

Elektrificatie van de industrie is op zich pas interessant voor verduurzaming als de elektriciteit uit duurzame bronnen afkomstig is en daarmee dan ook significante CO2 reductie gerealiseerd wordt. Volledige elektrificatie uit duurzame bronnen is op korte termijnonhaalbaar. Het zal een geleidelijke transitie zijn welke hybride en flexibele oplossingen vergt. De oplossingen waar het consortium onder aanvoering van TNO aan werkt bestaan uit een hybride systeem waarin slim is te schakelen tussen de bestaande gasinstallatie en duurzame bronnen. De industrie profiteert zo van het groeiende aanbod aan duurzame elektriciteit en levert hiermee een bijdrage aan de stabiliteit van het elektriciteitsnet. Het nieuwe systeem bouwt voort op de jarenlange Demand Response ervaring van TNO, waaronder de PowerMatcher technologie, die het mogelijk maakt meer duurzame energie in het elektriciteitsnetwerk op te nemen.

In de praktijk laten zien 

Het hybride systeem gaan we testen en demonstreren bij drie bedrijven: mengvoederbedrijf E.J.Bos, olie en vetten leverancier Sime Darby Unimills en Emmtec Services, een utility provider die op het gelijknamige bedrijventerrein stoom levert aan verschillende afnemers. ECN en Huikeshoven werken mee aan het ontwerpen en plaatsen van een elektrisch verwarmingselement van 1-3 megawatt (MW) in de bestaande ontgasser. Hier onderzoeken we de effecten van de elektrificatie op het primaire productieproces. 

TNO werkt  samen met de bedrijven Sympower, Scholt Energy Services, en de eRisk Group aan de flexibele en naadloze schakeling tussen gas en elektriciteit. De schakelmomenten zullen afhankelijk zijn van factoren als een stijgend aanbod van zonne- en windenergie en dalende energieprijzen. 

Verder wordt in het project met netwerkbedrijf Alliander gekeken wat er gebeurt als we gaan rekenen met fictieve variabele transport- en capaciteittarieven (Kwmax). In het project maken we ook een voorspelling van de toekomstige waarde van flexibiliteit in de toekomst bij verschillende scenario’s, zoals sterke groei van wind op zee en het sluiten van kolencentrales.

Het project duurt drie jaar, heeft een omvang van 1,5 miljoen euro en is mede mogelijk gemaakt door de topsector Energie. ECN, TNO, en MVO, de ketenorganisatie voor oliën en vetten, zullen de komende tijd over de resultaten communiceren.

Het project maakt onderdeel uit van het innovatieprogramma Voltachem.

Category: Corporate, Energy efficiency