Routekaarten Energie Conversie & Warmtehuishouding

Routekaarten Energie Conversie & Warmtehuishouding P2 Energie Neutraal Papier

Auteur(s): Publicatiedatum: Aantal pagina’s:

T. Zafeiris, L. de Vries, M. Ligthart, J. Laurijssen 1 december 2012 28

KENNISCENTRUM PAPIER EN KARTON IJsselburcht 3, 6825 BS Arnhem - www.kcpk.nl

Routekaarten P2

Inhoud Inhoud .......................................................................................................................................................................................... 2 1.

Inleiding ............................................................................................................................................................................. 4

2.

Relevante trends ............................................................................................................................................................ 5 2.1.

Sociaal-maatschappelijke trends ................................................................................................................... 5

2.2.

Ecologische trends ............................................................................................................................................... 6

2.3.

Economische trends ............................................................................................................................................ 6

2.4.

Politiek/weten regelgeving ........................................................................................................................... 7

2.5.

Technologische trends ....................................................................................................................................... 8

3.

Visie ..................................................................................................................................................................................... 9

4.

Strategie ........................................................................................................................................................................... 10

5.

Warmtehuishouding ................................................................................................................................................... 11 5.1.

Thema’s binnen de roadmap ......................................................................................................................... 11

5.2.

Tijdsplanning ....................................................................................................................................................... 14

5.3.

Innovaties .............................................................................................................................................................. 15

5.4.

Businesscases ...................................................................................................................................................... 16

5.4.1.

Optimalisatie energie-efficientie droogprocessen...................................................................... 16

5.4.2.

Analyse van de warmte-integratie in het project WHITE ........................................................ 17

5.4.3.

Toepassingskader; hoge temperatuur warmtepompen ........................................................... 18

Pagina 2 van 28 Publicatiedatum 1-12-2012

Routekaarten P2 6.

Energieconversie ......................................................................................................................................................... 19 6.1.

Thema’s binnen de roadmap ......................................................................................................................... 19

6.2.

Tijdsplanning ....................................................................................................................................................... 21

6.3.

(Beoogde) innovaties........................................................................................................................................ 22

6.4.

Business cases ..................................................................................................................................................... 23

6.4.1.

Use of Geothermal energy for steam production ........................................................................ 24

7.

Bijdrage aan de doelstelling van de Energietransitie ................................................................................... 25

8.

Doelgroepen ................................................................................................................................................................... 26

9.

Communicatie................................................................................................................................................................ 27

10.

Literatuur ................................................................................................................................................................... 28

10.1.

Warmtehuishouding .................................................................................................................................... 28

10.2.

Energieconversie ........................................................................................................................................... 28

10.3.

Aanvullende studies en projecten .......................................................................................................... 28


Routekaarten P2

1.

Inleiding

De Koninklijke Vereniging van Nederlandse Papier- en kartonproducenten (Koninklijke VNP) lanceerde met ondersteuning van het toenmalige Ministerie van Economische Zaken haar programma Energietransitie Papierketen (ETPK). I. De ambities van de Energietransitie Papierketen zijn:  Halvering van het energiegebruik in de gehele productieketen per eenheid gereed product per 2020.  Versterken van de concurrentiekracht van de sector.  De sector een leidende rol geven binnen de Nederlandse industrie in de transitie naar duurzame productieketens. Voorwaarde voor een succesvolle ontwikkeling naar een meer duurzame papieren kartonindustrie is een ambitieus en effectief ontwikkelingsprogramma. Hiertoe is het ETPK verdeeld over vijf programmalijnen, die op hun beurt onderverdeeld zijn in thema’s. Het programma ‘Energie Neutraal Papier’ (P2) is een van de vijf programmalijnen. Voor P2 zijn er twee hoofdthema’s benoemd: WarmteHuishouding (WH) en EnergieConversie (EC). Voor elk van deze twee thema’s is een roadmap opgesteld. Deze beschrijven de beoogde ontwikkeling van een effectieve, efficiënte en flexibele warmtehuishouding en een betaalbare, beschikbare en duurzame energievoorziening in de Nederlandse papieren kartonindustrie. Coördinatie Het Transitiehuis zorgt voor de coördinatie van de hele Energietransitie Papierketen in de periode 2009 – 2012 en vanuit het Transitiehuis wordt ook het nieuwe businessplan voor de opvolgende periode opgesteld. Belangrijke input voor dit businessplan zijn de roadmaps die worden opgesteld in het Transitiehuis. De roadmaps zijn gebaseerd op de uitkomsten van alle projecten, bijeenkomsten e.d. die uitgevoerd zijn in het kader van de Energietransitie. Voor een aantal onderwerpen zijn er aanvullende haalbaarheidsstudies uitgevoerd om kennisgaten te kunnen vullen.


Routekaarten P2

2.

Relevante trends

Er zijn verscheidene trends zichtbaar die relevant zijn voor de energiehuishouding in de productiebedrijven. De trends zullen worden verdeeld in vijf verschillende categorieën: sociale, technologische, economische, ecologische en politieke (STEEP).

2.1.

Sociaal-maatschappelijke trends

We onderkennen de navolgende relevante sociaal-maatschappelijke trends met (in-)directe invloed op de energiehuishouding in de productiebedrijven. Maatschappij en consument hechten meer aan duurzaamheid Het bewustzijn groeit onder de bevolking dat fossiele grondstoffen en andere materialen schaarser worden en dat gebruik van fossiele grondstoffen ook verder een negatieve invloed heeft op het milieu door uitstoot van broeikasgassen en het daarmee gerelateerde broeikaseffect. Maatschappelijk Verantwoord Ondernemen (MVO)1 en certificering zoals Cradle-2-Cradle nemen toe aan belang voor bedrijven om aan te tonen dat zij hun best doen om hernieuwbare grondstoffen te winnen en hiermee consumenten voor zich te winnen. Ook de biobased economy en energiebesparing (CO2 uitstoot wordt veelal gerelateerd door de consument aan energiegebruik) zal in toenemende mate invloed hebben op de marktpositie van bedrijven. Deze aspecten zullen meer van invloed zijn in de toekomst bij investeringsbeslissingen en bij producten procesontwikkeling. Afname beschikbaarheid technologisch geschoold personeel Er is in toenemende mate een gebrek aan technologisch geschoold personeel, waardoor verscheidene functies in de fabrieken moeizaam kunnen worden ingevuld. Verder is er een trend zichtbaar dat de duur van relaties tussen werkgevers en werknemers korter wordt. Deze ontwikkelingen hebben invloed op de toekomstige invulling van training, opleiding en functiebeoordeling van personeel. Meer aandacht zal moeten worden besteed aan kennisborging. Deze kennis is nodig om te verzekeren dat voldoende kennis aanwezig is in het bedrijf met betrekking tot processen en operationele handelingen en waar deze toe dienen. Zonder deze kennis kan het bedrijf zich niet aanpassen aan nieuwe ontwikkelingen. Hieraan gerelateerd is de ontkoppeling van kennis en mensen; kennis moet onafhankelijk van mensen worden vastgelegd en ontsluitbaar zijn voor procesoptimalisatie, introductie van nieuwe grondstoffen en/of producten en her- of nieuwbouw. Tenslotte zullen verdergaande automatisering van productieprocessen en Onder duurzaamheidscriteria wordt in deze context verstaan: specifieke geen verbruiken, hernieuwbaarheid van grond- en hulpstoffen, diensten èn (bij-)producten, emissies naar de omgeving (milieuemissies naar oppervlaktewater, atmosfeer en bodem èn emissies in de vorm van bijproducten, inclusief ‘afvalstromen’). Ten aanzien van MVO wordt verondersteld dat voor alle grond- en hulpstoffen, diensten èn (bij-)producten een zekere sociaal te rechtvaardigen maatschappelijke belasting kan worden vastgesteld die bepalend kan zijn voor de mate waarin deze materiaalstromen en diensten bijdragen aan de goodwill die een bedrijf ervaart. 1


Routekaarten P2 outsourcing van niet-kern-activiteiten en/of niet-bedrijfsspecifiek-kennisintensieve activiteiten (zoals energieopwekking of opwaardering van bijproductstromen) een grotere rol gaan spelen.

2.2.

Ecologische trends

Toenemende toepassing van cascadering in resourcegebruik De toenemende vraag naar biomassa zal de nood om deze grondstof zo efficiënt mogelijk te gebruiken doen toenemen. Begrippen zoals bio-raffinage en cascadering zullen dan ook een sleutelrol hierin spelen. Het opzetten van samenwerkingsverbanden met nieuwe partners zal nodig zijn om zodoende grondstoffen, diensten en producten te kunnen uitwisselen. Bovendien zullen “suboptimale” grondstoffen aantrekkelijker worden, wat op zijn beurt weer vraagt om innovaties om deze grondstoffen effectief in te kunnen zetten. Hierbij speelt ook het verwaarden van de reststromen van het productieproces een rol, om de economische haalbaarheid verder te vergroten. Duurzaamheid gaat zwaarder wegen Om verschillende redenen (regelgeving, economisch, maatschappelijk) zal duurzaamheid een grotere rol gaan spelen in de industrie. Hernieuwbare energie- en energie-efficiëntietechnologieën worden hierdoor op hun beurt aantrekkelijker. Het productieproces zal zoveel mogelijk moeten berusten op het gebruik van hernieuwbare grondstoffen en hernieuwbare energiebronnen, en tegelijkertijd zo min mogelijk reststromen bevatten die een negatieve invloed kunnen hebben op het milieu. Dit zal in tegenstelling tot vroeger, een sleutelrol gaan spelen.

2.3.

Economische trends

Energiekosten Het Europese emissiehandelsysteem zal in zijn volgende fase het verdelen van emissierechten veranderen. Hierbij zal het zich meer gaan richten op een veilingsysteem waarbij de deelnemers verplicht zullen zijn hun emissierechten te kopen, in plaats van deze gratis toebedeeld te krijgen. De papieren kartonindustrie valt weliswaar binnen de groep die een risico op carbon leakage2 vormt, waardoor zij een deel van de emissierechten gratis krijgt, maar er zal toch in de loop der tijd steeds meer emissierechten moeten worden gekocht. Verder zullen de kosten voor de elektriciteitssector, die hun volledige quota aan emissierechten zullen moeten halen op de veiling, in ieder geval deels worden doorgerekend aan de eindgebruikers. Dit houdt dus in dat zowel de kosten voor gas als voor elektriciteit door het ETS zullen stijgen, dit in aanvulling op de reeds voorziene stijging van fossiele brandstofkosten door afnemende beschikbaarheid van makkelijk toegankelijke bronnen. Vergaande lange-termijn investeringen in energiebesparing en een verandering richting gebruik van duurzame energieopwekking zal nodig zijn om de stijging van energiekosten te compenseren.

Carbon leakage is een term die refereert naar het gevaar dat bedrijven wegens de hogere kosten opgelegd door het EU-ETS niet meer internationaal kunnen concurreren en daardoor hun productiefaciliteiten naar het buitenland verplaatsen. De term leakage duidt hierbij op het feit dat de CO2-uitstoot van productie in dergelijke landen vaak even hoog of zelfs hoger is dan in Europa. 2


Routekaarten P2 Ook moet door de veranderingen in de onderlinge verhouding van de elektriciteits- en gaskosten, het gebruik van WKKs moeten worden herzien. Optimale valorisatie van grondstoffen De steun voor het gebruik van biomassa als brandstof zet druk op de beschikbaarheid van deze grondstof voor de papieren kartonindustrie. Om ondanks stijgende prijzen voor hout en oudpapier toch winstgevend te blijven, moet de valorisatie van het gebruik van deze grondstoffen geoptimaliseerd worden. Verliezen van vezels moeten worden geïdentificeerd en of worden verholpen of gebruikt worden als grondstof, product of energiebron, om zodoende maximale waarde te verkrijgen. Hierbij zijn partners nodig om de papieren kartonindustrie meer flexibiliteit te geven in de mogelijke opties die zij hebben om deze stromen in te zetten, alsmede om waar nodig schaalvergrotingen te kunnen bewerkstelligen. Hiervoor zullen de fabrieken meer bewust moeten worden van de mogelijkheden die er in hun eigen directe omgeving, of in ieder geval regionaal, zijn. Dit houdt ook in dat de productie van papier en karton flexibeler moet worden met betrekking tot de karakteristieken van de producten en volumes.

2.4.

Politiek/weten regelgeving

Internationaal Op internationaal niveau neemt de druk op het bedrijfsleven toe om te verduurzamen. Deze druk kan van directe aard zijn, zoals door de verplichtingen voor de fabrieken door het EU-ETS of het MEE convenant, of van indirecte aard, zoals de toenemende elektriciteitsprijzen door het EU-ETS of de druk op biomassaprijzen, doordat overheden proberen de doelstellingen van de Europese hernieuwbare energierichtlijn te halen door bijstook van biomassa te bevorderen. Nationaal Op gebied van nationaal beleid ontstaan er kansen voor warmteprojecten. De aandacht voor duurzame warmte neemt toe, waardoor de haast eenzijdige steun voor duurzame elektriciteit, om duurzame energie en broeikasgas-emissie doelstellingen te halen, afneemt. Ook “green deals” en lokale en regionale initiatieven die energienetwerken steunen bieden kansen op dit gebied. Het innovatiebeleid in Nederland lijkt vooralsnog met name te worden geleid door het Topsectorenbeleid. Dit beleid heeft negen sectoren gedefinieerd, die elk hun eigen roadmap heeft mogen presenteren aan de overheid en welke bepalend zullen zijn voor de type projecten waarvoor overheidssteun zal worden gegeven. Aangezien de papieren kartonindustrie niet zelf een van deze zogeheten topsectoren is, is het van belang om het contact met deze topsectoren te onderhouden, om zodoende de belangen van de papieren kartonindustrie vast te kunnen leggen bij toekomstige updates van de roadmaps. Voorbeelden van dergelijke belangrijke onderwerpen zijn industriële procesefficiëntie, de biobased economy en circulaire waardeketens. De biobased economy staat reeds hoog op de agenda via het Topsectorenbeleid. Hier ligt ook de kans voor de papieren kartonindustrie om zich te profileren als innovatieve biobased sector en interessante partner voor bedrijven en kennisinstellingen die onderzoek doen op dit gebied en industriële partners zoeken.


Routekaarten P2

2.5.

Technologische trends

Warmtehuishouding Er vindt een gestage opmars plaats op het gebied van procesintensificatie, processynthese en procesintegratie in de procesindustrie. Er is een toenemende hoeveelheid aan technologische opties zoals warmtewisselaars, warmtepomptechnologie en scheidingstechnologieën beschikbaar die mogelijkheden geeft voor verdergaande warmte-integratie en cross-sectorale synergie en kruisbestuiving. Verder ontwikkelen intelligente besturingsoplossingen zich steeds verder. Deze besturingsoplossingen bieden de nodige tools om meer grondstof- en productflexibiliteit in fabrieken te bereiken. Door alle innovaties wordt een herontwerp van het productieproces langzaam aantrekkelijker dan het incrementeel invoeren van verbeteringen. De beschikbaarheid van ervaren competent personeel neemt echter af. Om gebruik te kunnen maken van alle technologische ontwikkelingen is daarom opleiding en borging van competent personeel van belang. Energieconversie De hoeveelheid beschikbare biogas in de procesindustrie neemt toe. Echter, er ontbreekt nog aan infrastructuur om deze biogas effectief te gebruiken. Verder is tevens van groot belang de geleidelijke versnelling in internationale ontwikkeling van technologie op gebied van ultra-diepe geothermie (100-250 oC). Deze ontwikkelingen zijn strategisch gezien zeer relevant vanwege hun mogelijke impact op de kostenstructuur. De druk op de elektriciteitssector voor het verduurzamen van zijn elektriciteitsproductie leidt tot het grootschalig inzetten van hernieuwbare energiebronnen. Vanwege het intermitterende karakter van deze energiebronnen zal er een oplossing moeten komen voor de momenten waarop er een overschot is aan elektriciteit, en voor de momenten waarop er een tekort is aan elektriciteitsproductie. Het belang van flexibele elektriciteitsvraag wordt hierdoor belangrijker, waardoor samenwerking met grote industriële spelers, om waar mogelijk de elektriciteitsvraag te kunnen aanpassen op momenten waar nodig, groter wordt. Afgezien van dergelijke “smart grid” concepten zou ook het totale uitgangspunt van de elektriciteitsvoorziening kunnen worden herzien; in plaats van centrale elektriciteitsproductie, meer decentrale lokale opwekking.


Routekaarten P2

3.

Visie

Om deze roadmap te ontwikkelen is het van essentieel belang om een duidelijk beeld te hebben van de doelstellingen die de industrie moet bereiken in de toekomst. De bepalende factor voor deze doelstellingen zijn de behoeftes van de industrie en van de markt, gezien vanuit het perspectief van de toekomstige situatie. De toekomstige behoeftes van de industrie zijn voornamelijk gerelateerd aan het veiligstellen van energievoorziening en verminderen van de milieu-impact. De voornaamste behoeftes zijn daarom ervoor te zorgen zo onafhankelijk mogelijk te zijn van fossiele brandstoffen en het verlagen van de broeikasgasemissies. Gelet op het voorgaande zijn de volgende visies geformuleerd voor de twee hoofdthema’s van P2: De warmtehuishouding moet effectief, efficiënt en flexibel elektriciteit, gas, warmte, water en bijproductstromen zijn worden uitgewisseld  Warmtegebruik is kostenpost van toenemend belang en bepalend voor energievoorziening De tussenliggende stappen die genomen moeten worden in de  Structurele verbetering in de processen noodzakelijk roadmap zijn hieronder weergegeven.  Verbeteren EBITA op basis van ‘kleine verbeterprojecten’ nodig voor bekostiging grotere investeringen  Verdergaande integratie ontwerp warmtehuishouding in proces De energie voor de mills moet beschikbaar, betaalbaar en duurzaam zijn  Warmtevraag in processen vooralsnog bepalend voor energiestrategie  Sector moet o.a. concurrerend kunnen zijn op gebied van energiekosten  Netto eco-footprint (CO2 emissie) minimaliseren  Multi-product mills leveren meer dan alleen papier  Mill en zijn energievoorziening onderdeel van omgeving (al-dan-niet in ‘industriële symbiose’) waarmee

Mult-Feed & -Product

Energie coalitie en integratie Warmtehuishouding Awareness Warmte terugwinning


Duurzame energie

Efficiënt Flexibel Duurzaam

Routekaarten P2

4.

Strategie

Om de visie voor de warmtehuishouding en de energievoorziening haalbaar te maken, moet de Nederlandse papieren kartonindustrie zoveel mogelijk gebruik maken van bestaande infrastructuur en netwerken en optimaal verbinden met andere industrieën. Aan de andere kant is intersectorale samenwerking en industriële symbiose nog een “out of the box” concept en daardoor een zeer ambitieuze uitdaging. Het integreren van fundamenteel onderzoek, technologie- en productontwikkeling, procesintegratie en –optimalisatie is essentieel. Onderzoek naar het potentieel van de verschillende technologische opties moet worden gedaan om een analyse te kunnen maken van de huidige belemmeringen op gebied van weten regelgeving, mogelijke technologische configuraties en mogelijke business cases. Om de kwaliteit van het onderzoek te versterken is het nodig om de kennisnetwerken verder te versterken door nieuwe partners te vinden. Met name de connectie met gespecialiseerde kennispartners is nodig. Hierbij moet gebruik worden gemaakt van de relevante netwerken (MEE sectoren, ISPT, St. Warmtenetwerk, Cogen, VEMW). Creatief innovatieproces moet verder worden gestimuleerd door structurele opties (ondersteund met behulp van instituten en leveranciers). Verder is er een belangrijke rol weggelegd voor het stimuleren van demonstratie en pilots via subsidieprojecten (regionaal, NL, EU) door grote financiers en potentiële business owners. Met betrekking tot de energievoorziening zullen sleutelonderwerpen “Smart grid oplossingen”, “Conversie en opslag technologieën tussen warmte en elektriciteit” en “Ultra-diepe geothermie” zijn. Dit zijn de gebieden waar significante ontwikkelingen worden verwacht die relevant zullen zijn voor de papieren kartonindustrie. Als papieren kartonindustrie ligt onze kracht en kennis in het papier maken. De warmtehuishouding is belangrijk, maar voor de ontwikkeling en innovatie van warmtetechnologieën is het vooral van belang dat we aansluiten in een groter collectief van industriele warmtegebruikers en onze ideeën en inzichten delen, benutten en opdoen in samenwerking met derden. -

Zoveel mogelijk gebruik maken van bestaande infrastructuur en netwerken en optimaal verbinden met andere industrieën Integratie van fundamenteel onderzoek, technologie- en productontwikkeling, procesintegratie en -optimalisatie Implementatie op vier niveaus; directie, productie, technologen en industriële R&D Slechts 3 programma’s, ieder met een heldere focus en groot industrieel belang, gericht op de twee grootste productiekostenposten en de toegevoegde waarde van de producten


Routekaarten P2

5.

Warmtehuishouding

5.1.

Thema’s binnen de roadmap

Wanneer je hebt over de warmtehuishouding en over de vermindering van het energiegebruik hierin komt de trias energetica naar voren. Dit is een drie stappen methodiek waarmee uiteindelijk alle duurzame energie zo effectief mogelijk toegepast wordt.

Preventie

Hergebruik Duurzaam opwekken

De opbouw is als volgt: • De eerste stap op weg is het gebruik van energie te voorkomen of te verminderen. • De tweede stap is om de gebruikte energie optimaal in te zetten wanneer verdere reductie in het energieverbruik niet meer mogelijk is. Dit kan via direct hergebruik maar het kan ook levering in een keten zijn. • Als laatste stap, wanneer verdere besparing niet meer mogelijk is, moet dan de energie duurzaam opgewekt worden.

Warmte zal in met name onze droogprocessen altijd aan de orde blijven. Door invloeden van buitenaf is de warmtelevering nog altijd een stijgende kostenpost. Hier hebben wij als industrie geen invloed op of een BV NL indirecte invloed via de politieke lobby. Waar wij als industrie wel aan kunnen werken is het verminderen van onze warmtevraag. Hiervoor is een structurele verbetering in de processen noodzakelijk met name op beperken van de warmtebehoefte (m.n. verdampingslast droogprocessen), zodat we effectief met onze warmte kunnen omgaan en alleen daar ‘verse’ warmte gebruiken waar geen restwarmte mogelijk is. Dit kan alleen als we een goed inzicht hebben in het proces, zodat we daadwerkelijk in staat zijn om de warmte zo efficiënt mogelijk kunnen inzetten. Of we benutten de restwarmte in een groter geheel voor levering aan derden als warmteleverancier in een warmtenetwerk.

Omgeving Papierfabriek

invloedscirkel

Efficiënter drogen gaat ons veel opleveren maar vergt ook grote inspanningen. Door eerder in te zetten op het verminderen van de overige gebruikers kunnen we grote stappen maken zonder dat we daadwerkelijk innovaties nodig hebben en toch voor 2020 een goed resultaat boeken. Hierbij is het wel van belang om te beseffen dat we op lange termijn deze innovaties nodig hebben, zodat we alvast de benodigde research & development kunnen starten. Met het afronden van de haalbaarheidsstudies is er een goed beeld verkregen van de opties voor het terugdringen van de warmtevraag (ref). Zonder meer is het belangrijk te beseffen waar we effectief op in kunnen zetten als industrie om onze warmtevraag te verminderen.


Routekaarten P2 Belangrijk is hierbij om tot de volgende oefening te komen:  

Op welke procesonderdelen valt de meeste winst te behalen? Welke verbeteropties hebben het hoogste rendement met de minste inspanning?

per gebruikt deelproces TraditioneelWarmtegebruik wordt de meeste warmte in onze droogprocessen. Van het totale aandeel warmte gaat er zo’n 76% naar de gezamelijke drogers. Inspanningen hier leveren het meeste op. 6%

3%

4%

Stofvoorbereiding

10%

Zeef en perspartij Droogpartij

Overige bewerkingen Utiliteiten

76%

Warmtegebruik Nederlandse papieren kartonindustrie: aandeel naar verbruiker

We moeten inzetten van het verlagen van de verdampingslast door het verminderen en voorkomen van drogen. De ontwikkeling hiervoor zal grotendeels in samenwerking met de roadmap voor P5 plaatsvinden.   

Beperken gebonden water na stofoploop (1 – 5 %) Optimaliseren zeef- en perspartij (1 – 5 %) Beperken door drogen en waterdosering veredeling / nabewerking (2 – 10 %)

Als de energie uit de droogkap maximaal benut kan worden, kan dit gebruikt worden om de andere processen aan te drijven en daarmee 25% te besparen op onze totale warmtevraag. Dit kan door innovatief gebruik te maken van de nu beschikbare technologie en kennis. Een kanttekening hierbij is dat door het verminderen van de energie in de drogers ook de energie uit restwarmteterugwinning vermindert. Dit kan een onverwacht ontsparend effect hebben op andere procesonderdelen die nu restwarmte gedreven zijn (sub optimalisatie). Daarom moeten we blijven werken aan het optimaliseren van de restwarmteterugwinning en ons inzicht vergroten in de koppeling van restwarmte over de gehele fabriek.     

Optimaliseren kapontwerp, pocketventilatie en dauwpuntregeling (2 – 10 %) Optimaliseren benutting warmte-integratie (2 – 10 %) Beperken warmteverliezen en luchtinlek (2 – 10 %) o Optimalisatie warmte-integratie Best & next practices warmte-integratie (2 – 10 %) Ontwikkeling en toepassing nieuwe technologie (5 – 25 %)

Het duurzaam aspect van de methodiek valt binnen de roadmap energieconversie. Pagina 12 van 28 Publicatiedatum 1-12-2012

Routekaarten P2 Dit geeft het volgende beeld in een processchema met toepassing van: Warmteterugwinning en dampafscheiding.

-

Restwarmte-opwaardering.

-

Procesoptimalisatie door continu te verbeteren en via modelondersteuning.

Warmte- en waterterugwinning

Restwarmte opwaarderen

kete n

Produ ct

Target

XI YANKEE DRYER - With transfer equations

Y.2

Infiltration air Wet Side V= 20,00 m3/s; po=101,33 kPa θ θdew mdry air mvapour H 30 20,00 0,34 0,005 0,023 oC oC kg/s kg/s MW

WET SIDE θ 173,7 θdew 82,60 PWE(WS)= 0,64 of PWE(total) Steamsupply=44% of evaporation heat

DRY SIDE θ #### θdew 80,9 PWE(WS)= 0,32 of PWE(total) Steamsupply=44% of evaporation heat

Exhaust air Wet Side V= 8,28 m3/s; po=101,33 kPa θ θdew mdry air mvapour H Y.3 174 82,59 3,16 2,14 6,57 oC oC kg/s kg/s MW

Performance

-

Y.7

Hot air into Wet Side V= 10,02 m3/s; po=104,00 kPa θ θdew mdry air mvapour H Y.1 348 79,90 3,20 1,750 6,600 oC oC kg/s kg/s MW

Y.5

Exfiltration Air Wet Side V= 1,00 m3/s; po=101,33 kPa θ θdew mdry air mvapour H Y.4 174 82,60 0,38 0,256 0,786 oC oC kg/s kg/s MW

Product in Temp. product 50 oC Line speed 1300 [m/min] Dry matter content 44% % Wet product in 5,8943 t/h

Controle verbetering “Reduce the variance, shift the mean”


Y.6

Y.8

steam condensate p= 8,0 5,8 bar θ= 170 157 oC h= 2768 664 kJ/kg Steamconsumption 0,56 t/h Specific steam use 0,59 ton steam/ton water

Infiltration air Dry Side V= 0,30 m3/s; po= 101,33 kPa θ θdew mdry air mvapour H 30 20,00 0,34 0,005 0,023 oC oC kg/s kg/s MW Exhaust air Dry Side V= 9,10 m3/s; po= 101,33 kPa θ θdew mdry air mvapour H 249 80,88 3,19 1,87 6,32 oC oC kg/s kg/s MW

Hot air into Dry Side V= 10,02 m3/s; po= 104,00 kPa θ θdew mdry air mvapour H 348 79,90 3,20 1,75 6,60 oC oC kg/s kg/s MW Exfiltration air Dry Side V= 1,00 m3/s; po= 101,33 kPa θ θdew mdry air mvapour H 249 80,89 0,35 0,204 0,690 oC oC kg/s kg/s MW

Product out Grammage (incl 7% moisture 19,00ISO) [g/m2] Line width 1,75 [m] Crepe 10% [%] dry matter content 93% % Dry product out 4,25 t/h

Model ondersteunde optimalisatie

Routekaarten P2

5.2.

Tijdsplanning

Willen we stappen kunnen maken voor 2020 (over 7 jaar) dan moeten we nu aan de slag. Wat vermeden moet worden is het wachten op nieuwe technologie. We kunnen nu inzetten op het screenen van onze processen met in het achterhoofd de nieuwe ontwikkelingen. Een stuk voorbereiding maken in het proces om het onder controle te krijgen. En wanneer nieuwe technologie beschikbaar is, deze inpassen in de processen. Nu is wel de tijd om vooruit te denken en in te zetten op een aantal lange termijn onderzoekstrajecten welke veelal minstens 10 jaar nodig om tot volle rijping te komen. (ref CEPI)


Routekaarten P2

5.3.

Innovaties

Voor veel technische innovaties binnen de warmtehuishouding zal eerst gekeken worden naar het eigen proces. Met namen het vermijden van de verdampingslast zal een aantal grote innovaties vergen. Hierin is er overlap met P5. Voor de efficiëntere benutting van restwarmte en mogelijk het opwaarderen van de restwarmte zal samenwerking gezocht moeten worden met de technologieleveranciers. Hierin ligt voor de industrie een rol om onze wensen op de agenda te zetten en een kans om als eerste nieuwe technologieën in te zetten via demonstratieprojecten. Daarnaast moeten we ook betrokken blijven bij het creëren van de mogelijkheden voor restwarmteuitwisseling. Technologische innovaties  Terugbrengen verdampingslast: o Door optimalisatie van grondstof(bereiding) in samenwerking met P4. o Door middel van alternatieve bladvorming (schuim en ultrasoon opdikken) in samenwerking met P5.  Minder water opbrengen bij nabewerking en of ultrasoon verlijmen in samenwerking met P5.  Warmteterugwinsystemen op droogkappen die netto stoom opleveren ten behoeve van het droogproces door toepassing van warmtepompen damprecoverytechnologie  Strategieën voor effectieve warmte-integratie in combinatie met een efficiënte en flexibele opwekking. Sociaal  Binnen de fabriek blijft het vooral van belang om bewust te zijn en gezamenlijk te werken aan het reduceren van de warmtevraag en het optimaliseren van de restwarmteterugwinning. Hierin vindt men ook een stuk operational excellence terug: optimale bedrijfsvoering en procesbesturing ten behoeve van dienen bedrijfsdoelen en continue verbetering.  Buiten de eigen locatie gaat het vooral om partnering voor de restwarmte-uitkoppeling. Acceptatie van alternatieven voor eigenaarschap, verdienmodellen en risicodekking met betrekking tot lokale energievoorziening in de procesindustrie plus noodzakelijke voorwaarden voor beleidsmatige ondersteuning Business innovaties  Het vormen van Warmtenetwerkcoalities zal vooral een impact hebben op de manier waarop we als industrie betrokken zijn bij de omgeving. Hierin ligt meer een keteneffect doordat andere partijen middels restwarmte-inzet besparen


Routekaarten P2

5.4.

Businesscases

5.4.1. Optimalisatie energie-efficientie droogprocessen Door de luchthuishouding en warmteterugwinning beter te bedrijven en in te richten is nog een slag te maken het verminderen van onze warmtevraag. Om dit te ondersteunen is een tool ontwikkeld: het SED (Simulation Energy efficiency Drying processes). Hiermee kunnen technologen een procesmodel opstellen van de lucht- en stoomsystemen in de droogprocessen van hun fabriek. Met een dergelijke balans wordt inzicht verkregen in de het energiegebruik rond de droogkap. Hierdoor kan gericht gewerkt worden aan optimalisatie van het bestaande proces; zowel door laagdrempelige ingrepen zoals wijzigen van setpoints of inspectie- en schoonmaakfrequenties, alsook door gerichte investeringen in een efficiëntere kap, meet- en regelsystemen, leidingwerk en/of warmtewisselaars. Het SED bestaat uit een aantal standaardmodulen die te combineren is tot een procesmodel van elk gewenst droogproces. Het opbouwen van een procesmodel wordt hiermee aanzienlijk vereenvoudigd. Ook levert het bijbehorende instructiemateriaal en een gestandaardiseerd draaiboek voor het gebruik, de technologische staf veel tijdwinst en inzicht bij analyse van het proces en verbeteropties. Berekeningen van het energiegebruik zijn gebaseerd op de invoer van actuele procesgegevens zoals temperaturen, (lucht)stromen en het dauwpunt. Een goed opgebouwd en gevalideerd procesmodel is in principe te gebruiken voor monitoring van nietmeetbare procescondities. Een SED procesmodel kan dus als soft-sensor worden toegepast voor off-line monitoring van condities die de energie-efficiënte van het droogproces bepalen. Denk daarbij aan lekluchtstromen en warmteoverdrachtscoëfficiënten (vervuiling). Toepassing in een advisory control loop op niveau van de staf voor bijsturen van instellingen of onderhoud komt dan al snel dichtbij. Zodra het SED pakket zich heeft bewezen in toepassing voor analyse, kan de toepassing in monitoring en control worden uitgewerkt. Uitrol    

In samenwerking met P1 clusters 6a en 6b op het gebied van drogen Best & next practice studie dauwpuntbeheersing SED for engineering: 2 SED implementatie pilots + SED gebruikersgroep Verkennende studie SED 4 soft sensoring (energy & maintenance: IPC3)


Routekaarten P2 5.4.2. Analyse van de warmte-integratie in het project WHITE Een groot deel van de in de papieren kartonindustrie ingezette warmte wordt uit de processen afgevoerd naar de atmosfeer. Dit is in orde-grootte 15 PJ aan hoogwaardige restwarmte. Daarnaast wordt nog eens 2 PJ via koel- en afvalwater afgevoerd. Al deze restwarmtestromen zouden kunnen worden benut voor het eigen warmtegebruik. Welk deel daarvan kan worden teruggewonnen voor hergebruik in het proces? Wat kan met aantrekkelijke investeringen in nu beschikbare technologie of technologie die op korte termijn beschikbaar zou kunnen komen? Welke ontwerpstrategie daarbij te hanteren? Welke alternatieven zijn er en wat voor overwegingen spelen daarbij een rol? Nadere studie aan de hand van praktijkcases is daartoe gewenst. Gezien de actuele behoefte bij verschillende bedrijven is dat bovendien opportuun. restwarmte totale warmtevraag

160 140

warmtepompen

temperatuur [°C]

120 100

pinch

80 60 40

warmteintegratie

20 0 0,0

1,0

2,0 3,0 4,0 5,0 enthalpie of warmte [GJ/tonpapier]

6,0

Bron Warmtepompworkshop maart 2012 - ECN Anton Wemmers

Hierom starten we met een aantal kennispartners en bedrijven het project WHITE. Met dit project onderstrepen we de noodzaak om zoveel mogelijk gebruik te maken van de in emissiestromen aanwezige warmte voor toepassing in de eigen processen. Deze is vooral in waterdamp en waterstromen aanwezig: een verborgen ‘waterkrachtbron’ in de sector: witte energie. Het gaat om inzicht in de beschikbare mogelijkheden tot warmte-integratie door optimaal intern gebruik van restwarmte en in de daarbij relevante belemmeringen. We werken daarvoor in WHITE aan een handreiking / screening tool voor analyse van het (eigen) proces en inventarisatie en beoordeling van de opties om de warmte-integratie te Pinch verbeteren. Dit geeft inzicht in: Warmtegebruikers en warmtebronnen. Methodieken voor warmte-integratie in het proces. Technologieën (apparatuur en randvoorwaarden) om restwarmte terug te winnen. Scenario’s voor warmte-integratie.


Routekaarten P2 5.4.3. Toepassingskader; hoge temperatuur warmtepompen Als voorbeeld hier het gebruik van een warmtepompcombinatie van benutten en vermijden met de technieken van vandaag en morgen. Door de toepassing van damprecompressie, zoals met thermocompressoren maar ook de hybride warmtepomp, ontwikkeld in Hyacint. Van het totaal primair energiegebruik van de papieren kartonindustrie gaat er een groot deel naar warmte. Van deze warmtevraag gaat verreweg het grootste aandeel naar het drogen van het product. De temperaturen waarop de warmte gevraagd wordt verschillen per producttype, maar liggen veelal zo tussen de 140 - 180 °C voor. De drogers benutten deze warmte veelal al optimaal door cascadering of door inzet van thermocompressors. Binnen de industrie wordt al veel aan warmte-integratie gedaan op de uitlaatlucht van de drogers, maar er blijft nog altijd een groot deel onbenut. Dit wordt niet gebruikt omdat er geen warmtevraag is op een lage temperatuur of vanwege praktische bezwaren. Hetzelfde geldt ook voor de restwarmte in het condensaat, waarin nog voldoende energie aanwezig is, maar er niet directe toepassingen zijn in het proces.

PJ

31,3

7,2

24,1

60 - 40

5,8

Drogers

°C

PJ

100120

3,4

Totale energie consumptie

Verbruikt door:

°C

Warmte nodig

PJ

T-warmte verbruikers

Restwarmte beschikbaar

PJ

Geleverd door

T-restwarmte beschikbaar

PJ

Totaal electriciteits gebruik

totale warmte

De overgebleven warmtevraag gaat hoofdzakelijk naar de stofvoorbereiding, de perspartij en utiliteiten. Het temperatuurniveau van deze warmtevraag ligt zo rond de 100 – 120 °C. Gezien de grootte in warmtevraag en het temperatuurniveau zou dit een goede mogelijkheid zijn voor de toepassing van een warmtepomp die gebruikt maakt van de restwarmte uit de drogers.

Stofvoorbereiding, voorzieningen

Bron: Restwarmteonderzoek in de papieren kartonindustrie (2007) XII

HEATPUMP Compression Heat Pump V= θ

XII.1

80 o

C

3 49,93 m /s; po=101,33 kPa θdew mdry air mvapour H 49,96 43,70 3,78 13,54 o kg/s kg/s MW C

V= θ XII.2 ∆H=

condensate from vapour exhaust 2,025 m3/h

XII.2

V= θ 24 o

C

3,15

C

MJ/s

COP 4,21 ∆H=

XII.4

47 o


Electricity0,980 MW 4,13

MJ/s


V= θ 100 o

Restwarmte integratie bepalen met het SED


C


Routekaarten P2

6.

Energieconversie

6.1.

Thema’s binnen de roadmap

Versterken opwekkingsstrategie Het optimaal opwekken van elektriciteit houdt in dat de afstemming van productie en WKK zal moeten worden geoptimaliseerd.3 De WKK-dimensionering moet hierbij rekening houden met de productie en de warmtehuishouding. Verder zal moeten worden onderzocht wat voor mogelijkheden er zijn om voordelige contracten af te sluiten met elektriciteitsleveranciers door flexibele vraag aan te bieden (smart grids). Verder is het optimaal benutten van lokale energienetwerken een belangrijk thema. Verduurzamen energiebronnen Om minder afhankelijk te worden van de gasprijzen zal substitutie van aardgas door biogas moeten worden onderzocht. Een andere optie is het onderzoeken naar de mogelijke inzet van geothermie voor stoomproductie. Energieverwaarding bijproductstromen Reststromen kunnen worden gevaloriseerd door gebruik als input van nieuwe producten of door gebruik voor energieconversie. De afweging tussen deze valorisatieopties moet worden geanalyseerd.

Optimale afstemming van productie en dimensionering voor wkk thema’s heeft voorlopig wel lagere prioriteit vanwege de laatste ontwikkelingen met betrekking tot de toename van de aardgasprijs en de strengere eisen met betrekking tot emissies. Deze ontwikkelingen hebben ertoe geleid dat de papieren kartonindustrie alternatieve oplossingen probeert te vinden. 3


Routekaarten P2 De implementatie van de thema’s leid tot het volgende plaatje. Met hierin de thema’s: - Het versterken van de opwekkingsstrategie - Het verduurzamen energiebronnen - De energetische valorisatie van bijproductstromen

Geothermie Pagina 20 van 28 Publicatiedatum 1-12-2012

Routekaarten P2

6.2.

Tijdsplanning

De volgende tijdsplanning wordt voorzien voor de verschillende thema’s: Optimaliseren inzet Warmte-Kracht-Koppeling met warmtevraag Verkenning scenario’s en strategie: studie 2012-2015 Efficiëntere technologie in combinatie met procesintegratie (WKK-PM koppeling): studie & implementatie 2012-2020 Combi geothermie: studie & implementatie 2012-2020 Inzet duurzame energiebronnen Biogas (vergisting) : coalitie & implementatie 2012-2020 Geothermie (ultra-diep – EGS technologie) : TtB implementatie 2012-2030 Bijproductconversie (pyrolyse en vergisting) Restwarmtebenutting Uitkoppelen ten bate van externe afnemers (netten) Buffer ten bate van smart grids Lokale energienetwerken Gas, warmte, elektriciteit en water Business modellen en strategieën

Het schema hierboven geeft grafisch het tijdsverloop weer van de thema’s.


Routekaarten P2

6.3.

(Beoogde) innovaties

De beschreven thema’s zijn ofwel relatief nieuwe technologieën of het concept dat wordt geïntroduceerd is innovatief. De innovaties binnen de thema’s zullen naast het bijdragen aan de doelstellingen ook veel toegevoegde waarde geven aan de producten. De innovaties kunnen worden onderverdeeld in de categorieën Technologisch, Sociaal en Business. Technologische innovaties • Configuraties voor flexibele en efficiënte opwekking (in combinatie met effectieve warmteintegratie) • Configuraties voor effectieve benutting biogasproductie met minimale meerkosten voor reiniging • Configuraties voor effectieve, efficiënte en flexibele conversie geothermie naar warmte voor gebruik in PKI Succesvolle implementatie van deze innovaties zullen de flexibiliteit van de fabrieken met betrekking tot hun energievragen vergroten. Verder kan de warmteproductie worden geoptimaliseerd en kan de algemene effectiviteit worden vergroot. Sociale innovaties • Vormen van nieuwe netwerken door zoeken van partners in de vorm van bedrijven en hun shareholders en stakeholders in de directe omgeving. Acceptatie van alternatieven voor eigenaarschap, verdienmodellen en risicodekking met betrekking tot lokale energievoorziening in de procesindustrie plus noodzakelijke voorwaarden voor beleidsmatige ondersteuning Business innovaties  Het ontwikkelen van nieuw typen business modellen waarin de passende en flexibele productie van warmte ten behoeve onze industrie centraal staat. 

Het ontwikkelen van innovatieve en nieuwe business modellen voor de productie van biogas en levering van biogas op grote schaal als een duurzame vervanging voor aardgas. Resulterend in een aanzienlijke reductie van de CO2-footprint van de sector.



Het ontwikkelen van plannen voor optimale inzet van zijstromen die passend zijn in de transitie naar een biobased economy maar daarnaast ook rekening houdend met hun bijdrage in de huidige duurzame energieopwekking. Bijvoorbeeld door papierslib te valoriseren als bouwsteen voor duurzame chemie, zal er direct een ontsparing plaatsvinden in het huidige duurzame aandeel van de energievoorziening, omdat er geen biogas van het slib wordt gemaakt.


Routekaarten P2

6.4.

Business cases

Vervanging van aardgas van biogas voor de papieren kartonindustrie De doelstellingen van deze studie zijn hoofdzakelijk het verkennen van aantrekkelijke business cases voor de vervanging van de aardgasvraag met biogas voor de papieren kartonindustrie. De inzet van externe producenten biogas, de lokaal geproduceerde biogas en de combinatie van deze routes worden in behandeling genomen. De technologie is bewezen en algemeen aanvaard, daarom zal alleen de weten regelgeving, de operationele- en systeemaspecten overwegen worden. De STEEP methode wordt gebruikt voor het toewijzen van deze aspecten. De technische kenmerken van de benodigde technologieën zijn al beschikbaar. Dus zouden alleen de technische aspecten in verband met aansluiting, biogasnetwerken en de uitvoering aan de papieren kartonindustrieën onderzocht moeten worden. Secundaire doelstelling die zou kunnen voortvloeien uit de uitkomst van deze studie is: - te leveren om de kennis die nodig is voor de uitvoering van de technologie - het versterken van netwerken tussen belanghebbenden. De tussenliggende stappen die nodig zijn om deze doelstellingen te slagen zijn: - verbetering van de communicatie in de belangrijke regio’s voor het katalyseren van de oplossing van de bovenstaande problemen - bevordering van green deals dat kunnen versnellen en optimaliseren deze activiteiten - bepalen en bevordering van potentiële haalbaar business cases (vereisten / Kritische Succes Factoren / belangrijkste hinderpalen te overwinnen/ risico's). Wat zijn de volgende stappen? De verwachte resultaten zijn workshops en andere activiteiten ter bevordering van communicatie. Daarna kan een coalitie tussen belanghebbenden met gemeenschappelijke belangen met papieren kartonindustrieën worden gecreëerd. Dit dicht de kloof tussen onze leden en externe partijen. Partijen kunnen de benodigde kennis en hulpmiddelen verstrekken. Dit kan uiteindelijk leiden tot oprichting van langdurige relaties door de koppeling tussen grootschalige 24/7 biogasproducenten en 24/7 industriële verbruikers van gas; zoals de papieren kartonindustrie. De volgende stap is om te werken aan de uitvoering van de onderzochte business cases. Deze werkzaamheden kunnen ook worden gebruikt om het begrip "energienetwerken" in meer gebieden zoals warmte, restwarmte, elektriciteit, water, afvalwater en reststromen te bevorderen. Het bestaande netwerk kan verder worden uitgebreid met ervaren partners in voornoemde onderwerpen. De opgedane kennis en de oprichting van netwerken met externe stakeholders kunnen worden gebruiken voor: - verkennen van nieuwe kansen en - geleidelijk uitbreiden naar nieuwe gebieden en activiteiten en meer deelnemers. Pagina 23 van 28 Publicatiedatum 1-12-2012

Bronafbeelding: groene-energieinfo.nl

Routekaarten P2

6.4.1.

Use of Geothermal energy for steam production

Het belangrijkste voordeel van de technologie is de relatief lage en stabiele variabele kosten. Dit voordeel vergroot de aantrekkelijkheid van deze optie; dankzij de grote onzekerheid en bedreigingen die fluctuaties in aardgasprijzen oorzaken te PKI. Bovendien is geothermie een duurzame energiebron en de CO2 emissie nagenoeg verwaarloosbaar. Het duurzame profiel van de sector wordt versterkt, en met hulp de verwachte kosten van het ETSsysteem te reduceren. Anderzijds is de initiële kapitaalsinvesteringen relatief groot. Naast de kapitaalsinvesteringen zijn er extra aandachtspunten. De verwachte risico's zijn nog steeds belangrijk. De onzekerheid van de stroom, warmte en permeabiliteit potentieel is groot zelfs als er state-of-the-art methoden worden gebruiken. Aanvullende aandachtspunten zijn gerelateerd aan seismische activiteiten. Hoewel er vergelijkbare activiteiten in het Nederlandse landschap zijn uitgevoerd in het verleden (aardgas boren); het publieksperspectief en de maatschappelijke perceptie zijn nog steeds tegen deze projecten. De evaluatie van de voor- en nadelen van de geothermische energiegebruik onthullen een aantal belangrijke kansen voor de PKI sector: - geothermische energie zou continuïteit van de energievoorziening en constante warmtestroom voor de bedrijven kunnen bieden. - het is mogelijk om externe stakeholders te voorzien van significante hoeveelheid lagere temperatuurwarmtevolumes (genereren van extra financiële voordelen). Dit kan worden bereikt door een optimale cascadering van de warmte en de koppeling met geschikte netwerken. Door de grootschaligheid van dergelijke projecten is het essentieel dat coalities om vast te stellen met collega-procesindustrieën die gemeenschappelijke belangen delen. De oprichting van dit soort coalities kan worden gebruikt om de toepassing van warmte- en materialennetwerken te bevorderen. Om zodoende de initiële stappen te zetten voor een succesvolle overgang naar grootschalige biobased industrieën.


Routekaarten P2

7.

Bijdrage aan de doelstelling van de Energietransitie

Een succesvolle implementatie van de beschreven ambities van deze roadmap zullen bijdragen aan de doelstellingen van de Energietransitie Papierketen op verschillende wijzen. Het energieverbruik van de papieren kartonindustrie wordt in de roadmap aangepakt door deze te verduurzamen, met name met betrekking tot het warmtegebruik. Er wordt verwacht dat warmte op 60 tot 100% duurzame wijze zal worden geleverd voor de gehele sector. Ook het elektriciteitsverbruik zal dankzij de roadmap voor het grootste deel zijn gebaseerd op hernieuwbare energie (afhankelijk van aandeel WKK). Naar schatting zal de gehele papieren kartonsector zijn elektriciteitsverbruik kunnen verduurzamen met 40 tot 80%. Het verlagen van de energiekosten en het verhogen van de flexibiliteit van de energievoorziening, dankzij het uitvoeren van de roadmap, zal de concurrentiekracht van de papieren kartonindustrie versterken. Tenslotte zal de sector zijn duurzaamheidsimago sterk versterken en zich kunnen profileren binnen de CEPI landen als een voorbeeld met betrekking tot duurzaamheid. Binnen de warmtehuishouding liggen nog grote kansen op het gebied van optimale restwarmtebenutting en opwaardering. Dit is met name door de innovatieve toepassing van bestaande warmtepomptechnologie, gecombineerd met vergaande warmte-integratie, te bereiken. Als we in staat zijn om het aandeel te vervangen van verse warmte, dat niet in de droogprocessen wordt gebruikt, vanuit restwarmte, dan moet het mogelijk zijn om een aandeel te vervangen van ongeveer 25% van de huidige warmtevraag. Dit vertegenwoordigt een aandeel van ongeveer 5 PJ. Echter door toepassing van warmtepompen zal hier elektriciteit nodig voor zijn om dit voor elkaar te krijgen. Hierdoor zal de netto besparing uitkomen op een besparing van ongeveer 3,4 PJ wat een reductie is van 15% op het primair energiegebruik in het proces.


Routekaarten P2

8.

Doelgroepen

Managers/eigenaars De managers en eigenaars van de papieren kartonfabrieken kunnen baat hebben bij het verbreden van hun blik met betrekking tot business modellen en technologische opties. Het is van belang dat zij hun acceptatieniveau en referentiekader breder en flexibeler maken dan nu het geval is. Utiliteiteneigenaars & ingenieurs De roadmap kan utiliteiteneigenaars en ingenieurs ondersteuning bieden door hun additionele informatie te verschaffen met betrekking tot alternatieve mogelijkheden en kansen voor technologische verbeteringen of business modellen. Verder kunnen zij nauwer worden betrokken bij het opstellen van bepaalde delen van de roadmap. Betere communicatie met deze eigenaars en ingenieurs zal de relevantie en toepasbaarheid van de roadmap sterk vergroten. Productiemanagers Om de doelstellingen van de roadmap te bereiken moeten de productiemanagers worden bereikt. De roadmap moet hun inzicht geven over de trends en daarmee duidelijk maken wat het belang is van een lange termijn strategie voor energieopwekking en warmtehuishouding. De lange termijn investeringsplannen moeten worden opgezet door conceptuele ingenieurs van lokale staf of personeel. Lokale (provinciale) overheden De roadmaps en hun thema’s kunnen (met name regionale) beleidsmakers ondersteunen. Hierbij zouden de roadmaps kunnen dienen als katalysator voor investeringen om zodoende te komen tot nieuwe, lokale energievoorzieningen. Daarnaast is er ook een rol weggelegd in het bevorderen van lokale business cases voor restwarmtelevering aan derden. Overheden zijn vanwege de belemmeringen op gebied van weten regelgeving een belangrijke doelgroep. Door samen met de overheden te helpen deze wettelijke belemmeringen weg te nemen en tegelijk financiële ondersteuning te versterken, kan de koppeling van duurzame energiebronnen aan grootverbruikers worden versneld. Investeerders (incl. Regionale Ontwikkelingsmaatschappijen) en private ondernemingen De roadmap verschaft inzicht aan investeerders over de economisch interessante (of lange termijn interessante) opties voor energievoorziening voor grootverbruikers. De informatie zal verder helpen bij het vergroten van de bereidheid van deze tot investeren in lokale energievoorziening, al-dan-niet in lokale energienetwerken.


Routekaarten P2

9.

Communicatie

Algemene communicatie Algemene projectcommunicatie richting papieren kartonindustrie zal plaatsvinden via de reguliere communicatiekanalen van het VNP programma Energietransitie Papierketen en KCPK. Deze kanalen omvatten zowel het gebruik van media zoals nieuwsbrieven en de VNP en KCPK/Bumaga websites, als direct contact via ledenvergaderingen. Thema of projectspecifieke communicatie Buiten de algemene communicatie over de roadmap, zal tevens gecommuniceerd worden met de leden op project- of themaniveau. Hierbij kunnen de relevante leden worden geïdentificeerd die vervolgens kunnen worden benaderd voor participatie aan projecten, of aan wie de relevante resultaten van onderzoek kan worden voorgelegd. Afhankelijk van de nodige interactie tussen KPCK/Bumaga en de leden die de specifieke fase van het project nodig heeft, zal communicatie plaatsvinden via:     

Lokale netwerkbijeenkomsten/themabijeenkomsten Conferenties, seminars en workshops Factsheets met overwegingen bij technologisch ontwerp (know-why & know-how) Factsheets met business cases voor toepasbare technologieën en mogelijke configuraties 1-op-1 contact bij bepaalde projecten met individuele fabrieken


Routekaarten P2

10.

Literatuur

10.1.

Warmtehuishouding

Overzicht van gebruikte ondersteunende haalbaarheidsstudies • Alternatieve droogtechnieken/warmtehuishouding, TransitieHuis WPA • S. Spoelstra ECN-De Nederlandse en industriële energiehuishouding van 2000 t/m 2006 • CEPI 2050 The Forest Fibre Industry

10.2.

Energieconversie

Overzicht van gebruikte ondersteunende haalbaarheidsstudies • Haalbaarheidsstudie naar een efficiente, duurzame en rendabele energievoorziening in de papieren kartonindustrie, TransitieHuis WPA, • ‘Energieneutraal papier – naar een onafhankelijke energievoorzienende papieren kartonindustrie’, afstudeerscriptie, Geert Verbruggen, 24 april 2007

10.3.                         

Aanvullende studies en projecten Mogelijkheden voor inzet van restwarmte PKI Warmtescan bij Van Houtum Ontwikkeling droogmodel Haalbaarheid TAP DUREST (vergistingsdeel) Industriële symbiose Onderzoek naar de mogelijkheden van anaerobe waterzuivering in de papieren kartonindustrie Studie naar de mogelijkheden van de inzet van rejects als energiebron op eigen terrein EURESKA Onderzoek naar mogelijkheden voor zeefwater-verwarming zonder verse stoominjectie bij SK Solid Board Oude Pekela Haalbaarheidsstudie Geothermie bij SK Solid Board Coevorden Factsheets opgesteld betreffende de mogelijkheden en potentie van duurzame opties HYACINT Sorptiedroger SK Roermond Papier (TNO) Rejects Inventory 2005-2008 Mechanische Damprecompressie Warmtepomp op uitlaatlucht uit pockets SK PPT (ECN) P2 alleen volgend SK Solid Board Nieuweschans: onderzoek naar mogelijkheden restwarmtelevering aan Fontana Haalbaarheidsstudie ultradiepe geothermie (NS Parenco) TAP Demo bij SK Solidboard (Innoforte) Berekening besparingspotentieel (restwarmte) CAPWA SED pilots WHITE Haalbaarheidsstudie Biogas


Routekaarten Energie Conversie & Warmtehuishouding

Recommend Documents