15-11-2010
Voor kwaliteitsvolle WarmteKrachtKoppeling in Vlaanderen
WKK voor ruimteverwarming Algemene principes van WKK Tine Stevens COGEN Vlaanderen Studiedag VIBE 12 november 2010
1
COGEN Vlaanderen vzw • Doelstelling: actief meewerken aan de ontwikkeling van kwaliteitsvolle WKK • Expertisecentrum – Expertiseverstrekking naar leden
• Ontmoetingsplaats belanghebbenden – WKK-platform en werkgroepen • Luisteren naar de bestaande noden • Actief zoeken naar oplossingen
– Adviezen formuleren naar Overheid 2
1
15-11-2010
Overzicht • • • • • • •
WKK in een rationele energiepolitiek Principe van WKK Toepassingen en technologieën Evolutie van WKK in Vlaanderen Haalbaarheid van WKK in woningen Steunmaatregelen voor WKK Conclusies 3
Rationele energiepolitiek Niveau 1
Primaire & Secundaire Energie
Niveau 2
Transformatie
WKK Niveau 3
Energie voor Eindgebruik
Niveau 4
Producten & Diensten
4
2
15-11-2010
Rationele energiepolitiek • Trias Energetica
Efficiënte energietransformatieprocessen Stap 3: Gebruik energiebronnen efficiënt → WKK
5
Overzicht • • • • • • •
WKK in een rationele energiepolitiek Principe van WKK Toepassingen en technologieën Evolutie van WKK in Vlaanderen Haalbaarheid van WKK in woningen Steunmaatregelen voor WKK Conclusies 6
3
15-11-2010
Principe van WKK • WKK = de gelijktijdige opwekking, in één proces, van thermische energie en elektrische en/of mechanische energie • Principe: – Warmtebron op hoge temperatuur gebruiken om elektrische of mechanische energie op te wekken (Rankine cyclus) – Restwarmte gebruiken voor specifieke warmtevraag 7
Principe van WKK • WKK = Besparing van primaire energie ten opzichte van gescheiden productie – Typisch 10 tot 25% !
• Minder transportverliezen • Minder emissies • Rekenvoorbeeld – Verwarming gebouw
Warmte: 50 Elektriciteit: 35
8
4
15-11-2010
Principe van WKK Gescheiden productie
WKK Warmte: 50 Elektriciteit: 35
Warmte: Warmte:5050 Elektriciteit: 35
15 Verliezen
35 Verliezen 29 35 Centrale ηE = 55 % 64
6 50 Ketel ηQ = 90 %
35 50 WKK αE = 35 % αQ = 50 %
100 56
Brandstof: 100
Brandstof: 120
Besparing: 20 % !!
9
Principe van WKK • Nuttige warmtetoepassing noodzakelijk voor verkrijgen van steun via certificaten – Nuttige warmte = warmte die in een WKK geproduceerd wordt om aan een economisch aantoonbare vraag te voldoen
• In gebouwen – Warm water voor centrale verwarming – Sanitair warm water
10
5
15-11-2010
Principe van WKK • Definitie van kwaliteitsvolle WKK – Relatieve primaire energiebesparing RPE: • RPE ≥ 10% voor WKK ≥ 1 MWe • RPE > 0% voor WKK < 1 MWe RPE = 1 −
1
αQ α E + ηQ η E
» » » »
αQ: Thermisch rendement WKK ηQ: Thermisch referentierendement αE : Elektrisch rendement WKK ηE : Elektrisch referentierendement
– Besparing is afhankelijk van referentie • Vastgelegd in wetgeving 11
Principe van WKK • Algemene strategie – WKK vlakbij warmtevraag (geen verliezen) – WKK produceert niet meer warmte dan wat lokaal nodig is (m.a.w. dimensioneren op warmtevraag + basislast) – Een tekort aan elektriciteit wordt vanuit het net aangekocht – Een overschot aan elektriciteit wordt aan het net verkocht 12
6
15-11-2010
Overzicht • • • • • • •
WKK in een rationele energiepolitiek Principe van WKK Toepassingen en technologieën Evolutie van WKK in Vlaanderen Haalbaarheid van WKK in woningen Steunmaatregelen voor WKK Conclusies 13
Toepassingen Warmtenet Industrie
Woningen
Ziekenhuizen Zwembaden
Kantoren Appartementen Sportcomplexen
Glastuinbouw 50 kW 1 kW
10 kW
Micro-WKK
100 kW
1 MW
Kleinschalige WKK
10 MW
Grote WKK 14
7
15-11-2010
Technologieën Warmtenet Industrie
Woningen Stirlingmotor Brandstofcel Organic Rankine Cycle
Kantoren Appartementen Sportcomplexen
Gasturbine CC Stoomturbine
Ziekenhuizen Zwembaden
Glastuinbouw μGT Interne verbrandingsmotor 1 kW
10 kW
Micro-WKK
100 kW
1 MW
Kleinschalige WKK
10 MW
Grote WKK
15
Overzicht • • • • • • •
WKK in een rationele energiepolitiek Principe van WKK Toepassingen en technologieën Evolutie van WKK in Vlaanderen Haalbaarheid van WKK in woningen Steunmaatregelen voor WKK Conclusies 16
8
15-11-2010
Evolutie WKK in Vlaanderen • Evolutie geïnstalleerd vermogen WKK – Sterke stijging sinds 2005! (motoren en GT) Vermogen [MWe]
2000
Start steun WKC support CHPC 1500
1000
500
0 2000
2001
2002
2003
Motoren
2004
Gasturbines
2005
STEG
2006
2007
2008
Stoomturbines
17
(Bron: WKK inventaris 2008)
Evolutie WKK in Vlaanderen • Evolutie geïnstalleerd vermogen WKK – Sterke stijging in industrie en glastuinbouw Geïnstalleerd WKK-vermogen [MWe]
2000 1800
Start steun WKC
1600 1400 1200 1000 800 600 400 200 0 2000
2001
2002
Industrie
2003
Glastuinbouw
(Bron: WKK inventaris 2008)
2004
2005
2006
Afvalverbranding
2007
2008
Gebouwen
18
9
15-11-2010
Evolutie WKK in Vlaanderen • Evolutie geïnstalleerd vermogen WKK – Sector ruimteverwarming: globale daling Geïnstalleerd vermogen [MWe]
25
20
15
10
5
0 2000
2001
2002
2003
Kantoren/residentieel
2004
2005
Sport/recreatie/cultuur
2006
2007
2008
Zieken- en rusthuizen
19
(Bron: WKK inventaris 2008)
Evolutie WKK in Vlaanderen • Vlaamse doelstellingen inzake WKK
3000 2500 2000 1500 1000 500
Geïnstalleerd vermogen
2020
2019
2018
2017
2016
2015
2014
2013
2012
2011
2010
2009
2008
2007
2006
2005
2004
2003
2002
2001
0 2000
WKK-vermogen [MWe]
– 2012: 1832 MWe geïnstalleerd vermogen – 2020: 3000 MWe geïnstalleerd vermogen
Doelstelling
20
10
15-11-2010
Overzicht • • • • • • •
WKK in een rationele energiepolitiek Principe van WKK Toepassingen en technologieën Evolutie van WKK in Vlaanderen Haalbaarheid van WKK in woningen Steunmaatregelen voor WKK Conclusies 21
Haalbaarheid van WKK • WKK: haalbare kaart? – Technische haalbaarheid • Grootte warmte- en elektriciteitsvraag • Profiel warmte- en elektriciteitsvraag
– Economische haalbaarheid • Succes waarmee WKK brandstof kan omzetten in warmte en elektriciteit (rendementen) • Bedrijfsduur (hoe langer hoe beter) • Mate van verbruik van WKK-elektriciteit
=> Leiden samen tot dimensionering systeem 22
11
15-11-2010
Haalbaarheid van WKK • Analyse van de site – Beschikbaarheid van plaats voor WKK • Zo dicht mogelijk bij nuttige warmtevraag
– Mogelijkheid tot aansluiting • Op elektriciteitsnet • Op aardgasnet
• Analyse van warmtevraag – Energiebesparende maatregelen – Grootte en profiel warmtevraag 23
Haalbaarheid van WKK • Opgelet: WKK ≠ ketel – Ketel gedimensioneerd op pieklast – WKK gedimensioneerd op basislast. Pieklast geleverd door extra ketel of via buffervat
• Analyse van elektriciteitsvraag – Bij voorkeur synchroon met warmtevraag – Geproduceerde elektriciteit zoveel mogelijk zelf verbruiken – Indien nodig: teruglevering aan net 24
12
15-11-2010
Overzicht • • • • • • •
WKK in een rationele energiepolitiek Principe van WKK Toepassingen en technologieën Evolutie van WKK in Vlaanderen Haalbaarheid van WKK in woningen Steunmaatregelen voor WKK Conclusies 25
Steunmaatregelen voor WKK • Warmtekrachtcertificaten (WKC)
Toekenning certificaten
i ct du o pr
ev eg eg
rt ce
ic if
Eigenaar van
s en
WKK/HEBinstallatie
Vrije markt ce rt if i
en at
ge l
d
ca te n
certificaten of boete Regulator
Boeteprijs: 45 €
Verplichting
Electriciteitsleverancier
Marktprijs: 37 - 40 €
26
13
15-11-2010
Steunmaatregelen voor WKK • Toekenning van WKC – Producent kan WKC aanvragen bij VREG – 1 WKC per MWh primaire energiebesparing
Handel in WKC • Inlevering van WKC – Verplichting voor alle elektriciteitsleveranciers – Aantal in te leveren WKC = percentage van hoeveelheid geleverde elektriciteit aan eindafnemers in voorgaand jaar – Boete per certificaat tekort Meer info: www.cogenvlaanderen.be
27
Steunmaatregelen voor WKK • Warmtekrachtcertificaten – Meest interessant voor grotere WKK’s – Voorbeelden (startwaarde WKC): • • • •
1 kWe: 3 - 4 WKC/jaar (120 - 160 €/j) 5 kWe : 15 - 20 WKC/j (600 - 800 €/j) 25 kWe : 108 - 144 WKC/j (4320 - 5760 €/j) 50 kWe : 164 - 219 WKC/j (6560 - 8760 €/j)
– WKK’s ≤ 5 kWe vragen zelden WKC aan • Opbrengst is te klein 28
14
15-11-2010
Steunmaatregelen voor WKK • Belastingsaftrek voor particulieren – Aftrek van 40% (maximum 2770 €) – Enkel voor vervanging van oude ketel – Niet voor nieuwbouw!
• Belastingsaftrek voor bedrijven – Aftrek van 13,5% voor aanslagjaar 2011
29
Overzicht • • • • • • •
WKK in een rationele energiepolitiek Principe van WKK Toepassingen en technologieën Evolutie van WKK in Vlaanderen Haalbaarheid van WKK in woningen Steunmaatregelen voor WKK Conclusies 30
15
15-11-2010
Conclusies • WKK is een interessante optie om energie te besparen • Elk WKK-project is uniek – Vergt oplossing op maat – Goede dimensionering is noodzakelijk
• Er moet voldoende warmtevraag zijn • Steunmaatregelen beschikbaar
31
Voor kwaliteitsvolle WarmteKrachtKoppeling in Vlaanderen
Dank u voor uw aandacht! Contact:
Tine Stevens
[email protected]
COGEN Vlaanderen vzw Zwarte Zustersstraat 16, bus 9 3000 Leuven www.cogenvlaanderen.be
16
