Memo
Van
Michiel Leek
Aan CC
Jeroen Schmaal Vincent Ruijter
Duurzame energie
Inleiding: Deze memo is onderdeel van BSC doel 7: “CO2, weg ermee” en het programma een duurzamer Oasen. Binnen dit programma is één van de deelonderzoeken het opwekken van duurzame energie. Vormen van duurzame energie opwekken: In opdracht van Vewin heeft Jan-Dik Verdel van Royal Haskoning een catalogus gemaakt van energiebesparingsopties. Hierin is bovendien aangegeven of deze reeds zijn toegepast bij andere drinkwaterbedrijven. Het document richt zich vooral op energiebesparende maatregelen. Dit valt buiten de scope van dit onderzoek, maar wordt ondervangen in het onderzoek naar een efficiënter zuiveringsproces. 13 april 2011 Status ter informatie
In het Vewin document staan enkele interessante mogelijkheden voor energiewinning genoemd. Hierin is onderscheid te maken tussen energiewinning en energie-terugwinning Categorie:
Energie winning:
Reeds toegepast:
Reststoffen
Nuttig inzetten vrijkomende methaan
Vitens
Natuur
PV-panelen
Brabant Water, Waternet
Natuur
Windenergie
?
Natuur
Dakbedekking als energiebron
WMD
Reststoffen
Energiewinning uit ruwwater
Brabant Water
Warmte / koude
Gebruik watermassa als warmte/koelbron
Brabant Water
Categorie:
Energie terugwinning:
Reeds toegepast:
Kinetisch
Energie terugwinning kelderlevering
Vitens
Reststoffen (?)
Terugwinning energie uit
Vitens
brijnstroom Warmte / koude
Warmte-Koude opslag bij gebouwen
Brabant Water, Vitens, Waternet
Pagina 1 van 6
Toepassing bij Oasen Zonne-energie: Zonne-energie en windenergie staan centraal. Deze methodes zijn bewezen en relatief makkelijk toepasbaar. Zonne-energie kan op twee manieren worden ingezet. Doormiddel van Photovoltaïsche-panelen wordt electriciteit opgewekt en doormiddel van zonnecollectoren wordt warmte opgewekt. De grootste CO2-uitstoot door Oasen wordt veroorzaakt door stroomgebruik (figuur 1). Het grootste aandeel hiervan zit in het zuiveringsproces. Een kleiner deel wordt gebruikt voor computers, elektrische verwarming, verlichting, etc. De grootste winst qua CO2 uitstoot is te halen in het terugdringen van het stroomgebruik of gebruik maken van duurzaam opgewekte energie. Momenteel wordt al uitsluitend groene stroom ingekocht.
13 april 2011
Figuur 1
Status ter informatie
Zonnecollectoren kunnen interessant zijn voor bijvoorbeeld het verwarmen van de NSA’s of gebruiksruimtes. Dit geldt voor locaties waar een CV installatie aanwezig is. Enkele locaties met een cv installatie zijn nog olie gestookt. Deze draaien op de dieselvoorraard die aanwezig is voor de NSA’s. Hieronder een overzicht. Locatie
Centrale verwarming
Locatie
/ Boiler
Centrale verwarming / Boiler
DPS Zoeterwoude
Gas
DPS Hazerwoude
Olie
SPS HardinxveldGiesendam
Gas
Zs de Laak
Olie
Zs De Elzengors
Gas
Zs de Steeg
Olie
Zs De Hooge Boom
Gas
DPS Alblasserdam
x
Zs de Put
Gas
DPS Den Hoorn
x
ZS Lekkerkerk
Gas
SPS Gorinchem
x
Zs Reijerwaard
Gas
SPS Gouda
x
ZS Rodenhuis
Gas
Zs Hendrik Ido
x
Ambacht
Pagina 2 van 6
Zonnecollectoren en PV-panelen “concurreren” in het beschikbare oppervlak. De warmte die door zonnecollectoren wordt opgewekt gaat af van de stroom die kan worden opgewekt. Omdat warmte ook kan worden opgewekt uit water, zie hieronder, lijkt het mij verstandig om uitsluitend pv-panelen in te zetten. Besluit zonne-energie: Dakoppervlak wordt ingezet voor PV-panelen. Als warmtewinning wenselijk blijkt, zal dit in eerste instantie uit water gehaald worden. Windenergie: De toepassing van windturbines wordt op dit moment onderzocht door een extern bureau. Warmte / koude uit water: Grondwater is van redelijk constante temperatuur, ongeveer 10C. Het meest voor de hand liggend is deze watermassa gebruiken om te koelen. De lucht in het procesgedeelte van de zuiveringslocaties wordt al sterk afgekoeld door de constante stroom koud water dat door alle leidingen stroomt. In de zomer kan deze koude lucht eenvoudig door ventilatieroosters naar gebruiksruimtes geleid worden. Dit wordt al toegepast voor de laagspanningsruimtes. Voor deze vorm van “natuurlijke airconditioning” is geen ingewikkelde installatie nodig. Doormiddel van een warmtewisselaar kan de temperatuur van het ene medium overgedragen worden op het andere medium, zonder dat deze in direct contact komen met elkaar. Zo is het bijvoorbeeld mogelijk om lucht of water langs het zuiveringsproces te leiden. Een nadeel hiervan is dat het ruwwater opwarmt. Dit kan van negatieve invloed zijn op de waterkwaliteit. Een groter deel van het jaar is warmte inzetbaar dan koelte. Daarom is het interessanter of er ook warmte gewonnen kan worden uit het zuiveringsproces. Dit is mogelijk doormiddel van een warmtepomp. Hierbij wordt warmte verplaatst door middel van arbeid. Deze pomp wordt elektrisch aangedreven. Een warmtepomp is dus pas écht groen als deze wordt aangedreven met groene stroom. 13 april 2011 Status ter informatie
De prestatie van warmtepompen wordt uitgedrukt in een COP-waarde. Deze waarde geeft de verhouding aan tussen de toegevoegde en opgewekte hoeveelheid energie. Een COP-waarde van 5 is mogelijk. Dit wil zeggen dat de warmtepomp theoretisch in staat is om 5 kWh aan warmte te produceren voor elke kWh ze aan elektriciteit gebruikt. Door het relatief kleine aandeel van de carbon-footprint dat ontstaat door verwarming verwacht ik slechts een kleine CO2-besparing. Echter: wanneer dit groots wordt aangepakt is het mogelijk deze warmte door te verkopen. Bijvoorbeeld aan een naastgelegen zwembad of kas. Besluit Warmte / koude uit water: Bovenstaande redenering is aannemelijk maar is gebaseerd op de aanname dat er weinig warmte/koude behoefte is binnen een locatie. Daarnaast zal het exploiteren van warmte erg veel inzet van organisatie vragen. Deze manier van opwekken van duurzame energie wordt dan ook niet verder onderzocht. Wel wordt er een onderzoek gestart naar het energieverbruik binnen een zuiveringslocatie. Energiewinning uit reststoffen: Ruwwater bevat Methaan (CH4). Vitens heeft al een grote productielocatie zo ingericht dat dit afgevangen wordt. Dit gas kan vervolgens bijvoorbeeld gebruikt worden om een warmtepomp aan te drijven of om bedrijfsauto’s op te laten rijden. Bij Vitens is het afvangen van methaan rendabel door de grote hoeveelheid methaan die in hun ruwwater zit opgelost. Bij Oasen gaat dit om veel kleinere aantallen. Het is wel interessant om te berekenen bij welke hoeveelheid methaan een dergelijke installatie realiseerbaar is. Zeker in combinatie met een warmtepomp. In rioolwater zitten veel organische stoffen opgelost. Hierdoor is het goed mogelijk hier energie uit te halen, bijvoorbeeld door vergisting. In grondwater zitten veel minder organische stoffen
Pagina 3 van 6
opgelost. Wel is grondwater rijk aan mineralen. Deze worden voor een groot deel al herbruikt via de reststoffenunie. Ik verwacht dan ook niet dat hier veel winst te halen is. Besluit Reststoffen: Er wordt geen verder onderzoek gedaan naar energiewinning uit reststoffen. Energie terugwinning kelderleveringen: Het is mogelijk om energie te winnen uit het “overschot” aan druk bij de vulleiding in reinwaterkelders. De vraag is echter of het niet zinniger is om dit water met een lagere druk aan te leveren. Hiermee worden rendementsverliezen bij terugwinning voorkomen. DHV doet op dit moment een onderzoek voor Oasen naar het finetunen van de druk in leidingen. Het gaat hierbij vooral om de combinatie Zuivering-DPS. Besluit kelderleveringen: Dit is in het verleden onderzocht. Dit wordt opgezocht. Hier wordt (in eerste instantie) verder geen onderzoek naar gedaan.
13 april 2011 Status ter informatie
Pagina 4 van 6
Subsidies: In enkele interne documenten staat dat Oasen geen aanspraak kan maken op duurzaamheidssubsidies. Het blijkt echter dat bijvoorbeeld BrabantWater wel subsidie heeft verkregen voor het plaatsen van zonnecellen op één van hun locaties. Voor Oasen moet dit dus ook mogelijk zijn. BrabantWater heeft een subsidie gekregen in kader van de SDE regeling (Stimulering Duurzame Energie). Overigens hadden ze voor 29 locaties een aanvraag gedaan en is deze voor slechts één locatie toegewezen. SDE: De SDE vergoedt het verschil tussen de kostprijs van grijze energie en die van duurzame energie over een periode van 12 of 15 jaar. De SDE regeling is stopgezet omdat het potje leeg was. Momenteel wordt de opvolger van deze regeling geformuleerd. Dit wordt de SDE+ regeling. Het ministerie heeft als voornemen de SDE+ uiterlijk 1 juli 2011 open te stellen. Ik verwacht dat we er snel bij moeten zijn, omdat het aantal aanvragen bij dit soort regelingen erg hoog is. De SDE+ regeling heeft betrekking op: elektriciteit uit mest covergisting, thermische conversie van biomassa < 10MW, zonPV >15 kWp, vrije stromingsenergie, osmose en geothermie. Energie Onderzoek Subsidie (EOS): Voor het ontwikkelen van nieuwe energievormen is een subsidie beschikbaar. Speerpunten hiervoor zijn:
13 april 2011 Status ter informatie
Groene grondstoffen Nieuw gas Duurzame elektriciteitsvoorziening Ketenefficiency Gebouwde omgeving Duurzame mobiliteit Carbon capture and storage (CCS) Kas als energiebron
Ik verwacht niet dat Oasen hiervoor in aanmerking komt. De meeste technieken die onderzocht kunnen worden zijn al elders toegepast. Energie-investeringsaftrek (EIA): Ondernemers kunnen een deel van de investeringskosten voor duurzame energie aftrekken van de fiscale winst. Ik heb geen inzicht of Oasen hiervoor in aanmerking komt. Besluit subsidies: De SDE+ regeling gaan we volgen en proberen te verkrijgen. De overige subsidies zijn niet toepasbaar voor Oasen. Conclusie CO2 reductie Op de volgende pagina is een scoretabel opgenomen voor de verschillende vormen CO2 reductie door duurzame energie. Alles met een score van 6 of hoger zal nader onderzocht worden binnen dit onderzoek. Zoals gezegd zijn enkele onderzoek reeds gestart. Subsidies Het moet mogelijk om subsidies te verkrijgen voor duurzaamheidsprojecten. Het is alleen niet in te schatten voor hoeveel en welke projecten dit lukt. Hier komt ook een stuk geluk bij kijken. Wel is het belangrijk er bovenop te zitten. Hier ligt een taak voor de financiële en juridische afdeling.
Pagina 5 van 6
Conclusie Energiewinning
PV panelen
Bewezen technologie
Overal toepasbaar
Invloed op waterkwaliteit
Verwachte CO2 reductie Oasen
Invloed CO2 reductie omgeving
ja=2, nee=0, onbekend=1
ja=2, nergens=0, deels=1
Nee=2, Ja=0, onbekend=1
Ja
Nee
veel=2, weinig/geen=0, onbekend=1 Veel
veel=2, weinig/geen=0, onbekend=1 Geen
Ja score
Windenergie
2 Ja
score Warmte / Koude uit water
Bestemmingsplan 2
Ja
score Kelderleveringen
Afhankelijk van afnemers
Onbekend
score Methaan opvang
Nee
Vergisting
Nee score
Alleen zuiveringen 0
Geen opwekking, wel van invloed: Hergebruik reststoffen * Ja score Finetunen pompen score 13 april 2011
Alleen zuiveringen
Nee
0 Geen
0
Weinig 2
Nee 2
Geen
Weinig
0
Veel 0
Onbekend 2
* Wordt reeds toegepast
Status ter informatie
Pagina 6 van 6
6
5 Ja, vergisting en reststoffen
4
Ja, methaan en reststoffen
3
Ja, vergisting 2
Geen 1
7
Ja, pv panelen 0
1
2
1 Ja
1
Nee
Ja, finetunen
Geen
Onbekend
8
6
0
0
2
1
2 Onbekend
Nee
1
geen
Weinig
Score
Nee 2
1
2
Nee 0
Veel
Onbekend
Nee
Alleen zuiveringen
Geen
0
2
Ja, zonnecollec.
0
2 Weinig
Nee
1
0
Veel
1
2 Alleen bij cv installaties
2
2 Onbekend
Ja
2
score
Nee
1
1 Ja
2
1
2
score Zonnecollectoren
2
Concurrerend
Ja, kelderlevering 0
7 6
