Elektrificatie industrie: van gas naar duurzame elektriciteit

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 als onderdeel van het VoltaChem programma. 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 in 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 realiseert. Dat vergt een geleidelijke transitie met hybride en flexibele oplossingen. Volledige elektrificatie is op korte termijn namelijk onhaalbaar. De oplossing 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 daarnaast ook een bijdrage aan de stabiliteit van het elektriciteitsnet. Het nieuwe hybride 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. Daarnaast zullen TNO en Alliander ook samen onderzoeken wat er gebeurt als de markt gaat werken met (fictieve) variabele transport- en capaciteitstarieven (Kwmax). In het project maken we ook een voorspelling van de waarde ontwikkeling van flexibiliteit bij verschillende scenario’s, zoals sterke groei van wind op zee en het sluiten van kolencentrales.

In de praktijk ervaring opdoen
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 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.