foto: mattwalker69/Flickr/cc/by-sa
Wiebe Eekman
Op dinsdag 17 mei vierde COGEN-Vlaanderen haar 15-jarig bestaan in de Brabanthallen in Leuven met een studiedag. COGEN is de koepel en kennisorganisatie van bedrijven en studiecentra die met warmtekrachtkoppeling, afgekort WKK, bezig zijn. Een gelegenheid om het begrip WKK beter bekend te maken bij het breder publiek.
WKK's zijn in de laatste 15 jaar enorm toegenomen. Vandaag wekken zij samen 18,4 procent van alle in Vlaanderen verbruikte elektriciteit op. Hun gezamenlijk elektrisch vermogen is 2,22 gigawatt, wat overeenkomt met het vermogen van twee grote kerncentrales. WKK's voorkomen ook heel wat CO2-emissie, circa 2 miljoen ton in Vlaanderen, wat overeenkomt met de uitstoot van 1,2 miljoen auto's. Tijd dus om even stil te staan bij de enorme mogelijkheden van deze technologie voor klimaatverbetering, energiebesparing en minder luchtvervuiling.
'Warmte-kracht-koppeling' staat voor het gelijktijdig opwekken met één en dezelfde machine van 'warmte' en 'kracht', wat staat voor elektrische stroom. Woningen en bedrijven verbruiken warmte en verbruiken elektrische stroom. Waarom daarvoor twee aparte installaties gebruiken, zoals het historisch gegroeid is?
Elektriciteit wordt conventioneel opgewekt met turbines die generatoren aandrijven. Om de turbines aan te drijven wordt stoom of hete gassen gebruikt. Vaak gaat de helft tot twee derde van die warmte verloren in de atmosfeer. Waarom die niet benutten? Elektriciteit kan ook opgewekt worden door de generatoren aan te drijven met motoren op diesel of gas, of nog een andere brandstof. Die motoren dienen gekoeld te worden, hun overtollige warmte moeten ze kwijt. Waarom die niet benutten?
Door het benutten van de warmte bij elektriciteitsopwekking zal het rendement aan elektrische stroom iets dalen, dat wel. Maar dat wordt meer dan voldoende gecompenseerd door het rendement aan warmteopbrengst. Warmte plus elektrische stroom geeft een totaal rendement van meer dan 80 procent, wat heel hoog is. Daardoor bespaar je een hoop fossiele brandstof, van 20 tot 40 procent. En vermijd je evenredig CO2-emissie.
Eigenlijk wordt bij warmtekrachtkoppeling het uitgangspunt omgekeerd: door decentraal elektriciteit op te wekken in installaties van aangepast formaat, kan de warmte bijzonder nuttig gebruikt worden. De warmtevraag wordt volledig gedekt door de WKK en de elektriciteit wordt dan bijna een 'nevenproduct'.
COGEN benadrukt drie belangrijke boodschappen over de plaats van WKK in het energielandschap. WKK is heel flexibel inzetbaar met meer of minder elektriciteit, meer of minder warmte. Daardoor is ze zeer geschikt om de stabiliteit van het net te waarborgen. WKK's vind je in allerlei soorten en formaten van een kleine kilowatt voor huishoudelijk gebruik tot enkele honderden megawatt als een STEG-centrale. Ze zijn veelzijdig inzetbaar voor decentrale stroomvoorziening.
WKK's staan niet in tegenstelling tot hernieuwbare energie van wind en zon,maar vullen die aan. Bovendien hebben zij ook met groene brandstoffen als stortgas of biogas de hoogste energieopbrengst met de minste CO2-emissie.
De vraag naar energie als warmte is ruim tweemaal zo groot als de vraag naar energie als elektriciteit. Zeker in onze industrie en ook in onze huizen. Zelfs in een goed geïsoleerde woning zal er nog altijd behoefte zijn aan warm douchewater. De boodschap om een goed rendement te hebben is de WKK af te stemmen op het warmteverbruik in de eerste plaats. WKK's zijn zo ook de ideale keuze om warmtenetwerken te voeden. Warmtenetwerken waarborgen een stabiele warmteafname van de WKK. Ze werken meestal met temperaturen van 70 tot 80º C, wat goed overeenkomt met wat de WKK's afgeven.
Omgekeerd kunnen de WKK's aangezet worden om aan de piekvraag aan stroom te voldoen. Het teveel aan warmte dat zij dan tegelijk produceren kan gemakkelijk gebufferd worden in een goed geïsoleerd vat. Dat kan dan later, bijvoorbeeld 's nacht,s gebruikt worden. Omdat er dan minder vraag naar stroom is kan de WKK stilgelegd worden. In vergelijking met elektriciteit is de opslag van warm water zeer eenvoudig. Warmtenetten zijn marginaal in België. Maar niet elders in de wereld. Berlijn heeft een warmtenetwerk met 1,2 miljoen aansluitingen. Milaan, een stad in Zuid-Italië 250.000. In de combinatie WKK-warmtenet schuilt een oplossing om België sneller energie-efficiënter te maken en de klimaatdoelstellingen te halen.
In de wandelgangen van de studiedag en in de vraagstelling kwam steeds de opmerking terug "is de investering wel rendabel?" Kan het zonder subsidies? Mijn persoonlijke mening is dat de dringendheid van het klimaatprobleem en de noodzaak van verbetering van luchtkwaliteit voorrang zouden moeten krijgen in de besluitvorming.
Cijfers van het Vlaams Agentschap Innoveren en Ondernemen geven voor 400 onderzochte WKK-projecten een besparing van 18 procent op elektriciteitskosten en 27 procent op brandstofkosten. Volgens mij reden genoeg om deze projecten uit te voeren. Ook zonder subsidies.
Algemeen zijn WKK's enorm vooruitgegaan, mede door stimulans vanuit de Europese Unie, die sinds 2012 een richtlijn 'energie-efficiëntie' uitgaf. In 2013 kwam 12 procent van de elektriciteitsproductie in de EU uit WKK's. Dat zouden ze willen opdrijven naar 20 procent in 2020.
Maar in de grote bedrijven bemerkt COGEN een achteruitgang van de WKK-capaciteit. Waarom? Omdat de energie-efficiëntie-richtlijn focust op het finaal energiegebruik en dat beloont en niet op het primair energiegebruik. Finaal energiegebruik dat zijn onder andere elektriciteit en benzine die gemaakt worden met het primair energiegebruik van fossiele brandstof. Maar beperking van het primair energiegebruik is wat telt voor het klimaat.