Novem


31-07-2003
NEO: Combinatie van STIG met warmtepomp opent nieuwe perspectieven voor stadsverwarming

CCS uit Enschede heeft met subsidie van Novem (NECST) een haalbaarheidsstudie uitgevoerd naar de toepassing van de STIG (Steam Injected Gas Turbine) met warmtepomp als middelgrote warmtekrachtcentrale. De combinatie met een warmtepomp maakt het thermisch rendement van de STIG concurrerend terwijl het kleinschalige warmtedistributienet belangrijke economische voordelen oplevert.

Op een aantal VINEX-locaties worden warmtekrachtcentrales aangelegd, die elektriciteitsopwekking en warmtelevering aan woningen combineren. Een knelpunt voor de verdere introductie vormt de meerinvestering in het warmtedistributienetwerk in vergelijking met individuele verwarming (HR-ketel). STEG-centrales hebben een zeer hoog rendement, maar ze zijn vanwege de complexiteit alleen voor grote vermogens toepasbaar (100 MWe). Het warmtedistributienetwerk wordt dan echter zo omvangrijk dat de kosten kunnen oplopen tot 40% van de totale investeringskosten. Gasmotoren zijn vanwege hun beduidend lager elektrisch rendement en de hoge investeringskosten alleen toepasbaar voor vermogens tot 10 MWe. Middelgrote warmtekrachtcentrales tot 25 MW thermisch vermogen zouden voor stadsverwarming een optimale schaalgrootte zijn.

CCS heeft de voordelen van een STIG als warmtekrachtcentrale voor stadsverwarming ten opzichte van een STEG onderzocht. Bij de STIG wordt stoom geïnjecteerd vóór de turbine waardoor het elektrisch rendement stijgt. Het elektrisch rendement benadert dat van een STEG met tegendruk stoomturbine, maar het thermisch rendement is lager. CCS stelt voor om dit probleem te verhelpen door de condenswarmte van de rookgassen op te waarderen naar een bruikbaar temperatuurniveau via een warmtepomp. In deze studie is het een open absorptiewarmtepomp met een hygroscopische zoutoplossing als absorbens. CCS heeft een conceptontwerp voor de warmtepomp voorgesteld, enkele onderdelen hiervan behoeven nog nader onderzoek.

Uit een technisch-economische evaluatie blijkt dat de STIG-warmtepomp een hoog rendement combineert met aanvaardbare investeringskosten in een vermogensklasse die geschikt is voor stadsverwarming. CCS zoekt met Novem naar een partij die dit concept verder wil ontwikkelen. aanvragen