Mestvergisting Maatschap Schuitema te Mussel. Programma reductie overige broeikasgassen Senter Novem

Mestvergisting Maatschap Schuitema te Mussel Programma reductie overige broeikasgassen Senter Novem

Inhoudelijke eindrapportage Smt-regeling

Programma: Reductie Overige Broeikasgassen (ROB)

Projecttitel SenterNovem-projectnummer Verslagperiode Naam aanvrager Contactpersoon SenterNovem-contactpersoon

Realisatie van een biomassa netwerkvergistinginstallatie voor elektriciteitsproductie middels WKK op biogas 0377-06-03-01-010 01-06-2006 t/m 01-06-2007 Mts Schuitema Dhr. T. Wiersma, E kwadraat advies Dhr. J. van Bergen

Aan dit project is in het kader van het Besluit milieusubsidies, Subsidieregeling milieugerichte technologie een subsidie verleend uit het programma Reductie Overige Broeikasgassen dat gefinancierd wordt door het Ministerie van Volkshuisvesting, Ruimtelijke ordening en Milieubeheer. Senter Novem beheert deze regeling.

Trefwoorden: Duurzame energie, vergister, mestvergisting, drijfmest, digestaat, methaanreductie Sustainable energy, fermentor, Co fermentation, manure, fermented manure, methane reduction

Verkorte samenvatting De investering in een biogasinstallatie door Maatschap Schuitema is een alternatief geweest voor uitbreiding van de destijds bestaande bedrijfsvoering. De mogelijkheden destijds voor uitbreiding waren: uitbreiden in akkerbouw (dit gaf echter te veel werk en weinig rendement), uitbreiden in pluimvee (werd moeilijk in verband met het toegewezen bouwblok), dus is de maatschap op zoek naar een alternatief passend bij het bedrijf. Bij deze zoektocht is de maatschap uitgekomen op investeren in een mestvergisting installatie. Op deze wijze kon een kringloop ontstaan op het eigen bedrijf, waardoor de invloed van derden minder werd. Met name de afhankelijkheid van afnemers van landbouwproducten kon zo worden verminderd. In februari 2006 is ThecoGas begonnen met de civiele werkzaamheden voor het bouwklaar maken van het terrein. De voltooiing van de gehele bouw en het in werking stellen van de WKK (346kWe), was halverwege november gereed. De bouw is hiermee dus volgens planning verlopen. De milieuresultaten zijn op te delen in een directe reductie van broeikasgassen t.g.v. een verkorte duur van de mestopslag en een indirect reductie als gevolg van de duurzaam geproduceerde energie. De directe emissiereductie van methaan is een gevolg van de verkorte duur van de mestopslag. De totale hoeveelheid drijfmest is in het eerste productiejaar nu gepland op 12.000 ton en ligt daarmee aanmerkelijk hoger dan de geplande hoeveelheid. Het valt op dat er geen kippenmest van het eigen bedrijf is ingevoerd. Dit was wel de intentie voor aanvang van het project. Op basis van negatieve gevolgen voor de mestwet (grote invoer mineralen) is besloten voorlopig geen kippenmest in te voeren. De indirecte reductie wordt behaald door de duurzaam geproduceerde elektriciteit en warmte uitgedrukt in kg CO2 equivalenten per jaar. Op basis van de reductiefactoren levert dit een totale verwachte indirecte reductie van 1.736.739 kg CO2 equivalenten per jaar. De totale reductie van het project is eveneens uitgedrukt in ton CO2 equivalenten per jaar. Volgens verwachting was dit (244.000 + 1.736.739 =) 1.980.739/ 1000 = 1980 ton CO2 equivalenten per jaar. Na berekening aan de hand van 4 maanden monitoring is de verwachte reductie op projectniveau 2642 ton CO2 equivalenten per jaar. De potentiële reductie op nationaal niveau was volgens verwachting 2.44 Mton CO2. Na de monitoringsperiode is deze reductie in dit geval 1.89 Mton CO2 equivalenten per jaar. Deze daling wordt veroorzaakt door de hogere hoeveelheid mest en door de lagere warmtebenutting. Op basis van deze investeringkosten en netto besparing is de terugverdientijd 8.9 jaar. In de verdere looptijd van het project kan de terugverdientijd verder worden verlaagd door uitbreiding van de motorcapaciteit, of extra warmtebenutting. Deze extra motorcapaciteit, is reeds in gebruik genomen, maar valt buiten dit project. Administratief zijn er vrij veel extra zaken bij te houden, bijvoorbeeld: verplichtingen vanuit de mestwetgeving, regelen van financieringen, bijhouden van het milieulogboek, aankoop materiaal, overleg met leveranciers, etc. Dit geeft meer extra werk dan verwacht. De afzet van digestaat is tot op heden geen probleem gebleken. Het grootste deel wordt gebruik voor het eigen areaal en de rest wordt afgevoerd naar akkerbouwers in de buurt.

De maatschap Schuitema, heeft tijdens het bouwen en de opstart van deze vergister veel geïnvesteerd in het opbouwen van kennis, om het proces volledig zelfstandig te beheersen. Dit heeft veel tijd gekost. Het gevolg is wel dat de maatschap nu veel vertrouwen gekregen in het eigen vakmanschap om deze installatie succes te bedrijven. Doordat de gasproducties van de vergister niet tegenvielen en het proces stabiel verliep, heeft maatschap Schuitema de capaciteit inmiddels uitgebreid.

Inhoudsopgave Verkorte samenvatting .............................................................................................................3 Inhoudsopgave.........................................................................................................................5 1 Inleiding ............................................................................................................................6 1.1 Aanleiding.................................................................................................................6 1.2 Doelstelling ...............................................................................................................6 1.3 Samenwerking met partners en derden....................................................................6 1.4 Indeling van het rapport............................................................................................6 2 Technische beschrijving ...................................................................................................8 2.1 Algemene Beschrijving vergistingproces ..................................................................8 2.2 Beschrijving Maatschap Schuitema..........................................................................8 2.3 Beschrijving principe foliebassin.............................................................................10 3 Opzet van het project .....................................................................................................11 3.1 Beginfase (voor looptijd project) .............................................................................11 3.2 Bouw van de vergister ............................................................................................11 4 Resultaten van het project..............................................................................................13 4.1 Milieuresultaten ......................................................................................................13 4.1.1 Directe reductie van methaan.........................................................................13 4.1.2 Indirecte reductie ............................................................................................14 4.1.3 Totale reductie project ....................................................................................15 4.1.4 Overige milieuresultaten .................................................................................16 4.1.5 Procesvoering.................................................................................................16 4.2 Economische resultaten .........................................................................................18 4.2.1 Investeringen ..................................................................................................18 4.2.2 Overzicht kosten en opbrengsten ...................................................................18 4.2.3 Terugverdientijd ..............................................................................................19 4.3 Toepasbaarheid......................................................................................................19 4.3.1 Binnen het bedrijf............................................................................................19 4.3.2 Binnen de branche..........................................................................................20 4.3.3 Buiten de branche...........................................................................................20 5 Ervaringen tijdens bouw en opstart ................................................................................21 5.1 Bouw.......................................................................................................................21 5.2 Gevolgen voor de bedrijfsvoering ...........................................................................21 5.3 Regelgeving............................................................................................................21 5.3.1 Gemeentelijke regelgeving .............................................................................21 5.3.2 Nationale regelgeving .....................................................................................21 5.4 Elektriciteitsaansluiting en bemetering ...................................................................22 5.5 MEP ........................................................................................................................22 5.6 Toekomstige ontwikkelingen ..................................................................................23 Uitgebreide samenvatting.......................................................................................................24 Bijlage 1: monitoring mestvergisting......................................................................................27 A. Methaanemissiereductie t.g.v. kortere opslag................................................................27 B. Energieproductie uit biomassa (indirecte broeikasgasreductie)....................................29 Bijlage 2: Verslag open dag ...................................................................................................32

Mestvergisting Maatschap Schuitema

1

Inleiding

1.1 Aanleiding De investering in een biogasinstallatie door Maatschap Schuitema is een alternatief geweest voor uitbreiding van de destijds bestaande bedrijfsvoering. De mogelijkheden destijds voor uitbreiding waren: uitbreiden in akkerbouw (dit gaf echter te veel werk en weinig rendement), uitbreiden in pluimvee (werd moeilijk in verband met het toegewezen bouwblok), dus is de maatschap op zoek naar een alternatief passend bij het bedrijf. Bij deze zoektocht is de maatschap uitgekomen op investeren in een mestvergisting installatie. In de mest van de koeien, varkens en pluimvee zit veel energie, in de vorm van onverteerde organische stof. Wanneer de mest op een normale manier opgeslagen wordt, is sprake van methaanemissie. Methaan staat bekend als een sterk broeikasgas. Een ton methaanuitstoot staat gelijk aan 21 ton CO2 equivalenten. Wanneer mest onder anaërobe omstandigheden bij een temperatuur tussen de 30 en 50 graden Celsius bewaard wordt, zijn de omstandigheden ideaal voor bacteriën om de organische stof in de mest om te zetten in biogas. Dit biogas kan gebruikt worden om een warmtekrachtkoppeling op te laten draaien, welke stroom en warmte produceert. Op deze manier kan dus de energie uit de mest omgezet worden in duurzame energie. Om de installatie efficiënter te laten draaien, wordt naast mest gebruik gemaakt van co-producten zoals maïs, gras en andere producten. De vergiste mest, het digestaat, is een hoogwaardige meststof, welke een besparing kan leveren aan het gebruik van (milieuonvriendelijk geproduceerde) kunstmest. De aanleiding voor het project is om de energierijke mest te benutten om duurzame energie te produceren en een hoogwaardige meststof te krijgen. Er wordt op deze manier aan verschillende kanten voordeel gehaald. De methaanemissie wordt teruggedrongen en er wordt bespaard op fossiele brandstoffen, enerzijds door productie van energie en warmte, anderzijds door besparing op kunstmest. 1.2 Doelstelling Hoofddoelstelling is het bouwen en in gebruik nemen van een vergistingsinstallatie om de beschikbare mest in de omgeving van het bedrijf optimaal te benutten. Daarnaast wordt door het demonstreren van deze vergister ook de techniek bij collega boeren en het grotere publiek onder de aandacht gebracht. 1.3 Samenwerking met partners en derden Maatschap Schuitema heeft binnen dit project geen partners. Wel is er samenwerking met de volgende bedrijven: Thecogas PlanET Biogastechniek B.V. (bouw en bouwbegeleiding), GreenChoice, (levering en huur van aansluiting op het elektriciteitsnet), E kwadraat advies (subsidie- en vergunningaanvraag) en Rabobank (financiering van de installatie). 1.4 Indeling van het rapport Hieronder wordt beschreven hoe dit rapport is ingedeeld. Allereerst wordt in hoofdstuk twee ingegaan op de technische specificaties van de installatie. In hoofdstuk drie wordt een beschrijving gegeven van de planning, opzet en uitvoering van het project. Project 100106

E kwadraat advies Innovatief in duurzame projecten

6


Het belangrijkste resultaat van dit project, de realisatie van een vergistinginstallatie en het draaiend krijgen van deze installatie, wordt uitgebreid omschreven in het vierde hoofdstuk. Tevens wordt hier omschreven in welke mate de installatie bijdraagt aan het terugdringen van de uitstoot van broeikasgassen.

Project 100106


7


2

Technische beschrijving

2.1 Algemene Beschrijving vergistingproces De vergistinginstallatie bestaat uit een verwarmde vergisters voor de productie van biogas. In de vergister wordt bij een temperatuur van 30-50 graden Celsius de procescondities bereikt waar onder anaërobe omstandigheden bacteriën organische stof kunnen omzetten in methaangas en CO2. Daarnaast vind door een betere verwarming, middels het nieuwe verwarmingsysteem een lagere emissie plaats vanuit de stal. De aangevoerde mest wordt gezamenlijk met de maïs en andere co-producten ingevoerd middels een vaste stof toevoerinstallatie van 40m3. De aangevoerde drijfmest (zo vers mogelijk) wordt ingevoerd in een voormengput. Vanuit deze put wordt de mest ingevoerd in de vergister. De inhoud van de vergister wordt geroerd om de inhoud te homogeniseren en drijflaag vorming te voorkomen. Het ontstane biogas uit de vergister wordt opgevangen onder een membraandak, waar de aanwezige H2S in het gas zoveel mogelijk wordt omgezet in zwavel, welke terugvalt in de mest. De mest wordt na verblijf in vergister en navergister doorgevoerd naar het foliebassin, daar wordt de restproductie van gas opgevangen, terwijl de mest afkoelt. Het gas wordt teruggevoerd naar de vergister. De grootste beperking van de emissie vind dus plaats bij het uitrijden over het land en tijdens de opslagperiode op het erf. Deze periode is korter omdat de mest ingevoerd kan worden in de vergister en niet langer in de reguliere opslag van veehouderijbedrijven ligt. De WKK zet het op druk gebrachte biogas om in elektriciteit en warmte. De elektriciteit wordt aan het net geleverd en deels voor eigen gebruik ingezet. De warmte wordt benut voor de verwarming van de vergister, de pluimveestal, het woonhuis en warmwatervoorziening. Een flowschema van dit proces is in onderstaande figuur weergegeven. 2.2

Beschrijving Maatschap Schuitema

Het bedrijf van Schuitema is gevestigd in Mussel. Het is een gemengd bedrijf bestaande uit een slachtkuikenhouderij en akkerbouwgedeelte Er worden jaarlijks 50.000 slachtkuikens gehouden. De mest van deze slachtkuikens kan toegevoegd worden aan de vergistinginstallatie. De geproduceerde warmte door de WKK kan gebruikt worden in deze stallen. Het akkerbouwbedrijf beslaat een oppervlakte van ca. 250 hectare. Hier worden zetmeelaardappels, bieten ,tarwe en energiemaïs geteeld. Door de afschaffing van subsidie voor zetmeelaardappelen is het bedrijf op zoek gegaan naar een alternatief voor deze teelt. De afzet van het digestaat kan voor een gedeelte afgezet worden op het eigen akkerbouwbedrijf. De warmte geproduceerd door de WKK kan gebruikt worden voor het verwarmen van de kippenstal. Jaarlijks wordt nu 40.000 kuub aardgas gebruikt voor het verwarmen van de stallen.

Project 100106


8


Mest Biogas Warmte Stallen en woonhuis

Elektriciteit WKK’s

Mest

Vooropslag

Navergister

Vergister

Digestaatput/ mestsilo

Figuur 1 Flowschema vergistingsproces Enkele kengetallen van Maatschap Schuitema: • Vergisterinhoud 1.400 m³ bruto • Navergisterinhoud 1.400 m³ bruto • Procestemperatuur 43 ºC • Mestverwarming d.m.v. wand en bodemverwarming • Gasmotor 346 kWe • Biogasproductie ca. 1.290.000 m³/jaar • kWh productie ca. 2.580.000 kWh/jaar o.b.v. 85% belasting • Zwavelreiniging door toevoeging lucht en door houten dakconstructie De installatie bestaat uit de volgende onderdelen: Onderdeel Capaciteit Eenheid Vergister Navergister Foliebassin Biogasopslag WKK Vaste stof invoer Paddelgigant Mixers met aftak as Mixers met aftak as Ontwateringunit

1.400 1.400 4.020 400 346 40 1 x 15 1 x 15 2 x 15

m³ m³ m³ m³ kWe m³ kW kW kW

Besturingskast 2 x Circulatiepomp 2 x warmwaterleidingen Warmtebuffer Platen warmtewisselaar Sleufsilo Aansluiting net

Project 100106

2000 630

m2 kVA

Opmerkingen/ materiaal Beton met isolatie en damwandprofiel Beton Staal EPDM membraamdak PlanET systeem In vergister In vergister In navergister 1 gezamenlijke condensput en condensafscheider

Inhoud 2 m³ Scheiding warmte motor/ vergister verwarming Voor opslag coproducten Inclusief behuizing en aansluiting trafo


9


2.3 Beschrijving principe foliebassin De maatschap heeft bij de investering in een mestvergistinginstallatie een foliebassin laten aanleggen voor de opslag van mest. De maatschap is tot op heden niet erg te spreken over het foliebassin. Foliebassins zijn als eerste in de tuinbouwsector voor opvang van het regenwater vanaf de kassen toegepast. Het opgevangen water wordt in de kassen gebruikt. Door de vrij goedkope uitvoering is deze opslag ook voor mestopslag toegepast. Hoewel in eerste instantie deze opslagvorm vooral van tijdelijke aard werd gezien, is die later ook voor meer permanente opslag gekozen. In tegenstelling tot gietwater moet mest echter worden geroerd om de put leeg te pompen en om mest met homogene samenstelling uit te kunnen rijden. Naast de grootte en vorm van het bassin wordt in vergelijking met silo’s het roeren met de gebruikelijke apparatuur extra bemoeilijkt door de kwetsbare foliebekleding en de aan weerszijden schuin aflopende grondwallen. Op het erf van maatschap Schuitema is een langwerpig foliebassin van 62 bij 22 meter en 3 meter diep aanwezig met een bruto-inhoud van ca. 4020 m3. Eerst werd gier van een scheidingsinstallatie opgeslagen en was roeren niet nodig. Toen echter besloten werd dunne mest op te slaan is bij het bassin een roerinstallatie aangelegd. Eigenschappen: • Inhoud van 4020m³ • Variabele diepte omder maaiveld • Bodemfolie 1 mm. PVC, KIWA gecertificeerd • Afdekfolie 850 gr/m², PVC versterkt met polyester, KIWA gecertificeerd • Vul/afnamestation, Ø 200 mm., met morsput • Mixleiding met spuitstuk • Speciaal ontluchtingssysteem • Controle drainage • Optioneel: taludbekleding, hekwerk • Afwijkende maten en uitvoeringen mogelijk

Project 100106


10


3

Opzet van het project

3.1 Beginfase (voor looptijd project) Op een voorlichtingsdag in Duitsland raakte de maatschap geïnteresseerd, omdat het investeren in groene stroom hen wel aansprak. Een aantal jaren terug was men ook al bezig geweest met de investering voor een windmolen, deze werd toen door de Gemeente tegen gehouden. Het proces van mestvergisting leverde in de visie van de maatschap de volgende voordelen op: - Het opwekken van eigen stroom opwekken en daardoor het kunnen leveren van groene stroom aan het elektriciteitsnet. - De vrijkomende warmte benutten voor het pluimveebedrijf, waardoor de nodige energiekosten zou worden bespaard. - Een hogere rendement halen uit de akkerbouwgronden door het telen van gewassen, die gebruikt kunnen worden bij de mestvergisting. - De pluimveemest afzetten in de mestvergisting. Op deze wijze kon een kringloop ontstaan op het eigen bedrijf, waardoor de invloed van derden minder werd. Met name de afhankelijkheid van afnemers van landbouwproducten kon zo worden verminderd. De kennis en ervaring werd opgedaan door alle voorlichtingsdagen te bezoeken, iedere open dag van een mestvergisting werd hiervoor bezocht. Tijdens deze open dag werd er een netwerk opgebouwd, waaruit een keuze kon worden gemaakt van bedrijven die ondersteunend konden zijn bij de opstart van mestvergistinginstallatie en verdere informatievoorziening. In december 2004 heeft de maatschap de milieuvergunning al ingediend en deze is in mei van 2005 verleend. Ongeveer tien maanden daarna is ook de bouwvergunning aangevraagd door de maatschap voor de mestvergistinginstallatie en deze is in mei 2006 verleend. Voor de vergunning verlening is er geen aanvullend onderzoek gedaan en de procedure verliep naar wens. De maatschap had voor het indienen van de vergunningen contact gezocht met de Gemeente en uitgelegd wat hun plannen waren. De Gemeente stond positief tegenover de plannen, waarna de buurtbewoners over de plannen zijn geïnformeerd tijdens een informatieavond. Ook de buurtbewoners stonden positief tegenover de komst van een mestvergistinginstallatie. 3.2 Bouw van de vergister In februari 2006 is ThecoGas begonnen met de civiele werkzaamheden voor het bouwklaar maken van het terrein. In mei 2006 is ThecoGas begonnen met de bouw van de vergister. In augustus is dit traject afgerond en kon gestart worden met het aanleggen van alle leidingen van en naar de vergister. In september is gestart met het afwerken van de vergistersilo’s zoals het aanbrengen van isolatiemateriaal het bevestigen van het dak etc. Ook het aanbrengen van de losse componenten zoals de WKK’s en het drogestof toevoersysteem is gestart in oktober. In deze maand is de installatie tevens aangesloten op het net door Essent. Halverwege oktober is de vergister gevuld met mest. Deze is vanaf half oktober verwarmd met een mobiele CV ketel, gestookt door het geproduceerde biogas. Op deze manier kon de eerste WKK worden opgestart. De voltooiing van de gehele bouw en het in werking stellen van de WKK (346kWe), was halverwege november gereed. De bouw is hiermee dus volgens planning verlopen. Het gehele project is afgerond op 17 november 2007 tijdens de officiële opening. Het afgeronde

Project 100106


11


project wil zeggen dat er een draaiende vergistinginstallatie op het bedrijf staat, die duurzame energie uit mest en co-producten produceert. Vanaf deze datum is ook de MEP ingegaan. Eind maart 2007 is er een tweede WKK (346 kWe) geplaatst voor de opwekking van duurzame energie. De opening van de installatie en de open dag voor kennisoverdracht aan geïnteresseerd publiek hebben plaatsgevonden op 17 november 2006. Deze open dag is zeer goed bezocht, met ca. 800 bezoekers. In bijlage 2 is een verslag weergegeven van deze open dag.

Project 100106


12


4

Resultaten van het project

4.1 Milieuresultaten De milieuresultaten zijn op te delen in een directe reductie van broeikasgassen t.g.v. een verkorte duur van de mestopslag en een indirect reductie als gevolg van de duurzaam geproduceerde energie. Voor het bepalen van de emissieresultaten van dit project is de installatie 5 maanden gevolgd volgens de richtlijnen monitoring mestvergistingsinstallaties. De resultaten van deze monitoring zijn weergeven in bijlage 1. In dit hoofdstuk worden de behaalde milieuresultaten volgens de TEWI methode beschreven. 4.1.1 Directe reductie van methaan De directe emissiereductie van methaan is een gevolg van de verkorte duur van de mestopslag. In de normale bedrijfssituatie ligt de mest jaarrond opgeslagen. Meestal worden de mestkelders twee keer per jaar volledig leeggereden. Gemiddeld ligt de mest dus minimaal 6 maanden opgeslagen. Daarnaast vindt in de normale landbouwpraktijk, tijdens het uitrijden nog emissie plaats. In dit project vind deze emissiebeperking niet op het bedrijf zelf plaats maar op de bedrijven waar de mest afgevoerd wordt. Methaan heeft zoals bekend een 21 x zo sterke broeikaswerking als CO2. Om aan te geven hoe groot de reductiebesparing is wordt deze uitgedrukt in een CO2 emissie - reductiefactor. In 2005 is deze CO2 emissie – reductiefactor vastgesteld op 34 kg CO2 equivalenten per ton mest. In tabel 1 wordt de vooraf berekende directe reductie weergegeven. Type mest

Melkvee Kippen Totaal

Capaciteit

6.000 500 6.500

Emissiereductiefactor

Totale reductie

kg CO2 equiv/ton mest

kg CO2 equiv/jaar

34 80

204.000 40.000 244.000

Tabel 1: berekende directe CO2 reductie In tabel 2 wordt een nieuwe inschatting gegeven van de directe reductie in het eerste productiejaar o.b.v. de werkelijke hoeveelheid ingevoerde mest (dit is deels een inschatting, de installatie draait nog geen volledig jaar). De totale hoeveelheid drijfmest is in het eerste productiejaar nu gepland op 12.000 ton en ligt daarmee aanmerkelijk hoger dan de geplande hoeveelheid. Daarnaast is een verschuiving in de mestsoorten waar te nemen. Met name varkensdrijfmest wordt veel ingevoerd, vanwege de goede constante beschikbaarheid. Bij deze tabel valt op dat er geen kippenmest van het eigen bedrijf is ingevoerd. Dit was wel de intentie voor aanvang van het project. Op basis van negatieve gevolgen voor de mestwet (grote invoer mineralen) is besloten voorlopig geen kippenmest in te voeren. In de toekomst kan afhankelijk van de mestwet, wel kippenmest worden toegevoegd.

Project 100106


13


Type drijfmest

Kalvermest Rose kalveren Rundvee drijfmest Vleesvarkensmest Zeugenmest Totaal

Capaciteit

440 1.945 1.252 8.780 300 12.000

Emissiereductiefactor

Totale reductie

kg CO2 equiv/ton mest

kg CO2 equiv/jaar

66 60 34 87 50

29.040 116.700 42.568 763.860 15.000 967.168

Tabel 2: nieuwe inschatting directe reductie van het eerste productiejaar. 4.1.2 Indirecte reductie De indirecte reductie wordt behaald door de duurzaam geproduceerde elektriciteit en warmte uitgedrukt in kg CO2 equivalenten per jaar. In tabel 3 wordt een overzicht gegeven van de vooraf berekende indirecte reductie van CO2. Zoals blijkt uit de tabel wordt voor iedere duurzaam geproduceerde kWh een besparing van 0,61 ton CO2 equivalenten gerekend. Daarnaast wordt voor iedere kWh die bespaard wordt op de huidige verwarmingskosten een besparing van 0,16 ton CO2 equivalenten gerekend. De opgegeven productie is gebaseerd op 1 motor met een vermogen van 346 kWh welke gedurende 7500 draaiuren op vollast produceert en gecorrigeerd voor het eigen verbruik van de vergistingsinstallatie. Dit komt neer op een benuttingpercentage van ca 85 % van de totale uren per jaar. De verwachte hoeveelheid in te zetten warmte is gebaseerd op de normale vraag voor het verwarmen van de vergister, de navergister en voor het verwarmen van de pluimveestal en het woonhuis. Dit wordt geschat op 1.610.197 kWh per jaar. Vermenigvuldigd met de reductiefactoren levert dit een totale verwachte indirecte reductie van 1.736.739 ton CO2 equivalenten per jaar.

Verwachte hoeveelheid te produceren elektriciteit Verwachte hoeveelheid in te zetten warmte afkomstig van de installatie Totaal

Netto energieproductie kWh/jaar 2.424.768 1.610.197

Indirecte reductie kg CO2 equiv/jaar

* 0,61 = 1.479.108 * 0,16 = 257.631 1.736.739

Tabel 3: berekende verwachte indirecte reductie De werkelijk geproduceerde hoeveelheid kWh over de periode vanaf 1 november tot eind maart wordt weergegeven in tabel 4. Vanaf 1 november wordt de mest ingevoerd in de vergister en wordt de vergister opgestart. Het warmteverbruik wordt de eerste 3 weken geleverd door een mobiele, biogas gestookte CV ketel. Op 17 november wordt de WKK in gebruik genomen. Vanaf dat moment start de elektriciteitsproductie en wordt ook de warmte geleverd door de WKK installatie. Gedurende de tweede opstartmaand (december) ligt de elektriciteitsproductie op circa 45% van de maximale productie. In de daaropvolgende maand wordt een productie behaald ca. 68 % van de maximale productie. Daarna wordt de maximale productie gehaald van 1 WKK van 346 kW. Dit productieniveau wordt ook gehaald in de daaropvolgende weken.

Project 100106


14


maand na opstart

productie in kWh Bruto (MEP)

november december januari februari maart

warmteverbruik

Netto (geleverd)

vergister

woonhuis/stallen

19.999 71.906 179.632 192.524 215.551

73200 73200 73200 73200 73200

26000 26000 26000 26000 26000

27.203 97.808 244.339 216.901 255.426

Tabel 4: energieproductie vanaf 1 november tot eind maart Op basis van de werkelijke productie na 18 weken, is een nieuwe inschatting gemaakt voor het eerste productiejaar gebaseerd op een bruto productie van ca 255.000 kWh per maand en een eigen gebruik van vergister en bedrijf van 40.000 kWh per maand komt de verwachte netto productie uit rond de 2.400.000 kWh/jaar. De bruto productie bedraagt dus ca. 2.780.000 kWh. Als de productie doorzet op dit niveau dan draaid de WKK dus 93 % van de tijd op maximaal vermogen. Dit is dus minimaal 8 % boven verwachting. Het warmteverbruik van de vergister wordt niet apart gemeten. Hiervoor wordt uitgegaan van een schatting van ca. 100 kW thermisch vermogen wat de vergister en de navergister vraagt, berekend op basis van het volume en het temperatuurverschil van de ingevoerde mest en de temperatuur van de vergisterinhoud. Dit verbruik is ingeschat door de leverancier van de installatie. Dit resulteert in een verbruik van ca 856.000 kW thermisch. De benutting van warmte voor woning en stallen is berekend op basis van het gasverbruik per jaar. Het normale gasverbruik per maand is 3730 m3 per maand. In deze opstartperiode (nov – juli) was het gasverbruik 820 m3 per maand. Dit is een reductie van 2910 m3 per maand (78%). Dit is per maand een besparing van ca. 26.000 kWth (* 8,79). Op jaarbasis is dit een besparing van ca. 310.000 kWh thermisch welke geleverd wordt door de vergister. Hierbij moet vermeld worden dat het hier om een opstartjaar gaat. Met name de reductie bij de pluimveestallen wordt in het komende jaar hoger ingeschat, omdat er de eerste maanden nog frequent storing is geweest bij de warmtelevering naar de pluimveestal. In tabel 5 is de nieuwe inschatting van de indirecte reductie verder uitgewerkt. Gerekend met de reductiefactoren levert dit een totale indirecte reductie op van 1.674.960 ton equivalenten per jaar. De indirecte reductie ligt daarmee op 96,4% van de verwachte indirecte reductie.

Verwachte hoeveelheid te produceren elektriciteit Verwachte hoeveelheid in te zetten warmte afkomstig van de installatie Totaal

Netto energieproductie kWh/jaar 2.440.000

Indirecte reductie

1.166.000

* 0.16 = 186.560

kg CO2 equiv/jaar

* 0.61 = 1.488.400

1.674.960

Tabel 5: nieuwe inschatting indirecte reductie 2007 4.1.3 Totale reductie project De totale reductie van het project is eveneens uitgedrukt in ton CO2 equivalenten per jaar. Volgens verwachting was dit (244.000 + 1.736.739 =) 1.980.739/ 1000 = 1980 ton CO2 equivalenten per jaar. Wanneer deze techniek op deze wijze zou worden toegepast op alle veehouderij bedrijven in Nederland waar vergisting mogelijk is volgens een onderzoek van Praktijkonderzoek Veehouderij “perspectieven mestvergisting op Nederlandse melkvee- en varkensbedrijven” 1 dan zou dit een potentiële reductie opleveren van 2.44 Mton CO2 equivalenten per jaar. 1

2001,Lent, A.J.H. van; Dooren, H.J.C. van

Project 100106


15


Na berekening aan de hand van 5 maanden monitoring is de verwachte reductie op projectniveau 2642 ton CO2 equivalenten per jaar. De potentiële reductie is in dat geval 1.89 Mton CO2 equivalenten per jaar. Deze daling wordt vooral veroorzaakt door de hogere hoeveelheid ingevoerde mest en door een lagere benutting van de warmte. 4.1.4 Overige milieuresultaten Digestaat heeft zoals bekend een hogere bemestende werking dan gewone drijfmest. Hierdoor kan bespaard worden op de kunstmestgift per hectare. Het afgelopen seizoen heeft de maatschap Schuitema op 200 ha. van het areaal 30 kg kunstmest minder gestrooid per ha. Dit komt overeen met 8 kg N per hectare. Gerekend over 200 hectare levert dit een besparing van 1.600 kg N. Uit literatuurwaarden blijkt dat er 38,9 MJ nodig is voor de productie van 1 kg N uit kunstmest. De verlaging van de kunstmestgift door toediening van digestaat heeft in dit project dus een besparing van 62.240MJ opgeleverd per jaar. De gewasproductie lijkt in vergelijking met andere jaren niet af te nemen. De gebruiksperiode is te kort om hier verdere conclusies aan te verbinden, aangezien de seizoensinvloeden groter zijn dan de bemestingsinvloeden. Ook kan vermeld worden dat digestaat reukloos is. en goed verpompbaar. Dit kan een voordeel bieden bij het uitrijden bij percelen die dicht tegen bebouwing aanliggen. De goede verpompbaarheid verbetert ook de verwerkingssnelheid bij het uitrijden. Dit is een belangrijk punt voor akkerbouwers en tuinders die het digestaat afnemen. 4.1.5 Procesvoering De temperatuur van de vergister is tijdens de monitoringsperiode gehandhaafd op 43 graden Celsius (zie bijlage monitoring mestvergisting). De temperatuur van de navergister, die bij Mts. Schuitema ook geïsoleerd is en verwarmd wordt, is gehandhaafd op 40 graden Celsius. Er zijn daarbij geen problemen opgetreden met het handhaven van de temperatuur. Dit wordt centraal geregeld. Het proces verloopt verder stabiel door weging op het toevoersysteem. Hiermee wordt daadwerkelijk gecheckt of het ingevoerde materiaal in overeenstemming is met het beschikbare motorvermogen. Na afstemming van voerhoeveelheid op het aanwezige motorvermogen kan stabiel gedraaid worden op 93% beschikbaarheid. De maatschap Schuitema heeft een gedetailleerd overzicht bijgehouden van de samenstelling van het biogas van zowel de vergister als de navergister.

Project 100106


16


Week na opstart

Hoofdvergister CH4 %

2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 gem

49,3 48,8 48,9 46,7 47,6 48,3 50,0 50,3 47,8 48,3 48,4 47,7 47,7 47,0 47,4 46,6 48,1 48,0 47,0 48,0 48,1

Navergister

O2 % H2S ppm CH4 % 0,6 0,5 0,5 0,4 0,4 0,5 0,6 0,7 0,6 5,6 0,5 0,5 0,4 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0,4 0,8

1256 1353 1245 746 394 153 122 69 156 54 52 25 22 25 27 30 29 17 320,9

53,9 49,8 51,0 47,3 48,4 51,7 51,3 49,9 49,3 47,3 49,0 48,7 48,4 48,0 48,0 47,6 48,6 49,4 47,1 48,0 49,1

O2 % 1,1 0,5 0,4 0,3 0,3 0,8 1,0 1,0 1,0 1,6 0,7 0,7 0,7 0,7 0,7 0,8 0,8 0,8 6,5 0,8 1,1

H2S ppm 1346 1405 1330 1139 725 551 269 219 1000 137 91 54 54 55 66 60 61 55 59 456,7

Tabel 6: gemiddelde waarden van het geproduceerde biogas Opvallend is het dat het methaangehalte in de navergister gemiddeld hoger ligt dan in de vergister. Een mogelijke verklaring is, dat het materiaal in de navergister ouder is, omdat dit overloopt uit de vergister. Door de langere verblijftijd van het materiaal vind in de navergister relatief meer methaanvorming plaats en minder hydrolyse (eerst stap in productie methaan). Het O2 gehalte kent twee uitschieters, maar ligt normaal iets onder 1%. Het H2S gehalte lag in het begin nog te hoog. Nadat de natuurlijke ontzwaveling door groei van bacteriën is opgestart is het zwavelgehalte redelijk contact en onder het wettelijke maximum (250 ppm). Begin november is een mobiele biogas gestookt CV installatie geplaatst, voor het verwarmen van de vergister. Deze heeft de vergister verwarmt, totdat 17 november de WKK in gebruik is genomen. Hierdoor is de opstartperiode bekort tot enige weken. Coproducten worden toegevoegd op basis van een voerschema. Hierbij wordt ook gekeken naar de gasproductie. Als de motoren meer dan 23 uren per dag vol vermogen draaien wordt de voeding steeds langzamer opgevoerd. De voeding stabiliseert bij het bereiken van vol vermogen van de motoren. Het proces verloopt op deze manier stabiel sinds de opstart. De gemiddelde verblijfsperiode van het materiaal in de vergister en navergister zit na de opstart gemiddeld op ca 44 dagen. In het foliebassin is de verblijftijd, afhankelijk van de vullingsgraad ca 90 dagen. Veiligheid Al het geproduceerde biogas wordt door de WKK installaties opgenomen. Er is bij deze installatie geen fakkelinstallatie gebruikt. Doordat er twee WKK’s in bedrijf zijn is de kans van geen gasopname door de WKK’s sterk gereduceerd. Daarnaast is een onderhoudscontract afgesloten, waarbij gewaarborgd wordt dat een probleem aan de installatie binnen 24 uur wordt verholpen. Mocht dit niet afdoende zijn, en mocht de andere WKK niet al het gas opnemen, dan kan een mobiele fakkelinstallatie ingezet worden.

Project 100106


17


Naast de gegarandeerde afname van biogas zijn ook de vergister en navergister gasdicht uitgevoerd. De kans op lekkage van het biogas is hierdoor nagenoeg uitgesloten. De gasdichtheid van deze silos wordt aangetoond door certificaten die afgegeven worden voor het toegepaste membraamdak. 4.2

Economische resultaten

4.2.1 Investeringen In hoofdstuk 2 is een overzicht gegeven van de technische specificaties met ook alle toebehoren. Dit alles is in één offerte aangeboden door het bouwbedrijf Thecogas Panet Biogastechniek BV. Ook is een shovel aangeschaft voor het toedienen van de co-producten in de vaste stoftoevoer, deze is voor 50% meegenomen in het investeringsoverzicht. In tabel 7 is een overzicht gegeven van deze investeringen voor dit project. Een aantal van deze investeringen vallen volgens de subsidieregeling niet binnen het project. Deze posten zijn hier wel opgevoerd, omdat ze wel noodzakelijk zijn voor de realisatie van dit project. Investering Vergister met toebehoren Grondwerkzaamheden Aanvoer geelzand (15.000ton à € 2,67) Erf en silo verhardingskosten Essent Aanv. Kabel + trafo Vooropslagput + mestopslag Foliebassin Weegbrug 70 ton’s compleet Verreiker* Aanleg leidingen warmtetransport eigen bedrijf Totaal

Bedrag € 842.000,€ 10.000,€ 40.000,€ 38.000,€ 85.000,€ 60.000,€ 52.000,€ 30.000,€ 30.000,€ 40.000,€ 1.227.000,-

* De verreiker wordt voor 50% aan dit project toegerekend, de werkelijke kosten liggen dus hoger.

Tabel 7: overzicht investeringen 4.2.2 Overzicht kosten en opbrengsten In tabel 8 wordt een overzicht gegeven van de vaste en variabele kosten per jaar. Door de hogere input van mest en de hogere input van coproducten wijken deze kosten enigszins af van de raming welke bij aanvraag van de subsidie is gemaakt. Daarnaast zijn ook vaste kosten gerekend voor verzekering van de installatie, een accountant en bemeterings en trafokosten welke niet in de subsidie aanvraag zijn opgevoerd. Accountantskosten zijn nodig om te voldoen aan de voorwaarden van de MEP regeling. De bemeterings en trafokosten zijn vaste bedragen die betaald worden voor het huren van de transformator en het uitvoeren van de bemetering van de installatie. In totaal bedragen de kosten voor deze installatie ca. €270.000,- per jaar. Vaste kosten Verzekeringskosten Accountantskosten Bemetering- en trafokosten Variabele kosten Onderhoudskosten WKK Onderhoudskosten installatie Afvoer olie

Project 100106

Aantal

Prijs per eenheid

Totale kosten € 2.000,€ 2.000,€ 2.400,-

2.780.000 2.780.000 2.000

€ 0.015/ kWh € 0.005/ kWh € 1,5 / liter


€ 41.700,€ 13.900,€ 3.000,-

18


Extra kosten mest uitrijden / mestafzet kosten Aanvoer / eigen teelt maïs Totaal

4.500

€ 6,- / ton

€ 27.000,-

6000

€ 30- / ton

€ 180.000,€ 272.200 ,-

Tabel 8: overzicht vaste en variabele kosten per jaar De kostprijzen zijn per kostensoort gebaseerd op de volgende aannames: Onderhoudskosten: zijn gebaseerd op het onderhoudscontract van de WKK’s en installatie. Afvoer olie: Hiermee wordt bedoelt het verversen en afvoeren van olie. Dit is een inschatting op basis van informatie van de leverancier. Aanvoer maïs: Aangezien de maïs grotendeels door de Mts. Schuitema zelf wordt geoogst bestaat het grootste deel uit de eigen kostprijs voor maïs. Deze kosten zijn op basis van ingeschatte kostprijzen, bij de dit jaar gerealiseerde opbrengsten: Pacht/financiering gronden: € 600/ha Bewerkingskosten (zaaien en oogsten): € 900/ha Opbrengst: ca. 52 ton/ha Inkuilen: ca € 1,-/ton Dit geeft gemiddeld 29,84 euro/ton en is afgerond op 30 euro/ton. De aanvoerprijzen liggen gemiddeld iets hoger, maar zijn voor het gemak ook afgerond op €30,- per ton. De opbrengsten zijn weergeven in tabel 9. Deze zijn door de hogere productie van elektriciteit hoger dan in de aanvraag is opgevoerd. Daarnaast zijn ook extra opbrengsten opgevoerd doordat er bespaard kon worden op de kunstmestgift, zoals aangeven in paragraaf 4.1.4. Opbrengstsoort MEP Verkoop elektriciteit (uitgaande van gemiddeld 5.0 €ct/kWh) Besparing kunstmestgift Totaal

Aantal 2.780.000 2.400.000

Prijs per eenheid € 0.097 € 0.050

Totale opbrengsten € 269.660,€ 120.000,-

1.600 kg N

€ 0.66*

€ 1050,€ 390.710,-

Tabel 9: overzicht opbrengsten 2007 Bron Quin 2005-2006

4.2.3 Terugverdientijd De netto besparing bedraagt op basis van bovenstaande opbrengsten en kosten € 118.510,per jaar. De totale investering van dit project bedraagt €1.227.000,-. Van deze investeringskosten kan iedere ondernemer energie investeringsaftrek (E.I.A) aanvragen bij de belastingsdienst. Gerekend met een E.I.A. percentage van 44% en een belastingstarief van 30 % betekend dit een netto aftrek van ca. € 161.964,-. De netto investeringskosten voor dit project liggen dan op € 1.065.036,Op basis van deze investeringkosten en netto besparing is de terugverdientijd 8.9 jaar. In de verdere looptijd van het project kan de terugverdientijd verder worden verlaagd door uitbreiding van de motorcapaciteit, of extra warmtebenutting. Deze extra motorcapaciteit, is reeds in gebruik genomen, maar valt buiten dit project. 4.3

Toepasbaarheid

4.3.1 Binnen het bedrijf De vergistingsinstallatie vormt binnen het eigen bedrijf een voorziening voor het eigen gebruik van elektriciteit en warmte, productie digestaat wat een constantere bemestingswaarde heeft dan kippenmest en ook kiemvrij is als toepassing van mest.

Project 100106


19


4.3.2 Binnen de branche Vergisting kan gebruikt worden op een groot aantal melkveehouderijbedrijven en akkerbouwers in Nederland. Vergisting zal door de verdergaande schaalvergroting in de Nederlandse landbouw steeds meer in beeld komen. In de toekomst zal vergisting door het stimuleren van broeikasgasreducerende maatregelen steeds meer worden toegepast. 4.3.3 Buiten de branche Ook varkenshouders, pluimveehouders en andere drijfmestproducerende bedrijven kunnen van deze techniek gebruik maken. Het biedt voor deze partijen ook een goede afzetmogelijkheid voor de mest.

Project 100106


20


5

Ervaringen tijdens bouw en opstart

5.1 Bouw De bouw is voorspoedig verlopen. De planning van de bouw was om in mei 2006 te starten en volledig in productie te zijn per november 2006. Deze planning is gehaald. In oktober is het eerste digestaat in de vergister gegaan. De hoeveelheid tijd die er door de opdrachtgever zelf in is gestoken viel wel tegen. Er is meer tijd voor nodig geweest dan vooraf was aangenomen. Deze tijd is vooral besteed aan het dagelijks aansturen en betrokken zijn bij de bouw. De visie van Schuitema is dat het belangrijk is om als toekomstige bedrijver van de installatie betrokken te zijn bij elke stap van het bouwproces. Het is erg belangrijk om exact te weten hoe alles in elkaar zit. Als er namelijk storingen zijn, zul je die zelf moeten oplossen. Daarnaast zijn er een hoop punten die de werkbaarheid van de installatie bepalen, zoals: de plaatsing van de aftappunten voor monsterafname van digestaat, een aangepaste droge stofinvoer, door gebruik van grovere coproducten. Al dit soort beslissingen moeten door de opdrachtgever zelf worden genomen, om te komen tot een installatie die goed bij de bedrijfsvoering past. De ervaringen met de hoofdaannemer zijn overigens over het geheel tegengevallen. Met name de communicatie in het Duits verliep erg stroef. Binnen de maatschap Schuitema was er onvoldoende kennis van de Duitse taal, waardoor de communicatie erg slecht was. Dit in combinatie met de wens om kennis te willen hebben van de gehele installatie, zorgde ervoor dat er meer tijd en werk werd gestoken in het bouwproces dan verwacht. 5.2 Gevolgen voor de bedrijfsvoering Administratief zijn er vrij veel extra zaken bij te houden bijvoorbeeld: verplichtingen vanuit de mestwetgeving, regelen van financieringen, bijhouden van het milieulogboek, aankoop materiaal, overleg met leveranciers, etc. Dit geeft meer extra werk dan verwacht. Daarnaast moet er voor het opzetten van de juiste bedrijfsvoering extra aandacht worden besteed. Wat ook hier vooral lastig is gebleken is het afwikkelen van de gegevens die nodig zijn voor de uitbetaling van de MEP en de vergoeding voor de groene stroom. Het voeren van de vergister is qua tijd flexibel, dit kan dus afgestemd worden met het houden van het pluimvee en het bewerken van het areaal. De afzet van digestaat is tot op heden geen probleem gebleken. Het grootste deel wordt gebruik voor het eigen areaal en de rest wordt afgevoerd naar akkerbouwers in de buurt die interesse hebben getoond in het digestaat van de vergister. 5.3

Regelgeving

5.3.1 Gemeentelijke regelgeving Het bouwblok van grotere veehouderijen is vaak onvoldoende voor de bijplaatsing van een mestvergistingsinstallatie. Om het bouwblok te vergroten kon in dit geval een gemeentelijke vrijstelling worden verleend (art 19.2 procedure). De medewerking van de gemeente Stadskanaal is hierbij zeer positief ervaren. De proceduretijd is alleen door de ingediende bezwaren van een buurtbewoner 5 maanden vertraagd. De maatschap heeft na overleg met deze buurtbewoner de bezwaren kunnen weerleggen, zodat uiteindelijk de vergunning in maart 2006 is verleend. 5.3.2 Nationale regelgeving Op zich is de positieve lijst een goede ontwikkeling geweest, zodat in ieder geval een knelpunt is opgelost met betrekking tot de status van het eindproduct. Project 100106


21


De positieve lijst wordt echter nog onvoldoende snel uitgebreid, aangezien onduidelijk is wie een aanvraag voor een nieuw product gaat betalen, de leverancier van het product of de ontvanger. De ontvanger wil het niet doen omdat de leverancier er dan ook mee naar anderen kan, omdat de leverancier niet aan de ontvanger gebonden is. De leverancier heeft ook andere afzetmogelijkheden en concurrenten en wacht vaak af totdat die de aanvraag doen en bijbehorende kosten maken. Een doelgerichte (op de uiteindelijke samenstelling van het mestproduct) generieke regeling voor het eindproduct zou wat dat betreft uitkomst bieden. Er hoeft dan niet steeds per stof te worden gekeken. Dit kan bijvoorbeeld aansluiten bij de methode van de (Besluit overige organische meststoffen) B.O.O.M. regelgeving. Daarnaast is de mestwetgeving beperkend. Veel bedrijven komen door het toevoegen van coproducten, wat economisch noodzakelijk is om te kunnen mestvergisten in de problemen met de plaatsingsruimte. Om aan dit knelpunt tegemoet te komen zijn er plannen gemaakt om mineralen afkomstig uit co-producten niet mee te tellen voor de gebruiksnorm dierlijke mest. Dit lijkt in eerste instantie zeer positief. Voorwaarde hierbij is echter dat sprake moet zijn van volledige aanwending van het digestaat op het eigen bedrijf. In veel gevallen hebben agrariërs slechts voldoende land om de door hun veestapel geproduceerde mest te kunnen plaatsen. In veel vergisters is het aandeel mest 50 tot 70 procent van de totale input. Dit betekent dat 30 tot 50 procent van het digestaat bestaat uit co-producten en binnen de gebruiksnormen voor stikstof en fosfaat op het eigen land dient te worden gebracht. Als deze beperking van de afvoer wordt opgeheven zal er meer mogelijk zijn. Het digestaat kan dan eventueel na scheiding als kunstmestvervanger dienen. Hiermee zou een extra indirecte energiebesparing worden bewerkstelligd, wat dus nog meer milieuvoordelen geeft. Voor maatschap Schuitema geld dat de afvoerprijs voor digestaat flink kan dalen als digestaat als kunstmestverganger kan worden aangemerkt. 5.4 Elektriciteitsaansluiting en bemetering De aansluiting van de installatie op het elektriciteitsnetwerk wordt altijd verzorgt door het netwerkbedrijf. Deze netkoppeling is bij dit project goed verlopen. Alles is volgens planning verlopen. 5.5 MEP Medio april 2006 is E kwadraat advies gevraagd de MEP subsidie voor de maatschap B. Schuitema en H.G. Schuitema – Nieboer te organiseren. Eind mei 2006 is de aanvraag ingediend. Eind juni 2006 is een MSK toets aangeleverd. Op 18 augustus 2006 is de MEP regeling stopgezet. Dit heeft geen gevolgen gehad voor de MEP aanvraag van maatschap Schuitema. Wel heeft dit tot het besluit geleidt dat een tweede WKK binnen de lopende MEP aanvraag is toegevoegd. 12 september 2006 is deze uitbreiding in de aanvraag doorgevoerd. Dit heeft tot gevolg gehad dat de behandeling van de aanvraag aanzienlijk verlengt werd. Dit was een bewuste keuze van maatschap Schuitema. Gevolg was tevens dat begin november 2006 een aangepaste MSK toets aangeleverd diende te worden. Begin januari 2007 is een brief ontvangen met daarin de mededeling dat alle installaties op 7000 uur gemaximaliseerd worden. Hierop hebben wij een bezwaarschrift ingediend. Dit bezwaar is juli 2007 gehonoreerd en de maatshap Schuitema mag 6024 MWh per jaar produceren Gezien de lange looptijd en de ingangsdatum van 1 december 2006 van de MEP is gevraagd een voorlopige beschikking af te geven. Deze is 22 maart 2007 afgegeven. Wanneer EnerQ de beoordeling van het bezwaar heeft afgerond volgt een definitieve beschikking. Project 100106


22


5.6 Toekomstige ontwikkelingen De maatschap Schuitema, heeft tijdens het bouwen en de opstart van deze vergister veel geïnvesteerd in het opbouwen van kennis, om het proces volledig zelfstandig te beheersen. Dit heeft veel tijd gekost. Het gevolg is wel dat de maatschap nu veel vertrouwen gekregen in het eigen vakmanschap om deze installatie succes te bedrijven. Doordat de gasproducties van de vergister niet tegenvielen en het proces stabiel verliep, heeft maatschap Schuitema de capaciteit inmiddels uitgebreid.

Project 100106


23


Uitgebreide samenvatting De investering in een biogasinstallatie door Maatschap Schuitema is een alternatief geweest voor uitbreiding van de destijds bestaande bedrijfsvoering. De mogelijkheden destijds voor uitbreiding waren: uitbreiden in akkerbouw (dit gaf echter te veel werk en weinig rendement), uitbreiden in pluimvee (werd moeilijk in verband met het toegewezen bouwblok), dus is de maatschap op zoek naar een alternatief passend bij het bedrijf. Bij deze zoektocht is de maatschap uitgekomen op investeren in een mestvergisting installatie. Op een voorlichtingsdag in Duitsland raakte de maatschap geïnteresseerd, omdat het investeren in groene stroom hen wel aansprak. Een aantal jaren terug was men ook al bezig geweest met de investering voor een windmolen, deze werd toen door de Gemeente tegen gehouden. Het proces van mestvergisting leverde in de visie van de maatschap de volgende voordelen op: - Het opwekken van eigen stroom opwekken en daardoor het kunnen leveren van groene stroom aan het elektriciteitsnet. - De vrijkomende warmte benutten voor het pluimveebedrijf, waardoor de nodige energiekosten zou worden bespaard. - Een hogere rendement halen uit de akkerbouwgronden door het telen van gewassen, die gebruikt kunnen worden bij de mestvergisting. - De pluimveemest afzetten in de mestvergisting. Op deze wijze kon een kringloop ontstaan op het eigen bedrijf, waardoor de invloed van derden minder werd. Met name de afhankelijkheid van afnemers van landbouwproducten kon zo worden verminderd. In februari 2006 is ThecoGas begonnen met de civiele werkzaamheden voor het bouwklaar maken van het terrein. In mei 2006 is ThecoGas begonnen met de bouw van de vergister. In augustus is dit traject afgerond en kon gestart worden met het aanleggen van alle leidingen van en naar de vergister. In september is gestart met het afwerken van de vergistersilo’s zoals het aanbrengen van isolatiemateriaal het bevestigen van het dak etc. De voltooiing van de gehele bouw en het in werking stellen van de WKK (346kWe), was halverwege november gereed. De bouw is hiermee dus volgens planning verlopen. Het gehele project is afgerond op 17 november 2007 tijdens de officiële opening. Het afgeronde project wil zeggen dat er een draaiende vergistinginstallatie op het bedrijf staat, die duurzame energie uit mest en co-producten produceert. Vanaf deze datum is ook de MEP ingegaan. De milieuresultaten zijn op te delen in een directe reductie van broeikasgassen t.g.v. een verkorte duur van de mestopslag en een indirect reductie als gevolg van de duurzaam geproduceerde energie. Voor het bepalen van de emissieresultaten van dit project is de installatie 5 maanden gevolgd volgens de richtlijnen monitoring mestvergisting installaties. De directe emissiereductie van methaan is een gevolg van de verkorte duur van de mestopslag. In de normale bedrijfssituatie ligt de mest jaarrond opgeslagen. Meestal worden de mestkelders twee keer per jaar volledig leeggereden. Gemiddeld ligt de mest dus minimaal 6 maanden opgeslagen. Daarnaast vindt in de normale landbouwpraktijk, tijdens het uitrijden nog emissie plaats. Methaan heeft zoals bekend een 21 x zo sterke broeikaswerking als CO2. Om aan te geven hoe groot de reductiebesparing is wordt deze uitgedrukt in een CO2 emissie - reductiefactor. In 2005 is deze CO2 emissie – reductiefactor vastgesteld op 34 kg CO2 equivalenten per ton mest. Project 100106


24


De totale hoeveelheid drijfmest is in het eerste productiejaar nu gepland op 12.000 ton en ligt daarmee aanmerkelijk hoger dan de geplande hoeveelheid. Daarnaast is een verschuiving in de mestsoorten waar te nemen. Met name varkensdrijfmest wordt veel ingevoerd, vanwege de goede constante beschikbaarheid. Het valt op dat er geen kippenmest van het eigen bedrijf is ingevoerd. Dit was wel de intentie voor aanvang van het project. Op basis van negatieve gevolgen voor de mestwet (grote invoer mineralen) is besloten voorlopig geen kippenmest in te voeren. In de toekomst kan afhankelijk van de mestwet, wel kippenmest worden toegevoegd. De indirecte reductie wordt behaald door de duurzaam geproduceerde elektriciteit en warmte uitgedrukt in kg CO2 equivalenten per jaar. Er wordt voor iedere duurzaam geproduceerde kWh een besparing van 0,61 ton CO2 equivalenten gerekend. Daarnaast wordt voor iedere kWh die bespaard wordt op de huidige verwarmingskosten een besparing van 0,16 ton CO2 equivalenten gerekend. De opgegeven productie is gebaseerd op 1 motor met een vermogen van 346 kWh welke gedurende 7500 draaiuren op vollast produceert en gecorrigeerd voor het eigen verbruik van de vergistinginstallatie. Dit komt neer op een benuttingpercentage van ca 85 % van de totale uren per jaar. De verwachte hoeveelheid in te zetten warmte is gebaseerd op de normale vraag voor het verwarmen van de vergister, de navergister en voor het verwarmen van de pluimveestal en het woonhuis. Dit wordt geschat op 1.610.197 kWh per jaar. Vermenigvuldigd met de reductiefactoren levert dit een totale verwachte indirecte reductie van 1.736.739 kg CO2 equivalenten per jaar. De nieuwe inschatting van de indirecte reductie is verder uitgewerkt op basis van 5 maanden monitoring. Gerekend met de reductiefactoren levert dit een totale indirecte reductie op van 1.674.960 kg equivalenten per jaar. De indirecte reductie ligt daarmee op 96,4% van de verwachte indirecte reductie. Dit daling wordt veroorzaakt, doordat het eerste jaar iets minder warmte benut is in de pluimveestal. Verwacht wordt dat dit vooral een opstarteffect is, aangezien er in het begin de nodige storingen waren bij het verwarmingssysteem. De totale reductie van het project is eveneens uitgedrukt in ton CO2 equivalenten per jaar. Volgens verwachting was dit (244.000 + 1.736.739 =) 1.980.739/ 1000 = 1980 ton CO2 equivalenten per jaar. Wanneer deze techniek op deze wijze zou worden toegepast op alle veehouderij bedrijven in Nederland waar vergisting mogelijk is volgens een onderzoek van Praktijkonderzoek Veehouderij “perspectieven mestvergisting op Nederlandse melkvee- en varkensbedrijven” 2 dan zou dit een potentiële reductie opleveren van 2.25 Mton CO2 equivalenten per jaar. Na berekening aan de hand van 5 maanden monitoring is de verwachte reductie op projectniveau 2642 ton CO2 equivalenten per jaar. Deze stijging (33%) wordt vooral veroorzaakt door een hogere mestinvoer. De potentiële reductie is in dat geval 1.63 Mton CO2 equivalenten per jaar. Deze daling wordt vooral veroorzaakt door de hogere hoeveelheid ingevoerde mest. De netto besparing bedraagt op basis van alle opbrengsten en kosten bedraagd € 118.510,per jaar. De totale investering van dit project bedraagt €1.227.000,-. Van deze investeringskosten kan iedere ondernemer energie investeringsaftrek (E.I.A) aanvragen bij de belastingsdienst. Gerekend met een E.I.A. percentage van 44% en een belastingstarief van 30 % betekend dit een netto aftrek van ca. € 161.964,-. De netto investeringskosten voor dit project liggen dan op € 1.065.036,-

2

2001,Lent, A.J.H. van; Dooren, H.J.C. van

Project 100106


25


Op basis van deze investeringkosten en netto besparing is de terugverdientijd 8.9 jaar. In de verdere looptijd van het project kan de terugverdientijd verder worden verlaagd door uitbreiding van de motorcapaciteit, of extra warmtebenutting. Deze extra motorcapaciteit, is reeds in gebruik genomen, maar valt buiten dit project. Administratief zijn er vrij veel extra zaken bij te houden, bijvoorbeeld: verplichtingen vanuit de mestwetgeving, regelen van financieringen, bijhouden van het milieulogboek, aankoop materiaal, overleg met leveranciers, etc. Dit geeft meer extra werk dan verwacht. Daarnaast moet er voor het opzetten van de juiste bedrijfsvoering extra aandacht worden besteed. Wat ook hier vooral lastig is gebleken is het afwikkelen van de gegevens die nodig zijn voor de uitbetaling van de MEP en de vergoeding voor de groene stroom. De afzet van digestaat is tot op heden geen probleem gebleken. Het grootste deel wordt gebruik voor het eigen areaal en de rest wordt afgevoerd naar akkerbouwers in de buurt die interesse hebben getoond in het digestaat van de vergister. De maatschap Schuitema, heeft tijdens het bouwen en de opstart van deze vergister veel geïnvesteerd in het opbouwen van kennis, om het proces volledig zelfstandig te beheersen. Dit heeft veel tijd gekost. Het gevolg is wel dat de maatschap nu veel vertrouwen gekregen in het eigen vakmanschap om deze installatie succes te bedrijven. Doordat de gasproducties van de vergister niet tegenvielen en het proces stabiel verliep, heeft maatschap Schuitema de capaciteit inmiddels uitgebreid.

Project 100106


26


Bijlage 1: monitoring mestvergisting In deze bijlage wordt de monitoring beschreven zoals deze is uitgevoerd bij maatschap Schuitema. De periode van deze monitoring loopt van 1 november tot 31 maart. Uit de monitoring bleek dat het proces vanaf begin maart stabiel verliep. Daardoor wordt een periode van bijna 5 maanden als voldoende beschouwt. A. Methaanemissiereductie t.g.v. kortere opslag In deze situatie wordt wekelijks mest aangevoerd. De ingevoerde mest is dus altijd vers. De mest ligt hierdoor korter opgeslagen bij de bedrijven die mest afvoeren. De specificaties van de gehele installatie zijn in hoofdstuk 2 van het verslag weergegeven. De verdere specificatie van de WKK’s zijn als volgt: Merk Type Vermogen Ne Nth

MAN E 2842 LE312 346 kWe 35.4% 54.0 %

Tabel 1: technische specificaties Schuitema heeft een akkerbouwbedrijf met pluimvee. De drijfmest wordt dus grotendeels aangevoerd. De aanvoer van drijfmest benodigd voor de opstart en monitoringsperiode (oktober 2006 - maart 2007) wordt weergegeven in tabel 2. Mestsoort Aangevoerd (ton) Kalvermest 220 Rose kalveren 972 Rundvee 626 drijfmest Vleesvarkensm 4390 est Zeugenmest 151

Tabel 2: aanvoer mestsoorten In tabel 3 wordt de gemiddelde samenstelling weergegeven van de aangevoerde mest in deze periode. Voor sommige mestsoorten zijn alleen de aangevoerde mineralen onderzocht. Mestsoort Kalvermest Rose kalveren Rundvee drijfmest Vleesvarkensm est Zeugenmest

ds

N

P2O5

K

N NH4

83,0

3,1 5,0 3,9

2,2 2,6 1,5

3,7 4,9 7,0

70,8

6,4

4,1

5,2

4,7

2,8

N org

4,7

Org stof

2,8

53,8

Tabel 2: kwaliteit van de aangevoerde mest welke is ingevoerd in de vergister. Het verloop van de procesttemperatuur in de vergister en navergister, gedurende de monitoringsperiode is volgens maatschap Schuitema zeer stabiel. De temperatuur in de vergister en navergister is respectievelijk: 43 en 40 graden Celsius. De ingevoerde coproducten in ton per maand, zijn weergegeven in tabel 6. Jaarlijks wordt ca 12.000 ton mest ingevoerd. In de opstartperiode is vooral veel maïs gebruikt. Na de

Project 100106


27


monitoringsperiode, is een gedeelte van de maïs geleidelijk aan vervangen door overige coproducten. week na opstart drijfmest maïs 1 maïs 2 1 67,6 2 46,3 3 36,5 4 56,3 1,8 5 26,5 7,1 6 99,5 6,5 7 74,9 10,2 8 24,3 13,6 9 28,6 10,4 10 35,7 11,1 11 32,4 18,3 12 37,4 19,4 13 21,2 18,1 14 21,2 17,3 15 10,6 16,9 16 53,1 16,8 17 26,1 16,8 18 9,2 16,1 19 5,1 15,6 20 25,9 15,6 21 20,6 16,1

Tabel 6: ingevoerde mest en co-producten in de monitoringsperiode in ton per week.. De gevoerde coproducten zijn weergegeven in tabel 7. analyses coproducten ds Ruw eiwit Ruwe celstof Ruw as Suiker Zetmeel N

maïs 1

maïs 2 300 79 213 38

<12

338 81 184 34 <12

305 3,8

368 4,4

Tabel 7: analyses van gevoerde coproducten, met gehalten in gram/ kg drogestof Mts Schuitema heeft in de monitoringsperiode een aantal keer digestaat afgevoerd. Gemiddeld had het afgevoerde digestaat per week de volgende samenstelling. week transport N P2O5 K ds N NH4 N org org stof 12 5,0 5,2 3,4 167 16 4,2 0,7 4,7 20 5,1 2,4 4,8 46 3,4 1,7 30 21 5,3 2,4 5,3 24 5,3 2,7 4,9 26 6,7 7,0 4,3 230 3,3 3,4 205

Tabel 8: gemiddelde samenstelling van het afgevoerde digestaat.

Project 100106


28


B. Energieproductie uit biomassa (indirecte broeikasgasreductie) De samenstelling van het geproduceerde biogas wordt weergegeven in tabel 8. Gedurende de monitoringsperiode is de gassamenstelling dagelijks gemeten in de vergister en de navergister. De waarden in deze tabel zijn gemiddelde waarden per week. Week na opstart

Hoofdvergister CH4 %

2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21

49,3 48,8 48,9 46,7 47,6 48,3 50,0 50,3 47,8 48,3 48,4 47,7 47,7 47,0 47,4 46,6 48,1 48,0 47,0 48,0

Navergister

O2 % H2S ppm CH4 % 0,6 0,5 0,5 0,4 0,4 0,5 0,6 0,7 0,6 5,6 0,5 0,5 0,4 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0,4

1256 1353 1245 746 394 153 122 69 156 54 52 25 22 25 27 30 29 17

53,9 49,8 51,0 47,3 48,4 51,7 51,3 49,9 49,3 47,3 49,0 48,7 48,4 48,0 48,0 47,6 48,6 49,4 47,1 48,0

O2 % 1,1 0,5 0,4 0,3 0,3 0,8 1,0 1,0 1,0 1,6 0,7 0,7 0,7 0,7 0,7 0,8 0,8 0,8 6,5 0,8

H2S ppm 1346 1405 1330 1139 725 551 269 219 1000 137 91 54 54 55 66 60 61 55 59

Tabel 9: gemiddelde waarden van het geproduceerde biogas De verwachte elektrische benutting wordt weergegeven in tabel 10. Deze gegevens zijn gebaseerd op de werkelijke productie weergegeven in tabel 4 in hoofdstuk 4 en een schatting van het verdere verloop van het eerste productiejaar. Om het rendement te berekenen wordt uitgegaan van 8150 draaiuren per jaar (93% gebaseerd op de eerste 3 maanden na opstart). Het nuttige vermogen van de WKK is hierbij dan 35,9% berekend door (2.780.000 / 7.740.475/ ) kWh bruto productie (MEP) Netto productie aan Net Verbruik installatie Verbruik bedrijf Bruto vermogen (960)

procentueel

2.780.000

100,0%

2.320.000

83,5%

380.000

13,7%

80.000

2,9%

7.740.475

35,9%

Tabel 10: elektrische benutting vergistingsinstallatie Het bruto thermische vermogen van de WKK ligt volgens de fabrikant op 510 kWth (54% van totaal vermogen). Vermenigvuldigd met het geschat aantal draaiuren levert dit de theoretische bruto productie thermisch op van 4.110.000. Het thermische verbruik van de vergister wordt niet geregistreerd. Op basis van theoretische berekeningen ligt het verbruik van de vergister en navergister gezamenlijk op 856.000 kWth per jaar. De benutting van warmte voor woning en stallen is berekend op basis van het gasverbruik per jaar. Het normale gasverbruik per maand is 3730 m3 per maand. In deze het eerste opstartjaar (nov – juli) was het gasverbruik 820 m3 per maand. Dit is een reductie van Project 100106


29


2910 m3 per maand (78%). Dit is per maand een besparing van ca. 26.000 kWth (* 8,79). Op jaarbasis is dit een besparing van ca. 310.000 kWh thermisch welke geleverd wordt door de vergister. Het benutte thermische vermogen ligt uitgaande van bovenstaande gegevens op 28,3%. kWh Theoretisch bruto productie (510) warmte voor vergister warmte woning en stallen warmteverlies

procentueel 4.110.192

100%

856.000

20,8%

310.000

7,5%

2.944.192

71,6%

Tabel 11: thermische benutting vergistingsinstallatie Het totale nuttigge rendement van de installatie komt hierbij uit op 51.2%. Het maximaal haalbare rendement is 89,4%. Van de beschikbare geproduceerde energie wordt dus 57.3 % benut. Hierbij moet vermeld worden dat het hier om een opstartjaar gaat. Zeker het eigen elektrische verbruik van de installatie van 13,7%, kan mogelijk nog omlaag naar ca. 5%. Ook kan het warmteverbruik van de pluimveestallen nog verder toenemen. Maximaal rendement

89,4 %

Electrisch rendement

35,9%

Thermisch rendement

15,3%

Totaal rendement

51,2%

Tabel 12: benut rendement vergistingsinstallatie Als controle op bovenstaande rendementsberekening is een energiebalans opgesteld op basis van alle in en uitgaande stromen. Hierbij moet vermeld worden dat met name door de berekende gasproducties per ton deze balans als een benadering moet worden gezien. De ingaande energie wordt weergeven in tabel 12. Uitgaande van het rantsoen waarmee de maatschap Schuitema het eerste jaar wil draaien is berekend wat de energie-inhoud is per ingaande stroom. Hiervoor is eerst de biogasproductie berekend aan de hand van vaste biogasproductienormen per ton. De energie-inhoud is berekend door per kuub biogas uit te gaan van een energie-inhoud van 23 MJ per ton. product Kalvermest

aantal ton

kuub/ton

kuub biogas

E-inhoud (MJ)

440

15

6.599

151.766

Rose kalveren

1.900

25

47.500

1.092.500

Rundvee drijfmest

1.250

25

31.250

718.750

Vleesvarkensmest

8.700

25

217.500

5.002.500

300

25

7.500

172.500

0

160

0

0

6.000

180

1.080.000

24.840.000

18.590

65

1.390.349

31.978.016

Zeugenmest pluimveemest snijmais totaal

Tabel 13: energie-input in vergistingsinstallatie In tabel 13 wordt de uitgaande energiestromen weergegeven. Hierbij is uitgegaan van de geschatte energieproductie welke geraamd wordt in het eerste opstartjaar. Per stroom wordt weergeven hoe groot deze is t.o.v. de totale ingaande energiestroom. Hieruit blijkt dat 31% van de totale energie wordt benut voor het produceren van elektriciteit en 12% voor het verwarmen van de vergister.

Project 100106


30


stroom electriciteit aan het net electriciteit vergister electriciteit eigen bedrijf

kWh

MJ

uitgedrukt in %

2.320.000

8.352.000

26,1%

410.000

1.476.000

4,6%

50.000

180.000

0,6%

verlies door stilstand

219.200

789.120

2,5%

warmte voor vergister

856.000

3.081.600

9,6%

warmte woning en stallen

310.000

1.116.000

3,5%

warmteverlies

4.717.582

16.983.296

53,1%

Totaal nuttig gebruikte energie

3.946.000

14.205.600

44,4%

Tabel 13: energie-output uit vergistingsinstallatie Op basis van deze controleberekening komt het rendement iets lager uit (44,4%). Het is goed mogelijk dat de daadwerkelijke gasproducties nu nog lager liggen dan verwacht, in verband met de opstart van het systeem, daardoor komt bij de laatste benadering het rendement nu nog wat lager uit. Het daadwerkelijke nuttige rendement ligt in ieder geval rond de 50%, waarbij de afwijking een paar procentpunten kan bedragen. Van de totale verliezen is nog ca. 25 procentpunt als warmte inzetbaar. In dit geval kan deze gezien de bedrijfssituatie van Maatschap Schuitema verder toegepast worden voor het verwarmen van de pluimveestal, bij een eventuele uitbreiding.

Project 100106


31


Bijlage 2: Verslag open dag Op 17 november 2006 heeft de maatschap Schuitema uit Mussel (Groningen) hun vergistinginstallatie officieel in gebruik genomen. De biogasinstallatie werd door de heer en mevrouw Schuitema officieel geopend. Met deze feestelijke gebeurtenis is een begin gemaakt met de productie van duurzame energie uit biomassa. Voor genodigden en andere geïnteresseerden heeft maatschap Schuitema op vrijdag 17 november 2006 een open dag georganiseerd voor de vergistingsinstallatie en het pluimveebedrijf. Deze open dag trok zo’n 800 bezoekers, waarvan veel collega bedrijven. Op deze open dag kon de vergistinginstallatie worden bezichtigd en waren er tevens stands van biogas gerelateerde en agrarisch georiënteerde bedrijven. Een lijst van deelnemende bedrijven wordt hieronder weergegeven. De volgende bedrijven waren aanwezig als standhouder op de opendag bij Mts. Schuitema • • • • • • • • •

Rabobank Zuid-Groningen Thecogas-PlanET bv Installatiebedrijf De Roo Bredenoord bio-energy B.V. Greenchoice E kwadraat advies Agra-Matic Pas Mestopslagsystemen Günter Terfehr GmbH

Project 100106

Stadskanaal Lochem Jipsingboertange Apeldoorn Rotterdam Berlikum Ede Drachten Rhede (Dld)

• • • • • • • •

Precia Molen Weegbruggen Gebr. Wever b.v. Koop Mulder Mostert & Van de Weg b.v. MBS Beton Jan Smedes B.V. Johan Schuitema Wolters-Renkema


Breda Vlagtwedde Vlagtwedde Nijkerkerveen Soest Sumar Blijham

32

Mestvergisting Maatschap Schuitema te Mussel. Programma reductie overige broeikasgassen Senter Novem

Recommend Documents