Restwarmte: potentieel 1000 MW Antwerpse haven

[Micele]

Hoe zit het hiermee?

Mogelijkheid om daarmee stroom op te wekken?

download:
http://www.mainpress.com/nederlands/...Copinieart.pdf

http://www.engineeringnet.be/belgie/...e%20-%20opinie

Restwarmte: ongebruikt potentieel in de industrie - opinie

11/01/2018

Prachtig uiteraard, want wie is geen voorstander van hernieuwbare energie? Maar waar halen we onze elektriciteit op een mistige, grijze dag zonder zon en zonder wind? Volstaan zon en wind als energiebronnen om de 2020-doelstellingen te halen?

Om elektriciteit te maken is de meest gebruikte technologie de stoomturbine. Dat vergt hoge temperaturen en drukken. Bij de conventionele stoomcyclus wordt water opgewarmd tot stoom en verder verhit tot oververhitte stoom om die in de stoomturbine te leiden, die dan weer een generator aandrijft. Tenslotte wordt de lagedrukstoom gecondenseerd en opnieuw naar de ketel geleid.

Maar wat met warmtebronnen op lagere temperatuur? Met warmte van pakweg 150°C kan je namelijk geen stoomturbine inzetten. Door het water te vervangen door een medium dat op lagere temperatuur verdampt, kan laagwaardige warmte wel degelijk gebruikt worden om elektriciteit te produceren.

Dit wordt Organic Rankine Cycle genoemd of “ORC”. Bij gebruik van ORC met industriële restwarmte wordt geen fossiele brandstof gebruikt en zijn er geen emissies. Andere warmtebronnen op lage temperatuur vanaf 80°C zijn biomassaketels, CSP (Concentrated Solar Power) en geothermie.



Antwerpse haven verspilt jaarlijks 1.000 MW aan restwarmte

In 2012 maakte het Vlaamse onderzoeksinstituut VITO een inventaris van de industriële restwarmte die de Antwerpse haven elk jaar voortbrengt en ook verloren laat gaan. Het instituut wist 480 MW te inventariseren en schatte het totaal op niet minder dan 1000 MW, genoeg om stroom te maken voor meer dan 200.000 gezinnen.

Die cijfers staan voor alle industriële restwarmte met uitzondering van wat afkomstig is van de eigenlijke elektriciteitsproductie. Ter verduidelijking: men spreekt van de 'restwarmte' als de temperatuur lager ligt dan 150°C. Die warmte is wat 'rest' na optimalisatie van productieprocessen. Zolang er industrie is, zal er industriële restwarmte beschikbaar zijn.

Elektriciteit via restwarmte?

Warmte is moeilijk transporteerbaar. Elektriciteit daarentegen is wel gemakkelijk transporteerbaar want er is overal infrastructuur aanwezig. Als er dus niets meer met de restwarmte gedaan kan worden, waarom dan geen elektriciteit produceren?
...

[Piero]

Hoe gaan we de restwarmte van verbrandingsmotoren aanwenden?
Hoe de restwarmte bij raffinage van aardolie?
Wat te doen met restwarmte bij afvakkelen?
En wat bij de staalproductie?
Ik zou het niet weten.

[Micele]

Ik zie het probleem al, maar zeer weinige gaan het doen als het zich niet ergens gaat lonen. Of gewoon geen goesting, ze kunnen allemaal de pot op.

verder uit de link:

Elektriciteitsproductie met brandstof, zowel biomassa (hernieuwbaar) als fossiele brandstof, steekt steeds extra warmte in zijn omgeving. Dat is inherent aan het (stook)proces. Bij WKK wordt die restwarmte nog nuttig gebruikt. Een ORC-proces op restwarmte onttrekt warmte om elektriciteit te maken waardoor de hoeveelheid restwarmte vermindert. Er is dus een dubbele winst: er wordt minder warmte gegenereerd én er wordt elektriciteit geproduceerd.

Omdat de werkingscondities lager zijn dan bij een stoomturbine op hogedruk en temperatuur, is ook het rendement lager. Anderzijds is een rendement van 10% op iets wat al verloren is toch alleen maar winst? Bedrijven met een ORC kunnen de opgewekte stroom zelf gebruiken. Bekijken we de cijfers van de Antwerpse haven dan zou er met die warmte voor 100.000 gezinnen stroom gemaakt kunnen worden, dag in en dag uit.

Financiële adders onder het gras

Als we met de industriële restwarmte zoveel elektriciteit kunnen produceren, creëren we een belangrijke 'base load' die onafhankelijk is van de natuurelementen. Wat houdt de industrie dan tegen om in deze technologie te investeren?

Vooral het financiële plaatje. Ten eerste is de industrie een grote energieverbruiker waardoor de elektriciteitsprijzen al behoorlijk laag zijn, een fractie van wat wij thuis betalen. De prijs per kWh is de hoofdspeler voor de rentabiliteitsberekening. Ten tweede is er de hoge kostprijs van de ORC-installatie. De installatie valt onder de Europese regelgeving voor drukvaten en is daardoor arbeidsintensief (dossiers, controles).

Ten derde zijn de integratiekosten in de chemische industrie hoog wegens de strenge veiligheidsaspecten. Ten vierde hebben grote petrochemische bedrijven enkel interesse in investeringsprojecten met een zeer korte terugbetalingsperiode, liefst twee jaar of minder. En tenslotte is er weinig of geen steun vanwege de overheid om industriële restwarmte te valoriseren voor elektriciteitsproductie.

De overheid voorziet steun voor projecten met restwarmte. In de limitatieve technologielijst die vanaf 7 januari 2017 van toepassing is, staat technologienummer 1339 vermeld voor elektriciteitsproductie met restwarmte. De steun bedraagt 25% van de investering voor een KMO en 12,5% voor grote ondernemingen.

Is deze steun toereikend om de haalbaarheid van een project voor elektriciteit met restwarmte te garanderen? Bovendien ontvangen investeerders groene stroomcertificaten voor de productie van elektriciteit met warmte van biomassa of geothermie, maar niet voor die afkomstig van restwarmte. Nochtans is 100°C water hetzelfde, of die nu van een houtketel komt, of van een 3 km diepe put, of van restwarmte. Waar wacht men nog op?

Equivalent van 100 geothermische boringen

Na het aanboren van een warmwaterbron van 120°C op enkele kilometers diepte zijn de verwachtingen rond het geothermische project van het onderzoeksinstituut VITO in Mol terecht hooggespannen. «Dit schept het perspectief om per boorput tot 10 MW aan thermische energie af te tappen, die zal gebruikt worden om een warmtenet te voeden én om elektriciteit te produceren».

De overheid voorziet financiële steun om dit te realiseren. Om de zaken even in perspectief te plaatsen: 1000 MW aan restwarmte in de Antwerpse haven is het equivalent van 100 geothermische boringen zoals die van VITO in Mol. Die 1000 MW is bovendien enkel het cijfer voor de Antwerpse haven. Breiden we dit uit naar de rest van Vlaanderen, België en Europa, dan komen we tot duizelingwekkende cijfers.

Toch slaagt de technologie er niet in om door te breken op industriële schaal, om financiële redenen wegens pay-back langer dan twee jaar. Misschien is het aan de overheid om hier een handje te helpen?

Door Guy De Graeve, BEP Europe

https://nl.wikipedia.org/wiki/Organische_rankinecyclus

Rendement

Als gevolg van het lagere drukverschil is het rendement van een ORC wel een stuk lager dan dat van een stoomturbine, hooguit 22% in plaats van 30% bij een gasturbine of 40 % bij een stoomturbine. Maar vaak wordt een ORC juist benut om nog extra energie te onttrekken aan de hete uitlaatgassen van een gasturbine of gasmotor, waardoor het elektrisch rendement van de gasturbine of gasmotor als geheel sterk wordt verhoogd.

[Dadeemelee]

Oorspronkelijk geplaatst door Micele

Hoe zit het hiermee?

Mogelijkheid om daarmee stroom op te wekken?

download:
http://www.mainpress.com/nederlands/...Copinieart.pdf

Zoals in het artikel algezegd zijn de grote chemische bedrijven al verregaand energetisch geoptimaliseerd. Sommigen hebben ook al WKK’s.
Wat rest is die warmte op lage temperatuur. Met de gewone Rankine cyclus op stoom is daar weinig mee te doen. Met een organische Rankine cyclus kan het wel, maar het rendement is beperkt.

Stadsverwarming is mogelijk maar de investeringen daarvoor zijn enorm.

[maddox]

Het probleem van die restwarmte van de industrie is dat er weinig methodes zijn om die om te zetten naar iets nuttig.

De simpelste methode is gewoon warmte te gebruiken om andere processen op gang te houden. En dat gebeurd al. Als de afstand tussen de processen niet te groot is.


En daar wringt het schoentje.

Hoeveel kilometer "heetwater/stoombuis" kan overbrugd worden met een positief resultaat om bijvoorbeeld wooneenheden of serres te verwarmen?