Goede adviezen Voor betere bedrijfsprocessen
Themadag Energiebesparing Stoomplatform Energiewetten en pinch technologie KWA Bedrijfsadviseurs - Bas Oldenhof Maxima Centrale te Lelystad 20 september 2012
www.kwa.nl
17 september 2012 - 1
Programma Goede adviezen voor betere bedrijfsprocessen
Besparing vanuit energiewetten Pinchtechnologie Sankey Diagram NL Energieopwekking in NL 100% duurzaam?
www.kwa.nl
17 september 2012 - 2
1
Trias Energetica Goede adviezen voor betere bedrijfsprocessen
(Bron: Energie Centrum Nederland) www.kwa.nl
3
17 september 2012 - 3
Enkele begrippen Goede adviezen voor betere bedrijfsprocessen
End-of-pipe technieken Procesoptimalisatie/-verbetering Procesintegratie Procesintensificatie
www.kwa.nl
4
17 september 2012 - 4
2
Schillenmodel Goede adviezen voor betere bedrijfsprocessen
import / export lokale voorziening warmtepompen warmtewisselaars
proces
Analyse volgorde: van binnen naar buiten
www.kwa.nl
17 september 2012 - 5
Stappen om te komen tot energiebesparing Goede adviezen voor betere bedrijfsprocessen
Energieverbruikanalyse - Meten aan installaties; - Balans per energiedrager; - Benchmarkanalyse; - Energiedoorlichtingen per gebouw/-onderdeel.
Uitwerken maatregelen op haalbaarheid - Ontwerp, besparing, investering en ROI.
Opvolging en bijsturing - Energiezorg en –monitoren; - Managementinforatiesystemen.
www.kwa.nl
17 september 2012 - 6
3
Hoofdwetten Thermodynamica Goede adviezen voor betere bedrijfsprocessen
Eerste hoofdwet thermodynamica:
Wet van behoud van Energie - Energie kan nooit verloren gaan. - Energie kan wel worden omgezet in andere vormen van energie.
www.kwa.nl
17 september 2012 - 7
Hoofdwetten Thermodynamica Goede adviezen voor betere bedrijfsprocessen
Tweede hoofdwet thermodynamica: het concept entropie - Beperkingen energieomzetting. - Waarde van energie: exergie
www.kwa.nl
17 september 2012 - 8
4
Exergie-deel van de warmte Goede adviezen voor betere bedrijfsprocessen
E = (1 −
To )× Q T
9
www.kwa.nl
17 september 2012 - 9
Vereenvoudigd voorbeeld exergie-analyse Goede adviezen voor betere bedrijfsprocessen
Twee technologieën:
-
Elektrische kachel, Warmtepomp, COP =4,
η energie = 100% η energie = 400%
Stel warmtevraag X = 16.000 MJ op 60°C (exergie-inhoud ≈ 2.200 MJ bij T0 = 15°C) :
-
Kachel
ηexergie
-
WP
ηexergie
www.kwa.nl
= (exergie uit/exergie in) = 2.200 / 16.000 = 14% = 2.200 / 4.000 = 55%
10
17 september 2012 10
5
Nog enkele voorbeelden Goede adviezen voor betere bedrijfsprocessen
Exergie-analyse
WKK + Stirling
HR ketel
Energie-analyse HR ketel
www.kwa.nl
17 september 2012 11
Nog enkele voorbeelden Goede adviezen voor betere bedrijfsprocessen
Exergie-analyse WKK + fuell cell
Energie-analyse
Warmtepomp
www.kwa.nl
17 september 2012 12
6
Aanpak pinchtechnologie Goede adviezen voor betere bedrijfsprocessen
Targeting: minimum noodzakelijk
energieverbruik Benchmark targets met bestaande warmtevraag Herontwerp warmtewisselaarsnetwerk
www.kwa.nl
13
17 september 2012 13
Fictief voorbeeld Goede adviezen voor betere bedrijfsprocessen
Bron: Best Practices VNCI, 2001 www.kwa.nl
14
17 september 2012 14
7
Inventarisatie Processtromen Goede adviezen voor betere bedrijfsprocessen
Onderscheid in koude en warme stromen Inventarisatie processtromen:
Q = m × C p × ∆T
→ mC p =
Q ∆T
‒ Q = energiebehoefte/vraag [kJ/s] of [kW]; ‒ ∆T = temperatuursverschil [°C]; ‒ m = massastroom [kg/s]; ‒ Cp = soortelijke warmte [kJ/kg/°C]; ‒ mCp of CP= warmtecapaciteitsdebiet [kW/°C]. www.kwa.nl
15
17 september 2012 15
Inventarisatie Processtromen (2) Goede adviezen voor betere bedrijfsprocessen
www.kwa.nl
16
17 september 2012 16
8
Temperatuur – Enthalpie diagram Goede adviezen voor betere bedrijfsprocessen
www.kwa.nl
17 september 2012 17
Fictief voorbeeld – geoptimaliseerd netwerk Goede adviezen voor betere bedrijfsprocessen
www.kwa.nl
18
17 september 2012 18
9
Praktische Aandachtspunten Goede adviezen voor betere bedrijfsprocessen
Gelijktijdigheid; Temperatuurniveaus; De grootte van vraag en –aanbod; Onderlinge koppeling Afstand Optimalisatie binnen proceslijn/unit-operation
www.kwa.nl
19
17 september 2012 19
Belangrijke restwarmtestromen Goede adviezen voor betere bedrijfsprocessen
Koeling:
Stoom:
Perslucht
Proces
– Condensorwarmte; – Compressorwarmte; – Rookgassen – Spuiwarmte – Condensaat – Compressorwarmte – Warme stromen uit proces eventueel actief gekoeld www.kwa.nl
20
17 september 2012 20
10
Sankey diagram Energieverbruik NL (bron: www.energie.nl) Goede adviezen voor betere bedrijfsprocessen
www.kwa.nl
17 september 2012 21
Energiegebruik NL 100% duurzaam? Goede adviezen voor betere bedrijfsprocessen
(Nog) niet ingevuld
31,3%
Aardwarmte
3,2%
Biomassa
5,4%
Biobrandstoffen
2,2%
80%
Biogas uit gewassen
3,8%
70%
Golfenergie
0,1%
60%
Biogas uit afvalstromen
4,9%
Blue Energy
0,6%
100% 90%
50%
Waterkracht 40%
Zonnecollectoren
0,1% 21,6%
30%
Getij-energie
20%
Zonnepanelen
13,5%
10%
Windturbines op land
11,4%
1,9%
0% 1
Bron: Technisch weekblad www.kwa.nl
22
17 september 2012 22
11
Goede adviezen Voor betere bedrijfsprocessen Goede adviezen voor betere bedrijfsprocessen
Vragen?
Dank voor uw aandacht. Bas Oldenhof Senior adviseur Energie
[email protected] 0334221341 www.kwa.nl
17 september 2012 23
12
