De manier waarop industriële bedrijven energie gebruiken, verandert. Verduurzaming, elektrificatie en het verminderen van aardgasgebruik staan steeds hoger op de agenda. Tegelijkertijd hebben productiebedrijven te maken met stijgende en wisselende energieprijzen, beperkte netcapaciteit en onzekerheid over de beschikbaarheid van elektriciteit.
Voor bedrijven die afhankelijk zijn van stoom ontstaat daardoor een belangrijk vraagstuk. Volledig blijven vertrouwen op aardgas past steeds minder goed bij duurzaamheidsdoelstellingen, terwijl volledige elektrificatie niet in iedere situatie direct haalbaar is.
Juist daarom worden hybride energieoplossingen voor industriële stoom steeds interessanter. Door verschillende energiebronnen en stoomtechnieken te combineren, ontstaat meer flexibiliteit. Een bedrijf kan afhankelijk van beschikbaarheid, kosten en productiebehoefte bepalen hoe de benodigde stoom wordt opgewekt.
Bij een hybride stoominstallatie wordt de stoomproductie niet afhankelijk gemaakt van één energiebron. Een elektrische stoomketel kan bijvoorbeeld worden gecombineerd met een gasgestookte stoomgenerator.
Hierdoor ontstaat de mogelijkheid om tussen verschillende vormen van stoomopwekking te schakelen of installaties naast elkaar te gebruiken.
Wanneer voldoende elektriciteit beschikbaar is, kan een elektrische stoomketel een deel van de stoomproductie verzorgen. Wanneer de elektriciteitsvoorziening onvoldoende capaciteit biedt of wanneer de stoomvraag sterk toeneemt, kan een gasgestookte installatie aanvullende capaciteit leveren.
Het uitgangspunt is dus niet langer één energiebron voor de volledige stoomvraag, maar een systeem waarin verschillende technieken elkaar aanvullen.
Elektrificatie speelt een belangrijke rol bij het verduurzamen van industriële processen. Een elektrische stoomketel maakt het mogelijk om stoom te produceren zonder lokale verbranding van aardgas. Zeker wanneer hiervoor duurzaam opgewekte elektriciteit wordt gebruikt, kan dit bijdragen aan het verminderen van de CO₂-uitstoot.
Toch is volledig elektrisch niet automatisch voor iedere productieomgeving de beste oplossing.
Industriële stoomproductie kan veel elektrisch vermogen vragen. Een bedrijf dat continu grote hoeveelheden stoom nodig heeft, moet daarom over voldoende aansluit- en transportcapaciteit beschikken.
Juist daar ontstaat steeds vaker een uitdaging. Netcongestie kan uitbreiding van de elektriciteitsaansluiting beperken, terwijl productiebedrijven hun processen wel willen verduurzamen.
In ons artikel wanneer is elektrificatie van stoom rendabel? gaan we uitgebreider in op de factoren die bepalen of elektrische stoomopwekking bij een productieproces past.
Een hybride installatie kan een praktische tussenstap vormen tussen traditionele en volledig elektrische stoomproductie.
Een bedrijf hoeft daarmee niet te wachten totdat volledige elektrificatie mogelijk is. Een deel van de stoomvraag kan al elektrisch worden geproduceerd, terwijl een bestaande of nieuwe gasgestookte installatie beschikbaar blijft voor de overige capaciteit.
Wanneer op een later moment meer elektrisch vermogen beschikbaar komt, kan het aandeel elektrische stoom verder worden uitgebreid.
Hierdoor ontstaat een stapsgewijze route:
Een hybride installatie kan daarmee onderdeel zijn van een bredere verduurzamingsstrategie in plaats van een tijdelijke noodoplossing.
Lees ook meer over de mogelijkheden van hybride stoomketels.
Niet alleen beschikbaarheid, maar ook de prijs van energie speelt een rol. De verhouding tussen elektriciteits- en gasprijzen kan veranderen. Daardoor kan de economisch interessantste manier om stoom te produceren per periode verschillen.
Met een installatie die slechts één energiebron gebruikt, is er weinig ruimte om daarop in te spelen.
Een hybride systeem biedt meer mogelijkheden. Afhankelijk van de technische inrichting kan een bedrijf bijvoorbeeld meer elektrische stoom produceren wanneer elektriciteit gunstig beschikbaar is en de gasgestookte capaciteit inzetten wanneer dat operationeel of economisch aantrekkelijker is.
Dat maakt de stoomvoorziening flexibeler.
Voor bedrijven met eigen opwekking, bijvoorbeeld via zonnepanelen of andere duurzame energiebronnen, kan deze flexibiliteit extra interessant zijn. Beschikbare elektriciteit kan dan waar mogelijk worden ingezet voor warmte- en stoomproductie.
Een industriële stoomvoorziening moet vooral betrouwbaar zijn. Wanneer stoom nodig is voor verwarming, reiniging, sterilisatie of een ander kritisch productieproces, kan uitval grote gevolgen hebben.
De discussie over verduurzaming kan daarom niet los worden gezien van energiezekerheid.
Een volledig elektrische installatie maakt het productieproces afhankelijker van de beschikbaarheid van elektriciteit. Een volledig gasgestookte installatie blijft daarentegen afhankelijk van fossiele energie en biedt minder mogelijkheden om de stoomproductie te elektrificeren.
Een hybride systeem spreidt deze afhankelijkheid.
Wanneer één energiebron tijdelijk minder beschikbaar of minder aantrekkelijk is, kan een andere installatie een groter deel van de stoomvraag overnemen. De exacte mogelijkheden zijn uiteraard afhankelijk van de dimensionering en configuratie van het systeem.
Waarom dit onderwerp steeds belangrijker wordt voor productiebedrijven leest u ook in ons artikel over energiezekerheid voor productiebedrijven.
De waarde van bedrijfszekerheid wordt vooral zichtbaar wanneer een installatie uitvalt. Zonder stoom kunnen processen stilvallen, waardoor medewerkers en machines niet productief kunnen worden ingezet en leveringen vertraging kunnen oplopen.
Daarnaast kan stilstand gevolgen hebben voor producten die zich op dat moment in het productieproces bevinden.
Daarom is het verstandig om bij investeringen in stoomtechniek niet uitsluitend naar energieverbruik en aanschafkosten te kijken. Ook de financiële gevolgen van uitval verdienen aandacht.
Scharff Techniek gaat hier uitgebreider op in in het artikel wat kost een uur stilstand in een productieomgeving?.
Een hybride systeem kan niet alleen vanwege verduurzaming interessant zijn. Wanneer meerdere stoomgeneratoren en energiebronnen beschikbaar zijn, kan de installatie zo worden ontworpen dat er meer redundantie ontstaat.
Stel bijvoorbeeld dat een productiebedrijf normaal gesproken een deel van zijn stoom elektrisch produceert en aanvullende capaciteit gasgestookt opwekt. Wanneer één installatie tijdelijk buiten bedrijf is vanwege onderhoud, kan de andere installatie mogelijk een deel van de noodzakelijke stoomproductie overnemen.
Hoeveel redundantie daadwerkelijk ontstaat, hangt af van de beschikbare capaciteit. Wanneer volledige back-up gewenst is, moet daar bij het ontwerp van de installatie rekening mee worden gehouden.
Ook tijdelijke capaciteit kan onderdeel zijn van een continuïteitsstrategie. Scharff Techniek biedt hiervoor stoomketels voor verhuur, bijvoorbeeld tijdens onderhoud, aanpassingen of tijdelijke capaciteitsbehoefte.
Industriële stoomvraag is lang niet altijd constant. Sommige productiebedrijven hebben een relatief stabiele basisvraag met korte periodes waarin veel meer stoom nodig is.
Dat heeft grote invloed op de optimale dimensionering van een installatie.
Een hybride systeem maakt verschillende configuraties mogelijk. Zo kan een elektrische ketel een deel van de basislast verzorgen en een gasgestookte stoomgenerator worden ingezet wanneer de vraag stijgt. In een andere situatie kan juist beschikbare elektrische capaciteit worden gebruikt voor pieken.
Welke configuratie het meest interessant is, hangt onder andere af van:
Een goede analyse van het productieproces is daarom noodzakelijk voordat een hybride installatie wordt samengesteld.
Een ander voordeel van moderne industriële stoomoplossingen is de mogelijkheid om modulair te werken. In plaats van één grote installatie kunnen meerdere kleinere stoomgeneratoren naast elkaar worden geplaatst.
De stoomketels en stoomgeneratoren van Scharff Techniek kunnen worden afgestemd op verschillende capaciteitsbehoeften. Door meerdere installaties te combineren kan de stoomproductie nauwkeuriger aansluiten op een wisselende vraag.
Bij een lagere stoombehoefte hoeft bijvoorbeeld niet iedere generator actief te zijn. Wanneer de productie stijgt, kan aanvullende capaciteit worden ingeschakeld.
Wanneer deze modulaire aanpak wordt gecombineerd met verschillende energiebronnen ontstaat nog meer flexibiliteit.
Meer flexibiliteit betekent niet automatisch een efficiëntere installatie. De inrichting en regeling van het volledige stoomsysteem blijven bepalend voor het uiteindelijke rendement.
Daarbij moet onder andere worden gekeken naar de dimensionering van de ketels, leidingverliezen, condensaatretour, waterbehandeling, appendages en mogelijkheden voor warmteterugwinning.
Ook bij een hybride systeem geldt daarom dat optimalisatie verder gaat dan de keuze tussen gas en elektriciteit.
In ons artikel energie besparen met industriële stoomsystemen leest u welke onderdelen invloed hebben op het energiegebruik van de volledige installatie.
Hybride stoomopwekking wordt ook relevanter door ontwikkelingen op het Nederlandse elektriciteitsnet. Bedrijven kunnen niet altijd rekenen op onbeperkte uitbreiding van hun aansluitcapaciteit.
Dat betekent niet dat elektrificatie volledig moet worden uitgesteld.
Door inzicht te krijgen in het eigen elektriciteitsverbruik en stoomprofiel kan worden onderzocht hoeveel capaciteit op verschillende momenten beschikbaar is. Een elektrische stoomketel kan vervolgens onderdeel worden van een energiesysteem waarin rekening wordt gehouden met de beschikbare netcapaciteit.
De gasgestookte installatie kan capaciteit leveren wanneer de elektrische ruimte beperkt is.
Zo ontstaat een energiestrategie waarbij elektrificatie wordt toegepast waar dit technisch mogelijk is, zonder de continuïteit van de productie uit het oog te verliezen.
Lees hierover ook hoe industriële bedrijven zich voorbereiden op een instabiel energienet.
De energietransitie betekent niet dat ieder productiebedrijf morgen volledig elektrisch moet zijn. Voor veel industriële processen zal de overgang stapsgewijs verlopen.
Daarbij wordt flexibiliteit steeds belangrijker.
Een stoominstallatie die uitsluitend is ontworpen rondom één energiebron biedt minder mogelijkheden om mee te bewegen met veranderingen in energieprijzen, netcapaciteit, regelgeving en duurzaamheidsdoelstellingen.
Hybride stoomoplossingen bieden juist de mogelijkheid om verschillende technieken te combineren. Hierdoor kunnen bedrijven vandaag al stappen zetten richting elektrificatie, terwijl de betrouwbaarheid van het productieproces centraal blijft staan.
Er bestaat geen standaard hybride installatie die voor ieder productiebedrijf geschikt is. Een goede oplossing begint met inzicht in de huidige en toekomstige stoomvraag.
Daarbij kijken we onder andere naar capaciteit, druk, bedrijfsuren, piekbelasting, energieprijzen, beschikbare elektrische capaciteit en de gewenste mate van bedrijfszekerheid.
Scharff Techniek kan meedenken over de combinatie van conventionele stoomketels, elektrische stoomketels en de inrichting van het complete stoomsysteem.
Wilt u weten welke mogelijkheden er zijn om uw stoomproductie flexibeler en toekomstbestendiger te maken? Neem contact op met Scharff Techniek. We kijken graag samen naar een oplossing die past bij uw productieproces, energievoorziening en verduurzamingsambities.
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.
