Veel industriële bedrijven willen hun productie verduurzamen. Elektrificatie speelt daarin een belangrijke rol. Gasgestookte processen kunnen bijvoorbeeld geheel of gedeeltelijk worden vervangen door elektrische alternatieven. Voor bedrijven die stoom gebruiken, kan een elektrische stoomketel een logische stap zijn.
Maar wat als de beschikbare capaciteit op het elektriciteitsnet onvoldoende is?
Netcongestie maakt het voor steeds meer bedrijven lastig om hun elektriciteitsaansluiting uit te breiden. Dat kan investeringsplannen vertragen, maar betekent niet automatisch dat verduurzaming moet worden uitgesteld. Ook met beperkte netcapaciteit zijn er mogelijkheden om het energieverbruik en de uitstoot van industriële stoomproductie te verminderen.
De oplossing ligt steeds vaker in een combinatie van energiebesparing, slim gebruik van beschikbare capaciteit en een gefaseerde overstap naar elektrische stoom.
Industriële productieprocessen vragen vaak veel energie. Wanneer warmteprocessen worden geëlektrificeerd, kan de elektriciteitsvraag aanzienlijk toenemen.
Een elektrische stoomketel zet elektriciteit om in warmte voor de productie van stoom. Afhankelijk van de benodigde stoomcapaciteit kan daarvoor een aanzienlijk elektrisch vermogen nodig zijn.
Juist dat vermogen is niet overal beschikbaar. Op verschillende plaatsen kan het elektriciteitsnet de groeiende vraag naar transportcapaciteit niet direct verwerken. Een zwaardere aansluiting of uitbreiding van het gecontracteerde vermogen is daardoor niet altijd op korte termijn mogelijk.
Voor productiebedrijven ontstaat dan een dilemma: de ambitie om te elektrificeren is er wel, maar de energie-infrastructuur kan de gewenste stap nog niet volledig ondersteunen.
Elektrificatie wordt soms gezien als een keuze tussen twee uitersten: doorgaan met gasgestookte stoom of volledig overstappen op elektrisch.
In de praktijk zijn er veel meer mogelijkheden.
Een bedrijf kan bijvoorbeeld beginnen met het verminderen van de hoeveelheid energie die nodig is om dezelfde hoeveelheid stoom te produceren. Vervolgens kan worden onderzocht welk deel van de resterende stoomvraag met de bestaande elektrische capaciteit kan worden ingevuld.
Daarmee ontstaat een gefaseerde aanpak.
Volledige elektrificatie hoeft dus niet de eerste stap te zijn. Het belangrijkste is dat de gekozen maatregelen passen bij het productieproces én bij de beschikbare energie-infrastructuur.
Voordat extra energiecapaciteit wordt gezocht, is het verstandig om te kijken hoeveel energie daadwerkelijk nodig is.
Een inefficiënt stoomsysteem verduurzamen door alleen de energiebron te veranderen, laat namelijk kansen liggen.
Binnen een bestaande installatie kunnen warmteverliezen ontstaan door bijvoorbeeld slecht geïsoleerde leidingen, niet optimaal functionerende appendages, onnodige draaiuren of onvoldoende condensaatretour.
Mogelijke verbeterpunten zijn:
Door eerst de stoomvraag en energieverliezen te beperken, wordt ook de hoeveelheid energie die in de toekomst elektrisch moet worden opgewekt kleiner.
Meer maatregelen vindt u in ons artikel over energie besparen met industriële stoomsystemen.
Condensaatretour is daarbij een belangrijk aandachtspunt. Nadat stoom zijn warmte heeft afgegeven aan een productieproces, ontstaat heet condensaat.
Wanneer dit condensaat wordt teruggevoerd naar de voedingswatertank, kan een deel van de aanwezige warmte opnieuw worden benut. Hierdoor hoeft minder koud suppletiewater te worden toegevoegd en vervolgens te worden verwarmd.
Dit kan niet alleen het energieverbruik verminderen, maar ook het waterverbruik verlagen.
Zeker bij productiebedrijven met een grote en continue stoomvraag is het daarom verstandig om het volledige stoom- en condensaatsysteem te beoordelen. Een verbetering van het systeemrendement kan ervoor zorgen dat uiteindelijk minder elektrisch vermogen nodig is om een deel van de stoomproductie te elektrificeren.
Onvoldoende netcapaciteit betekent niet noodzakelijk dat er helemaal geen ruimte is voor elektrische stoomproductie.
Een bedrijf kan bijvoorbeeld onvoldoende capaciteit hebben om de volledige stoomvraag elektrisch in te vullen, terwijl er wel ruimte beschikbaar is voor gedeeltelijke elektrificatie.
In dat geval kan een elektrische stoomketel worden ingezet voor een deel van de benodigde capaciteit.
Daarvoor moet eerst inzichtelijk worden gemaakt hoe het elektriciteitsverbruik gedurende de dag verloopt. Wanneer zijn de grootste elektrische pieken? Wanneer is er juist ruimte binnen de bestaande aansluiting? En hoe verhoudt dat zich tot de stoomvraag?
Door beide profielen naast elkaar te leggen, kunnen mogelijkheden zichtbaar worden die bij alleen een beoordeling van het maximale aansluitvermogen niet direct naar voren komen.
Wanneer volledige elektrificatie niet mogelijk is, kan een hybride stoomoplossing interessant zijn.
Daarbij worden verschillende vormen van stoomopwekking gecombineerd. Een elektrische stoomketel kan bijvoorbeeld een deel van de stoomvraag verzorgen, terwijl een gasgestookte stoomgenerator beschikbaar blijft voor aanvullende capaciteit.
De elektrische installatie kan dan worden ingezet wanneer voldoende vermogen beschikbaar is. Wanneer de stoomvraag hoger is dan elektrisch kan worden geleverd, neemt de gasgestookte installatie het resterende deel over.
Zo hoeft een productiebedrijf niet te wachten op een volledige uitbreiding van de netaansluiting om met elektrificatie te beginnen.
Meer over deze aanpak leest u op onze pagina over hybride stoomketels.
Het voordeel van een hybride aanpak is dat verduurzaming kan meegroeien met de beschikbare infrastructuur.
Een productiebedrijf kan bijvoorbeeld starten met een relatief beperkt elektrisch vermogen. Wanneer in de toekomst meer netcapaciteit beschikbaar komt, kan het elektrische aandeel verder worden uitgebreid.
Een mogelijke route is:
Hierdoor wordt elektrificatie geen alles-of-nietsbeslissing, maar een ontwikkeling die in verschillende stappen kan plaatsvinden.
In het artikel wanneer is elektrificatie van stoom rendabel? bespreken we uitgebreider welke factoren bij zo’n investering een rol spelen.
Bij het beoordelen van de benodigde capaciteit is het belangrijk om niet alleen naar het totale energieverbruik te kijken.
Een aansluiting kan bijvoorbeeld gedurende het grootste deel van de dag voldoende ruimte bieden, terwijl slechts op enkele momenten een hoge piek ontstaat.
Juist die pieken kunnen bepalend zijn voor de benodigde netcapaciteit.
Hetzelfde geldt voor stoom. Veel productieprocessen hebben geen constante stoomvraag. Tijdens het opstarten van machines of bepaalde processtappen kan tijdelijk meer stoom nodig zijn, terwijl de vraag daarna weer afneemt.
Door de elektriciteits- en stoomprofielen naast elkaar te leggen, kan worden onderzocht of installaties slimmer kunnen worden aangestuurd. Daarmee kan beschikbare elektrische capaciteit beter worden benut zonder dat direct de volledige aansluiting hoeft te worden verzwaard.
Ook de inrichting van de stoominstallatie zelf kan meer flexibiliteit bieden.
In plaats van één installatie die continu voor de maximale capaciteit beschikbaar moet zijn, kunnen meerdere stoomgeneratoren worden gecombineerd. Hierdoor kan de stoomproductie beter worden afgestemd op de daadwerkelijke vraag.
Bij een lagere stoombehoefte draait bijvoorbeeld slechts een deel van de installatie. Wanneer meer capaciteit nodig is, kunnen aanvullende generatoren worden ingeschakeld.
Deze modulaire aanpak kan bovendien worden gecombineerd met verschillende energiebronnen.
Scharff Techniek levert verschillende stoomketels en stoomgeneratoren die afhankelijk van het productieproces in een passende configuratie kunnen worden toegepast.
Verduurzaming mag niet ten koste gaan van de continuïteit van het productieproces.
Wanneer stoom essentieel is voor productie, reiniging, verwarming of sterilisatie, kan het wegvallen van de stoomvoorziening grote gevolgen hebben. Daarom moet bij elektrificatie ook worden gekeken naar de betrouwbaarheid van de energievoorziening.
Een hybride installatie kan hierbij een voordeel bieden. Wanneer de elektrische capaciteit tijdelijk beperkt is, kan een andere stoomgenerator beschikbaar blijven om de benodigde stoom te produceren.
Dat maakt een bedrijf minder afhankelijk van één energiebron.
In ons artikel waarom energiezekerheid steeds belangrijker wordt voor productiebedrijven gaan we uitgebreider in op het belang van een betrouwbare energievoorziening.
Ook onderhoud heeft invloed op het energieverbruik van een stoominstallatie.
Een vervuilde of verkeerd ingestelde installatie kan meer energie gebruiken dan noodzakelijk. Daarnaast kunnen defecte condenspotten, lekkages of slecht functionerende appendages leiden tot onnodig verlies van stoom en warmte.
Preventief onderhoud draagt daarom zowel bij aan bedrijfszekerheid als aan efficiëntie.
Door installaties regelmatig te controleren kunnen afwijkingen vroegtijdig worden gevonden en kan het systeem zo efficiënt mogelijk blijven functioneren.
Lees ook onze 4 redenen om preventief onderhoud uit te voeren aan stoominstallaties.
Dat volledige elektrificatie vandaag niet mogelijk is, betekent niet dat een installatie uitsluitend op de huidige situatie hoeft te worden ontworpen.
Juist bij investeringen met een lange technische levensduur is het verstandig om rekening te houden met toekomstige ontwikkelingen.
Misschien kan een bedrijf momenteel slechts een beperkt gedeelte van de stoomproductie elektrificeren, maar komt over enkele jaren extra netcapaciteit beschikbaar. Een modulair of hybride systeem kan daarop worden voorbereid.
Hierdoor hoeft de overstap niet opnieuw vanaf nul te beginnen wanneer de energie-infrastructuur verandert.
Een toekomstbestendige stoomstrategie kijkt daarom naar zowel de situatie van vandaag als de verwachte productie- en energiebehoefte van morgen.
Een tekort aan capaciteit op het elektriciteitsnet maakt industriële verduurzaming complexer, maar hoeft geen reden te zijn om niets te doen.
Juist wanneer volledige elektrificatie nog niet mogelijk is, zijn er verschillende stappen waarmee een bedrijf vooruitgang kan boeken.
Door eerst het energieverbruik van de bestaande stoominstallatie te verminderen, beschikbare elektrische capaciteit slim te benutten en waar mogelijk hybride oplossingen toe te passen, kan de afhankelijkheid van fossiele energie geleidelijk worden verkleind.
Daarmee ontstaat een realistische route naar verdere elektrificatie zonder de continuïteit van het productieproces uit het oog te verliezen.
Iedere productieomgeving heeft een ander energie- en stoomprofiel. Daarom begint een goede oplossing met inzicht in de huidige situatie.
Scharff Techniek kan meedenken over het optimaliseren van bestaande stoominstallaties, de inzet van elektrische stoomketels en hybride configuraties waarin verschillende vormen van stoomopwekking worden gecombineerd.
Daarbij kijken we niet alleen naar de benodigde stoomcapaciteit, maar ook naar het beschikbare elektrische vermogen, rendement, bedrijfszekerheid en toekomstige verduurzamingsmogelijkheden.
Geen of onvoldoende ruimte voor volledige elektrificatie? Neem contact op met Scharff Techniek. We denken graag mee over welke stappen binnen uw huidige energie-infrastructuur al mogelijk zijn.
Bekijk hieronder ons laatste nieuws
Bernard Scharff, directeur van Scharff Techniek BV, komt graag vrijblijvend bij jouw langs, zodat jouw vragen snel en volledig beantwoord worden.
