Elektrificatie industrie: van gas naar duurzame elektriciteit (in samenwerking met TNO)

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. TNO ontwikkelt samen met ECN, eRisk Group en 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.

TNO1.pngTNO2.png

 

 

     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 verschillende industriële processen.

Slim schakelen

Elektrificatie van de industrie is op zich pas interessant als de elektriciteit uit duurzame bronnen afkomstig is en dan ook daadwerkelijk significante CO2 reductie gerealiseerd wordt. Dat vergt een geleidelijke transitie met hybride en flexibele oplossingen. Volledige elektrificatie is op korte termijn namelijk onhaalbaar. 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.

 

Inzicht in de waarde van flexibiliteit

TNO gaat samen met de bedrijven Sympower, Scholt Energy Services, en de eRisk Group werken 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 kijken we samen met netwerkbedrijf Alliander wat er vervolgens 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 groe van wind op zee en het sluiten van kolencentrales.

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. In deze pilot  werken kennisinstituut ECN, dat per 1 april onderdeel wordt van TNO, en Huikeshoven 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.

Het project duurt drie jaar, heeft een omvang van 1,5 miljoen euro en is mede mogelijk gemaakt door de topsector Energie. TNO, ECN 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