Business case voor het Varkens Innovatie Centrum in Sterksel

Business case voor het Varkens Innovatie Centrum in Sterksel WARMTETRANSPORT MET LATHERM CONTAINERS

Joost Ottenheim (3517667) en Lotte Bruens (3344347) Begeleider van VIC: Rik Verheijen Begeleiders van de UU: Johan Wempe en Jan Klingen 02-07-2014, Entrepreneurship of the Future, Universiteit Utrecht

Pagina 1 van 31

Inhoudsopgave Inleiding ................................................................................................................................................................................................... 3 Het Varkens Innovatie Centrum Sterksel .................................................................................................................................. 4 Biogasproductie .................................................................................................................................................................................... 6 Business opportunity ......................................................................................................................................................................... 8 Biogas transport (1) ....................................................................................................................................................................... 8 Warmte op locatie benutten (2) ............................................................................................................................................... 8 Restwarmteopslag en transport (3)........................................................................................................................................ 8 De techniek achter LaTherm containers .................................................................................................................................... 9 Financiële uitwerking...................................................................................................................................................................... 12 Beschikbare warmte ................................................................................................................................................................... 12 Financieel overzicht .................................................................................................................................................................... 14 Invulling financieel model ................................................................................................................................................... 14 Uitkomsten ................................................................................................................................................................................. 15 Verdeling kosten ...................................................................................................................................................................... 15 Aantekeningen bij het model.............................................................................................................................................. 15 Rendement verhogen ................................................................................................................................................................. 17 Conclusie ............................................................................................................................................................................................... 19 Referenties:.......................................................................................................................................................................................... 20 Supplement 1 – Rendement & Risico Allocatie .................................................................................................................... 21 Inleiding ........................................................................................................................................................................................... 21 Het model ........................................................................................................................................................................................ 21 Rendement & risico allocatie voor warmtetransport................................................................................................... 25 Intern vs. extern uitvoeren ...................................................................................................................................................... 27 Energy Service Companies ....................................................................................................................................................... 28 Conclusie .......................................................................................................................................................................................... 29 Supplement 2 – Contact met partners...................................................................................................................................... 30 Contactpersonen .......................................................................................................................................................................... 30

Pagina 2 van 31

Inleiding In het kader van de cursus Entrepreneurship of the Future aan de Universiteit Utrecht hebben wij, Joost Ottenheim en Lotte Bruens, een business case uitgewerkt voor het Varkens Innovatie Centrum (VIC) in Sterksel. VIC heeft een biogasinstallatie om de mest van de varkens om te zetten in biogas. Dit biogas wordt vervolgens met behulp van een warmtekrachtkoppeling (WKK) omgezet in elektriciteit. Dit is een mooi principe, maar het probleem is dat het momenteel niet rendabel is. Dit is probleem speelt ook voor veel andere agrarische bedrijven met een biogasinstallatie. Zeker wanneer in 2016 de MEP subsidie eindigt die op dit moment nog uitgekeerd wordt voor de productie van biogas. Daarom is het voor VIC, als innovatie centrum, interessant om mogelijkheden te onderzoeken om biogasinstallaties (meer) rendabel te maken. Een van deze mogelijkheden is het benutten van de restwarmte die vrijkomt bij de WKK om een extra opbrengstenstroom te creëren. In deze business case hebben wij uitgezocht of hiervoor de warmteopslag containers van LaTherm gebruikt kunnen worden. Deze containers zouden bij VIC de restwarmte op kunnen slaan en ze zouden vervolgens naar een andere locatie getransporteerd kunnen worden. Op deze locatie zou de warmte dan weer gebruikt kunnen worden. De gemeente Heeze-Leende heeft al aangegeven zeer veel interesse te hebben in het afnemen van deze warmte. Uit onze berekeningen blijkt dat over 10 jaar het gehele project voor beide partijen rendabel is met een totale Net Present Value van €46.000. Echter, hier moeten een aantal aantekeningen bij worden geplaatst, waarvan de belangrijkste is dat LaTherm momenteel geen containers levert vanwege het lage rendement. Ons advies is dus ook dat de tijd nog niet rijp is voor het gebruik van warmteopslag containers. De techniek zal eerst verder moeten ontwikkelen waardoor het rendement verhoogd zal worden. In het volgende verslag vindt u een uitgebreide uitwerking van deze business case. Hierin zal eerst het business model van VIC worden beschreven. Vervolgens zal het probleem worden uiteengezet en zullen verschillende oplossingen worden aangedragen. Het voorstel van het gebruik van LaTherm zal worden uitgewerkt en de geldstromen zullen worden berekend. Als laatste zal er een advies worden gegeven voor de toekomst.

Pagina 3 van 31

Het Varkens Innovatie Centrum Sterksel Het Varkens Innovatie Centrum (VIC) in Sterksel is hèt multifunctionele onderzoekscentrum voor de moderne, innovatieve en duurzame varkenshouderij in zowel het binnen- als buitenland. Hier wordt onderzoek gedaan naar alle aspecten van de varkenshouderij, waaronder welzijn, gezondheid, voeding, huisvesting, emissies en mineralenmanagement. Het doel van VIC is de varkenshouderij continue te optimaliseren voor zowel het varken als de varkenshouder. Naast het feit dat VIC in multifunctioneel onderzoekscentrum is, is het ook een modern varkensbedrijf met ongeveer 360 zeugen, 2.500 vleesvarkens en een grote variëteit aan systemen. Dit samen biedt de mogelijkheid onderzoek te doen naar alle segmenten van de varkenshouderij. Aan de hand van het ‘business model canvas’ worden de verschillende aspecten van het bedrijf duidelijk (Figuur 1). Dit canvas schetst een beeld door aan te geven wat het bedrijf doet, voor wie het bedrijf dit doet en hoe de kostenstromen lopen. De belangrijkste activiteit van VIC (key activities) is het doen van innovatief onderzoek op het gebied van varkenshouderij (blauw in figuur). Daarnaast voert VIC ook validatieonderzoek uit en houdt het bedrijf zelf ook vleesvarkens die worden verkocht (roze in figuur). De mest die de varkens produceren wordt samen met restproducten uit de levensmiddelenindustrie gebruikt om biogas te produceren (groen in figuur). Dit biogas wordt vervolgens gebruikt om m.b.v. een warmtekrachtkoppeling (WKK) elektriciteit en warmte op te wekken. De waardepropositie (value proposition), oftewel de waarde die VIC op de markt heeft, is dus gebaseerd op het creëren van innovatieve ideeën over de varkenshouderij, de validatie van onderzoek, het leveren van vleesvarkens en elektriciteit. De klanten (customer segments) die dit afnemen zijn de gehele varkensindustrie die behoefte heeft aan innovatie en hogere efficiëntie, de supermarkten en andere consumenten die het vlees afnemen. Bovendien nemen energiemaatschappijen de geproduceerde elektriciteit af via het net. VIC heeft nauwe banden met de bedrijven werkzaam in de varkenshouderij en het werkt veel samen met deze bedrijven (customer relationships). De bedoeling is niet alleen informatie te ‘zenden’, maar ook informatie te ‘ontvangen’. Hiervoor vinden netwerksessies plaats en worden er excursies georganiseerd op het bedrijf waar input erg op prijs wordt gesteld (channels). Daarnaast is er veel informatie te vinden op de website en is er een tweemaandelijkse nieuwsbrief. Dit is nog niet zo vanzelfsprekend. De Nederlandse varkensindustrie is namelijk al erg efficiënt en behoort tot de top van Europa. Daarom vinden sommige varkenshouders innovatie geen top prioriteit. VIC is echter van mening dat continue innovatie erg belangrijk is om deze top positie te behouden, aangezien andere landen snel dichterbij komen en Nederland bij stilstand zal worden ingehaald. Daarom is VIC constant bezig met het besef te creëren dat innovatie binnen de varkensindustrie erg belangrijk is. De partners van VIC die dit ook erg belangrijk vinden zijn het Ministerie van Economische Zaken, het Productschap Vee en Vlees (PVV) en verscheidene private partijen (key partners). Dit zijn dan ook de belangrijkste partners en zij voorzien VIC van de grootste inkomstenbronnen, namelijk subsidies en sector gelden (revenue streams). Andere belangrijke inkomstenbronnen zijn de verkoop van de vleesvarkens en de verkoop van elektriciteit afkomstig van de WKK. Het is de bedoeling dat de Pagina 4 van 31

Figuur 1. Business model canvas. Dit figuur omschrijft de huidige situatie van VIC. Blauw geeft aan wat betrokken is bij het onderzoek, grijs geeft aan wat te maken heeft met vleesproductie en groen geeft weer wat betrokken is bij de biovergister. Geel geeft algemene zaken weer.

varkenshouderij en de biogasinstallatie zelfvoorzienend zijn. Het geld uit de sector en de subsidie bekostigen het onderzoek (cost structure). Al met al bestaat VIC dus uit drie losse onderdelen: het onderzoek, de varkenshouderij en de biovergisting. Deze drie aspecten zijn financieel onafhankelijk van elkaar en zullen apart minimaal kostendekkend moeten zijn. Voor de biovergisting is dit momenteel niet het geval en in dit verslag zal worden gekeken of m.b.v. warmtetransport dit proces wel rendabel kan worden gemaakt.

Pagina 5 van 31

Biogasproductie Bij het houden van varkens wordt mest geproduceerd. VIC gebruikt deze mest voor de productie van biogas door middel van co-vergisting. Voor dit proces wordt de mest aangevuld met organische coproducten. Dit zijn sterk wisselende reststromen uit de levensmiddelenindustrie, waaronder afgekeurde hondenbrokken en afval van bierproductie. Dit mengsel wordt vergist bij 40°C waardoor biogas ontstaat. Het geproduceerde biogas wordt vervolgens gebruikt om energie op te wekken d.m.v. twee warmtekrachtkoppeling (WKK) motoren. Deze motoren produceren groene stroom voor ongeveer 1500 gemiddelde eengezinswoningen. Het opereren van een biogasinstallatie met een WKK brengt echter ook problemen met zich mee, die momenteel een aandachtspunt zijn binnen de sector. Net als normale verbrandingsmotoren, zetten WKK’s namelijk maar 40% van het biogas om in groene stroom, terwijl 60% omgezet wordt in warmte. Een deel van deze warmte wordt bij VIC terug gewonnen door de warmte over te brengen naar water. Dit verwarmde water wordt vervolgens gebruikt om onder andere het kantoor, de stallen en de vergister te verwarmen. Een deel van de warmte wordt ook gebruikt voor de hygiënisatie van het digistaat, hoe het product na de vergisting wordt genoemd. Bij hygiënisatie wordt het digistaat minimaal een uur boven 70°C verwarmd. Dit vermindert het aantal ziekteverwekkers en na dit proces mag het digistaat geëxporteerd worden naar bijvoorbeeld Duitsland. Een gedeelte van de restwarmte wordt dus al gebruikt. Echter, het andere deel gaat ongebruikt de lucht in. Dit gehele proces is zonder subsidies niet rendabel en dit probleem speelt ook in de rest van de sector. In de agrarische sector staan er momenteel rond de 75 tot 100 biovergisters. De bouw van deze vergisters is door de overheid gestimuleerd door het verstrekken van verschillende subsidies waaronder de MEPsubsidie (Milieukwaliteit van de Elektriciteitsproductie). Deze subsidie levert een premie van 9,7 eurocent per opgewekte kWh op1. De bedoeling was dat biogasinstallaties met deze ondersteuning zelfstandig konden draaien. Echter door gestegen grondstof prijzen en door het in zakken van de energie prijzen is dit niet mogelijk. Daar bovenop komt dat deze subsidie in 2016 afloopt2. De agrarische bedrijven gaan dus erg veel moeite krijgen hun biogasinstallatie draaiende te houden. Een alternatieve subsidie is de SDE+ subsidie3. Deze subsidie wordt verstrekt voor het opwekken van duurzame energie en het duurzaam gebruik van restwarmte. Deze subsidie levert minder op dan de MEP, namelijk maximaal 7 eurocent per kWh4 en het is dus belangrijk dat deze subsidie maximaal gebruikt wordt. Om dit te doen zal er moeten worden gekeken hoe de restwarmte die bij de biogasinstallaties vrijkomt maximaal benut kan worden. Dit besef is al doorgedrongen in de sector. Zo gebruiken varkenshouders van de coöperatie Heyde Hoeve een deel van de restwarmte van de biogasinstallatie voor het kweken van champignons. Een ander deel wordt gebruikt voor het drogen van mest, wat een verkoopbaar product oplevert. Zoals eerder gezegd, gebruikt VIC ook al een deel van de restwarmte binnen het eigen bedrijf. Hierover ontvangen ze al een

1

http://www.abucon.nl/?p=27 http://www.ekwadraat.com/kennisbank/landbouw/perspectief-bestaande-biogasinstallaties/ 3 http://www.rvo.nl/subsidies-regelingen/stimulering-duurzame-energieproductie-sde 4 http://www.ekwadraat.com/kennisbank/overheid/sde-2014/ 2

Pagina 6 van 31

stuk van de SDE+. Echter, om de volledige subsidie te ontvangen zal VIC een groter deel van de restwarmte moeten benutten.

Pagina 7 van 31

Business opportunity VIC produceert 22.300 GJ warmte waarvan 10.300 GJ nog niet benut wordt. Op het moment dat deze warmte wel gebruikt wordt kan hierover SDE+ subsidie aangevraagd worden. De business opportunity is dus een manier te vinden waarop deze warmte kan worden benut. Hiervoor zijn er drie scenario’s mogelijk: (1) het biogas transporteren naar een locatie waar een WKK elektriciteit kan genereren en waar de warmte ook gebruikt kan worden; (2) de warmte volledig gebruiken op eigen locatie; en (3) de warmte opslaan, transporteren en benutten op een andere locatie.

Biogas transport (1) In plaats van zelf het biogas te gebruiken, kan het biogas ook worden getransporteerd naar een locatie waar de restwarmte gebruikt kan worden. Op deze locatie zou het biogas dan omgezet kunnen worden in elektriciteit en warmte door middel van een WKK. Deze optie is voor VIC niet meer relevant, aangezien er al WKKs aanwezig zijn op het terrein van VIC. Wel is deze optie onderzocht op het moment dat een tweede WKK aangeschaft zou worden. Toen is er samen met het expertise centrum voor epiletologie, slaapgeneeskunde en neurocognitie Kempenhaeghe in Heeze bekeken of de WKK bij dit centrum kon staan zodat de restwarmte gebruikt zou kunnen worden om de gebouwen van Kempenhaeghe te verwarmen. Dit plan is echter niet doorgegaan omdat Kempenhaeghe bang was voor geluidsoverlast.

Warmte op locatie benutten (2) De optie om de warmte volledig op locatie te benutten is door VIC ook al onderzocht. Er is voorgesteld om de restwarmte te gebruiken om het digistaat in te dikken of te drogen. Een mestindikker zou € 78.000 per jaar opleveren plus de extra warmtebonus van € 60.000. Hiervoor zou een investering van ongeveer € 200.000 moeten worden gedaan. Aangezien de gemiddelde levensduur van een droger/indikker ongeveer 4-5 jaar is, achtte het management van VIC deze investering niet rendabel genoeg. Naast het indikken of drogen van mest, kan de restwarmte ook op een andere manier gebruikt worden op de locatie van VIC zelf. Hierbij kan gedacht worden aan het drogen van aardappelen van een nabijgelegen boerderij, het drogen van houtsnippers of het kweken van champignons zoals gebeurt bij Heyde Hoeve. Een ander, niet voor de hand liggende, mogelijkheid is het gebruik van de warmte voor aquacultuur. Er is een groeiende interesse in dit concept, aangezien vissen en garnalen in de zee en andere wateren steeds schaarser worden. Vanwege de hoge energiekosten van verwarmde aquaculturen, vindt deze kweek vooral plaats in landen met een tropisch klimaat. Het gebruik van restwarmte van biogasinstallaties zou de kweek van tropische vissoorten in Europa kunnen bevorderen. VIC zou dus een kweker kunnen zoeken die de restwarmte zou kunnen gebruiken voor aquacultuur naast het terrein van VIC.

Restwarmteopslag en transport (3) Als derde optie kan de restwarmte opgeslagen en getransporteerd worden. Op een andere locatie kan de warmte vervolgens benut worden. De techniek hiervoor is ontwikkeld door het van oorsprong Duitse bedrijf LaTherm. Dit bedrijf produceert containers die warmte op kunnen slaan en zonder rendementsverlies op een ander tijdstip en op een andere locatie de warmte weer vrij kunnen geven. In Pagina 8 van 31

dit scenario zou VIC de warmte kunnen verkopen aan een andere partij die de warmte gebruikt. De gemeente Heeze-Leende heeft aangegeven hier interesse in te hebben, aangezien zij vanuit de overheid duurzaamheidscriteria krijgen opgelegd5. Bovendien levert dit de gemeente een duurzaam imago op. Voor de gemeente zou dit scenario interessant zijn wanneer de kosten hiervoor niet hoger zijn dan de kosten van zelf warmte maken via hun cv-ketel en aardgasverbranding. Dit is dus afhankelijk van de aardgasprijs. Voor VIC zou dit interessant zijn als de kosten hiervoor lager zijn dan de opbrengsten via de subsidie en de eventuele opbrengsten via de gemeente. De kosten voor het transport en investeringskosten zouden door VIC of de gemeente betaald kunnen worden, afhankelijk van de hoogte van alle kosten. Voorbeeld van dit model is te zien in Figuur 2. Aangezien de eerste twee scenario’s al door VIC bekeken zijn, zal gefocust worden op het derde scenario van warmteopslag en transport. De haalbaarheid en het rendement zullen berekend worden. Om dit te berekenen is kennis over deze containers vereist. Daarom zal eerst de techniek die gebruikt wordt in de LaTherm containers worden besproken.

Figuur 2. Business model canvas voor het warmtetransport project.

5

Interview met Michiel Hendrikx van gemeente Heeze-Leende

Pagina 9 van 31

De techniek achter LaTherm containers Om restwarmte van VIC naar het gemeentehuis van Heeze-Leende te vervoeren zal VIC warmteopslagcontainers van LaTherm gaan gebruiken (Figuur 3). Deze containers zijn gevuld met een phase-change material (PCM). Deze PCMs zijn materialen met een relatief hoog smeltpunt, dus met een vrij hoge temperatuur waarbij de stof van vaste naar vloeibare vorm gaat. Tijdens de verandering van vast naar vloeibaar wordt warmte geabsorbeerd, terwijl tijdens het omgekeerde proces deze warmte weer vrijkomt. Op deze manier kan warmte worden opgeslagen en weer worden afgegeven. Om inzicht te krijgen of deze vorm van techniek geschikt is in de situatie van VIC moet gekeken worden hoe deze PCMs werken.

Figuur 3. De LaTherm warmteopslag container

Het PCM dat gebruikt wordt in de LaTherm container is het zout natriumacetaat (CH3COONa)6. Dit is hetzelfde materiaal dat gebruikt wordt in heat packs en in zowel heat packs als in de LaTherm container is er sprake van een oververzadigde oplossing van natriumacetaat in water. Het smelt/vriespunt van dit zout is 58 °C. Wanneer het natriumacetaat wordt gemengd met water zullen drie watermoleculen aan het zout binden zodat trihydraten worden gevormd. Wanneer de oplossing tot boven de 58°C wordt gebracht laten de watermoleculen los van het natriumacetaat en valt het trihydraat uiteen. Wanneer de oplossing weer afkoelt zullen deze trihydraten weer vormen en zal het zout kristalliseren. Echter, bij een verwarming van boven de 79°C zullen natriumacetaat moleculen uiteenvallen in ionen en deze lossen dan op in water. Op dat moment is er nog steeds een oververzadiging van trihydraten in water en dit voorkomt dat bij afkoeling het natriumacetaat kan kristaliseren. Zelfs onder het vriespunt van 58°C zal het als oververzadigde oplossing blijven bestaan en zal er geen kristallisatie plaatsvinden. De oplossing is op dat moment zogenaamd “supercooled”, en de warmte is dan in de oplossing opgeslagen. Om de oplossing te laten kristalliseren is een trigger nodig. In een heat pad is dit in de vorm van een knik in een metalen plaatje. Door deze knik ontstaat het eerste kristal die als groeikern fungeert. De rest van de natriumacetaat moleculen kunnen nu evolueren tot een trihydraatkristal en het “vriesproces” wordt gestart. Dit is een exotherme reactie en de warmte die opgeslagen was in de oververzadigde oplossing komt dus vrij. Dit is weergegeven in de volgende reactie: CH3COONa.3H2O (aq)  CH3COONa (s) + 150kJ/kg

6

http://latherm.de/index.php?id=73&L=1 Pagina 10 van 31

Figuur 4. Het warmteopslag proces van natriumacetaat trihydraat vergeleken met water.

Wanneer de oplossing vervolgens weer opgewarmd wordt tot boven de 79°C kan het proces weer opnieuw beginnen. In Figuur 4 is de warmteopslagcapaciteit van natriumacetaat weergegeven vergeleken met water7. Bij LaTherm zit natriumacetaat trihydraat opgeslagen in een container met afmetingen 6 x 2.5 x 2.6 m (l x b x h) en deze container heeft ruimte voor 17 m3 natriumacetaat trihydraat. Wanneer de container opgeladen wordt met een temperatuur van 100°C en ontladen wordt met 30°C zal de totale capaciteit van de container ongeveer 2,5 MWh zijn. Het uitkristalliseren (van 100°C naar 58,4°C) duurt dan 12-15 uur en levert 125 kWh per uur op. De rest van de warmte komt vervolgens zeer langzaam beschikbaar met 30 kWh per uur. Op dat moment is het economisch interessanter om de container te wisselen. Er zit dan nog rond de 300 tot 400 kWh in de container. Deze gegevens zijn op basis van een oplaadtemperatuur van 100°C en een ontlaadtemperatuur van 30°C. Echter, met een andere laadtemperatuur verandert de op- en ontlaadduur en de capaciteit (Tabel 1). Volgens LaTherm gaat minder dan 0.5% van de lading verloren per dag. Dit betekent dus dat container in opgeladen status een tijd bewaard kan worden totdat hij ontladen wordt. In de zomer kan dit handig zijn aangezien er dan maar op een beperkt aantal momenten warmte nodig is. Naast de containers zijn er ook aansluitpunten nodig bij VIC om de containers op te kunnen laden en bij het gemeentehuis om de containers te kunnen ontladen. In het volgende stuk zal worden berekend of de investering in de containers en de aansluitpunten rendabel is wanneer er wordt gekeken naar de opbrengsten van de warmte en de kosten van bijvoorbeeld het transport. Tabel 1. Container eigenschappen bij verschillende op- en ontlaadtemperaturen Op- en ontlaad temp. 100°C / 30°C 100°C / 40°C 90°C / 40°C

7

Oplaadduur 6-8 uur 6-8 uur > 6-8 uur

Ontlaadduur 12-15 uur > 12-15 uur > 12-15 uur

Capaciteit 2.5 MWh 2.3 MWh 2.1 MWh

http://orbit.dtu.dk/ws/files/51594550/T42slutrapport2.pdf

Pagina 11 van 31

Financiële uitwerking Om te kunnen kijken of de business opportunity om restwarmte op te slaan en het te transporteren naar de gemeente rendabel is, moet het project financieel uitgewerkt worden. Aan de hand van het totaalplaatje kan vervolgens ook gekeken worden hoe het project rendabel gemaakt zou kunnen worden voor alle partijen.

Beschikbare warmte Het totale thermische vermogen (vermogen van de warmte die per seconde ontstaat) bij VIC is momenteel 775 kW thermisch (kWth). Dit zou uitgebreid kunnen worden naar 825 kWth bij aanschaffing van een rookgaskoeler. VIC ontvangt een SDE+ subsidie wanneer een deel van de restwarmte benut wordt. Deze subsidie is verstrekt op basis deze 825 kWth en een draaitijd van 4000 uur per jaar, wat neerkomt op subsidie voor benutting van 11.900 GJ warmte per jaar (figuur 5). Op dit moment wordt al 4.500 GJ warmte per jaar binnen de subsidie gebruikt voor de hygiënisatie van het digistaat en voor het verwarmen van de stallen en het kantoor; er blijft dus 7.400 GJ warmte per jaar over waar, bij benutting, nog subsidie voor verkregen kan worden. De installatie bij VIC draait echter meer uren, waardoor er ook warmte vrij komt waar geen subsidie voor verkregen kan worden. In totaal draait de installatie zeker 8000 uur, wat neerkomt op 22.300 GJ aan warmte die vrijkomt op jaarbasis. Hiervan werd al 3.600 GJ warmte per jaar benut op het moment dat de subsidie aangevraagd was, waardoor deze 3.600 GJ buiten de subsidie valt. De rest van de warmte (6.900 GJ) blijft onbenut. Echter, subsidie die in de eerdere jaren niet benut is, kan later ingehaald worden. Over een deel van deze onbenutte warmte kan dus nog subsidie verkregen worden op het moment dat het wel benut wordt. Tot aan mei 2014 gaat dit om subsidie voor 9.500 GJ warmte in totaal. De looptijd van de subsidie is tot augustus 2017, wat betekent dat dit om 2.900 GJ warmte per jaar gaat. In totaal kan er dus subsidie verkregen worden als 10.300 GJ (2.900 + 7.400 GJ) warmte benut wordt. Figuur 5. Overzicht van de restwarmte per jaar bij VIC. Voor een deel van de warmte kan subsidie verkregen worden bij benutting. Een deel van de warmte wordt al benut, deels voor subsidie. Ongebruikte subsidie uit het verleden kan worden ingehaald.

Pagina 12 van 31

Pagina 13 van 31

Figuur 6. Financieel model in excel voor het project. Te zien is dat het project, bij een vereiste rate of return van 4% een NPV heeft van €46.000 in 10 jaar.

Financieel overzicht Met Excel is een financieel model gemaakt om de haalbaarheid te onderzoeken. Afhankelijk van de ingevoerde waardes, zal dit model aangeven binnen welke periode het project kostendekkend is en hoe de kosten verdeeld kunnen worden. Figuur 6 toont een overzicht hiervan. De nummers die in deze tekst genoemd worden verwijzen naar de plek van deze waardes in het financiële model in Excel.

Invulling financieel model VIC ontvangt subsidie voor het benutten van restwarmte. Deze subsidie bedraagt € 8,20 per GJ (1) en loopt nog tot augustus 2017 (2). Deze kan worden verkregen bij het benutten van 7400 GJ warmte per jaar (4). Ongebruikte subsidie uit het verleden kan worden ingehaald, wat omgerekend neerkomt subsidie voor benutten van 2900 GJ per jaar extra (5). Bij VIC komt in totaal op jaarbasis 14.300 GJ warmte vrij nog te benutten is, waarvan deels tegen subsidie (3). Dit is 39 GJ per dag, wat het maximum zou zijn wat per dag getransporteerd kan worden. De containers waarin de warmte opgeslagen worden, kosten €70.000 per stuk (6) en kunnen 1,6 MWh energie bevatten (8). De inhoud van de container is eigenlijk 2,1 MWh, maar doordat er bij een lagere temperatuur opgeladen wordt en er 0,4 MWh achter blijft in de container, wordt uitgegaan van 1,6 MWh. De containers gaan in principe onbeperkt mee, maar LaTherm rekent met een economische levensduur van 10 jaar (7). De warmte zou vanuit VIC naar twee locaties van de gemeente getransporteerd worden (15). Per locatie is er 1 container nodig, in totaal dus 3. Daarnaast is er per locatie een warmtewisselaar nodig om de warmte in en uit de containers te krijgen. De investeringskosten hiervoor zijn €15.000,- per locatie (10). Voor de onderhoudskosten wordt gerekend met €800,- per jaar (11) en voor transportkosten €25,- per retour rit (12). Voor de laadtijd van de containers gaan we uit van 12 uur (9), dit is echter afhankelijk van de temperatuur waarmee opgeladen wordt. Met deze laadtijd kunnen er maximaal 2 containers per dag geladen worden. Dit komt, op basis van de inhoud van de container (8), overeen met een maximum van 12 GJ per dag. Omdat dit lager is dan de 39 GJ warmte die per dag die vrij komt, is de laadtijd van de containers de beperkende factor in de hoeveelheid warmte die per dag getransporteerd kan worden in dit project. De gemeente koopt gas in voor €0,64 per m3 (13). Momenteel is de gasprijs constant, maar een eventuele constante jaarlijkse gasprijsstijging kan meegenomen worden (14). Bij de verbranding van het gas door de cv-installatie bij de gemeente ontstaat 10 kwh/m3 gas (15). De gemeente heeft twee locaties waarna de warmte getransporteerd zou worden. Om in het model alleen het gemeentehuis mee te nemen kan een 1 ingevuld worden bij locaties (16). Het gemeentehuis ligt op 4,7 km (20) afstand van VIC en het sportcomplex op 5,7 km (20). De energieverbruiken per maand over de afgelopen 3 jaar per locatie staan in het tabblad “gegevens gemeente” van het model. Gemiddeld gezien gebruikt de gemeente 42.000 m3 per jaar en de sporthal 39.000 m3 (18). Het verbruik varieert gedurende het jaar en is hoger in de winter dan in de zomer. In een aantal maanden van de winter is het energieverbruik groter dan wat geleverd zou kunnen worden met 1 container per dag per locatie. Om die reden moet de cv-installatie in de wintermaanden bijstoken. In totaal gaat het om 10.000 m3 voor de gemeente en 6.000 m3 voor de sporthal (19).

Pagina 14 van 31

Uitkomsten Aan de hand van de benodigde warmte kan berekend worden dat er in totaal 2400 GJ warmte op jaarbasis benodigd is, wat overeenkomt met €19.700,- euro subsidie voor VIC per jaar zolang de subsidie loopt. Voor de gemeente zou dit een jaarlijkse besparing van €41.600,- op hun energiekosten opleveren. Voor projecten als deze maakt de gemeente gebruik van een vereiste rate of return van 4% (21). In dat geval heeft het project, wanneer alle kosten, opbrengsten en besparingen bij elkaar opgeteld worden, een positieve NPV in 8 jaar. In 10 jaar tijd zou het project in totaal een NPV van €46.000,- hebben (figuur 7). NPV

N P V (x 1 0 0 0 € )

200

m e t s u b s id ie

100

z o n d e r s u b s id ie 0

-1 0 0

-2 0 0

-3 0 0 0

5

10

15

Figuur 7 NPV per jaar van het project met en zonder subsidie.

Jaa r

Verdeling kosten Om de kosten en de opbrengsten eerlijk te verdelen zijn verschillende opties mogelijk. Allereerst zou VIC eindverantwoordelijke kunnen zijn en alle kosten op zich kunnen nemen. De gemeente zou enkel hun eigen warmtewisselaars aanschaffen en de warmte kopen bij VIC tegen een vast bedrag. Voor een bedrag van €88,50 per container zou het project in dit geval voor VIC en de gemeente in 8 jaar voor rendabel zijn. Een andere optie is dat de gemeente alle kosten op zich neemt en de warmte gratis van VIC zou ontvangen. VIC zou alleen verantwoordelijk zijn voor de investeringen aan hun kant, maar wel de volledige subsidie ontvangen. In dat geval is het project rendabel in 10 jaar voor de gemeente. Een verdere uitwerking en toelichting op de verdeling van de kosten, investeringen, opbrengsten en risico’s is te vinden in het additionele essay.

Aantekeningen bij het model Deze berekeningen zien er positief uit, maar er moeten een aantal kanttekeningen geplaats worden. Allereest is de temperatuur die bij VIC vrij komt 70-80:C. De minimale temperatuur die nodig is, is echter 85:C, waardoor de vrijgekomen warmte nog licht verhit moet worden. De hoeveelheid warmte die in dat geval in de container past zal in dat geval wel stijgen tot 1,7 MWh. Het model houdt hier geen rekening mee. Ten tweede is de oplaadtijd afhankelijk van de temperatuur waarbij de warmte opgeslagen wordt

Pagina 15 van 31

en weer vrijkomt. In het model is uitgegaan van 12 uur. De oplaadtijd bij is 100:C8. De oplaadtijd onder de 100:C is langer, maar het is onbekend hoeveel langer, daarom is uitgegaan van 12 uur. Ten derde is de warmte die door de gemeente afgenomen wordt niet constant over het jaar. In de zomer is er natuurlijk minder warmte nodig dan in de winter, terwijl er in de winter juist bijgestookt moet worden. Wanneer de benodigde warmte constant is gedurende het jaar, zou het hele jaar op volle capaciteit gewerkt kunnen worden, waardoor de opbrengsten toe zouden nemen. Als vierde moet er vermeld worden dat het transport van de containers mogelijk buiten kantooruren plaats moet vinden, aangezien er iedere 12 uur een wissel van containers plaats moet vinden. Als vijfde moet er nog rekening mee gehouden worden dat er warmte verloren gaat. Er gaat 0,5% warmte per dag verloren uit de container en bij het ontladen zal ook warmte verloren gaan. Het is onbekend hoeveel. Ten slotte blijft er bij VIC nog altijd 5000 GJ warmte per jaar over waar subsidie voor ontvangen kan worden bij benutting, maar wat nu onbenut blijft. L a a d t i jd c o n t a i n e r s

C a p a c it e it c o n t a in e r s 200

N P V in 1 0 ja a r ( x 1 0 0 0 € )

N P V in 1 0 ja a r ( x 1 0 0 0 € )

200

100

0

-1 0 0 10

20

0

2

4

6

L a a d tijd c o n ta in e r ( u u r )

C a p a c ite it c o n ta in e r s ( M W h )

R a te o f r e tu r n

B e n o d ig d e w a rm te 400

N P V in 1 0 ja a r ( x 1 0 0 0 € )

150

N P V in 1 0 ja a r ( x 1 0 0 0 € )

0

-1 0 0 0

100

50

0

-5 0

300 200 100 0 -1 0 0 -2 0 0

-1 0 0 0

5

10

V e r e is te r a te o f r e tu r n ( % )

8

100

15

0

50000

100000

150000

B e n o d ig d e w a r m te (m 3 )

http://www.latherm.de/index.php?id=73

Pagina 16 van 31

D u u r s u b s id i e

G a s p rijs 200

N P V in 1 0 ja a r ( x 1 0 0 0 € )

N P V in 1 0 ja a r ( x 1 0 0 0 € )

200

100

0

-1 0 0

150

100

50

0

-5 0

-2 0 0 0 .0

0 .2

0 .4

0 .6

0 .8

1 .0

0

5

10

D u u r s u b s id ie ( ja a r )

G a s p r ijs ( € /m 3 )

T r a n s p o rtk o s te n N P V in 1 0 ja a r ( x 1 0 0 0 € )

150 100 50 0 -5 0 -1 0 0 -1 5 0 0

20

40

60

T r a n s p o r tk o s te n ( € /r it)

80

Figuur 8 Effect van verschillende variabelen op de NPV van het project in 10 jaar.

Rendement verhogen Om het project rendabeler te maken zouden er een aantal aanpassingen gedaan kunnen worden. Verschillende factoren hebben namelijk een invloed op de NPV van het project over 10 jaar. Hiervan zijn diagrammen gemaakt (figuur XXXX). In de figuren zijn ook de huidige waardes aangegeven met een verticale lijn. Te zien is dat voornamelijk de hoeveelheid warmte die afgenomen wordt en de capaciteit van de containers een grote invloed hebben. Met de sensitiviteit van een aantal variabelen kan gekeken worden hoe het model rendabeler gemaakt kan worden. Hiervoor zijn verschillende mogelijkheden. Allereerst kan de hoeveelheid afgenomen warmte verhoogd worden. In de zomer worden er namelijk maar 5 containers per maand afgenomen, terwijl er capaciteit is voor 2 containers per dag. Wanneer voor de zomermaanden een afnemer wordt gevonden die in die maanden ook 2 container per dag kan gebruiken zou het project winstgevender gemaakt kunnen worden. Voor een extra warmteafnemer voor in de zomermaanden zou wel een extra warmtewisselaar aangeschaft moeten worden voor €15.000. De NPV over 10 jaar zou wel stijgen tot €300.000 als er op volledige capaciteit gedraaid wordt. Er wordt momenteel ook onderzoek gedaan naar het gebruik van TCMs (thermo chemische materialen) in plaats van PCMs als middel om warmte op te slaan en te transporteren. Deze TCMs splitsen in twee componenten wanneer ze worden verwarmd en dit is een endotherm proces. Deze twee componenten kunnen vervolgens gescheiden worden en op deze manier is de warmte op te slaan. Wanneer de Pagina 17 van 31

componenten weer bij elkaar worden gebracht komt deze warmte weer vrij. De capaciteit van deze stoffen is ongeveer twee keer zo groot als de capaciteit van PCMs9. Wanneer dus TCMs gebruikt zouden worden in de warmteopslag containers zou een veel grotere hoeveelheid warmte vervoerd kunnen worden. Het model zou dan rendabeler zijn, mitst de aanschafkosten van deze containers niet veel hoger zijn dan die van PCM containers. Er zou ook een Energy Service Company opgericht kunnen worden. Een ESCO is gespecialiseerd in het op grote schaal leveren van goedkopere duurzame energie of energiebesparingen. Dit zou een uitkomst kunnen zijn om de kosten omlaag te brengen en om beter met de investeringskosten en risico’s om te kunnen gaan. Een verdere toelichting is te vinden in het additionele essay.

http://www.brabant.nl/dossiers/dossiers-op-thema/energie/duurzame-warmte//media/8C4667D724104326A37869EF9F312001.pdf 9

Pagina 18 van 31

Conclusie Om de rendabelheid van de biogasinstallatie bij het Varkens Innovatie Centrum in Sterksel te verhogen is gekeken naar de mogelijkheid om restwarmte te verkopen door de warmte op te slaan en vervolgens te transporteren. Veel biogasinstallaties zijn namelijk momenteel net kostendekkend of leiden verlies. Doordat subsidies die de biogasinstallaties ondersteunen aflopen, zoekt men noodgedwongen naar manieren om de installaties winstgevender te maken. Veelal wordt er gekeken naar het benutten van restwarmte, waarmee een extra subsidie verkregen kan worden. Voorbeelden zijn mestdrogen, champignons kweken of gebouwen verhitten. Voor VIC is gekeken naar de mogelijkheid om de restwarmte op te slaan en te transporteren naar het gemeentehuis en een sportcomplex in Heeze. Dit opslaan zou gebeuren met een container gevuld met Phase Change Materials (PCM) van het bedrijf LaTherm. PCMs smelten bij een temperatuur boven de 58°C waarmee warmte opgeslagen kan worden, waarmee tot wel 2,5 MWh warmte per container opgeslagen kan worden. De restwarmte die bij VIC vrijkomt, kan benut worden, waarna er subsidie ontvangen wordt. Zodra de restwarmte bij de gemeente gebruikt wordt, levert het een besparing op de energiekosten op, doordat gebouwen niet meer via de reguliere cv-installatie verwarmd hoeven te worden. Als kosten zijn er investerings-, transport- en onderhoudskosten. Als de opbrengsten en kosten vervolgens doorberekend worden, zou het project rendabel zijn in 8 jaar en in 10 jaar een net present value hebben van €46.000,-. Aan deze berekening zitten diverse kanttekeningen, doordat bijvoorbeeld de laadtijd onbekend is voor de temperatuur waarmee de restwarmte vrij komt en zou de restwarmte minimaal 85°C moeten zijn. Het project zou meer opleveren wanneer de afnemer van de restwarmte gedurende het hele jaar op maximale capaciteit warmte af zou nemen. De gemeente zou dit slechts in de drie koudste maanden van het jaar doen. Daarnaast is LaTherm gestopt met het leveren van de containers, aangezien projecten met deze containers geen hoog genoeg rendement hebben. Over enkele jaren zal opslag en transport van restwarmte waarschijnlijk winstgevender zijn. Dit zou door stijgende gasprijzen kunnen komen, waardoor de besparingen voor de afnemers groter zullen zijn. Daarnaast zijn er ontwikkelingen met thermo chemische materialen die een twee keer zo grote capaciteit hebben. Zodra deze volledig ontwikkeld zijn zou er dus twee keer zoveel warmte in iedere container passen, wat projecten als deze veel winstgevender maakt. Om de biogasinstallatie bij VIC winstgevender te maken zou restwarmte opgeslagen en getransporteerd kunnen worden, waarna het gebruikt kan worden bij de gemeente. Dit zou een net present value van €46.000,- opleveren in 10 jaar. Doordat LaTherm de benodigde containers momenteel niet meer levert, het model een lange terugverdientijd heeft en er veel onzekerheden zijn, wordt geadviseerd de huidige ontwikkelingen af te wachten. In de toekomst kan warmte opslag en transport rendabeler worden en dus interessanter. De eerder onderzochte optie van een mestindikker zou een net present value van €450.000,- hebben in 4 jaar en dus een veel rendabeler alternatief zijn voor de benutting van restwarmte.

Pagina 19 van 31

Referenties: -

http://www.abucon.nl/?p=27 http://www.ekwadraat.com/kennisbank/landbouw/perspectief-bestaande-biogasinstallaties/ http://www.ekwadraat.com/kennisbank/overheid/sde-2014

http://www.brabant.nl/dossiers/dossiers-op-thema/energie/duurzame-warmte//media/8C4667D724104326A37869EF9F312001.pdf http://www.fsave.de/download/FLEXSAVE%20MOBIL%20Informationen%202012.pdf LaTherm website: latherm.de Deckert, M., Scholz, R., Binder, S. & Hornung, A. Economic Efficiency of Mobile Latent Heat Storages. Energy Procedia 46, 171–177 (2014).

Pagina 20 van 31

Supplement 1 – Rendement & Risico Allocatie Inleiding Net als veel andere bedrijven in de agrarische sector maakt het Varkens Innovatie Centrum (VIC) in Sterksel gebruik van bioreactoren om biogas te produceren. Dit biogas wordt vervolgens gebruikt om een warmtekrachtkoppeling (WKK) installatie aan te drijven, wat energie oplevert. Voor een biogasistallatie is een subsidie te verkrijgen, maar desondanks hebben de meeste biogasinstallaties nog altijd een laag rendement. Om deze installaties rendabeler te maken kan gezocht worden naar mogelijkheden om de restwarmte die vrij komt te benutten. Hiermee zou een extra subsidie verkregen kunnen worden om een deel van de kosten te dekken. Warmteopslagcontainers kunnen hier een oplossing bieden. Door middel van het gebruik van deze containers kan restwarmte bij de WKK opgeslagen worden en vervolgens gebruikt worden op een andere locatie. In het scenario van VIC zal dit het gemeentehuis in Heeze-Leende zijn. Bij dit project zijn er dus twee partijen die de investeringen, kosten en opbrengsten zullen moeten verdelen. Bovendien zijn hier risico’s aan verbonden die ook verdeeld moeten worden. Om dit zo goed mogelijk te doen, i.e. om het rendabel te maken voor beide partijen, is er een model ontwikkeld dat als leidraad kan dienen. Dit model zal voor VIC worden uitgewerkt en vervolgens zal er worden beschreven hoe dit uitgebreid kan worden naar andere agrarische bedrijven.

Het model Bij elk project dat gestart wordt waarbij meerdere partijen betrokken zijn, zullen de risico’s en het rendement verdeeld moeten worden over de verschillende partijen. Echter, naar ons weten is er geen allesomvattend model dat als leidraad kan dienen voor de allocatie van zowel de risico’s als het rendement. Wel heeft Bing et al. in 2005 omschreven hoe risico’s verdeeld kunnen worden over partijen binnen de private en de publieke sector10. Dit model is toegespitst op constructie projecten en het begint met het uiteenzetten van alle risico’s. Vervolgens worden deze risico’s d.m.v. onderhandelingen over de partijen verdeeld en de partijen zullen daarna zelf moeten bepalen hoe met deze risico’s om te gaan. In dit model wordt er bij de verdeling geen rekening gehouden met het verschil in rendement tussen de partijen. Bovendien geeft het geen handvatten over hoe omgegaan moet worden met verschillende risico’s. Daarom hebben wij een model ontwikkeld dat risico allocatie, risico management en rendement allocatie in oogschouw neemt. Voor het deel over risico management hebben wij COSO (2004)11 en het artikel van Sheehan, 2010 geraadpleegd12. Het model is gebaseerd op het idee dat de hoogte van de risico’s per partij in balans moet zijn met de hoogte van het rendement per partij en dus met de kosten en opbrengsten. Hiermee wordt bedoeld dat een partij die hogere risico’s draagt recht heeft op een hoger rendement en vice versa. Het model is niet een simpel stappenplan dat direct leidt

10

Bing et al. (2005). The allocation of risk in PPP/PFI construction projects in the UK. International journal of project management. 11 COSO (2004), Enterprise Risk Management — Integrated Framework: Executive Summary, The Committee of the Sponsoring Organizations of the Treadway Commission. 12 Norman T. Sheehan (2010). A risk-based approach to strategy execution. Journal of business strategy 31: 25-37

Pagina 21 van 31

Figuur S1. Risico en rendement allocatie model. In dit model worden de investeringen, opbrengsten, kosten en de bijbehorende risico’s over de verschillende partijen verdeeld.

Pagina 22 van 31

tot de correcte allocatie van de risico’s, kosten en opbrengsten. Het is daarentegen een beginpunt en leidraad voor de onderhandelingen tussen de verschillende partijen. De stappen van het model zijn weergegeven in Figuur S1. (1) Als eerste moet er bepaald worden welke partijen er direct betrokken zijn bij het project. Dit zijn alle partijen die rendement willen halen en waarvoor het aantrekkelijk moet zijn om mee te doen met het project. (2) Vervolgens moeten alle investeringen, kosten en opbrengsten in kaart worden gebracht. Hierbij moet ook gedacht worden aan de kostenbesparingen en aan de niet-financiële opbrengsten zoals bijvoorbeeld het imago. Bij de financiële posten kan worden aangegeven hoe hoog deze zijn. (3) Als derde worden alle risico’s in kaart gebracht die betrekking hebben op de investeringen, kosten en opbrengsten die onder punt 2 geïdentificeerd zijn. (3a.) Vervolgens worden deze risico’s in een impact vs. waarschijnlijkheid matrix geplaatst (Figuur S2). De plaatsing in het matrix geeft aan welke risico’s de prioriteit hebben. Zo zullen de risico’s met grote impact en hoge waarschijnlijkheid als eerste bekeken moeten worden, vervolgens de hoge impact en lage waarschijnlijkheid en de lage impact en de hoge waarschijnlijkheid en als laatste de lage impact en lage waarschijnlijkheid. (3b.) Per risico kan dan vervolgens gekeken worden hoe ermee omgegaan moet worden. Risico’s met een lage waarschijnlijkheid en een lage impact kunnen geaccepteerd worden. Op het moment dat het Figuur S2. Impact versus waarschijnlijkheids probleem zich voordoet zal er een oplossing worden matrix. Op de horizontale as staat de gezocht. Voor de risico’s met een ander profiel waarschijnlijkheid van een bepaalde gebeurtenis en op de verticale as staat de impact die deze daarentegen, zal moeten worden gekeken of de gebeurtenis heeft. waarschijnlijkheid of de impact omlaag kan worden gebracht. Dit kan door middel van het verzachten van de impact door bepaalde maatregelen te nemen binnen de partijen. Daarnaast kan dit door het risico te delen of door het risico over te brengen naar een externe partij, bijvoorbeeld door een verzekering. Als laatste kan er ook voor worden gekozen om het risico te vermijden door de activiteit die het risico met zich mee brengt niet uit te voeren. (4) Na het bepalen van de risico’s kunnen de investeringen gealloceerd worden naar draagkracht en logische fit. Hiermee wordt bedoeld dat grote investeringen beter gedaan kunnen worden door een partij met hogere liquide middelen dan door een partij met maar weinig liquide middelen. Daarnaast ligt het meer voor de hand dat investeringen die nodig zijn voor één partij, en niet voor de ander, bekostigd worden door die ene partij. (4a.) Wanneer de investeringen verdeeld zijn over de verschillende partijen kan worden gekeken of deze allocatie nog steeds klopt wanneer de bijkomende risico’s in ogenschouw worden genomen. Wanneer dit niet het geval is kunnen de investeringen en de bijbehorende risico’s anders gealloceerd worden of kunnen alleen de risico’s anders worden verdeeld. (5) Vervolgens wordt hetzelfde gedaan met de opbrengsten en de kosten. Eerst worden de opbrengsten en kosten verdeeld naar draagkracht en logische fit en vervolgens (5a.) wordt er gekeken of deze verdeling ook voor beide partijen klopt wanneer de bijkomende risico’s worden bekeken. (6) Wanneer dit het geval is wordt de vraag gesteld of alle Pagina 23 van 31

investeringen kunnen worden gedaan met een aanvaardbaar rendement/risico profiel voor alle partijen. Wanneer dit het geval is zullen alle afspraken vast moeten worden gelegd in een contract (7). Daarentegen, wanneer dit niet het geval is kunnen variabelen veranderd worden, zoals de hoogte van de opbrengsten, kosten en investeringen (6b). Ook kunnen mogelijk de risico’s verminderd worden. Wanneer variabelen veranderd zijn kan het model opnieuw doorlopen worden. Wellicht is het project haalbaar wanneer er een kleinere investering wordt gedaan, met minder risico’s en ook een lager

Tabel S1. Stap 2 & 3 van het model toegepast op VIC

Pagina 24 van 31

rendement voor de partijen. Wanneer dan nog steeds blijkt dat de investeringen niet kunnen worden gedaan met een aanvaardbaar rendement/risico profiel zal gekeken moeten worden of het via een externe partij geregeld zou kunnen worden (8), anders zou het project niet gestart moeten worden (9). In dit model wordt het risico op faillissement niet meegenomen. Wel zal dit uiteindelijk meegenomen moeten worden bij het overwegen van het project. Het effect van een faillissement op een project kan dan op verschillende manieren worden beperkt, bijvoorbeeld door een bankgarantie of door het vestigen van een pandrecht op activa. Dit is echter buiten de scope van dit model en zal dus niet verder worden besproken.

Rendement & risico allocatie voor warmtetransport Dit model kan ook toegepast worden op het project van VIC om warmte te vervoeren naar het gemeentehuis in Heeze-Leende. De partijen die betrokken zijn en rendement willen halen uit de investeringen zijn VIC en de gemeente (1). De investeringen die gedaan moeten worden zijn de aanschaf van de containers en de aansluitingen bij zowel VIC als bij de gemeente (2) (Tabel S1). De opbrengsten van het project zijn de SDE+ subsidie (stimulering duurzame energie), de verkoop van de warmte, de besparing op gas en een beter imago op het gebied van duurzaamheid. Daar tegenover staan de kosten voor het transport van de containers en het onderhoud aan zowel de aansluitingen en de containers. De risico’s verbonden aan deze investeringen, opbrengsten en kosten staan ook weergegeven in Tabel S1 (3). Bovendien staat daar aangegeven waar de risico’s passen in de impact vs. waarschijnlijkheid matrix en hoe er met deze risico’s omgegaan kan worden (3a. & b.). Zo kunnen bijvoorbeeld de risico’s verbonden met de investeringen, de lagere performance en de hoger uitvallende kosten, worden verlaagd door goede onderhandelingen met de leverancier van de containers, LaTherm. Bovendien kan LaTherm verantwoordelijk worden gesteld voor het onderhoud van de containers. Daarnaast kan de kans op hoger uitvallende kosten voor onderhoud op de installaties verlaagd worden door structureel onderhoud uit te voeren. Dit verlaagt de kans dat de installaties defect raken en de kosten dus hoger oplopen. Het risico dat er geen transport plaats kan vinden kan worden overgedragen aan een logistiek bedrijf. Zij zullen dan opdraaien voor de kosten die gemaakt worden op het moment dat er geen transport mogelijk is. Als laatste zijn er ook risico’s die geaccepteerd moeten worden. Hieronder vallen het risico dat de subsidie niet wordt uitbetaald en het risico dat de publieke opinie veranderd op het gebied van duurzaamheid. Beide scenario’s zijn zeer onwaarschijnlijk en er is geen manier om deze risico’s te verzachten of te vermijden. Nadat de partijen, investeringen, opbrengsten, kosten en risico’s geïdentificeerd zijn, worden als eerste de investeringen verdeeld over VIC en de gemeente op basis van draagkracht en natuurlijke fit (4) (Tabel S2). Zo is het voor de hand liggend te zeggen dat beide partijen de installatie op eigen locatie betalen. Daarnaast kan er worden gezegd dat VIC de investering doet voor de containers aangezien VIC initiatief in neemt in dit project. Als er vervolgens naar de bijkomende risico’s van deze investeringen wordt gekeken, zijn deze redelijk voor de verschillende partijen en is er geen reden voor een andere allocatie (4a). Vervolgens kunnen ook de opbrengsten en kosten verdeeld worden (5). Aangezien VIC een grotere investering doet heeft het ook recht op een hoger rendement. Daarom is het gerechtvaardigd VIC de subsidie te geven en geld voor de verkoop van de warmte (aan de gemeente). Zij zullen dan ook de kosten dragen voor het transport van de containers en voor het onderhoud aan de containers. De opbrengst voor de gemeente is vervolgens de besparing op gas. Bovendien krijgen ze een beter imago op het gebied van duurzaamheid. De kosten die ze hiervoor moeten dragen zijn de kosten voor het Pagina 25 van 31

Tabel S2. Risico en rendement allocatie bij VIC

onderhoud van de installatie bij het gemeentehuis. Wanneer vervolgens de verdeling van de bijkomende risico’s wordt bekeken is er één punt dat lijkt te wringen. Wanneer VIC alle risico’s zou dragen die komen kijken bij de verkoop van warmte, dan zouden ze ook voor de kosten opdraaien die ontstaan wanneer de gemeente geen gas kan afnemen. Om dit te voorkomen kan de gemeente een vergoeding bieden wanneer ze niet in staat zijn warmte af te nemen. Deze totale verdeling van de investeringen, opbrengsten en kosten plus de bijkomende risico’s is weergegeven in Tabel S2. Met deze verdeling kan vervolgens gekeken worden of deze investeringen voor beide partijen rendabel zijn en of er een goede balans bestaat tussen de risico’s en het rendement. Wanneer dit het geval is zullen beide partijen akkoord gaan en zal het worden vastgelegd in een contract. Wanneer dit niet het geval is kunnen variabelen, zoals de prijs voor de warmte, veranderd worden of kan er een andere verdeling van investeringen, kosten en opbrengsten worden opgesteld. Een andere mogelijke allocatie wordt weergegeven in Tabel S3. In dit geval zal de gemeente alle investeringen doen en alle kosten dragen. Daar tegenover staat dat VIC gratis warmte aan de gemeente zal leveren. Berekeningen zullen uitwijzen of een van deze mogelijkheden rendabel is en of het project uitgevoerd zal moeten worden. Wanneer dit niet het geval is kan het mogelijk interessant zijn een externe partij in te schakelen. Dit zal verder worden beschreven onder het kopje “Energy Service Companies”.

Pagina 26 van 31

Tabel S3. Risico en rendement allocatie bij VIC – scenario 2

Intern vs. extern uitvoeren Via het beschreven model wordt dus onderzocht of het rendabel is voor beide partijen om het project uit te voeren of dat het inschakelen van een, wellicht goedkopere, externe partij nodig is. Het vraagstuk of een actie binnen een organisatie uitgevoerd moet worden of dat het uitbesteed moet worden, komt voort uit de transaction cost theory van Ronald Coase uit 193713 en de daarop volgende agency cost theory 14 . De transaction cost theory verklaart waarom organisaties ontstaan, namelijk door de zogenaamde transactiekosten. Deze kosten zijn de kosten die nodig zijn voor het verkrijgen van een dienst op de vrije markt. Hieronder vallen het zoeken naar een juiste dienst tegen een juiste prijs, het onderhandelen en een contract opstellen. Wanneer beide partijen zich verenigen in een organisatie, 13 14

Coase, Ronald (1937). "The Nature of the Firm". Economica (Blackwell Publishing) 4 (16): 386–405 Eisenhardt, 1989. Agency Theory: An Assessment and Review. The Academy of Management Review. Pagina 27 van 31

vervallen of verminderen deze transactiekosten. Dit maakt de actie dus goedkoper en verklaart waarom organisaties ontstaan. Hier tegenover staan de agency costs. Deze kosten ontstaan juist binnen organisaties. Deze kosten ontstaan wanneer de doelen van de medewerkers van de organisatie niet in lijn zijn met de doelen van de organisatie of wanneer de grootte van het bedrijf efficiëntie in de weg staat. Binnen een groot bedrijf is vaak de druk lager om een actie volledig efficiënt uit te voeren. Binnen een klein bedrijf die slechts deze actie uitvoert is daarentegen deze druk veel hoger aangezien daar de winst mee moet worden behaald. Om dus te bepalen of een actie intern of extern uitgevoerd moet worden, moet er dus worden gekeken naar de verhouding tussen de transaction en de agency costs.

Energy Service Companies Bij het project van de warmtetransport kan ook gebruik gemaakt worden van een extra partij om de dienst uit te besteden. In dat geval zou een energy service company (ESCO) opgericht worden en zal er op een andere manier met de risico’s en de kosten van het project omgegaan worden. Het businessmodel van een ESCO wordt vaak toegepast voor projecten die te maken hebben met energiebesparingen of leveren van een andere vorm van energie. Het oprichten van een ESCO is ook zinvol als het project opgeschaald wordt en er meerdere partijen betrokken raken. Een ESCO is gespecialiseerd in het op grote schaal leveren van goedkopere duurzame energie of energiebesparingen. Door het werken op grote schaal kunnen diverse kosten omlaag gaan, zoals investerings- en onderhoudskosten, en worden de risico’s verspreid over de projecten. Daarnaast zorgt de kennis van een ESCO voor een kostenverlaging en kan er beter omgegaan worden met de risico’s, wat tot een verlaging van de risico’s leidt. Investeringskosten en risico’s vormen voor veel consumenten en bedrijven een drempel bij het nemen van energiebesparende maatregelen of bij het overstappen op een goedkopere, duurzamere energievorm. Een ESCO garandeert een kostenbesparing en neemt de risico’s en investeringskosten op zich, waardoor voor bedrijven of consumenten de drempel weggenomen wordt. Een ESCO kan bijvoorbeeld voor een vast bedrag energie leveren en zelf de investering op zich nemen of energiebesparende maatregelen uitvoeren en een bepaald percentage van de kostenbesparing ontvangen. Het ESCO business model voor het gebruik van restwarmte voor het verhitten van huizen is door Suhonen en Okkonen in 2013 al onderzocht15. Conclusie van het onderzoek is dat de winstmarges klein zijn, waardoor het alleen rendabel is als het op grote schaal uitgevoerd wordt. Het onderzoek ging wel uit van transport door middel van buizen en consumenten als afnemers. In ons geval zijn de afnemers bedrijven, die grotere afnemers zijn dan consumenten. Daarnaast verschillen de transport- en investeringskosten. In ons voorbeeld zou een ESCO eigenaar van het gehele project zijn. De ESCO zou de warmte verkopen aan de afnemers voor een bedrag wat een kostenbesparing oplevert voor deze afnemers. De warmte wordt ingekocht bij bedrijven met restwarmte, maar de subsidie die deze bedrijven ontvangen voor het

15

Niko Suhonen, Lasse Okkonen, The Energy Services Company (ESCo) as business model for heat entrepreneurship-A case study of North Karelia, Finland, Energy Policy, Volume 61, October 2013, Pages 783-787 Pagina 28 van 31

gebruik van de restwarmte moet afgestaan worden aan de ESCO. Alle investeringen en het uitvoeren van het transport worden vervolgens gedaan door de ESCO.

Conclusie In dit essay is een model beschreven om de investeringen, opbrengsten, kosten en risico’s van een project te verdelen over de verschillende deelnemende partijen. Dit model kan worden gezien als een beginpunt en als leidraad voor onderhandelingen tussen partijen. Bovendien zal er altijd een financiële analyse moeten worden gedaan voor verschillende scenario’s. Wanneer daaruit blijkt dat het project niet rendabel is wanneer het uitgevoerd wordt door de deelnemende partijen, kan er worden overwogen het project uit te besteden aan een externe partij. Dit kan voordeliger zijn aangezien er dan geen sprake is van agency kosten. Daarentegen ontstaan er dan wel transaction costs en deze zullen dus moeten worden afgewogen tegen de agency costs. Naast de toepassing van dit model op het project van VIC, kan het model ook worden toegepast op het merendeel van de andere projecten binnen het Entrepreneurship of the Future programma. Zo moeten binnen het project van ENKI de risico’s verdeeld worden tussen de beheerders van de wooncomplexen en ENKI zelf. Daarnaast is het ook op het asbesttrein project van toepassing, aangezien bij dat project veel partijen betrokken zijn met verschillende belangen. Voor al deze partijen moeten de investeringen, kosten, opbrengsten en risico’s ook goed verdeeld worden zodat het voor iedereen aantrekkelijk blijft. Dit geeft aan dat het model ook van waarde kan zijn voor andere projecten.

Pagina 29 van 31

Supplement 2 – Contact met partners Gedurende het uitwerken van de business case voor VIC hebben wij contact gehad met verschillende partners en externe partijen. Om in de toekomst verder te kunnen gaan met dit project hebben wij de contactpersonen op een rijtje gezet en kort samengevat wat voor een contact er is geweest met deze persoon. Ook zijn hieronder de interviews uitgewerkt met Harry Denis en Joop Jansen van Nyrstar in Budel, met Michiel Hendrikx van de gemeente Heeze-Leende en Bert Rijnen van de corporatie Heyde Hoeve.

Contactpersonen -

Bob Busser – LaTherm Nederland [email protected] – 06 531 641 52 Met Bob Busser is er telefonisch en via e-mail redelijk wat contact geweest over de technische gegevens en de kosten van de warmteopslag container. Hij gaf in het eerste gesprek al aan dat de containers momenteel niet meer verkocht worden door LaTherm Nederland aangezien het rendement te laag is. In samenwerking met DWA zijn ze wel naar verbeteringen aan het kijken. Omdat de containers niet meer geleverd worden gaf hij geen details.

-

Peter Heijboer – DWA [email protected] DWA heeft een onderzoek gedaan naar de mogelijkheden om warmte op te slaan. Hierover hebben wij via e-mail contact met hem gehad. Hij gaf net zoals Bob Busser aan dat het concept nog niet rendabel is. Ze zijn nu aan het kijken of het vervoer met duwbakken i.p.v. containers wel rendabel is.

-

Harry Denis – Nyrstar [email protected] Nyrstar haalt zink uit erts en hierbij komt zeer veel warmte vrij. In een interview hebben wij besproken wat er met deze warmte wordt gedaan en wat de toekomstplannen wat betreft de warmte zijn.

-

Zafer Ure – PCM products [email protected] - +44 (0) 173 32 45 511 PCM Products levert diverse PCM producten. Echter geen PCM geschikt voor hogere temperaturen. Daardoor niet geschikt als PCM voor opslag en transport van restwarmte.

-

Marco Deckert – Fraunhofer Umsich [email protected]

Pagina 30 van 31

Fraunhofer Umsicht heeft onderzoek gedaan naar warmteopslag in PCM containers. De containers die zij ontwikkeld hebben worden verkocht via FSAVE Solartechnik. -

Roland Heinzen - FSAVE Solartechnik [email protected] - +49 (0) 561 49 18 533 FSACE Solartechnik produceert en verkoopt, net als LaTherm, PCM containers. Het contact kwam laat op gang, waardoor we weinig informatie hebben. Ze zijn wel bereid te verkopen en een financieel model te geven. Zou een goed en eventueel goedkoper alternatief kunnen zijn voor LaTherm.

-

PureTemp PureTemp produceert PCMs. Via een formulier op de website (puretemp.com) hebben we contact met dit bedrijf opgenomen met de vraag of zij warmteopslag containers leveren. Een medewerker belde vanuit Amerika terug en vertelde dat dit concept nog niet marktrijp is. Ze produceren PCMs, maar het rendement is nog te laat. Hij raadde aan nog een paar jaar te wachten met dit idee.

Pagina 31 van 31