FluidsProcessing.nl NL
Home
BLIJF OP DE HOOGTE
Meld u nu aan voor onze maandelijkse nieuwsbrief.
Uw adres wordt nooit aan derden doorgegeven.
Lees onze privacyverklaring.

     

ARTIKEL
Ketenaanpak moet drempels warmtepomptechnologie slechten Benutten restwarmte nog niet op stoom
Download dit artikel als pdf
Is uw adres bekend, dan wordt de pdf meteen geopend, anders krijgt u een link toegestuurd.
Ook ontvangt u onze volgende nieuwsbrief.

Ketenaanpak moet drempels warmtepomptechnologie slechten

Benutten restwarmte nog niet op stoom

Het aantal warmtepompen of aanverwante technieken in de procesindustrie is schaars. De energieprestaties zijn veelbelovend maar door de lange terugverdientijden en een beperkt technologieaanbod deinzen nog veel bedrijven ervoor terug. Een ketenbreed initiatief moet de restwarmtebenutting in de industrie nu echt eens aan de praat krijgen

Gerelateerde expertise

Het aantal warmtepompen of aanverwante technieken in de procesindustrie is schaars. De energieprestaties zijn veelbelovend maar door de lange terugverdientijden en een beperkt technologieaanbod deinzen nog veel bedrijven ervoor terug. Een ketenbreed initiatief moet de restwarmtebenutting in de industrie nu echt eens aan de praat krijgen. De procesindustrie heeft een surplus aan restwarmte (50-200 graden) in de vorm van stoom of heet water. Deze warmte wordt met koelwatercircuits en luchtkoelers weggekoeld en in de lucht of oppervlaktewateren geloosd. Een spijtige exercitie, want voor de volgende productiegang is weer nieuwe warmte nodig. Warmte die veelal met fossiel aardgas moet worden gestookt. Een duurzame industriële warmtehuishouding is dan ook een actueel thema. Een techniek die hier al langer voor warmloopt, is de warmtepomp. Vanuit de TKI Energie & Industrie kregen Instituut voor Duurzame Procestechnologie (Ispt) en onderzoeksinstituut ECN onlangs de opdracht om de haalbaarheid van een breed platform voor het benutten van restwarmte te onderzoeken en de invoering van de technologie te versnellen. Er zijn nog veel hobbels te nemen, weet Andreas ten Cate van Ispt. “In de industrie is de penetratiegraad van warmtepomptechnologie nog heel laag. Slechts een handvol partijen is er mee aan de slag.” Samen met adviesbureau IEExperts interviewde Ten Cate een groot aantal spelers in de keten van apparatenbouwer tot eindgebruiker met de vraag hoe de drempels te slechten. “De technologie wordt op zichzelf niet als moeilijk gezien. Bedrijven willen deze ook wel toepassen en hebben er vaak naar gekeken maar krijgen geen passend aanbod op hun offertes.” Industriële warmtepomptechnologie op grote schaal (meer dan 1 MW) en voor hoge temperaturen (boven de 100 graden), bevindt zich qua ontwikkeling vlak voor marktintroductie, weet Ten Cate. “Betaalbaar is het kernwoord. Als de verwachte terugverdientijd langer is dan twee tot drie jaar, wordt het moeilijk. De budgetten voor procesverbetering zijn beperkt. Sommige partijen bieden externe financiering aan. In een recent geval heeft dat een bedrijf ertoe doen besluiten een warmtepomp te installeren. De gebruiker betaalt dan de operationele kosten plus een marge en na een aantal jaren krijgt hij de installatie in eigendom. Dit soort opties is nog op één hand te tellen.” De terugverdientijd voor een installatie wordt volgens Ten Cate interessant bij een energieefficiëntieprestatie COP (Coefficient of Performance) groter dan 4 (dan bereik je met 1 Joule elektriciteit een output van 4 Joule warmte). “De Emmtec Services maakt stoom op maat Sinds een jaar heeft Emmtec Services een nieuw type stoomexpansieturbine draaien. Op het chemie park in Emmen staan twee warmte/krachtcentrales die samen 60 MW aan stroom en elk ongeveer 100 ton stoom per uur produceren in twee netten van 3,0 en 3,5 bar. De bedrijven op het Emmtecpark hebben een uiteenlopende behoefte aan stoomdruk. Om een van de klanten van een druk van 7,5 bar te voorzien, werd in de stoomexpansieturbine geïnvesteerd (kosten: circa 200.000 euro). De expansieturbine van technologieleverancier Innecs zet de hogedrukstoom (30 bar) van de WKC’s om in de gewenste stoom van lage druk. Het drukverschil gebruikt de turbine om elektriciteit op te wekken met een geïntegreerde hoogtoerige (250 kW) generator. “De stroomproductie stelt een snellere terugverdientijd in het vooruitzicht,” licht procesengineer Eric Olde van Emmtec Services toe. “Volgens onze berekeningen verdienen we de turbine binnen drie jaar terug maar dat is inclusief subsidie. Zonder subsidie zouden we op vier tot vijf jaar uitkomen. Wezenlijk voor ons is dat we met de nieuwe turbine een grote variatie in stoomflow aankunnen. De stoomvraag bij deze klant wisselt van nul tot 7,5 ton stoom per uur. Met een conventionele turbine is dat niet op te vangen. Je kunt een dergelijke turbine bovendien bij de afnemer zelf plaatsen. Voor ons betekent dit dat we op termijn ons lagedrukstoomnet uit bedrijf kunnen nemen. Dat scheelt aanzienlijk in onderhouds- en inspectiekosten. Dat soort kostenbesparingen hebben we nog niet meegenomen.” Stoomexpansieturbine bij een van de klanten van Emmtec produceert lagedrukstoom en wekt tegelijkertijd stroom op. Dit artikel is afkomstig uit Fluids Processing www.fluidsprocessing.nl © ProcesMedia 34 Fluids Processing | nr. 3 | juni 2017 DUURZAAMHEID mate van energiebesparing is dan groot en en het levert substantiële CO2 -emissiereductie op. Als de warmte over een hoger temperatuurtraject opgetild moet worden, wordt de COP ook weer lager. De echte efficiency kan dus per casus behoorlijk verschillend zijn.” SCHAALGROOTTE De kansen voor het benutten van restwarmte verschilt ook behoorlijk per industriesector, stelt Ten Cate. “De chemie is zeer gedifferentieerd, van bulk en hoge temperaturen tot batchprocessen en lage temperaturen. Voor grootschalige chemische processen heb je installaties met hoge vermogens nodig. In dit segment zijn er daar nog weinig van operationeel. Daardoor is het vertrouwen in de technologie laag.” In de food of de papiersector is het herhalingspotentieel het grootst, constateert Ten Cate. “Daar is sprake van veel watergedragen processtromen waar indamping en drogen op wordt toegepast. Dat geeft een goede match met het temperatuurbereik waarin de warmtepomptechnologie zich al bewezen heeft. Een succesvolle, grootschalige demonstratie in deze sectoren kan een basis leggen voor meer.” De beste kansen voor een kosten-effectieve implementatie ziet Ten Cate bij nieuwbouw. “Bij retro-fit heb je vaak extra kosten voor aanpassing van de bestaande procesinstallatie.” De inspanningen van Ispt en partners zijn gericht op meer samenwerking in de keten van systeemontwikkelaars, maakindustrie, engineeringcontractors, ingenieursbureaus en eindgebruikers. “Om de hele keten in beweging te krijgen, moeten kennis en ervaring bij elkaar worden gebracht en gedeeld. Hierop kunnen anderen dan weer voortbouwen zodat uiteindelijk het hele veld vooruitkomt. Alles draait om het creëren van vertrouwen en het identificeren van kansen. Om ook de utility-leveranciers over de streep te trekken, zijn demo’s op megawatt-schaal nodig. Als op die schaal het aantal implementaties toeneemt, gaan de kosten omlaag. Dat laatste blijft essentieel om de technologie breed toegepast te krijgen.” ● Dow plukt vruchten van MDR Dow in Terneuzen heeft mechanische damprecompressie (MDR) als serieuze optie ontdekt. Het chemiebedrijf wil op zijn zeventien chemiefabrieken tellende bedrijfsterrein de stoom van lage temperatuur (circa 130°C) en lagere kwaliteit die overblijft van de productieprocessen, opwaarderen en voor nieuwe procesdoeleinden inzetten. Het vorig jaar afgeronde project Power2Products (P2P), waar Dow aan deelnam, wees uit dat de COP van 7-10 van de MDR dermate hoog is dat elektrificatie bijna altijd goedkoper is dan stoomproductie met aardgas. De plannen zijn concreet genoeg om in een on-site demo-installatie (10 t/h, 10 MW) te investeren. Gezien de grote hoeveelheden restwarmte hoopt het chemiebedrijf naar een recompressieinstallatie van 200 ton per uur toe te kunnen, wat economisch gezien aantrekkelijk is. Dow praat op dit moment over de technische specificaties met een aantal leveranciers van stoomrecompressiemachines. Een volgende stap is de aanbesteding. “De extra stoom gaan we invoegen in het stoomnet, dat we rond onze installaties hebben gebouwd,” zegt Kees Biesheuvel, technology innovation manager bij Dow Benelux. “We willen weten welk effect de MDR heeft op de dynamiek van het stoomsysteem. Zijn er ongewenste schommelingen? Anders zou de hond zich bij wijze van spreken in zijn eigen staart bijten. De demo-installatie moet bewijzen dat de technologie robuust genoeg is.” Het stoomnet van Dow in Terneuzen dat extra stoom uit door MDR opgewaardeerde restwarmte gaat inzetten voor nieuwe procesdoeleinden. (Foto’s: Ispt in opdracht van TKI E&I). Fluids Processing www.fluidsprocessing.nl © ProcesMedia
PROCES MEDIA
Solids Processing Fluids Processing MB Maintenance SchuettgutPortal
Ontvang onze nieuwsbrief
Nieuwsbrief archief
Volg ons
Linked
Service en contact
ContactDisclaimerPrivacyAdverterenInloggen controlpanel