Onderzoek

Er komt steeds meer duurzame energie beschikbaar voor het havengebied. Maar het aanbod van die duurzame energie fluctueert, omdat de productie afhankelijk is van wisselende weersomstandigheden: de intensiteit van zon en wind. De bedrijvigheid in het havengebied is nu gebaseerd op een constant aanbod van energie, dus de omslag naar een fluctuerend energie-aanbod brengt grote uitdagingen met zich mee. Systeemintegratie maakt het mogelijk om in het havengebied optimaal te profiteren van het aanbod van duurzame energie terwijl fluctuaties in het aanbod worden opgevangen en de continuïteit van bedrijfsprocessen gewaarborgd blijft.

Op dit moment wordt in twee NWO-projecten onderzoek gedaan naar integratie-mogelijkheden:
FlexI, wat staat voor Optimal Flexible Energy Use in Industry en HaPSISH, wat staat voor Heat and Power Systems at Industrial Sites and Harbors.

Binnen de onderzoeken wordt gezocht naar manieren om het energiesysteem als geheel stabiel te houden en stroomtekorten te voorkomen. Concrete oplossingen zijn bijvoorbeeld: een industriecomplex dat overtollige energie opslaat voor gebruik later of elders; een koelhuis dat bij laag stroomaanbod de koeling dimt; een chloorfabriek die bij harde wind, met hoger vermogen, harder produceert.

De diverse onderzoeken resulteren in modellen, analyses of prototypes, die alle bij elkaar als multi energy simulation platforms dienen voor de clusters energie en chemie. Doel is om met bedrijfsoverstijgende infrastructuur te komen tot ketenintegratie. Als de effecten van variabel energieaanbod te voorspellen zijn leidt dat vervolgens ook tot voorspelbaarheid van de output van bedrijfsprocessen. Het wordt dan ook mogelijk de vervolgprocessen, zoals vervoer, slim in te richten.

Kansen

• Model maakt slim omgaan met variabel stroom aanbod mogelijk – Het wordt mogelijk om, rekening houdend met diverse externe invloeden, met name het weer, middels modellen het variabele aanbod van duurzame energie in kaart te brengen. Het wordt dan mogelijk om energieaanbod en -vraag slim op elkaar af te stemmen.
  Belangrijk is de inzet van restwarmte voor productie van stoom en daarmee elektriciteit. Dit is gunstig voor zowel het industriële cluster (kosten) als voor het klimaat (potentieel minder CO₂-uitstoot door gebruik van duurzame energie). Op momenten van ruim aanbod kan bovendien de prijs van energie lager zijn, waardoor mogelijk ook de energiekosten omlaag kunnen.
• Peak shaving – Goede modellen maken pieken en dalen in het energieaanbod voorspelbaar. Daarop kan dan geanticipeerd worden. Overtollige stroom kan opgeslagen worden voor wanneer elders of op een ander moment weinig stroom beschikbaar is. Het systeem als geheel blijft stabiel.
• Inzicht in mogelijkheden infrastructuur – Er wordt inzicht verkregen in hoe duurzame energie in de infrastructuur van het cluster geïntegreerd kan worden. Bijvoorbeeld: zicht op het potentieel van warmtenetten en smart grids.
• Verduurzaming – Energie-systeemintegratie maakt het mogelijk om als havencomplex als geheel een grote verduurzamingsslag te maken en de CO2-uitstoot te verlagen.

Uitdagingen

• Urgentie bij cluster en bij individuele stakeholders verschilt – De uitdaging om te zoeken naar hoe om te gaan met duurzaam en fluctuerend energie aanbod ligt voornamelijk op clusterniveau. Bij individuele stakeholders ontbreekt nog urgentie, terwijl hun betrokkenheid noodzakelijk is voor uiteindelijk succes. Wie gaan de eerste stappen zetten?
• Impact elektrificatie op infrastructuur – De huidige infrastructuur is ingericht op gebruik van fossiele brandstoffen in productieprocessen. Om de slag naar elektrificatie te maken en hierin te investeren, is het nodig om te weten wat de impact van elektrificatie op de infrastructuur is.
• Integratie energieopslag – Hoe integreer je energieopslag in het systeem? De huidige industrie is gebouwd op een stabiele stroomtoevoer, hoe draagt energieopslag bij aan een stabiel stroomaanbod in de toekomst?
• Implementatie in de praktijk – De onderzoeken leveren theoretische modellen. Deze moeten vervolgens nog vertaald worden naar inzet in de praktijk.

Partners

Havenbedrijf Rotterdam, TU Delft, Centrum Wiskunde & Informatica (CWI), SystemsNavigator, Uniper