Warmte-integratie implementeren

Tijd om warmte-integratie echt aan te pakken en CO₂-uitstoot te verlagen

Het Institute for Sustainable Process Technology (ISPT) werkt aan een programma rond landelijke Warmte-integratie om samen met bedrijven warmte-innovaties te implementeren en zo daadwerkelijk energie te besparen en CO₂-emissies te reduceren.

In het Klimaatakkoord is afgesproken dat de warmtevoorziening van de industrie in 2050 volledig CO₂-vrij moet zijn. Tegen 2030 moeten power-to-heatoplossingen en duurzame warmtebronnen een emissiereductie van ten minste 5,3 Mton CO₂ teweegbrengen, en een energiebesparing van 93 PJ. Aan de ene kant is dat een enorme uitdaging, omdat zo'n 80% van het totale energieverbruik van de Nederlandse industrie dient om warmte op te wekken. Aan de andere kant schuilt in dat percentage ook het enorme potentieel van het optimaliseren van de warmtehuishouding. Wie slim omgaat met warmte, kan zowel het energieverbruik als de CO₂-emissies aanzienlijk reduceren.

Wie slim omgaat met warmte, kan zowel het energieverbruik als de CO₂-emissies aanzienlijk reduceren

Veel beschikbare technologie

De ISPT-cluster ‘Utilities and optimal use of heat’ voert warmte-integratieprojecten uit met bedrijven uit sectoren met een grote warmtevraag, zoals de papierindustrie, de chemie en de voedingsmiddelenindustrie.

Annita Westenbroek is een van de twee clusterdirecteurs en tevens programmadirecteur van het Landelijke Platform Warmte-integratie dat op initiatief van ISPT werd opgericht. Daarbij hebben zich veel bedrijven aangesloten om te werken aan scouting van technologie, probleem­definiëring en prioritering van oplossingen. Het platform vergemakkelijkt de uitwisseling van kennis en ervaringen en ondersteunt bedrijven in de inventarisatie van techno­logieën en tools.

Leden van het Platform Warmte-Integratie hebben bijvoorbeeld toegang tot een uitgebreid overzicht van beschikbare technologie (de ‘warmtetechno­logieradar’) opgesteld in samenwerking met start-up Findest. Het overzicht laat zien dat er al veel warmtetechnologie beschikbaar is; bovendien is er nog veel in ontwikkeling.

Westenbroek maakt echter een belangrijke kanttekening: “Met al die beschikbare technologie zien we in de praktijk nog te weinig gebeuren. En dat begrijpen we ook wel. Het optimaliseren van de warmtehuishouding betekent veel meer dan het simpelweg kiezen van een technologie. Je moet kunnen vaststellen hoe zoiets zal presteren in jouw specifieke procesomgeving. Dat loopt van de productiecapaciteit, de productkwaliteit en de beschikbare ruimte, tot de mogelijkheid van gezamenlijke projecten met naburige bedrijven. Ook de energie-infrastructuur van de regio is van belang. Wat is de toekomstige capaciteit van de netbeheerder? Is er geothermie beschikbaar? Dat zijn allemaal zaken die duidelijk moeten zijn. In de industrie staat betrouwbaarheid en leveringszekerheid voorop!”

"De warmtehuishouding optimaliseren betekent veel meer dan simpelweg een technologie kiezen. Je moet kunnen vaststellen hoe zoiets zal presteren in jouw specifieke procesomgeving"

Nationaal warmte-integratie programma

Om belemmeringen weg te nemen en concrete oplossingen te kunnen formuleren, neemt ISPT daarom het initiatief tot een Nationaal Warmte-integratie Programma. “Daarin brengen we stakeholders samen, om met behulp van beschikbare innovatieve techno­logieën de warmtehuishouding van bedrijven en bedrijvenclusters daadwerkelijk te optimaliseren”, zegt Westenbroek. “We zullen oplossingen moeten ontwikkelen voor alle technologische en niet-technologische barrières.”

Nauwe aansluiting bij MOOI 

Met het voorgesteld Nationaal Warmte-integratie Programma sluit ISPT goed aan bij de onlangs gelanceerde RVO-subsidieregeling voor Missiegedreven Onderzoek, Ontwikkeling en Innovatie (MOOI). Die is gericht op samenwerking tussen kennisinstellingen en kleine en grote bedrijven in grote consortia, aan de hand van de ‘missies’ die relevant zijn voor het realiseren van de afspraken in het klimaatakkoord. Het topconsortium voor Kennis en Innovatie Energie en Industrie (TKI E&I), onderdeel van de Topsector Energie, identificeerde voor de industrie de missies ‘sluiten van kringlopen’, ‘elektrificatie’ en ‘een koolstofdioxidevrij industrieel warmtesysteem’. In de MOOI-regeling vindt dit zijn weerslag in zeven innovatiethema's, waarvan warmte-integratie er één is.

Andere voor de industrierelevante thema’s zijn: circulaire kunststoffen, carbon capture and utilisation, maximaliseren van proces­efficiëntie, toepasbaar maken van waterstofproductie vanuit elektriciteit, elektrochemische productie van basischemicaliën, en elektrische procesroutes als alternatief voor (kraak)­fornuizen. De uitvoering van de MOOI-regeling ligt bij de Rijksdienst voor Ondernemend Nederland (RVO), die de aanvraag­procedure verzorgt en de subsidies verstrekt.

 

Innovatiethema warmte-integratie

De nieuwe subsidieregeling Missie­gedreven Onderzoek, Ontwikkeling en Innovatie (MOOI) kent 7 innovatiethema's, waarvan er een is gericht op warmte-integratie. Het betreft warmtepompen, warmteopslag en/of warmtetransformatoren in industriële warmtesystemen, even­als warmte-integratieconcepten gericht op herhaalbare integratie van geothermie.

Bedrijven kunnen onder meer projecten indienen met volgende onderwerpen:

• Standaardisatie en seriematige productie door bundeling van vraag en ontwikkeling van modulaire concepten.
• Ontwikkeling van leverings- en servicemodellen die uitrol kunnen versnellen.
• Ontwikkeling van herhaalbare warmte-integratieconcepten in bedrijfsspecifieke situaties.
• Combinaties van geothermie met warmte-opwaardering en -opslag.
• Ontwikkeling van concepten voor infrastructuur- en distributiesystemen.

 Lees hier meer over MOOI.

 

De missie als uitgangspunt

“Het idee achter de MOOI-regeling is dat de kans op daadwerkelijke toepassing toeneemt als we systeeminnovaties op een missiegerichte, integrale manier aanpakken”

“Het idee achter de MOOI-regeling is dat de kans op daadwerkelijke toepassing toeneemt als we systeeminnovaties op een missiegerichte, integrale manier aanpakken”, zegt Rob Kreiter, directeur van TKI Energie en Indus­trie. Kreiter licht toe dat nu de missie voorop staat, geen individuele technologieën: “Het gaat erom energie te besparen en CO₂-emissies te reduceren. We gaan niet een ontwikkelingstraject van een paar jaar uitzetten om vervolgens te kijken hoe we die technologie kunnen toepassen, zoals vroeger vaak gebeurde. We zetten nu vol in op de functie die moet worden verduurzaamd, met concrete projecten en echte deliverables. We gaan dat doen in grote nationale consortia en er zal regelmatig bijsturing plaatsvinden om de doelen te actualiseren, als de omstandigheden dat vereisen.” Om te waarborgen dat er daadwerkelijk resultaat kan worden geboekt, kent de MOOI-regeling een tweestapsprocedure. Naar verwachting kunnen voorstellen bij RVO worden ingediend tot in april, in een eerste -- verplichte – voorronde. De deadline voor de definitieve indiening ligt later in het jaar, naar verwachting in september. “In de tussentijd is er ruimte voor afstemming en aanpassing, waarbij we vanuit TKI E&I een adviserende rol vervullen”, zegt Kreiter. “Zo kunnen we overlap voorkomen en partijen met elkaar verbinden.”
Kreiter verwacht dat deze werkwijze succesvol zal zijn. “Wij willen bedrijven bij elkaar brengen, hen helpen om subsidiestromen te benutten en de laatste kennis en onderzoeks­resultaten als input te gebruiken. Daarbij zijn kennisinstellingen en partijen zoals ISPT belangrijke partners, die de projecten en pilots organiseren gericht op wat we echt willen: de industrie helpen om de klimaatdoelen te halen.” Westenbroek: “Als ISPT hebben we de af­gelopen jaren laten zien dat we de industrievraag weten vorm te geven en te managen in impactgerichte projecten. We zijn hét platform voor innovatie in de verduurzaming van de industrie. Zeker op het gebied van warmte-integratie zullen wij dan ook alle relevante stakeholders mobiliseren die noodzakelijk zijn om een 5,3 Mton CO₂-besparing in 2030 te realiseren.” 

 

Inventarisatie van state-of-the-arttechnologie

Een van de activiteiten van het ISPT Platform Warmte-integratie is het verschaffen van overzichten van alle beschikbare warmte-integratietechnologie. Vorig jaar is in samenwerking met Findest een uitputtende inventarisatie gemaakt in vijf categorieën:

• warmtewisselaars,
• warmtepompen,
• warmtetrafo's,
• warmteopslag en -buffering,
• ‘overige technologie’ voor warmte­conversie.

Findest is een start-up die een op kunstmatige intelligentie gebaseerde zoekmachine (IGOR-AI) voor technologyscouting ontwikkelde. Op het plaatje is de ‘technologieradar’ voor warmteopslag te zien. Hoe verder de plaatsing richting het midden van de cirkel, hoe verder de technologie ontwikkeld is. De inventarisatie levert voor elke geïdentificeerde technologie uit­gebreide overzichten met technische data, procesparameters en toepassingsmogelijkheden. Ook zijn de gegevens van leveranciers en/of ontwikkelaars beschikbaar, evenals toelichtende afbeeldingen en/of video's. ISPT gaat de technologieradar uitbreiden met een assessment door industriële gebruikers, zodat duidelijk wordt welke technologie het meest gewaardeerd wordt en het meeste potentieel heeft.

 

Lees hier meer over het thema.