Het vinden van nieuwe spelers op een oude markt: het energiepotentieel van een Zweedse casestudy

Het vinden van nieuwe spelers op een oude markt: het energiepotentieel van een Zweedse casestudy

Het EMB3Rs-platform zal een stadsverwarmingsbedrijf in het zuiden van Zweden helpen de meest efficiënte manier te vinden om middelgrote niet-traditionele aanbieders van overtollige warmte aan te sluiten op een volwassen netwerk.

Zweden is een voorbeeld geworden van hoe de uitstoot van broeikasgassen kan worden verminderd met behoud van economische groei. Een groot deel van deze prestatie is te danken aan een uitgebreid netwerk van lokale stadsverwarmingssystemen die werken met niet-fossiele brandstoffen en overtollige warmte van energie-intensieve industrieën. Zij hebben een marktaandeel van ongeveer 60% en zijn nu te vinden in elke grote stad in het land, waardoor het een van de beste scenario's is om het EMB3Rs platform en zijn vermogen om nieuwe overtollige warmtebronnen te identificeren onder middelgrote niet-traditionele aanbieders te testen.

Het EMB3Rs-project, dat wordt gefinancierd door de Europese Unie, ontwikkelt een instrument dat potentiële aanbieders van restwarmte en koude zal matchen met eindgebruikers door de mogelijkheden te beoordelen die zij hebben om tot economisch levensvatbare uitwisselingen te komen. "Het EMB3Rs-project als geheel heeft tot doel in kaart te brengen waar warmte beschikbaar is en waar behoefte is aan warmte", legt Martin Andersson, universitair hoofddocent aan het departement Energiewetenschappen van de Universiteit van Lund, uit. "Stadsverwarming is in Zweden een volwassen markt en de dominerende bron van warmte, dus we zullen gegevens van de reeds bestaande netten gebruiken om het EMB3Rs-instrument te valideren, en we zullen kijken naar uitbreidingsmogelijkheden".

Andersson is verantwoordelijk voor een van de zeven casestudies die gegevens opleveren voor de oprichting en validering van het platform. Hij leidt een team van drie onderzoekers aan de Lund University dat zal samenwerken met Landskrona Energi, de lokale leverancier van energie en stadsverwarming in de zuidelijke stad Landskrona. Samen zullen zij nieuwe zakelijke mogelijkheden in het gebied verkennen voor de terugwinning en het hergebruik van overtollige warmte die afkomstig is van bedrijven die, vanwege hun kleinere omvang of activiteit, gewoonlijk niet als voor de hand liggende leveranciers van overtollige warmte worden gezien.

OP ZOEK NAAR EEN WIN-WIN DEAL

Het team van de Universiteit van Lund zal vier potentiële warmteleveranciers bestuderen die door Landskrona Energi zijn geïdentificeerd: een metaalverwerkende installatie, een industriepark, een fabriek voor de productie van haverdrank en een fabriek voor warmtewisselaars. "We zullen modelleren en simuleren wat hun impact op het afvoernet zou zijn als ze worden aangesloten", legt Andersson uit. "Om een verbinding tot stand te brengen, moet er een win-win deal zijn voor de leverancier en het stadsverwarmingsbedrijf. Beiden moeten er winst uit halen en aangezien de meeste stadsverwarmingsnetten eigendom zijn van gemeenten, kunnen ze kijken naar meer voordelen dan alleen geld". De onderzoeker is van mening dat het EMB3Rs-platform kan dienen als een instrument dat stadsverwarmingsbedrijven kunnen gebruiken om industrieën te motiveren overtollige warmte te leveren, en als een bron van gegevens voor bedrijven om weloverwogen beslissingen te nemen wanneer zij overwegen al dan niet een leverancier te worden.

De modellen en simulaties van het platform zullen antwoord geven op vragen als hoe ver stadsverwarmingsbedrijven hun zoektocht naar aanbieders kunnen uitbreiden. Of welke minimumtemperatuur de afvalwarmte van een industrie moet registreren om een deal voordelig te laten zijn voor beide partijen, op basis van de afstand tussen de aanbieder en het net van de leverancier. "Normaal gesproken heb je voor wat wij een derdegeneratienet noemen, minstens 80°C nodig om een nieuwe bron op het net aan te sluiten. Maar dit is ook iets waarvoor we de tool zouden kunnen gebruiken: als we een warmte van 70°C hebben, zouden we die dan nog kunnen gebruiken? Wat zou het effect zijn op het afvoernet?", legt Andersson uit. Aan de hand van de verkregen resultaten kan ook worden bepaald in welke technologie de leverancier moet investeren om overtollige warmte beter te kunnen opvangen en aan het net af te geven. "Als we koelere temperaturen hebben, tussen 40°C en 70°C, kan dat ook worden teruggewonnen, maar dan zou je een warmtepomp nodig hebben. Je zou elektriciteit moeten leveren en dan de warmte van de koelere bron naar een warmere bron moeten verplaatsen. Dat betekent meer investeringen en hogere bedrijfskosten.

Kerstin Sernhed, hoofddocent bij Efficient Energy Systems aan de Lund University, legt uit dat industrieën met een hoog energieverbruik in Zweden, zoals papierfabrieken of staalfabrieken, heel goed weten wat de voordelen zijn van het leveren van restwarmte aan een stadsverwarmingssysteem en dat ze nu al bijdragen aan hun lokale netwerk. "Maar als het gaat om bronnen van lagere kwaliteit warmte, denk ik niet dat er al veel discussie is geweest tussen stadsverwarmingsbedrijven en potentiële leveranciers, omdat ze de mogelijkheden daar niet kennen", zegt ze. Als deskundige op het gebied van stadsverwarming die niet bij het EMB3Rs-project betrokken is, is Sernhed van mening dat het platform kan helpen de weg te wijzen naar een efficiënte workflow, niet alleen voor landen die dit soort infrastructuur nog moeten aanleggen, maar ook voor landen als Zweden, met een decennialange traditie van stadsverwarmingsnetten die nog kunnen worden uitgebreid.

EEN GROENERE BRON VAN WARMTE

Het Zweedse beleid inzake afvalbeheer eist dat afval waar mogelijk wordt gerecycleerd. Wanneer dat niet haalbaar is, wordt het meestal gebruikt als brandstof voor stadsverwarmingssystemen, die jaarlijks 1,25 miljoen flats in het land van warmte en 680.000 flats van elektriciteit voorzien. Biobrandstoffen zijn een andere bron van warmte voor de industrie, die alleen op fossiele brandstoffen teruggrijpt wanneer pieken in de vraag onmogelijk kunnen worden opgevangen met schonere materialen.

Terugwinning van overtollige warmte is ook een gangbare praktijk. In steden als Luleå is ongeveer 90% van de warmte afkomstig van een naburige staalfabriek, zegt Sernhed. "Leveranciers hebben verschillende ovens en ze gebruiken de goedkoopste brandstof als eerste, en dat is afval. Je kunt er zelfs voor betaald worden om afval te verwerken. De volgende beste is biobrandstof, wat ook afval kan zijn, maar dan uit het bos, wortels en takken die je bijvoorbeeld niet gebruikt. En dan, als je een piekbelasting hebt, verbrand je olie." Van dit alles is het terugwinnen van overtollige warmte het groenste alternatief, volgens de deskundige: "Je gebruikt iets dat anders verspild zou worden." Zij vindt dat overtollige warmte, wanneer beschikbaar, de belangrijkste bron voor stadsverwarming moet worden, en dat de industrie moet werken aan de aanleg van een netwerk dat in staat is warmte bij lagere temperaturen terug te winnen. Dit zou het aantal bedrijven vergroten waarvan de overtollige warmte wordt teruggewonnen, waardoor de uitstoot van broeikasgassen wordt verminderd.

In de casestudy van Landskrona schat Andersson dat het stadsverwarmingsbedrijf voor elke nieuwe aanbieder één megawatt aan nieuwe extra warmte kan terugwinnen: "Per extra aansluiting kunnen dus tot 1.000 woningen van warmte worden voorzien". Landskrona Energi betrekt zijn warmte grotendeels van een warmtekrachtkoppelingsinstallatie waar biomassa en afval worden verbrand. Het bedrijf importeert ook warmte uit de omliggende stadsverwarmingsnetten. "Andersson denkt dat een casestudy met kleinere warmteoverschotten, zoals die welke hij in Zweden leidt, zeer nuttig zal zijn om de prestaties van het platform op verschillende schaalniveaus te testen. "Het leveren van energie aan 1.000 woningen is de moeite waard om te doen."

Geschreven door Stephania Gozzer voor ESCI.