Project

Korte termijn warmte of koude opslag in de industrie (SHORTSTORE)

Acroniem
SHORTSTORE
Looptijd
01-01-2017 → 30-06-2019
Financiering
Gewestelijke en gemeenschapsmiddelen: IWT/VLAIO
Onderzoeksdisciplines
  • Engineering and technology
    • Energy storage
    • Thermal energy
Trefwoorden
warmte-en koudeopwekking thermische energie warmteopslag
 
Projectomschrijving

Binnen dit project werd de huidige stand van zaken in verband met thermische opslag (zowel warmte als koude) onderzocht en in kaart gebracht. Er werd vooral aandacht besteed aan commercieel beschikbare oplossingen, al zijn sommige zeker nog geen algemeen goed (TRL vanaf 6).

Er werden enkele rekenmethodes en tools ontwikkeld om een beter zicht te krijgen op de mogelijkheden van warmte- of koudeopslag. Zo is het de bedoeling dat Duitse partner GFaI dit zal integreren in hun commercieel pakket TOP-Energy. Door UGent werd eveneens een tool ontwikkeld voor optimale dimensionering van koelinstallaties, voorzien van een koudebuffer. Het is echter heel moeilijk gebleken om een algemene, vlot hanteerbare tool te ontwikkelen, daar het aantal parameters die een thermisch opslag systeem kunnen beïnvloeden en de opslagsystemen zelf heel sterk uiteenlopend zijn.

Er werden zowel in Vlaanderen als door de Duitse partners in Duitsland een aantal case studies uitgevoerd. Daar waar het over concrete toepassingen van hoge temperatuur thermische opslag ging binnen bestaande processen, was een gemeenschappelijke conclusie dat wegens de nog steeds hoge kostprijs (ca 100 EUR/kWh) van de opslagsystemen en de al gedurende enige tijd historisch lage gasprijs (> 20 EUR/MWh), de terugverdientijden, zijnde vanaf 8 tot meer dan 10 jaar, naar huidige industriële normen te hoog waren. Dit is alvast het geval als de door opslag gerecupereerde warmte de enige opbrengst is.

Er is wel gebleken dat er andere verdienmodellen mogelijk zijn. Eventueel kan een installatie voor warmterecuperatie (bv. een ORC) naar gemiddeld i.p.v. maximaal restwarmteaanbod gedimensioneerd worden zonder aan opbrengst te verliezen terwijl die kleinere installatie, samen met een thermische buffer, mogelijks niet meer kost dan de grotere installatie, gedimensioneerd op piekaanbod.

Ook kan er middels integratie van thermische buffers flexibiliteit gecreëerd worden binnen bepaalde processen, bv. de mogelijkheid om elektriciteits- en warmteproductie los te koppelen bij wkk-installaties of om tijdelijk overaanbod aan (hernieuwbare) elektriciteit om te zetten in warmte en op te slaan.

Er is binnen het betrokken labo van UGent Campus Kortrijk een unieke demo gebouwd voor hoge temperatuur warmteopslag en dit in nauwe samenwerking met Duitse partner DLR. De buffer is gevuld met 3,6 ton PCM (een eutectisch zoutmengsel met smelttemperatuur 222°C). Afhankelijk van de mate van gebruikte onderkoeling en oververhitting bedraagt de capaciteit ca 150-200 kWh. Er is wel gebleken dat de uitzetting van het PCM tijdens smelten een belangrijk aandachtspunt is.

Er werd ook ruim aandacht besteed aan disseminatie. Naast enkele Nederlandstalige publicaties waren (en zijn) er diverse presentaties op binnen- en buitenlandse seminaries, conferenties of lessenreeksen. De eigen “5th International Conference on Waste Heat Valorization”, een editie die volledig aan het thema “Thermische opslag” gewijd was en doorging op 21-22 mei 2019, was hierbij een hoogtepunt. Het programma is nog te raadplegen via www.wasteheat.eu.