Platform voor anaerobe vergisting in Vlaanderen
Biomethaan voor injectie op het aardgasnet of als vervoersbrandstof
Easyfairs: Industrie & milieu y learnshops Area 2 31 maart 2011
Biogas‐E vzw Gestart in 2004, departement Milieukunde, Howest
Kenniscentrum Vorming Beleidsondersteuning
2
Projecten MIP Bio‐energiedorpen Efficiënt gebruik van groene warmte uit biomassa
Graskracht Haalbaarheid van de vergisting van berm en natuurmaaisels
IEE Bio‐energyfarm Ontwikkeling van een screening tool voor bio‐energie projecten op boerderijniveau
SME‐ haalbaarheidsstudie biomethaan Opwerking tot biomethaan voor injectie of als vervoersbrandstof
TETRA‐project: Haalbaarheid van geïntegreerde algenteelt op boerderijschaal TETRA j H lb h id ï d l l b d ij h l Wetgeving voor het eindgebruik van algen
Wat is vergisting? ANAEROOB
BIOMASSA AEROOB C6H12O6 (aq) + 6 O2 (g) → 6 CO2 (g) + 6 H2O (l)
Vergistbare stromen
energiegewassen
vleesafval
maaisel
mest
GFT
Dierlijk vet/ plantaardige olie
Vergistbare stromen 1000
Biogas op pbrengst (Nm³/to on)
900 800 700 600 500 400 300 200 100 0
(Biogas‐E, 2010)
6
Types installaties Conventioneel geroerde tank ‘CSTR’ (nat/mesofiel/continue)
Propstroomfermentor (liggend) (droog/continue)
90% Garageboxvergister (droog/batch)
Propstroomfermentor (staand) (droog/thermofiel/continue)
Huidige toepassing: Cogeneratie + 34% Elekt. rend. BIOGAS 6 5 kWh/Nm³ 6.5 kWh/Nm³ Compound
Concentration (in vol. %)
Methane (CH4)
50–75
Carbon dioxide (CO2)
25–45
Water (H2O)
0‐7 (20‐40°C)
Nitrogen (N2)
0–2
Hydrogen (H2) Hydrogen (H
0 1 0–1
Hydrogen sulfide (H2S)
0‐2–2
Oxygen (O2)
0–2
+ 47% Therm. rend.
WKK 1 m³ biogas ~
8
2 kWhel+ 3 kWhth
Opwerking BIOGAS 6.5 kWh/Nm³
Biomethaan 10 kWh/Nm³
Aardgasnet
V b dt f Vervoersbrandstof
• • • • •
Chemical absorption: Coaab, selexol, … High pressure water scrubbing g p g Pressure swing adsorption: zeolieten, AC Cryogenic separation: LNG, mogelijk goedkoper in de toekomst Membrane separation: lage verrijking
9
Levenscyclus BIOMETHAAN: opwerking van biogas tot aardgaskwaliteit (Vandeweyer et al 2008) BIOMETHAAN: opwerking van biogas tot aardgaskwaliteit (Vandeweyer et al., 2008)
Levenscyclus
STATE OF BIOGAS INJECTION TO THE GAS GRID IN GERMANY, DVGW2009
Beste manieren om groen gas te valoriseren Beste manieren om groen gas te valoriseren Ref : Ooms et al 2007 Ref.: Ooms et al., 2007 Keten vervangen
nhPEB (MJ)
gCO2‐eq (100j)
SO2‐eq (ac.)
PO43‐ eq. (eutr.)
Warmte (mazout)
‐13
‐1390
1,5
0,59
Warmte (aardgas) Warmte (aardgas)
‐8 8,6 6
‐1141 1141
40 4,0
0 74 0,74
Elektriciteit
‐9,8
‐327
3,8
0,76
Cogeneratie (mazout)
‐20
‐920
3,2
0,72
Cogeneratie (aardgas)
‐18 18
‐800 800
44 4,4
0 80 0,80
Diesel‐bus
‐7,0
‐1176
‐4,7
0,11
CNG‐ bus
‐7,8
‐1297
3,0
0,7
Diesel‐vuilniswagen
‐5,1
‐1020
‐4,9
0,1
CNG‐ vuilniswagen
‐7,8
‐1299
3,0
0,7
Diesel‐auto
‐7,4
‐1241
1,2
0,54
Benzine‐auto
‐13
‐1566
0,88
0,56
CNG‐auto
‐7,8
‐1366
3,0
0,7
Economische haalbaarheid debiet [Nm³ biogas/h] Investeringskost Operationele kost annuiteit E/V ROE rente afschrijvingstermijn marktprijs[leverancier] kostprijs biomethaan OT
120 1000000€ 30000€ 95000€ 30% 15% 6% 10jaar 0,03€/kWh 0, 055€/kWh 0 025€/kWh 0,025€/kWh
13
Economische haalbaarheid Kosten opwerking (IEA, 2010) 0,07
0,06
Productiekosst (euro/kWh))
0,05
0,04
compressie p (CNG) opwerking
0,03
vergisting 0,02
0,01
0
14
Biogas als vervoerbranstof? Biogas als vervoerbranstof? DIRECTIVE 2009/28/EC “on the promotion of the use of energy from renewable sources “1
that a 20 % target for the overall share of energy from renewable sources and a 10 % target for energy from renewable that a 20 % target for the overall share of energy from renewable sources and a 10 % target for energy from renewable sources in transport would be appropriate and achievable objectives …”
16
Biogas als vervoerbranstof? Biogas als vervoerbranstof? DIRECTIVE 2009/28/EC “on the promotion of the use of energy from renewable sources “2 “that a 20 % target for the overall share of energy from renewable sources and a 10 % target for energy from renewable sources in transport would be appropriate and achievable objectives ” in transport would be appropriate and achievable objectives …
Biogas tegenwoordig nog niet aanwezig in National action plans:
Europese projecten rond biogas: • MADEGASCAR • GasHighWay • BioGas Max • BioWALK4Biofuels
Renewable Energy Projections as Published in the National Renewable Energy Action Plans of the European Member States Executive summary
Potentieel Vlaanderen Potentieel Vlaanderen Huidige productie: 400 GWh (/3000 GWh) groene stroom 1000 GWhcal biogas g
Elektrische strroomproductie (GW Wh/j)
400
• Aardgasverbruik Vlaanderen: 123.000 GWh (2009, EMIS‐VITO) : 0,8% • Transport : 181 PJ: 50280 GWh (2009, EMIS‐ VITO) (110 PJ personenvervoer, 70 PJ goederen): 2,0%
Anaerobe vergister(61MW)+Vergasser Ruien(20MW)+UASB(9MW) ( ) ( )
350 300
Anaerobe vergisting volgens VEA(2010)
250 200 150 100 50 0 2002
2003
2004
2005
2006
2007
2008
(Biogas‐E, 2011)
2009
2010
Potentieel Vlaanderen Potentieel Vlaanderen Biomassa inventaris OVAM: eind 2011 • • • •
220.000 ton ingezameld GFT: 102 GWhcal 470.000 ton maaisels (berm/natuur/…): 525 GWhcal Organisch‐biologische afvalstromen? Organisch‐biologische afvalstromen? Energiegewassen: energie maïs: ‐5% van het landbouwareaal: 30.000ha=> 3150 GWhcal ‐momenteel 0,7%: food vs. Fuel? Hoeveel % van het landbouwareaal nodig voor de RED (10% hernieuwbare energie) EU ‐27
%landbouwA (EU) ENERGIEMAÏS
g p ( aardgasconsumptie (TWh cal)
5.500
4,18% ,
transport (TWhcal)
3.500
2,70% (Eurostat, 2011)
TECHNISCHE AANBEVELING BIOMETHAAN TECHNISCHE AANBEVELING BIOMETHAAN
3
• Biomethaan Biomethaan afkomstig van voor de eindconsument bestemde voedingsproducten afkomstig van voor de eindconsument bestemde voedingsproducten (fruit, groenten, zuivel en eventueel gemengd met vlees) • Specificaties voor gaskwaliteit zijn haalbaar voor de verschillende opwerkingstechnologieën • Veiligheid V ili h id Enthousiasme in de sector: maar?
• Noodzakelijk wetgeving ontbreekt: aansprakelijkheid, contracten tussen leveranciers/distributeur, garantie van oorsprong, ecologische parameters… l i h • Microbiële veiligheid (?) • Subsidiesystemen
Wetgeving EU DIRECTIVE 2009/73/EC “concerning common rules for the internal market in natural gas “ 4 DIRECTIVE 2009/28/EC “on the promotion of the use of energy from renewable sources “ DIRECTIVE 2009/28/EC “ h i f h f f bl “5
Wallonië Arrêté du Gouvernement wallon relatif aux certificats et labels de garantie d’origine pour les gaz issus de renouvelables (23/12/2010) 6 • ‐ ‐
Garanties van oorsprong (GvO) Wallonië vergoedt groene stroom certificaten ifv het warmtegebruik (geen WKC) Minder nood voor digestaatverwerking g g
Wetgeving g g
Wetgeving DUITSLAND • • • • •
Hernieuwbare Energiewet (EEG): tegen 2020 moet 30% energie hernieuwbaar zijn Biomassaverordening (BiomasseV) g( ) 10% h i 10% hernieuwbaar aardgas in 2030! b d i 2030! Nettoegangsverordening (GasNZV) Opstellen contracten tussen alle partijen Netvergoedingsverordening (GasNEV) Biobrandstofquota Verordening en Biobrandstofduurzaamheidsverordening q g g
Onder GasNZV: • Basistarief voor feed‐in: 11,67 cent/kWh • Bonus voor gebruik van geteelde biomassa 7 cent/kWh voor installaties tot 500 kW, 4 cent/kWh tot 5 MW • Technologiebonus voor innovatieve technologie 1 cent/kWh voor installaties tot 350 kW, 2 cent/kWh tot 750 kW p • Bonus voor landschapsbehoud 2 cent/kWh • Bonus voor co‐generatie van warmte en stroom 3 cent/kWh voor installaties tot 20 MW
Wetgeving NEDERLAND • • •
2050: 50% groen gas
VERTOGAS certificatiesysteem: loskoppeling biogene eigenschap van VERTOGAS certificatiesysteem: loskoppeling biogene eigenschap van hernieuwbaar gas en verkoop van certificaten (toekomst: biomethaanregister) Nationale Rijkssubsidie: investeringssubsidie verschillend per provincie Stimuleringsregeling Duurzame Energieproductie (SDE): exploitatiesubsidie Stimuleringsregeling Duurzame Energieproductie (SDE): exploitatiesubsidie – –
SDE+ in de maak: maximale feed‐in tarieven (15 €cent/kWh) vastleggen voor duurzame energie Voor groen gas: maximum basisbedrag = 132 €cent/Nm³
Andere landen Andere landen Frankrijk • •
Grootschalige CNG‐projecten Publicatie feed‐in tarieven eind 2010/begin 2011
Zwitserland • Certificatie voor ‘naturemade’ of ‘groen’ gas (LCA) • Vooral als vervoersbrandstof • Belastingsvrijstelling voor biomethaan voor biomethaan + vastlegging technische specificaties + vastlegging technische specificaties Oostenrijk • Regulatieve richtlijn voor gaskwaliteit • Nettoegangswet gelijkaardig aan Duitsland Nettoegangswet gelijkaardig aan Duitsland Denemarken • Subsidiesysteem en marktmodel in beginfase Zweden • Ook SNG (uit hout) • Bio‐CNG
Europese standaard d d •
•
Voorstel voor algemene standaard om de nationale regelgevingen op mekaar af te stemmen op mekaar af te stemmen (Biogasmax) Gebaseerd op de technische specificaties van de lidstaten waar specificaties van de lidstaten waar al veel pionierswerk geleverd is zoals Duitsland, Nederland en Zwitserland
Knelpunten • Vlaanderen: groene warmte, itt het buitenland intensief benut veel WKK‐ warmte gebruikt om digestaat te drogen • Nutriëntenproblematiek maakt gebruik van onbehandeld digestaat in Nutriëntenproblematiek maakt gebruik van onbehandeld digestaat in Vlaanderen onmogelijk • Droge vergisting: digestaat kan worden gecomposteerd ‐duurder proces, enkel droge inputstromen • NIMBY • Kostprijs • Energie intensief
Toekomstige ontwikkelingen • Cryogene scheiding:
‐ valorisatie van gezuiverd CO2 ‐zeer hoogwaardig methaan! g g ‐mogelijk goedkopere techniek
• Uit droge/houtachtige stromen: vergassing •
(CH2)n ‐> CO+ H2
• Nieuwe stromen:
‐> Fischer‐Tropps => Biomass‐to‐liquid (KWS) ‐> kat. Methanisatie=> Bio‐SNG ‐ Algen uit afvalwater ‐ Black and grey afvalwater
• Gebruik Gebruik van groen gas (zonder opwerking) van groen gas (zonder opwerking) ‐ Juridische beperkingen?
BIOGAS E vzw BIOGAS‐E vzw Graaf Karel de Goedelaan 5 8500 Kortrijk tel:+32(0)56 241 263 ( ) fax:+32(0)56 241 224 www.biogas‐e.be info@biogas‐e.be
Dank voor uw aandacht! Vragen?
Lieven Demolder lieven.demolder@biogas‐e.be
29
