WKK installaties
CHP Support is actief als dienstverlener voor eigenaren van WKK installaties.
Definitie
Een Warmte-KrachtKoppeling (kortweg WKK) staat voor het gelijktijdig opwekken van warmte en kracht (elektriciteit). De kracht is afkomstig van een verbrandingsmotor die een generator aandrijft die elektriciteit opwekt.
De warmte die daarbij vrijkomt wordt gebruikt om kassen op te wekken. De uitlaatgassen worden gereinigd en worden als CO2 in de glastuinbouw gebruikt.
De Engelse term voor WKK is CHP, wat een afkorting is voor ‘Combined Heat Power’
WKK Vermogen
Het elektrisch vermogen is meestal tussen de 3 tot 4,5 MWhe. De warmte capaciteit is ongeveer 110% van de elektrische capaciteit.
Dus een WKK met een elektrische capaciteit van 4 MWe, heeft een warmte capaciteit van 4,5 MWth en een totale capaciteit van 8.5 Mwth. Per MWhe verbruikt een WKK ongeveer 258 m3 aardgas
Rendement
Het toepassen van WKK brengt economisch voordeel met zich mee, omdat het rendement (door de inzet van warmte, electriciteit en CO2) hoog is. Het totale effectieve rendement is vaak meer dan 90%. Een goed berekende en bedreven warmte-
EU-
Indien de totale capaciteit van een WKK installatie meer bedraagt dan 20MWh, valt zij onder de regels van de emissiehandel EU-
EU-ETS (European Union Emissions Trading System) is een markt instrument waarmee de EU de uitstoot van broeikasgassen (kosten)effectief wil verminderen om zo haar doelstellingen en die van het Kyoto Protocol te realiseren.
Emissiehandel is de handel in emissie-
Het ETS reguleert de uitstoot van zo’n 11.000 bedrijven. Die nemen gezamenlijk 45% van de Europese uitstoot aan broeikasgassen voor hun rekening.
Toepassing
Een WKK kan efficiënt worden toegepast in situaties waar behoefte is aan warmte en elektriciteit.
Voorbeelden zijn de glastuinbouw, toepassing in ziekenhuizen, stadsverwarming en industriele complexen.
Tegenwoordig worden WKK installaties ook grootschalig ingezet bij data-
De inzet van moderne WKK systemen ondersteunt de visie op een duurzame landbouw en voedselproductie, waarbij economische waarde hand in hand gaat met ecologische en sociale waarden. De WKK draagt bij aan een duurzame energievoorziening binnen deze visie.
Hier zijn enkele kernpunten die deze bijdrage onderbouwen:
Efficiëntie in Energieproductie: WKK-systemen zetten brandstof om in zowel warmte als elektriciteit, waardoor ze efficiënter zijn dan traditionele methoden waarbij warmte verloren gaat. Deze hogere efficiëntie resulteert in een lagere CO2-uitstoot per geproduceerde eenheid energie, wat bijdraagt aan de vermindering van de koolstofvoetafdruk van de energievoorziening. De CO2 die vrijkomt bij de verbranding in een Warmte-Kracht-Koppeling (WKK) wordt in de glastuinbouw gebruikt om de groei van gewassen te bevorderen. Planten gebruiken CO2 in het proces van fotosynthese, waarbij ze CO2 omzetten in zuurstof en glucose, een proces dat essentieel is voor hun groei en ontwikkeling.
Flexibiliteit en Netstabiliteit: WKK-installaties kunnen snel op- en afschalen, afhankelijk van de vraag naar elektriciteit en warmte. Deze flexibiliteit is cruciaal voor het balanceren van het elektriciteitsnet, vooral met de toename van variabele hernieuwbare energiebronnen zoals wind en zon. De capaciteit van WKK’s om snel te reageren op veranderingen in de energievraag helpt netcongestie te verminderen en draagt bij aan de stabiliteit van het elektriciteitsnet.
WKK in de Glastuinbouw
In de glastuinbouwsector wordt steeds meer elektriciteit gebruikt als energiebron. Dit komt met name door de groei van belichting, automatisering en duurzame warmte-opties zoals Warmte Opslag (E-Boiler) en pompenergie voor aardwarmte. Deze groeiende vraag naar elektriciteit wordt versterkt door een afname van opwekking met gasgestookte Warmte Kracht Koppelingen (WKK’s).
Door het vervangen van eigen opwekking van elektriciteit met WKK’s door inkoop kan de CO2-emissie direct worden verminderd en draagt dit bij aan de ontwikkeling naar een klimaatneutrale sector. Momenteel is WKK de basis voor de energievoorziening in de glastuinbouwsector. Het totaalrendement van meer dan 90% voorziet in de vraag naar warmte, elektriciteit en CO2 in combinatie met gasketels en duurzame bronnen. In de ontwikkeling naar een klimaatneutrale sector zal de centrale rol van WKK veranderen in een beperktere rol voor pieklevering, als backup-voorziening en voor flexibiliteit. Het gebruik van groen gas, waterstof, of biobrandstof kan WKK verduurzamen.
Het huidige WKK-park met een vermogen van 2,4 Gigawatt neemt geleidelijk af. In de energietransitie naar een duurzame, CO2-vrije energievoorziening vervult WKK een belangrijke rol bij het aanvullen en opvangen van variaties in het aanbod van elektriciteit uit wind en zon. Door de groei van elektriciteit uit wind en zon, die sterk concurrerend zijn voor WKK, neemt het aantal draaiuren van WKK ook af. Toch blijft WKK in de glastuinbouwsector de beste fossiele optie om tekorten aan duurzame elektriciteitsopwekking aan te vullen vanwege het hoge rendement en de flexibiliteit waarmee het kan reageren op variaties in vraag en aanbod van elektriciteit.
Wat Kost een WKK?
De kostprijs van een WKK is snel zo’n EUR 400,000 tot EUR 500.000 per MWe.
Fabrikanten
Er zijn enkele gespecialiseerde motor bouwers, die WKK in hun product gamma hebben:
Innio Jenbacher
INNIO Jenbacher ontwerpt en produceert gasmotoren en warmtekrachtmodules in het Oostenrijkse Jenbach in Tirol. Het maakt deel uit van het INNIO-productportfolio en is een van hun gasmotortechnologieën.
https://www.innio.com/en/products/jenbacher
Bergen Engines Rolls Royce
Bergen Engines AS bouwt vloeistof- en gasaangedreven zuigermotoren met middelhoge snelheid voor toepassingen op zee en op het land. Sinds 2022 maakt het deel uit van Langley Holdings.
https://www.bergenengines.com/
Siemen Gas Engines
https://new.siemens.com/global/en/products/energy/power-
