Chris Thijssen 14 september 2016, 18:41

Paneel zet industriële restwarmte om in bruikbare energie

RGS Development heeft hittepanelen ontwikkeld die industriële restwarmte van productieprocessen in de staal-, metaal- en glasindustrie omzetten in elektriciteit, warm water of stoom. Dat moet de energie-efficiëntie van deze industrieën verhogen.

Rgs thermagy heat panel 1

RGS ontwikkelde het vlakke Thermagy-hittepaneel om het tot nu toe onbenutte potentieel van 700 tot 1.200 graden Celsius restwarmte in de staal-, metaal- en glasindustrie om te zetten in bruikbare energie.

Bij een stralingsbron van 700 tot 1.200 graden Celsius genereert een Thermagy-warmtepaneel van 1 vierkante meter, 10 tot 20 megawattuur per jaar. Dat is volgens RGS vijftig keer meer dan een zonnepaneel met dezelfde afmetingen. Daarnaast zetten de warmtepanelen koelwater om in proceswarmte, in de vorm van heet water of stoom.

Duurzame energie

Daarvoor maken de panelen gebruik van Thermo Electric Generation (Teg)-technologie, die volgens RGS tot nu toe alleen in nichemarkten werd toegepast. Met behulp van een nieuwe en gepatenteerde silicium-giettechnologie claimt het bedrijf een eenvoudig en kosteneffectief Teg-concept te hebben ontwikkeld.

Dit concept is geschikt voor massaproductie, toepassing in hoge temperatuuromgevingen en vergelijkbaar met een zonnepaneel wat betreft eenvoud van installatie, stelt RGS.

“Wij geloven dat industrieën, zoals staal, metaal en glas, van vitaal belang zijn voor onze economie en samenleving. Door het ontwikkelen van Thermagy hopen we deze industrieën te ondersteunen in het behouden van hun waarde op weg naar schone en/of autonome energieopwekking”, zegt Maarten den Heijer, CEO van RGS Development.

Pilot bij Tata Steel

Bij Tata Steel in IJmuiden en bij leden van de Nederlandse Glas Federatie (NGF) lopen pilotprojecten met de Thermagy-hittepanelen.

“Voor zover we nu kunnen zien, is RGS het eerste bedrijf dat daadwerkelijk een praktische en economische rendabele oplossing biedt voor het opwekken van elektriciteit met behulp van restwarmte met hoge temperatuur”, zegt Hans van de Weijde, program manager van Tata Steel.

Duurzame toepassingen

In eerste instantie richt RGS zich op goed toegankelijke toepassingen in de staal-, metaal- en glasindustrie. Als toekomstige toepassingsgebieden voor de Thermagy-warmtepanelen ziet RGS kansen voor terugwinning van restwarmte in de cement en keramische industrie en terugwinning van de hitte van uitlaatgassen van auto’s en andere transportmiddelen.

Daarnaast noemt het bedrijf mogelijke toepassingen als co-generatie van elektriciteit en hitte in boilers, opwekking van elektriciteit op plaatsen zonder netwerk en autonome voeding van sensoren in het kader van Internet of Things.

Bron: RGS Development | Foto: RGS Development (Cropped by DuurzaamBedrijfsleven)

Wat als het licht uitgaat? Systeemherstel zonder grote gascentrale

Een volledige black-out van het stroomnet is een schrikbeeld voor netbeheerders, bedrijven en consumenten. Ze zijn nog nooit nodig geweest, maar de protocollen voor herstel na een grote storing liggen klaar voor het geval het zover komt.“Door de enorme verscheidenheid aan componenten, verdeelstations en elektriciteitscentrales, is het weer onder spanning zetten van het net complex”, zegt Huub Pustjens, senior consultant bij DNV GL.Flink op zijn donderVoor een netbeheerder is het essentieel om een gecontroleerde, betrouwbare en veilige methode te hebben voor systeemherstel. De tot nu beschikbare methode maakt gebruikt van de gasgestookte centrales en de achtereenvolgende inschakeling van netcomponenten. .Het grote risico is dat componenten in het elektriciteitsnet kunnen uitvallen bij ‘harde’ inschakeling op een onder spanning gebracht station", zegt Pustjens.Deze schoksgewijze inschakeling van netcomponenten kan leiden tot beschadiging of zelfs beveiligingsmechanismen in werking zetten, omdat in de beginfase van het netherstel het elektriciteitsnet nog zwak is. “Het systeem krijgt flink op zijn donder”, zegt Pustjens. “Het risico op een nieuwe black-out is daardoor groot. Net als het risico op schade aan componenten in het netwerk.”“Het is bijna alsof je met een fietsdynamo de stad Utrecht onder spanning brengt”Goed in de handDNV GL heeft in samenwerking met netbeheerder Tennet en Engie een herstelmethode ontwikkeld en getest, die uitgaat van ‘soft energisation’: het gelijktijdig en geleidelijk onder spanning brengen van een groot aantal netwerkcomponenten met een relatief kleine gasturbine-generator.“Het is bijna alsof je met een fietsdynamo een hele stad onder spanning brengt”, zegt Pustjens. “De innovatie zit in de controle die we kunnen uitoefenen op het proces. We hebben dat zo goed in de hand, dat we heel geleidelijk de spanning vanaf nul kunnen opbouwen over het gehele net.”Een kleine generator kan gebruikt worden voor systeemherstel van een net van welk formaat dan ook, in elk land, en met alle denkbare componenten. DNV GL, Engie en Tennet hebben de methode ontwikkeld en getest in het noorden van het land, bij de Engie-stroomcentrales in Bergum en de Eemshaven.Concurrentievoordeel“Uit die proef blijkt dat ‘soft energisation’ een betrouwbare methode is, zeker wanneer er weinig opwekcapaciteit voorhanden is”, zegt System Operations specialist Paul van den Heuvel van Tennet.Volgens DNV GL betekent de innovatie naast betrouwbaarheid ook een efficiëntieslag. Door de betrouwbaarheid van de methode is het niet langer nodig om alle componenten van het net elk jaar te testen. Voor de leverancier is er bovendien een concurrentievoordeel in aanbestedingen voor black-out-faciliteiten, doordat beperktere haalbaarheidsstudies nodig zijn, en ook kleinere elektriciteitscentrales gebruikt kunnen worden voor het herstelproces.Bron en foto: DNV GL