“Het goede nieuws is dat een mix van wind- en zonne energie 75% van de basislastvraag naar elektriciteit kan afdekken”, zegt Sikke Klein, hoogleraar process & energy bij de TU Delft. Klein onderzocht de mogelijkheden voor de procesindustrie om op duurzame energie over te stappen. “Dat betekent wel dat ze een oplossing moeten vinden voor die andere 25%. Dat kan bijvoorbeeld door flexibel te opereren of warmte of elektriciteit op te slaan. In de toekomst is er voldoende duurzame energie beschikbaar, maar niet altijd op het juiste moment.”

Flexibele productie

Klein: “Hoe meer bedrijven kunnen meeveren met het grillige energieaanbod, hoe meer ze profiteren van schone en betaalbare energie. Om dat te kunnen, zijn niet eens altijd technische hulpmiddelen nodig. Het is met name zaak voor bedrijven om hun elektriciteitsvraag terug te kunnen regelen als er weinig elektriciteitsaanbod is. Dan voorkomen ze dat ze hoge prijzen moeten betalen. Bedrijven zouden er vervolgens voor kunnen kiezen om meer te produceren wanneer de elektriciteitsproductie hoog is en de consumptie laag.”

Investeringen

Klein beseft zich dat zo’n transitie niet goedkoop en eenvoudig is. “Om volledig gebruik te kunnen maken van het duurzame elektriciteitsaanbod zou je de capaciteit op meer dan 150% van de gemiddelde productie moeten dimensioneren. En dat in combinatie met heel flexibele productie. Dat vergt aanzienlijke investeringen in extra productiemiddelen en  voorraden. Het wordt de vraag of die investeringen goedkoper zouden kunnen uitvallen dan investeringen in extra duurzame opwekcapaciteit, opslag en transportnetwerken.”

Efficiency

Naast flexibiliteit is efficiency zeer belangrijk bij elektrificatie van de industrie. “Als je de verkeerde keuzes maakt, moet je veel meer investeren in extra duurzame opwekcapaciteit en transportcapaciteit”, zegt Klein. “ Daarom is bij elektrificatie van warmte de eerste keuze altijd een warmtepomp. Alleen bij hoge temperatuurwarmte kan directe elektrificatie de betere oplossing zijn.”

Dat bedrijven in hun elektrificatieplannen eerder kiezen voor een e-boiler is volgens Klein in het huidige energiesysteem begrijpelijk, maar niet altijd een verstandige keuze voor de lange termijn. “Met een warmtepomp breng je restwarmte uit het proces weer naar de gewenste hogere temperatuur. Daardoor zijn deze industriële warmtepompen vaak vier keer efficiënter, of zelfs meer, dan gasboilers of een e-boiler. Bedrijven kiezen echter vaak toch voor een e-boiler omdat ze daarmee hun proces niet hoeven aan te passen. Dat is bij een warmtepomp wel anders.

Toch loont het op den duur zeker de moeite om toch de efficiëntere methode te kiezen. Een vier keer hogere efficiëntie betekent namelijk dat de elektriciteitsvraag vier keer lager is dan bij e-boilers. En dus ook het elektriciteitstransport minder zwaar hoeft worden uitgevoerd. De e-boiler heeft dan wel weer als voordeel dat hij eenvoudig kan worden aan- en uitgezet. Die eigenschap kan op de korte termijn een voordeel bieden voor de netbeheerder.”

Mix van oplossingen

Natuurlijk zijn veel keuzes afhankelijk van de processen, temperaturen en omgevingsfactoren. Klein: “Als bedrijven toegang hebben tot een waterstofnetwerk, kunnen ze dit gas als backup-warmtevoorziening gebruiken. Kunnen ze hun productie eenvoudig aanpassen aan het aanbod, dan is dat ook een stuk gunstiger. Uiteraard kunnen bedrijven ook in elektriciteits- of warmteopslag investeren, maar dat is nog relatief duur vergeleken met de andere flexibiliteitsoplossingen.”

Actieplan elektrificatie

Klein werkt intussen aan een actieplan om de Nederlandse procesindustrie mee te nemen in de elektrificatie-missie. “Warmtepomptechnologie is voor veel bedrijven nu al een verstandige keuze. Voor de uitzonderingen is nog innovatie nodig. Met name de proces geïntegreerde e-heating en warmtepomptechnologie is nog uitdagend. Maar zeker niet onmogelijk. En als we dan ook nog ervoor zorgen dat ook warmtepompen flexibel kunnen meeveren met het aanbod, kunnen de elektrificatiedoelstellingen worden gehaald."

Inspiratiesessie: Industrie als oplossing voor netcongestie