Haalbaarheid elektrificatie bestaande industriële gasketels onderzocht

Binnen industriële bedrijven, glastuinbouw en bijvoorbeeld ziekenhuizen wordt voor de warmte/stoomvoorziening momenteel voornamelijk gebruik gemaakt van gasgestookte boilers of Warmte Kracht Centrales die CO2 en NOx uitstoten. Er zijn verschillende manieren om deze warmtevoorziening te elektrificeren en te verduurzamen, waarbij meestal wordt gekeken naar het plaatsen van een elektrische boiler, parallel aan of als vervanging van de bestaande gasketel. Een andere optie is het retrofitten van een bestaande gasboiler. Hierbij wordt een elektrisch weerstandselement in het boilervat geplaatst. TNO voerde een studie uit naar de technische en economische haalbaarheid van elektrificatie van een industriële gasboiler door retrofit.

Technische haalbaarheid

Uit het onderzoek, waarin verschillende industriële gasketels onderzocht zijn, blijkt dat alleen gasgestookte vlampijpketels geschikt zijn voor retrofit. Daarnaast heeft een ketel minimaal een thermisch vermogen van 5 MW nodig om potentieel geschikt zijn om te retrofitten. Ketels met een lager thermisch vermogen zijn te klein om een elektrisch element te plaatsen. Voor ketels <20 MW is het mogelijk om door middel van een retrofit tot 10% van het thermische vermogen te elektrificeren. Bij ketels met groter vermogen neemt dit percentage af omdat beschikbare elektrische elementen tot een bepaalde maximale lengte kunnen worden toegepast. Voor gasgestookte vlampijpketels met een thermisch vermogen van 5-20 MW is het retrofit concept technisch haalbaar.

Economisch haalbaarheid

De investeringskosten voor het retrofitten van een bestaande gasketel zijn vergelijkbaar met de kosten voor het installeren van een 1 MW elektrische weerstandsboiler. De kosten voor de hardware zijn lager bij een retrofit, echter de ombouw leidt tot additionele keuringen aan de boiler die tot extra kosten leiden. Daardoor is het alleen gunstig om een retrofit uit te voeren als er onvoldoende ruimte is voor het plaatsen van een elektrische boiler.

Uit het onderzoek blijkt dat de business case voor het plaatsen van 1 MW elektrificatie, door middel van retrofit, in een proces met een constante warmtevraag niet positief is. Dit komt ten eerste doordat het toegenomen elektriciteitsverbruik leidt tot hogere kosten voor netbeheerder door middel van capaciteitstarieven. Daarnaast is voor warmteproductie in de huidige situatie de gasprijs gunstiger dan de elektriciteitsprijs. Additionele inkomsten door middel van flexibiliteitsdiensten leveren onvoldoende op om de investering binnen 10 jaar terug te verdienen.

Randvoorwaarden

Het onderzoek bij drie praktijkcases wijst uit dat het retrofitten van een industriële gasketel op dit moment alleen een positieve business case oplevert als aan een aantal randvoorwaarden wordt voldaan:

• Voldoende beschikbare ruimte op de elektriciteitsaansluiting,
• Een ketelvermogen tussen de 5 en 20 MW.
• Hoog aantal draaiuren waarin de elektriciteitskosten lager zijn dan de gaskosten, en
• Onvoldoende ruimte om een parallelle elektrische boiler te plaatsen.