Dinsdag 17 mei vierde COGEN-Vlaanderen [i] haar 15-jarig bestaan in de Brabanthallen in Leuven met een studiedag. COGEN dat is de koepel en kennisorganisatie van bedrijven en studieburelen 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 tesamen 18,4% van alle in Vlaanderen verbruikte elektriciteit op. Hun samengeteld elektrisch vermogen is 2,22 gigawatt, wat overeenkomt met het vermogen  van twee grote kerncentrales.

WKK’s vermijden 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”, wat is dat?

“Warmte-kracht-koppeling” staat voor het gelijktijdig opwekken met één en dezelfde machine van “warmte” en van “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 op 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%, wat heel hoog is. Daardoor bespaar je een hoop fossiele brandstof, van 20 tot 40 %. 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”.

De plaats van warmtekrachtkoppeling in het energielandschap

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 zijn 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

1/2

honderden megawatt als een STEG-centrale. Ze zijn veelzijdig inzetbaar voor decentrale stroomvoorziening.

WKK’s staan niet in tegenstelling met 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.

Integreer de behoefte aan warmte in het debat over elektriciteit

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 80°C, wat goed overeenkomt met wat de WKK’s afgeven.

Omgekeerd kunnen de WKK’s aangezet worden om 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 nachts gebruikt worden. Vermits 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 het zuiders Italië 250.000. In de combinatie WKK-warmtenet schuilt een oplossing om België sneller energie-efficiënter te maken en de klimaatdoelstellingen te halen.

Debat over rendement in de geliberaliseerde markt

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 zou moeten krijgen in de besluitvorming.

Cijfers van het Vlaams Agentschap Innoveren en Ondernemen geven voor 400 onderzochte WKK-projecten een besparing van 18% op elektriciteitskosten en 27% op brandstofkosten. Volgens mij een 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% van de elektriciteitsproductie in de EU uit WKK’s. Dat zouden ze willen opdrijven naar 20% 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 is onder andere elektriciteit en benzine die gemaakt worden met het primair energiegebruik van fossiele brandstof. Beperking van het primair energiegebruik is wat telt voor het klimaat.

Wiebe Eekman

[i] www.cogenvlaanderen.be