Stadsverwarming: evenwicht tussen groene energie en de behoeften van de eindgebruiker

Stadsverwarming: evenwicht tussen groene energie en de behoeften van de eindgebruiker

Nu stadsverwarmingsbedrijven op zoek zijn naar nieuwe bronnen van koolstofarme energie om aan klanten te distribueren, zijn zij zowel energieleverancier als eindgebruiker. Welke uitdagingen brengt hun rol als tussenpersoon met zich mee?

Nu de aardgasprijzen in heel Europa blijven stijgen, willen organisaties over de hele wereld hun afhankelijkheid van de fossiele brandstof opgeven. Climaespaço, leverancier van stadsverwarming en partner van EMB3Rs, is daarop geen uitzondering.

"Stijgende energieprijzen en koolstofdoelstellingen betekenen dat het niet langer houdbaar of betaalbaar is om onze stadsverwarmingssystemen op gas te laten werken," zegt João Castanheira, directeur van Climaespaço. "We maken ons ook zorgen over de beschikbaarheid - zullen we gas hebben voor de volgende winter en de winter daarna? "We weten het niet, dus we moeten alternatieven vinden voor onze duizenden klanten - ons doel is dat al onze wijken koolstofvrije energie krijgen."

Gezien de niet-zo-perfecte storm van de energiecrisis gebruiken Castanheira en collega's momenteel het EMB3Rs-platform om potentiële bronnen van overtollige warmte te vinden die aan zijn energievraag kunnen voldoen, en ook om mogelijkheden voor nieuwe stadsverwarmingssystemen te identificeren. Climaespaço's stadsverwarming en -koeling van Parque das Nações in Lissabon heeft voor zijn energievoorziening altijd uitsluitend op aardgas vertrouwd.

Met het oog op de eenvoud zou het volgens Castanheira ideaal zijn als er één leverancier van overtollige warmte zou zijn die de eindgebruikers van warmte voorziet. Hij gelooft echter dat een mix van verschillende energiebronnen realistischer is.

"Om de uitstoot van koolstofdioxide te verminderen, zullen de systemen complexer moeten worden en gebruik moeten maken van de overtollige warmte en de hernieuwbare energie die [in de buurt] bestaat - we kunnen niet langer één enkele energiebron gebruiken", zegt hij.

Door deze zoektocht naar energiebronnen en de levering van energie worden de eigenaars van stadsverwarmingsnetwerken de 'tussenpersoon' tussen de energieleveranciers en de eindgebruikers. En volgens Daniel Møller Sneum van Energy Economics and Modelling aan de Technische Universiteit van Denemarken, en partner van EMB3Rs, brengt deze rol een belangrijke uitdaging met zich mee - het in evenwicht brengen van contracten.

Balanceren

Als het gaat om overtollige warmte, beschouwen de meeste leveranciers deze energiebron als een bijproduct dat geen significante inkomsten oplevert. Bovendien wordt het vaak gratis geleverd, bijvoorbeeld om het groene imago van een bedrijf te versterken. "Ik heb gemerkt dat vertrouwen het sleutelwoord is voor het aangaan van veel van dit soort [overtollige warmte]overeenkomsten," zegt Sneum.

Tegelijkertijd kan verwarming worden geleverd door vele andere bronnen dan stadsverwarming, zoals warmtepompen en aardgas, wat betekent dat de eindgebruiker indien nodig kan omschakelen. Dit staat in schril contrast met elektriciteit, waar er geen echte concurrentie is.

"Dit alles brengt stadsverwarming in een risicovolle positie, aangezien het een langetermijninvestering in infrastructuur is met onzekerheid over zowel het aanbod als de vraag," zegt Sneum. "Zal de leverancier van overtollige warmte er volgend jaar nog zijn? Kan de eindgebruiker volgend jaar voor een alternatieve voorziening kiezen?"

Met dit in gedachten denkt Sneum dat stadsverwarmingsbedrijven de contracten met zowel de energieleverancier als de eindgebruiker zorgvuldig tegen elkaar moeten afwegen. In navolging van Castanheira wijst hij erop dat een gevarieerde opwekkingsmix - die zowel afvalwarmte als zonnewarmte, geothermische en andere bronnen kan omvatten - van cruciaal belang zal zijn om ervoor te zorgen dat het stadsverwarmingsnet een continue warmtevoorziening heeft, om de vrees voor langetermijninvesteringen weg te nemen en om de kosten voor de klanten te verlagen.

Sneum gelooft ook dat regio's met een stadsverwarmingsnet baat hebben bij lokale adviseurs met expertise om de technologie te ondersteunen en te promoten bij de eindgebruikers. "We hebben een momentum nodig onder lokale besluitvormers plus een aanbod van professionals, en daaruit kunnen dan netwerken ontkiemen," zegt hij. "De besluitvormers zullen altijd lokaal moeten zijn, terwijl de professionals aanvankelijk van buitenaf kunnen komen, totdat zich een lokale aanbodketen ontwikkelt."

Investeringen

Een organisatie die niet vreemd is aan oververhitting is CIMPOR-Indústria de Cimentos, Portugals grootste cementfabrikant. Volgens Paulo Rocha, directeur Innovatie en Duurzaamheid bij CIMPOR, wordt afvalwarmte in de cementfabriek in Souselas al teruggewonnen uit gassen die vrijkomen uit de oven van de fabriek voor het drogen van de brandstoffen die tijdens de werkzaamheden worden gebruikt.

De decennialange terugverdientijd van toekomstige investeringen om meer afvalwarmte uit andere bronnen terug te winnen, heeft de ontwikkeling echter belemmerd.

Zoals Rocha het zegt: "Het was erg moeilijk om een goede business case te maken voor projecten voor warmteterugwinning uit afval - je had meer nodig dan alleen de business case." Maar de koolstofdoelstellingen en meer recente onzekerheden op de energiemarkt brengen verandering.

"We hebben in allerlei apparatuur geïnvesteerd, niet alleen in Souselas maar ook in onze cementfabriek in Alhandra, zo'n 25 km van Lissabon", zegt hij. "Zelfs met de lange terugverdientijd - die kan oplopen tot meer dan tien jaar - heeft ons bestuur de belangrijke beslissing genomen om de investeringen te valideren."

Gezien de huidige onzekerheid op de energiemarkt en de stijgende prijzen is Rocha ervan overtuigd dat de beslissing op het juiste moment komt. En zoals hij toevoegt: "Zelfs met subsidies. Het is een uitdaging om een business case te maken voor [warmteterugwinning], maar wij zijn ermee bezig en ook andere fabrieken in onze groep passen deze oplossingen toe."

Rocha verwacht dat deze activiteiten bij CIMPOR in de toekomst zullen toenemen, vooral gezien de plannen van de cementindustrie om kooldioxide die in de cementfabrieken wordt uitgestoten op te vangen en te gebruiken of op te slaan. Deze processen zullen nog meer afvalwarmte produceren die moet worden teruggewonnen om de algehele efficiëntie op peil te houden. En voor Møller Sneum betekent dit goed nieuws voor het toenemende gebruik van overtollige warmte, stadsverwarmingsbedrijven en eindgebruikers.

"Tijdens de energiecrisis van de afgelopen jaren heb ik gezien hoe stadsverwarmingsnetwerken met een gevarieerde warmtevoorziening, bijvoorbeeld uit aardgas, biomassa en afvalwarmte, hun prijzen lager hebben gehouden dan netwerken die afhankelijk zijn van één of slechts enkele bronnen", zegt hij. "Dit spreekt sterk voor het gebruik van overtollige warmte, omdat dit de consument geld kan besparen, wat tijdens de crisis de belangrijkste focus van de beleidsmakers was."