POWERS SUSTAINABILITY

Energielunch VEMW - Warmtevisie 2015 -

Ane Marten de Vries (anemarten.vries@ieexperts.nl)Egbert Klop (egbert.klop@ieexperts.nl)

Wie en wat zijn wij?

• Industrial Energy Experts b.v.• 100% dochter van DWA• Gevestigd te Ede• Actief in de industrie

- Energieopwekking- Energie-efficiency- Duurzame energie

Inhoud

• Pretentieuze titel …. Warmtevisie• Niet top-down maar down to earth-benadering vandaag• Vandaag vier thema’s + één toegift

- Restwarmte - Duurzame koeling - Varende warmte- Stoom- Vragen & discussie

Thema I: restwarmte

• Projecten:- Ahold Coffee Company- Wavin en zwembad Hardenberg - Van Tuijl Kesteren- Xerox te Venray

• Restwarmte is weerbarstig, geen ‘appeltje-eitje’

Ahold Coffee Company (I)

• Koffiebranden is batchproces, twee straten, 200 kg per straat, circa zes minuten per cyclus

• Gemiddeld: 250 kW warmte in rookgassen. • Restwarmte terugwinnen is extra interessant

als UV-reiniging van de rookgassen wordt toegepast, waarvoor de rookgassen al afgekoeld moeten worden tot < 100°C

• 200 kW perslucht + molen koeling, redelijk continu

Ahold Coffee Company (II)

• Afnemer is distributiecentrum met 70% van het jaar een warmtevraag die veel hoger ligt dan het aanbod bij Ahold Coffee Company

• Ook buurman Wine Excel kan laagwaardige warmte (van perslucht/wals/molenkoeling) gebruiken

Wavin - Hardenberg

• Wavin: wko-systeem ten behoeve van koeling• Winterperiode: koude laden• Nieuwbouw zwembad Hardenberg: gebruik restwarmte

(circa 18°C) ten behoeve van warmtepomp ruimteverwarming (200 kWth, 45°C)

• Voorstudie, voorontwerp, leveringsovereenkomst, begeleiding uitvoering

• Principe: gelijkwaardige opbrengstdeling! Jaarlijks vastgesteld.

Van Tuijl – Kesteren

• Bio-wkk (overschot aan warmte)• Levering: heet water 60oC• Hoeveelheid: 1.000.000 m3 AE• Lokaal warmtenetwerk met afnemers

(Babypark, Vlastuin)• Succesfactoren:

- Lokale samenwerking- Gezamenlijk belang (win-win situatie)

• Gerealiseerd in 2007

Xerox - Venray• Specialist in documentsystemen• Benutting restwarmte (voorverwarmen proceslucht)• Voorheen: elektrisch!• Wtw door middel van twincoil• Technisch & economisch haalbaar• Besparing:

- 1 miljoen kWh

- 560 ton CO2

• Is gerealiseerd

Bij restwarmteprojecten zie je vaak dat een verandering in het proces nieuwe kansen geeft of de aanleiding daartoe is• Xerox: er zat een gaswasser in het afgassenkanaal. Die was niet

meer nodig omdat er geen schadelijke stoffen meer in de rookgassen zaten. Daarom was er nu een hogere temperatuur beschikbaar dan voorheen.

• Ahold Coffee Company: rookgassen reinigen (reductie geuremissie) met UV (op lage temperatuur) is de aanleiding geweest van het restwarmteonderzoek.

Thema II: duurzame koeling

• Projecten- SKF - Testcentrum Nieuwegein- KUMA - Waardenburg

SKF - Nieuwegein

• Testcentrum lagers• Duurzame koeling met oppervlaktewater• Energiebesparing > 75%• Vermogens

- Oppervlaktekoeling 700 kW- Koelmachine 300 kW

• Aandachtspunten- Kwaliteit oppervlaktewater- Materiaalkeuze- Temperatuurtraject

KUMA – Waardenburg (I)• Spuitgietbedrijf • Duurzame koeling met

bodemopslag• Besparing

- 68% energie (koeling)

- 297 ton CO2

- Circa € 35.000,- per jaar

• Benutting restwarmte- Magazijn- Kantoren

KUMA – Waardenburg (II)

Thema III: varende warmte• Vervoer over water … de beste weg

Varende warmte – het concept

• Restwarmte: net als de NS: die brengt je van een plek waar je niet bent naar een plek waar je niet moet zijn op het moment dat het niet past

• Restwarmte: mismatch- Vraag & aanbod (tijd)- Locatie (afstand)

• Opslag van warmte in phase change materials• Vervoer per schip (tankschip, duwbak)

Varende warmte

• Ontwikkeling: samenwerking tussen:- DWA, ECN, Bronswerk Heat Transfer, INB- HVC, Deen Shipping, Havenbedrijf Amsterdam

• Status - Marktverkenning positief- Testen PCM en ontwerp tank/warmtewisselaar- Uitwerken business case- Selectie pilotproject

• Bredere toepassing: stationair ten behoeve van processen

Thema IV: stoom

• Onderwerpen- Groene stroom en stoom- Stoomrecompressie- EU-project STEAM UP

Groene stoom

• Kunststofverwerkend bedrijf, internationaal• Hoogwaardige producten• Expandeerbare kunststoffen: EPP en EPS• Bij productie ook stoom nodig• Vraag:

- kostenverlaging- vergroening energieverbruik

Oplossing: groene stroom & stoom

• Derde partij investeert in biomassaketel• SDE+-subsidie• Basislast: levering stoom• ‘Bijproduct’

- Groene elektriciteit door middel van stoomturbines

- Stadswarmte

Stoomrecompressie • Bekende technologie• Nieuwe toepassingen• Power to Products (P2P) project – ISPT• Demand side management• Deelnemers:

- DOW- Avebe- Akzo Nobel- Smurfit Kappa- FrieslandCampina

Principe

• Mechanische damprecompressie (MDR) of mechanical vapour recompression (MVR)

• Stoomrecompressie is een variant op MDR

• Open systeem• ‘Truc’ = voorkomen van condensatie • Lagedrukdamp mechanisch

comprimeren tot ‘bruikbare’ hogere druk en temperatuur

• Enkeltraps of meertraps• Mogelijkheid tot waterinjectie

23

Toepassingen

• MDR- Indamp-/droogprocessen:

melkpoeder, weipoeder, zout, slib

- Kookprocessen: brouwerij (wort koken)

- Distillatieprocessen

• Stoomrecompressie- Overschot LD-stoom

opwaarderen- Flashstoom opwaarderen

24

25

Thermo-dynamisch

• Isentropische compressie – 1-2: mechanische

energietoevoer– Verzadigd oververhit

• Levering warmte– 2-3: terugkoeling naar

verzadigde damp– 3-4-5-1: expansie naar

lagere druk

(bron: GEA Wiegand)

26

Concurrerende technologieën

• Insteek: stoomproductie• Warmtepomp technologieën

– Gesloten systemen• Sorptiewarmtepomp• Compressiewarmtepomp

– Open systemen• Thermische damp recompressie• Mechanische damprecompressie

• Benutten van goedkope elektriciteit– Elektrische stoomboiler– Elektrisch drogen

27

Rekenvoorbeelden (1)

28

Rekenvoorbeelden (2)

29

Voorwaarden voor positievebusiness case stoomrecompressie

• Voldoende schaalgrootte, richtlijn > 1 t/h

• Vraag en aanbod synchroon• Acceptabele drukverhouding,

richtlijn maximaal 1:5• Hoge bedrijfstijd, bij voorkeur

volcontinu• Lage elektraprijzen,

richtlijn < 50,-/MWh• Laagwaardige warmte

(LD-stoom) = lage waardeBron: DNV GL en ECN

30

Potentiële toepassingen & kansen

• Toepassingen– Chemie

• Benutten LPS MPS• Latente

restwarmtebronnen benutten

– Petrochemie: idem– Food

• Drogen/indampen• Benutten flashstoom• Benutten LPS MPS

– Papier en karton• Benutten LPS MPS• Benutten flashstoom

• Kansen– Keuzemogelijkheid

stoomopwekking• Elektrisch• Thermisch

– Stuurbare elektriciteitsvraag– Groei DE (wind, zon)

• Dalende elektraprijzen• Bodem in de markt

– Netbalancering

POWERS SUSTAINABILITY

• STEam And Management Under Pressure• Europees project. Looptijd drie jaar, tien deelnemers, acht

EU-landen• Doel: energiebesparing realiseren bij stoominstallaties • Plaats voor tien bedrijven die een stoomaudit willen laten

uitvoeren (drie tot vijf dagen; 50% subsidie)• Vanaf februari 2016• Geef NAW-gegevens door aan

michiel.steerneman@ieexperts.nl als er interesse is of vul het formulier in. Te zijner tijd meer info.

STEAM-UP