Industrie als megabatterij
Hoewel het aandeel duurzame energie in de Nederlandse energiemix nog niet groot is, neemt deze rap toe. Nu al moeten windparken soms stil worden gezet omdat het aanbod de vraag overschrijdt. Grote industriële elektriciteitsverbruikers kunnen een rol spelen in netbalancering en zo een virtuele batterij vormen. Als dat goed gebeurt, profiteert daar zowel de industrie als de netbeheerder van.
Nederland kent momenteel een drietal industriële bedrijven dat de netbeheerder al kan ondersteunen in de onbalansmarkt. Siliciumcarbide-producent ESD-Sic, aluminiumproducent Aldel en chloorproducent Nouryon. Onderzoeksdirecteur Marco Waas van Nouryon wil daarbij wel direct vermelden dat het bedrijf nog aan het begin van een ontwikkeling staat. ‘We moesten een chloorfabriek van tweehonderd megawatt zodanig ombouwen dat je hem in een tijdsframe van vijftien minuten kunt op- en afschakelen. Overigens is dat schakelen niet van nu naar tweehonderd of andersom. We kunnen nu tien procent op- en afregelen. Dat moet op den duur naar de twintig of misschien zelfs vijftig procent gaan. Voordat we dat konden doen, moesten we wel wat aanpassingen aan de productie-units doen. We gebruiken alkaline elektrolyzers die niet om hun flexibiliteit bekend staan. Toch blijken ze, met aanpassingen in de besturing, wel degelijk te kunnen worden ingezet. Het grootste deel van de aanpassingen betrof echter de automatisering van de fabriek.’
‘We zien deze stap als een volgende efficiencyslag in onze productie.’
Marco Waas, onderzoeksdirecteur Nouryon
Voordat je de regie min of meer uit handen kunt geven, moet je wel zeker weten dat de systemen dit aan kunnen, legt Waas uit. ‘Bovendien moet je heel goed weten wélke cellen je wilt afschakelen. Het is natuurlijk zonde om de best presterende elektrolyzers terug te regelen. En dus zal je per cel de prestaties moeten monitoren. Nu krijgen onze operators nog een seintje dat ze moeten terugregelen. Maar straks moet dat allemaal automatisch gebeuren. Als dat goed gaat, kunnen we de regie overgeven aan Vattenfall.’
Cybersecurity
Op de vraag of Nouryon nu zijn businessmodel omgooit naar energie, kan Waas kort antwoorden. ‘We zijn en blijven een chemiebedrijf. We zien deze stap als een volgende efficiencyslag in onze productie. Als we het goed doen, verdienen we er ook nog geld aan. Maar onze klanten blijven de afnemers van chloor. Als de nood heel hoog wordt en meer flexcapaciteit gewenst is, zullen we die klanten bij onze plannen moeten betrekken. Zij kunnen immers ook voorraden aanleggen en daarmee tijd winnen. Zover is het echter nog niet.’
Voor wie en vergelijkbare stap wil maken als Nouryon heeft Waas nog wel wat tips: ‘In de discussies die we voerden over dit onderwerp ging een derde deel over cybersecurity. Je wil niet dat malafide partijen je productieprocessen kunnen verstoren. We kiezen dan ook bewust voor een directe, bekabelde verbinding. Vergeet ook niet het sociale aspect van een dergelijke wending in de productieomgeving. Onze operators moesten er best aan wennen dat ze een derde partij de regie moeten laten meebeslissen over de inzet van de assets. Tegelijkertijd vinden ze het wel heel gaaf dat ze in een van de meest geavanceerde fabrieken werken, met een zeer hoge automatiseringsgraad.’
Cargill
Hoewel er niet veel bedrijven zijn met zoveel elektriciteits-verbruik als Nouryon, is de idee van een virtuele batterij ook interessant voor de kleinere verbruikers. Voedingsmiddelenbedrijf Cargill heeft weliswaar geen elektrolyzers, maar investeerde in het verleden wel in warmtekrachtinstallaties (WKK).
Dit artikel komt uit de tweede editie van het Industrielinqs magazine, dat zich richt op de procesindustrie, energiesector en onderlinge infrastructuur. Met het magazine verbinden we industriële ketens zodat ze van elkaar kunnen leren. Belangrijke thema’s zijn: innovatie, energietransitie, onderhoud en veiligheid.
Gebruik kortingscode ILQS20GRATIS voor een gratis proefabonnement
[/vc_cta]
Elektriciteitsproductie specialist Michiel Smets onderzoekt dan ook wel degelijk de flexmarkt. ‘Zoals bij veel bedrijven, en zeker in de voedingsmiddelenindustrie, bestaat tachtig procent van ons energieverbruik uit warmte. Dat we met gas opwekken. De overige twintig procent zit in het bewerken en transporteren van onze producten. Daarvoor gebruiken we wel elektriciteit. In zo’n omgeving is een WKK ideaal. Doordat we eenvoudig kunnen schakelen tussen warmte of elektriciteitsopwekking, kunnen we ook een rol spelen in de flexmarkt. Bij lage elektriciteitsprijzen maken we stoom via de gasboiler terwijl we bij hoge prijzen direct elektriciteit kunnen leveren.’
Smets ziet wel duidelijke verschillen tussen de chemische sector en de voedingsmiddelenindustrie. ‘Omdat de kwaliteit van onze producten samenhangt met de procescondities, kunnen we daar niet aan tornen. We kunnen niet even een lagere temperatuur inzetten in de cacaobereiding omdat dat nadelig voor de smaak zou kunnen zijn. We focussen ons dan ook meer op het geautomatiseerd inzetten van onze warmtekrachtcentrales, afgestemd op de energiemarkt.’
tekst gaat verder onder de afbeelding
‘Niet iedereen heeft de vermogens zoals Nouryon of Aldel, maar gezamenlijk kan je wel degelijk een rol spelen op de onbalansmarkt.’
Wim Vaasen, optimalisatiedirecteur Centrica
Smets: ‘We kijken tegelijkertijd ook wel degelijk waar we onze warmteopwekking kunnen elektrificeren. Het kan bijvoorbeeld aantrekkelijk zijn om laagwaardige restwarmte elektrisch op te hogen via mechanische damprecompressie. Ook de inzet van elektrische boilers kan interessant zijn in die gevallen dat de elektriciteitsprijs lager ligt dan de gasprijs. Dat komt nog niet zo heel veel voor, maar dat kan met een toenemend aandeel duurzame energie best veranderen. Een bottleneck is nog wel de aansluiting op het elektriciteitsnet. Elektriciteit is doorgaans al duurder dan aardgas, maar de transportkosten zijn ook fors. Als we al een aansluiting kunnen krijgen, is dat wel een businesscase killer. Wellicht dat toetreding tot de balansmarkt de businesscase aantrekkelijker kan maken. We hebben veel processen met driehonderd graden verzadigde stoom op een druk van achttien bar. Die zijn prima te elektrificeren of wellicht via een hybride systeem te bedienen. Dan gebruiken we elektriciteit tot een bepaalde temperatuur en zorgt gas voor de laatste stap.’
E-boiler
TNO-onderzoeker Earl Goetheer ziet ook kansen voor e-boilers, zeker als de kwestie rondom de aansluiting ervan op het net wordt opgelost. ‘De investeringskosten zijn zeer laag, wat interessant is voor een flexproduct. Bovendien zijn ze in zeer korte tijd op te schakelen naar volle productie. De industrie zal dan ook met de netbeheerders om tafel moeten zitten om de baten en lasten te verdelen. Nu betaalt de industrie namelijk een hogere transportvergoeding terwijl de netbeheerder profiteert van de balanceringscapaciteit. Maar als die hobbel is weggenomen, kan de industrie de e-boilers snel uitrollen. In de Scandinavische landen met veel duurzame waterkracht gebruiken ze al jaren dit soort boilers.’
Virtual power plant
Hoewel de individuele mogelijkheden voor balancering interessant zijn voor bedrijven, zit de meeste waarde in de samenwerking tussen al deze individuele elektrische gebruikers. Dit is het deel waar Centrica in is gespecialiseerd. Wim Vaasen is optimalisatiedirecteur van het bedrijf dat inmiddels meerdere industriële partijen helpt deze interessante stap te maken. ‘Uit ervaring weten we dat de sterkste stijging per uur naar extra vermogen rond de drie gigawatt ligt’, zegt Vaasen. ‘Zo’n negentig procent van die energie komt direct van het opvoeren van gascentrales. Als je stuurt op CO2-besparing is dat niet gunstig. Vraagzijdesturing is een veel milieuvriendelijkere optie, maar vraagt wel om afstemming binnen de keten. Door flexibele vermogens te aggregeren in een virtuele centrale is het mogelijk dezelfde vermogens te leveren als een gascentrale. Het vergt wel een sterke automatiseringsgraad om dit goed voor elkaar te krijgen.’
Voordat Centrica de regie neemt over een deel van de energiebalans, gaat daar wel een lang traject aan vooraf. ‘We zullen eerst moeten scannen waar de flexibiliteit zit binnen het bedrijfsproces’, zegt Vaasen. ‘Uit zo’n scan komt een advies dat we pas implementeren na uitgebreid overleg met de klant hoe en wanneer ze de controle overlaten aan de aggregator. Dit is voor bedrijven het meest spannende deel en we zijn dan ook zeventig procent van onze tijd bezig met afstemming hierover. Overigens gaan we er vanuit dat de capaciteit nooit volcontinu beschikbaar is. We werken dan ook altijd met een poel van bedrijven. Juist in de combinatie zit de kracht van een virtual power plant. Niet iedereen heeft de vermogens zoals Nouryon of Aldel, maar gezamenlijk kan je wel degelijk een rol spelen op de onbalansmarkt.’
