Industriële proceswarmte: de shift richting duurzaam is ingezet

27-10-2022
Energiehub
Zelfs met een aantal bedrijven kan een energiehub worden gerealiseerd.
In de haven van Antwerpen bracht Antea Group drie bedrijven met een complementair energieprofiel samen.


Duurzame warmte opwekken in de industrie, het kan!

Jo Neyens, beleidsmedewerker warmtenetten bij de Organisatie Duurzame Energie (ODE), opende de studiedag. "In Vlaanderen is 17% van de totale energievraag bestemd voor elektriciteit, 23% voor vervoer en 60% voor warmtevoorziening. Warmte is een slapende energiereus. 30%-punt van die 60% wordt gebruikt voor warmte, koeling en warm water in huishoudens, en de overige 30%-punt voor het opwekken van industriële proceswarmte. De industriële warmtevoorziening verduurzamen, is daarom zeker nodig. Niet alleen om de Europese klimaatdoelstellingen te halen, maar ook om de economische slagkracht van onze industrie te behouden in de huidige energiecrisis."

"De kennis en technologie om te verduurzamen zijn er", gaat Jo Neyens verder. "Alles begint natuurlijk bij warmtebesparing en het nuttig inzetten van restwarmte. De volgende stap is het inzetten van hernieuwbare energiebronnen, zoals aardwarmte, aquathermie, bodemenergie, zonnewarmte en bio-energie. Ook voor het transport, de uitwisseling en de opslag van duurzame warmte zijn de nodige technologische oplossingen voorhanden."

"Al zijn er voor de industrie wel specifieke uitdagingen", vult Guy Vekemans, business development manager bij de Vlaamse energiecluster Flux50 aan. "Denk bijvoorbeeld aan de temperatuurniveaus. Sommige bewerkingen vragen 500 °C of meer. Ook het herbedenken van de bestaande warmtevoorziening is een moeilijke denkoefening. Is er residuele warmte? Welke nieuwe energiesystemen zijn geschikt? Hoe kunnen die worden afgestemd op de procesnoden? Maar voor deze uitdagingen zijn er innovaties op komst. Zo blijkt alvast uit het portfolio van innovatieprojecten van Flux50."



Umicore
Jan Casteels (links) en Hartwin Leen (rechts) over de verduurzaming van de Umicore-vestiging in Olen:
"Umicore wil tegen 2035 zero broeikasgasuitstoot".



Tips voor de industrie

Herdenk uw warmtevoorziening

Bij materiaalproducent Umicore wordt die denkoefening alvast gemaakt. Jan Casteels, site sustainability director bij Umicore: "Umicore wil tegen 2035 zero broeikasgasuitstoot. Om die doelstelling te halen, is de verduurzaming van onze vestiging in Olen nodig. In 2020 was de site nog verantwoordelijk voor een dikke 80.000 ton CO2-uitstoot."

Umicore Olen dateert van in de jaren 1920. Het tijdperk dat er nog stoom werd gemaakt met steenkool. Vandaag wordt er nog altijd stoom gemaakt. "Er is een stoominstallatie op aardgas die 20 bar stoom levert", vertelt Hartwin Leen, zaakvoeder van energie-expertenbureau Kelvin Solutions. "Die 20 bar is in feite niet nodig, want het gros van de productielijnen heeft geen nood aan 20 bar."

"In eerste instantie zal de op aardgas gebaseerde stoominfrastructuur gedeeltelijk aangevuld worden met een slim lagetemperatuurwarmtenetwerk", verduidelijkt Hartwin Leen. "Dat netwerk is voorzien van restwarmte en hernieuwbare geothermische energie. De ambitie is om een state-of-the-art aardwarmteproject te realiseren tussen Umicore en de rond Umicore gevestigde gemeenschappen."

"Al is de echte uitdaging in dit verhaal om alle betrokken partijen mee te krijgen", verduidelijkt Jan Casteels. "Gaande van je eigen ingenieurs, die misschien liever niet afwijken van de gebaande paden, tot de buurt rond de site en de betrokken overheidsinstanties."

Zonnepanelen

Tot 400 °C met zonnepanelen

Technologie staat niet stil, en ook die van de zonnepanelen niet. "Nochtans is de technologie waarmee we werken een 100 jaar oude technologie, die niet verder werd ontwikkeld omdat gas en olie op dat moment goedkoper waren", vertelt Koen Vermout, zaakvoerder van Azteq. "Vandaag is de techniek aan een revival bezig. Concentrated Solar Thermal Energy (CST) is ideaal voor gebruik als hoogwaardige thermische bron in de industrie. Met behulp van geconcentreerd zonlicht wekken we warmte op hoge temperatuur op. Hierbij kunnen wij temperaturen tot 400 °C opwekken, ook in België. De installatie heeft een levensduur van meer dan 25 jaar. In Oostende en Kallo hebben we sites die 180 °C stoom aan 10 bar leveren; in Genk wordt er op de site thermische olie van 180 °C geproduceerd voor een warmtenet."

Sluit u aan op een energiehub

Ook volgens Patrick Verdonck, manager business development & innovation bij Antea Group, is samenwerking cruciaal. Voor hem zijn energiehubs op bedrijventerreinen de sleutel voor de warmtetransitie. "Een energiehub is een geografisch afgebakend gebied waarbinnen het bedrijfsterrein fungeert als energiedraaischijf voor het geheel. In de energiehub worden zoveel mogelijk hernieuwbare bronnen gebruikt."

"In feite is het de bedoeling om het bedrijventerrein zelfvoorzienend te maken", aldus Patrick Verdonck. "Natuurlijk is niet elk bedrijfsterrein geschikt. Er is enerzijds energievraag nodig, en anderzijds energieaanbod nodig: bijvoorbeeld van zonnecollectoren of van bepaalde conversietechnieken zoals warmtepompen. Anderzijds is er ook nood aan opslag, bijvoorbeeld via de bodem of via batterijsystemen."



Energieprofiel
Patrick Verdonck:
"Ik pleit dat het energieprofiel van een bedrijf een belangrijk onderwerp wordt bij de locatiekeuze in een bedrijventerrein"



"Zelfs met een aantal bedrijven kan een energiehub worden gerealiseerd. In de haven van Antwerpen, bijvoorbeeld, hebben we drie bedrijven samengebracht: tankcleaningbedrijf Cotac dat veel stoom en water nodig heeft voor zijn reinigingsactiviteiten, olieproducent Aveno met een standaardverbruik, en logistiekspecialist Mexico Natie die over een opslagruimte met een groot dak beschikt en geen elektriciteitsvraag heeft. In plaats van elk bedrijf zijn energievraag afzonderlijk in te vullen, werd ervoor gekozen om dat gezamenlijk te doen."

"Om de warmtevraag van Cotac te dekken, bleek een WKK-installatie ideaal, met aanvullend een gasinstallatie om de pieken op te vangen. De door de WKK opgewekte elektriciteit kan, als kers op de taart, een groot deel van de elektriciteitsvraag van Aveno dekken. Een pv-installatie op het dak van Mexico Natie levert de rest."

"Energiehubs zijn dus zeker een haalbare oplossing wanneer bedrijven met complementaire energieprofielen samenwerken. Ik pleit er dan ook voor dat het energieprofiel een belangrijk onderwerp moet zijn bij de locatiekeuze van energie-intensieve bedrijven in een bedrijventerrein."

Varende warmte

Varende warmte, een gat in de markt?

"We hebben een dicht bevaarbaar waterwegennet in Vlaanderen. Ideaal voor het transporteren van warmte", vertelt Jan D'Haeyer, zaakvoerder van Shipit. "Wij hebben een manier gevonden om restwarmte van de industrie te capteren en op te vangen in een schip. In plaats van dat er een pijpleiding moet worden aangelegd om die warmte te vervoeren, kunnen wij met ons schip die warmte transporteren. Gaat het nu om 5 km of om 50 km? Geen probleem. Als de bron en de afnemer aan het water liggen, dan kunnen wij zeer snel schakelen. Wij hebben lage- en hogetemperatuuroplossingen. In theorie kunnen we tot 500 °C warmte vervoeren."

Volg de ontwikkelingen in uw stad op de voet

Er wordt ook verduurzaamd op stadsniveau. Tom Meeus, schepen van Leefmilieu en Energie in Stad Antwerpen. "Onze stad doet het qua CO2-uitstoot zeker niet slecht. We stoten 30% minder CO2 uit in vergelijking met 2005. Zowel de industrie als de huishoudens hebben al veel gedaan. Maar vergeet niet dat de meeste Antwerpenaren hun CO2-uitstoot zelf niet in handen hebben. 7 op de 10 Antwerpenaren wonen in een appartement en 6 op de 10 Antwerpenaren zijn geen eigenaar. Daarom moeten wij als stad actie ondernemen en een klimaatbewust beleid voeren."



Warmtejacht
Tom Meeus: "Antwerpen wil van het gas af, dus gaan we op warmtejacht"


"Antwerpen wil van het gas af", verduidelijkt Tom Meeus. "Dus gaan we op warmtejacht. We zijn op zoek naar potentiële warmtebronnen. We denken daarbij heel breed, zelfs aan riothermie of aquathermie, of aan varende warmte waarbij een boot industriële restwarmte naar een wijk transporteert." De krijtlijnen voor het Antwerps beleid zijn ondertussen duidelijk.

"Terwijl we in onze eerste roadmap focusten op één centrale hogetemperatuurrestwarmtebron, zoals onze afvalverbrandingsoven, één net en één temperatuurregime, hebben we ondertussen onze blik verruimd. We willen onze bronnen diversificeren en gericht inzetten. Hogetemperatuurrestwarmtebronnen zijn ideaal voor hogetemperatuurwarmtevragers, zoals gebouwen in de historische binnenstad, maar nieuwe gebouwen hebben geen zo'n grote warmtevraag. Daarvoor zijn lagetemperatuurrestwarmtebronnen prima. Verder geloven we ook sterk in het opzetten van energiecascades waarbij de energie een pad doorloopt van hoogwaardige inzet tot laagwaardige, zodat er zo weinig mogelijk energie verloren gaat."

De coördinatie van reststromen is een taak die Paul Robbrecht, energiemakelaar voor de Provinciale Ontwikkelingsmaatschappij Antwerpen, graag op zich neemt. Hij brengt de verschillende partijen rond de tafel en begeleidt hen in de uitwerking van een economisch, ecologisch en maatschappelijk verantwoord businessmodel. "We identificeren de warmtevragers en -aanbieders, inventariseren de vraag naar en het aanbod aan warmte en berekenen het kosten-batenplaatje. We doen dit techniekonafhankelijk en neutraal."

Tot 200 °C met warmtepomp, het komt eraan

Er is een zeerhogetemperatuurwarmtepomp op komst. Steven Lecompte van UGent doet daar met zijn project Upheat-INES onderzoek naar. De bedoeling is om laagwaardige restwarmte van 50 à 100 °C met een warmtepomp op te waarderen naar middelhoge warmte van 150 à 200 °C. Die opgewaardeerde warmte kan vervolgens worden gevaloriseerd en worden gebruikt binnen (petro)chemische processen of in andere stroomafwaartse energie-intensieve clusters. "De markt van warmtepompen heeft enorm veel potentieel. België kan hier een voortrekkersrol in spelen. Zo beschikt Vlaanderen bijvoorbeeld over een immense kennis van koeltechnieken. Iets wat een groot voordeel is voor de ontwikkeling van nieuwe warmtepompen."

Dat Vlaamse onderzoeksinstellingen ook hun steentje bijdragen, blijkt verder uit de reacties van Ivan Verhaert van de UAntwerpen waar recent de Leerstoel Warmtenetten is opgestart en van Johan Van Bael van VITO/EnergyVille die geavanceerde controlealgoritmes voor warmtenetten ontwikkelen (STORM-controller).

Neem uw eigen productie en afvalstromen onder de loep

Soms hoeft u het als bedrijf niet ver te zoeken. Vloerbedekkingsspecialist Unilin bijvoorbeeld verbrandt zijn niet-recycleerbaar houtafval en gebruikt die thermische energie voor het opwekken van stoom en elektriciteit. Steven Vandenbulcke, project manager A&U Energie: "Het afvalhout wordt in een wervelbedoven verbrand, waarna de warmte in een stoomturbine wordt omgezet in stoom. Deze stoom gaat naar Unilin, dat 80 bar stoom gebruikt voor het maken van spaanderplaten, en naar aardappelbedrijf Agristo, dat 30 bar stoom aangeleverd krijgt. De stoomturbine zelf drijft een generator aan die elektriciteit oplevert. Die elektriciteit wordt gebruikt door Unilin en deels op het net geplaatst."



Agristo
Naar Agristo werd een stoomnetwerk aangelegd met een lengte van 2,5 km. Dat waren grote infrastructuurwerken.



"In dit project werden er twee stoomnetwerken aangelegd", verduidelijkt Steven Vandenbulcke. "Een stoomnetwerk naar Unilin met een lengte van 1 km en één naar Agristo met een lengte van 2,5 km. Dat waren heel grote infrastructuurwerken. Doordat de buizen moeten aflopen, zodat condensvocht kan samenlopen, liggen ze soms tot 4 meter diep. Het was dan ook een grote uitdaging om een omgevingsvergunning te krijgen om alle gebieden te mogen doorkruisen en om van alle landeigenaars een erfdienstbaarheid te ontvangen."

"Toen we het project opstartten in 2016 was Agristo de enige van Unilins industriële buren die geïnteresseerd was in een samenwerking. En wat een geluk voor hen dat ze geloofden in het project, want vandaag blijkt dat het een zeer interessante deal was."

Stel uw bedrijf kandidaat

Vandaag worden overal in België projecten opgezet voor het opwekken van duurzame warmte en het efficiënt benutten van restwarmte. Karel Van Butsel, senior manager bij Fluvius beaamt dat en gaat nog een stap verder. "Fluvius wil als Vlaamse netbeheerder publieke warmtenetten realiseren en exploiteren. Wij gaan actief op zoek naar afnamegebieden. Denkt u een bron te zijn, neem dan contact met ons op, zodat er met minder euro's meer CO2 kan worden bespaard. Vergeet ook niet dat ons gasnetwerk indertijd ook zo is ontstaan. Het is begonnen met eilandjes en vervolgens uitgegroeid tot een wijdvertakt netwerk. Misschien kunnen we met warmtenetten wel hetzelfde doen?"



Bron (tekst en foto's): Sanilec
Share us