Uit: Bronnenbundel Duurzaamheid, D. Cannis, Citaverde College, september 2009
1. WKK Om te groeien hebben planten koolstofdioxide (CO2) en zonlicht nodig (voor de fotosynthese), net als warmte en water met voedingsstoffen. De laatste jaren leggen de tuinders duidelijk de nadruk op een verantwoord gebruik van natuurlijke bronnen en energie. De kassen van de nieuwe generatie maken zoveel mogelijk gebruik van het zonlicht, gebruiken enkel regenwater in een gesloten circuit en bij de productie van elektriciteit recupereren ze de warmte en de CO2 die daarbij vrijkomt. Daarom investeren tuinders in warmtekrachtkoppelinginstallatie (WKK).
Werking WKK Een motor op aardgas wekt elektriciteit op. De warmte die hierbij ontstaat, wordt gerecupereerd en opgeslagen. De gassen die vrijkomen worden gezuiverd en de CO 2, die nodig is voor de planten, gaat naar de kas. Bij de productie van elektriciteit gaat er dus geen warmte verloren, want die wordt tijdelijk opgeslagen. Er komt ook geen CO2 in de lucht, want die gebruiken we voor de groei van de planten. De capaciteit van de WKK-installatie is afgestemd op de hoeveelheid CO2 die de planten nodig hebben. Hierdoor wordt meer elektriciteit opgewekt dan nodig is in de kas. Het overschot van geproduceerd stroom wordt teruggegeven aan het elektriciteitsnet. In tegenstelling tot klassieke elektriciteitscentrales, wordt in de WKK-installatie de warmte van de motor gerecupereerd om water op te warmen. Dat warme water wordt vervolgens in grote reservoirs opgeslagen. De grootste troef van de warmtekrachtkoppeling is dat er geen CO 2 vrijkomt. Planten hebben nood aan CO2 voor de fotosynthese. De gassen die vrijkomen tijdens de verbranding van brandstof bevatten CO2. In de WKK-installatie zuivert een katalysator eerst die gassen door er de schadelijke stoffen uit te halen. Wat naar de kas gaat, is dus zuivere CO 2.
Figuur 2: Schema van een WKK:
1. gasmotor 2. generator 3. rookgaskoeler 4. rookgascondensator 5. aardgastoevoer 6. rookgasafvoer 45 °C 7. C.V.-water 70-85 °C 8. lagetemperatuursverwarming 30-35 °C 9. condenswaterafvoer 10. verbrandingslucht
De energiebesparing met WKK wordt berekend door te vergelijken met gescheiden opwekking van warmte en elektriciteit. Dit is geïllustreerd in de Figuur 3. Hierin wordt een WKK met 35% elektrisch en 50% thermisch rendement vergeleken met het gemiddelde rendement van de elektriciteitsopwekking in Nederland waarbij de warmte niet nuttig gebruikt wordt (elektrisch rendement 42%) en opwekking van warmte met een ketel (thermisch rendement 95%). Voor de geschetste situatie wordt een
1 Bronnenbundel Duurzaamheid, D. Cannis, Citaverde College, september 2009
brandstofbesparing bereikt van 26%. Deze besparing geldt uiteraard alleen voor het gedeelte waar warmte/kracht in kan voorzien. Als de WKK te groot wordt gekozen wordt er warmte vernietigt en daalt de energiebesparing. Moderne gasmotoren hebben veelal een elektrisch rendement dat circa. 40% bedraagt. Deze motoren besparen dan nog meer dan in het rekenvoorbeeld.
Figuur 3: Energiebesparing van een WKK
WKK met biomassa Naast conventionele brandstoffen voor WKK technologieën zoals aardgas is het ook mogelijk om op een duurzamere wijze elektriciteit en warmte te genereren door de inzet van biomassa. Voorbeelden van biomassa zijn o.a. GFT, diverse houtkwaliteiten, bermgras, stro, mest en diverse oliën. Welke biomassa geschikt is voor verdere verwerking tot biobrandstoffen voor WKK hangt af van zowel de omzettingstechnologieën als de eigenschappen van de biomassa. Biomassa kan sterk variëren in o.a. vochtgehalte, stookwaarde en deeltjesgrootte. Zeer bepalend voor de haalbaarheid van een project en de keuze van de technologie is het type biomassa. Hierbij speelt de prijs, leveringszekerheid en kwaliteit een rol. Bij het voornemen om een biomassa-WKK project te starten zal daarom in het beginstadium al direct gezocht moeten worden naar een beschikbare biomassa. Te denken valt aan: landbouw, bosbouw, agrarische afvalstromen en lokale industrie, snoeihout, … Niet iedere biomassa kan in iedere conversietechniek worden ingezet. De beschikbare biomassa bepaalt dus in belangrijke mate welke conversie toepasbaar is (en welke niet). Daarbij kan sommige biomassa via een voorbehandeling geschikt worden gemaakt voor eventuele toepassing in andere conversies. Een voorbeeld hiervan is kippenmest. Deze kan vergist worden, maar na droging ook worden ingezet als brandstof voor vergassing of verbranding. Verschillende soorten biomassa hebben logische conversiemethoden tot gevolg: Natte biomassa: Hier valt te denken aan natte mest, afvalstromen uit de voedings- en genotsmiddelenindustrie, putvet, rioolslib, GFT-afval, plantenloof, bietenpuntjes en afval van supermarkten. Deze stromen kunnen op natuurlijke wijze makkelijk wordt afgebroken door bacteriën. Dit proces heet vergisting en hiermee wordt biogas geproduceerd. Harde biomassa dat veel cellulose bevat (bijvoorbeeld hout) is niet geschikt omdat bacteriën zeer moeilijk cellulose afbreken. Droog Restmateriaal: Hier vallen alle vormen van hout onder. Dit kan afvalhout zijn uit bijvoorbeeld de houtindustrie of de bouw. Ook kan er gedacht worden aan vers hout uit bossen, zoals snoeihout of stukhout dat onvoldoende van kwaliteit is voor de hout- en papierindustrie. Afhankelijk van hoe het wordt verwerkt (drogen, snipperen, pelletiseren) kan het worden verbrand, vergast of vergist.
2 Bronnenbundel Duurzaamheid, D. Cannis, Citaverde College, september 2009
Oliën en vetten kunnen met of soms zonder veresteringstap worden toegepast in dieselmotoren. Om biomassa in te zetten voor elektriciteitsopwekking moet het vaak chemisch, thermisch of biologisch bewerkt worden. Een aantal bewerkingstechnieken zijn hierbij mogelijk: Vergisten (biologisch): het biogas ontstaat door biologische activiteit bij circa 35˚C in een zuurstofvrije atmosfeer. Verbranden (thermisch): de biomassa wordt in een overmaat aan lucht direct omgezet in warmte. Eventueel kan een gedeelte van de vrijgekomen warmte worden ingezet om de biomassa vooraf te drogen. Vergassen (thermisch): het biogas ontstaat bij hoge temperatuur (en soms druk) en een ondermaat aan lucht. Het biogas is een mengsel van methaan, koolstofmonoxide, waterstof en kooldioxide. Voorbeeldproject: WKK met biomassa door vergisting Bij tuinder Franico te Hoogwoud (Noord-Holland) wordt biogas gebruikt voor de aandrijving van zijn WKK's (2x350kWe). Hiermee worden de kassen verwarmd. Dit biogas is afkomstig van een vergister bij de nabijgelegen veehouderij. Dit wordt door een biogasleiding van ongeveer 1 km gepompt naar de tuinder waar de WKK's staan. Deze vergister is primair bedoeld om de mest die bij de veeteelt vrijkomt te vergisten, maar er worden ook GFT-stromen en afval uit de kas toegevoegd om extra gas te produceren. Voorbeeldproject WKK met biomassa door verbranding Bij tuinder VinkSion in Berlicum is begin 2008 een 1.2 MWe installatie in gebruik genomen die draait op houtsnippers (uit snoeihout). De installatie is geplaatst door Host (Hengelo). De installatie wordt ook voorzien van een rookgascondensor, hierdoor wordt ook veel warmte teruggewonnen. Deze warmte wordt ingezet voor verwarming van de kas. Naast de warmte wordt ook gewerkt aan het winnen van CO2 uit de rookgassen, zodat hier de planten in de kas mee kunnen worden bemest.
WKK op biogas uit een co-vergistingsinstallatie Waarom co-vergisting? Co-vergisting van mest wordt doorgaans toegepast omdat het een inkomstenbron voor ondernemers is en omdat het een duurzame energieproductie (elektriciteit, warmtebenutting, groen gas) betreft. Bijkomende voordelen zijn: het restant, co-vergiste mest, heeft een hogere bemestingswaarde dan onbehandelde mest vermindering van stankemissie bij het uitrijden van mest vermindering milieubelasting (alternatief van fossiele energie, gesloten CO 2-balans, gebruik van organische reststromen) energetische inzet en milieuvriendelijke verwerking van biologisch afval en reststoffen. Wat is co-vergisting? Figuur 4 geeft een overzicht van de verschillende materiaal- en energiestromen die een rol spelen bij co-vergisting . Door vergisting van mest en co-producten ontstaat biogas dat in een warmtekrachtinstallatie (WKK-installatie) wordt omgezet in warmte en elektriciteit. De warmte wordt gedeeltelijk benut om de vergister op temperatuur te houden. Het overschot aan warmte kan bijvoorbeeld worden gebruikt voor ruimteverwarming of elders nuttig worden toegepast. De elektriciteit kan gedeeltelijk door het eigen bedrijf worden benut, het overgrote deel wordt als duurzame elektriciteit verkocht aan het energiebedrijf. De vergiste mest kan op het land worden uitgereden of verder worden bewerkt en dan als verwerkte mest geëxporteerd worden of gescheiden en verwerkt tot specifieke meststoffen.
3 Bronnenbundel Duurzaamheid, D. Cannis, Citaverde College, september 2009
Figuur 4: Covergistingsinstallatie
Voor vergistingsprocessen wordt in de meeste gevallen dunne mest afkomstig van varkens en/of runderen gebruikt. In het geval van co-vergisting worden daar organische reststromen aan toegevoegd die de productie van biogas (sterk) doen toenemen. Dit is afhankelijk van de co-producten die worden toegepast. Co-vergisting wordt op verschillende schaalgroottes toegepast. Het kan op boerderijniveau plaatsvinden waarbij bijvoorbeeld mest en organisch materiaal uit het eigen bedrijf wordt vergist. Het andere uiterste betreft grote centrale co-vergistingsinstallaties met verwerkingscapaciteiten van meer dan 100.000 m³/jaar. In dergelijke gevallen zal mest van meerdere agrarische bedrijven worden aangevoerd en kan ook het organische co-vergistingsmateriaal door verschillende partijen worden aangeleverd. Een tussenvorm ontstaat wanneer een aantal boeren die in elkaars nabijheid zijn gevestigd besluiten een gezamenlijke vergistingsinstallatie op te richten. De vergistingsinstallatie wordt in dat geval meestal opgericht bij één van de deelnemende boeren. In de volgende paragraaf wordt het totale proces van co-vergisting uitvoerig beschreven. Het vergistingsproces Vergisten heeft tot doel organische stof met behulp van micro-organismen om te zetten in biogas. Een andere term die gebruikt wordt voor vergisten is fermenteren. In het algemeen zijn alle soorten mest en organische reststoffen geschikt voor vergisting. Het proces vindt plaats in afwezigheid van zuurstof (anaëroob). Bij vergisting worden alleen eenvoudig afbreekbare organische stoffen afgebroken. De moeilijk afbreekbare organische stoffen zoals houtachtige plantendelen, blijven in de mest aanwezig. Biogas bestaat uit een mengsel van voornamelijk methaan (55-65%) en kooldioxide (35-40%). Biogas wordt verstookt in een aangepaste of speciale warmtekrachtinstallatie voor biogas. Vergistingsinstallaties kunnen in vele vormen worden uitgevoerd, van eenvoudig geroerde tanks tot geavanceerde vergisters. De keuze tussen de verschillende mogelijkheden wordt gemaakt op basis van robuustheid, kosten en opbrengsten en de gestelde eisen aan biogaskwaliteit, gashoeveelheid of mate van afbraak van organische stof. Bij mestvergisting op boerderijschaal wordt meestal een volledig geroerde vergister toegepast. Hoe werkt de installatie? De installatie wordt gerealiseerd in een aantal mestsilo’s die hiervoor worden aangepast. In de mestsilo worden, ondermeer door regelmatig mengen en door bijverwarming, condities gecreëerd die het vergistingsproces bevorderen. Op de mestsilo is een gasdicht kunststoffenoliedak aangebracht waaronder het biogas wordt opgevangen. Het biogas dat ontstaat in de mest zal zich verzamelen onder het foliedak. Het gasmembraan zal hierdoor opbollen en er ontstaat een voorraad biogas. Dit gas wordt geleid naar een gasmotor (zuigermotor) die gekoppeld is aan een generator. De zo opgewekte elektriciteit wordt gedeeltelijk zelf gebruikt en gedeeltelijk teruggeleid naar het net. Het
4 Bronnenbundel Duurzaamheid, D. Cannis, Citaverde College, september 2009
koelwater van de motoren wordt deels gebruikt voor de verwarming van de mest en deels voor andere verwarmingsdoeleinden zoals de verwarming van varkensschuren en mestdroging. Bij het vergistingsproces blijft, zoals ook te zien is op Figuur 4, vergiste mest (digestaat) over als restproduct. Deze vergiste mest kan worden gebruikt voor de bemesting van gewassen. Door het vergistingsproces is de mest homogener van samenstelling en beter te mixen. Bij bestaande systemen vormt dit een belangrijk probleem. Met name varkensmest is niet homogeen waardoor geen homogene bemesting van percelen mogelijk is. Bovendien vormen grote verschillen in gehalten van mest een sterke negatieve factor bij de acceptatie van mest door akkerbouwers. Werking van de onderdelen van een mestvergistingsinstallatie De belangrijkste onderdelen van een mestvergistingsinstallatie zijn: vooropslag; mestvergister; biogasopvang; warmtekrachtinstallatie; naopslag; Vooropslag Voorafgaand aan de vergisting kan de biomassa opgeslagen worden. De biomassa kan ook rechtstreeks in de vergister worden gepompt. De opslagmethoden en het ruimtebeslag hangen af van het soort biomassa. Voor dierlijke meststoffen kunnen de gebruikelijke opslagmethoden gebruikt worden zoals kelders en silo's. Bij de opslag van mest geldt dat langdurige opslag moet worden vermeden omdat de kwaliteit van de mest achteruit gaat door koude vergisting. Mestvergister en biogasopvang De vergister is in principe een gasdichte, geïsoleerde, verwarmde en geroerde tank, waarin het biogas uit de biomassa wordt gewonnen. Figuur 5 geeft het schema weer van een volledig geroerde mestvergister. Aanvoer van mest en afvoer van digestaat (vergiste mest) verlopen in principe gelijktijdig en in gelijkblijvende hoeveelheden. In de wand van de vergister is een warmtewisselaar geplaatst waarmee een gedeelte van de warmte van de gasmotor wordt overgedragen aan de mest om deze op temperatuur te houden. De mest wordt op gezette tijden geroerd. Het biogas wordt opgevangen in een gasopslag die zich boven de mestvergister bevindt (zoals in Figuur 5) of in een separate gasopvang. Bij grote mestvergistingsinstallaties wordt soms een navergister geplaatst. In de navergister komen de laatste resten biogas uit de mest vrij. Het gas uit de eerste vergistingstank wordt via de navergistingstank (en eventueel via de separate biogasopvang) naar de warmtekrachtinstallatie gevoerd.
Figuur 5 : Schema van een volledig geroerde mestvergister
De mestvergister bestaat uit de volgende componenten: Een vergistingstank bestaat uit een betonnen of metalen silo zoals die veelal voor de opslag van mest wordt gebruikt. De tank is goed geïsoleerd om het warmteverlies te beperken. Hoewel de afmetingen veelal niet optimaal zijn voor vergisting, wordt uit kostenoverwegingen vaak een bestaande mestsilo omgebouwd tot vergister. Silo's voor de vergisting dienen gasdicht afgedekt te worden. Voor de afdekking kan gekozen worden voor een vast dak of
5 Bronnenbundel Duurzaamheid, D. Cannis, Citaverde College, september 2009
een folie. De afdekking kan hangend in de vergister geplaatst worden, boven de vergistende massa. De uitvoeringsvorm voor een externe gasopslag naast de vergister is bijna altijd een gaszak (gaskussen of gasballon). Een mengsysteem (roerwerk) zorgt voor een gelijkmatige temperatuurverdeling binnen de vergister, een goede menging van de mest, het voorkomen van drijf- en bezinklagen en het tegengaan van het ontstaan van schuimlagen. Het verwarmingssysteem (wandverwarming en/of bodemverwarming) dient om de mest op de optimale temperatuur voor het vergistingsproces te houden. Het bestaat uit een warmtewisselaar, warmwaterleidingen, een waterpomp en een warmtebron. Mestpompen worden gebruikt om het substraat (ruwe mest) de vergister in en het digestaat (vergiste mest) de vergister uit te pompen. Om zoveel mogelijk bezinkende mestdeeltjes te verwijderen wordt de afvoerbuis nabij de bodem van de vergister bevestigd. Indien het reeds aanwezige opslagsysteem als vergistingstank wordt gebruikt volstaan de bestaande mestpompen voor aan- en afvoer. Gasbehandeling: Het biogas bevat naast methaan en kooldioxide ook waterdamp en zwavelwaterstof. Het water condenseert bij afkoeling van het gas en wordt in vloeibare vorm afgevoerd. Zwavelwaterstof is corrosief en tast de warmtekrachtinstallatie aan. Om deze corrosie en de emissie van zwaveloxiden te vermijden dient het zwavelwaterstof uit het biogas te worden verwijderd.
Warmtekrachtinstallatie Voor het omzetten van biogas in elektriciteit en warmte wordt een warmtekrachtinstallatie (ofwel WKKinstallatie) gebruikt, bestaande uit een gasmotor om het biogas te verbranden en een generator voor opwekking van elektriciteit. De gasmotor is van hetzelfde type als dat voor aardgas wordt gebruikt, aangepast voor het verstoken van het biogas. De opgewekte elektriciteit kan worden ingezet voor eigen gebruik op het bedrijf en/of worden teruggeleverd aan het openbare net. Een deel van de warmte wordt gebruikt voor het opwarmen van ingaande mest en het op temperatuur houden van de vergister. De overige warmte kan worden aangewend voor het verwarmen van de stallen (vooral zeugen en vleeskuikens), voor de bedrijfswoning, het verder verwerken van het digestaat of worden aangeboden aan een derde bijvoorbeeld een glastuinbouwbedrijf of een woonwijk. Afhankelijk van de energiesituatie op het bedrijf kan ook gekozen worden voor directe verbranding van het biogas in een verwarmingsketel voor het produceren van warmte, warm water of stoom. Naopslag Naopslag van vergiste mest (digestaat) is in de meeste gevallen nodig. Het digestaat dient bijvoorbeeld opgeslagen te worden gedurende de periode dat het digestaat niet mag worden uitgereden (conform het Besluit Gebruik Meststoffen). Naopslag is bijvoorbeeld ook nodig indien de vergiste mest nog verder wordt bewerkt. Uitvoeringsvormen zijn een extra silo, kelder, mestbassin of mestzak. De vergiste mest kan worden uitgereden op het eigen land, verder worden verwerkt of worden afgezet op andere landbouwbedrijven.
WKK in organisatorische context WKK-projecten kunnen op diverse manieren tot stand komen. Hierbij wordt het volgende onderscheid gemaakt: eigen beheer Energiebedrijf als derde investeerder WKK in cluster
6 Bronnenbundel Duurzaamheid, D. Cannis, Citaverde College, september 2009
De organisatorische en economische context is voor elk van de onderscheiden situaties verschillend. In essentie betreft het een afweging van investeren en risico's tegenover de te realiseren energiekostenbesparing. Eigen beheer De energiegebruiker, de tuinder, financiert en exploiteert de WKK-installatie zelf. De elektriciteit en de warmte geproduceerd door de WKK-installatie worden door de gebruiker gevaloriseerd. Bijkomend gevraagde elektriciteit wordt van het net aangekocht en bijkomende gevraagde warmte wordt opgewekt in de ketels. Het elektriciteitsnet en de ketels dienen meestal ook als back-up in geval de WKK-installatie in storing is. Er kan eventueel ook overtollige elektriciteit aan het net geleverd worden. Bij een goede dimensionering en sturing kan WKK de energiefactuur in belangrijke mate verlagen, vooral omdat de aankoop van elektriciteit sterk kan dalen. Er moet wel rekening gehouden worden met risico's: uitval van de installatie kan een belangrijke verhoging van de elektriciteitsfactuur tot gevolg hebben, wijziging van de brandstof- en elektriciteitsprijzen tijdens de levensduur van de installatie kunnen de terugverdientijd van het project negatief beïnvloeden,... . De exploitatie van een WKK is aan verandering onderhevig. De belangrijkste factoren die hierin meespelen zijn: De prijs voor levering van elektriciteit aan het net is niet meer gereguleerd sinds de liberalisering van de energiemarkt. Deze is nu marktafhankelijk en kan sterk variëren. De gasprijs is afhankelijk van het totaal afgenomen jaarvolume en de maximale afnamepiek op een specifiek moment. Verandering van stimuleringsmaatregelen en subsidies. De laatste paar jaren werd WKK ondersteund met de MEP regeling. Deze is inmiddels vervallen en wordt binnenkort vervangen door de SDE regeling. Emissie regels: De tuinbouw sector heeft samen met de overheid CO2-uitstoot doelstellingen afgesproken die zijn vastgelegd in het Glami-convenant. Verder zijn regels over uitstoot van methaan vastgelegd in de GLK die binnenkort zal worden vervangen door een nieuwe norm in de BEES. Sinds 2005 is het opgesteld vermogen in de glastuinbouw sterk gestegen doordat tuinders massaal hebben geïnvesteerd in eigen WKK. Dit komt ten dele doordat tuinders zijn begonnen met het belichten van groenteteelt (voornamelijk tomaat). Dit was voorheen een traditioneel niet belicht areaal. Ook worden er steeds meer machines geplaatst die hun elektriciteit aan het net leveren. Door de toepassing van WKK kunnen tuinders, belicht én niet belicht, aanzienlijk besparen op hun energiekosten. Energiebedrijf als derde investeerder Een WKK van het energiebedrijf wordt over het algemeen bij tuinders geplaatst voor de levering van warmte aan de tuinder. Dit wordt ook wel een 'WKK in nutsoptie' genoemd. De geproduceerde elektriciteit is eigendom van het energiebedrijf en wordt aan het net geleverd. Een andere mogelijkheid is dat het energiebedrijf de WKK bij een belichtende tuinder plaatst en de geproduceerde elektriciteit direct aan de tuinder levert. Het merendeel van de elektriciteit van de WKK’s van energiebedrijven wordt echter aan het net geleverd. De tuinder betrekt alle elektriciteit uit het net aan hetzelfde tarief als voorheen en bespaart dus niets op zijn elektriciteitsfactuur, ook 'uitval' van de installatie heeft geen invloed op zijn elektriciteitsrekening. Het voordeel van een WKK in nutsoptie is dat de tuinder 'ontzorgd' wordt. Hij hoeft zelf niet naar de WKK om te kijken en hoeft niet zelf de investeringslast te dragen. Als de WKK voorzien is van een rookgasreiniger is er ook meer CO2 beschikbaar dan wanneer er alleen CO2 uit de ketel gedoseerd zou worden. Middels een korting op de prijs van de geleverde warmte uit de WKK is er ook een financieel voordeel voor de tuinder. Daar staat tegenover dat het financiële voordeel van de WKK niet voor de tuinder is omdat hij zelf geen eigenaar is van de installatie. De levering van warmte uit de WKK aan de tuinder is de belangrijkste reden voor de plaatsing van de WKK. Voor het energiebedrijf is deze levering onderdeel van de baten van de WKK. Voor de tuinder is het van belang dat de warmteprijs laag genoeg is om een voordeel te hebben. Dit vraagt om goede onderhandelingen. Elk energiebedrijf heeft zijn eigen methode om de prijs van warmte uit een WKK te bepalen.
7 Bronnenbundel Duurzaamheid, D. Cannis, Citaverde College, september 2009
WKK en clusters In de tuinbouw is momenteel een trend om op steeds verdergaande schaal te gaan clusteren. Clusteren betekent dat een groep tuinders samenwerken om een bepaald doel te bereiken. De tuinders halen er voordeel uit. Clustering met een WKK kan op zeer kleine schaal, zoals de combinatie van een donkere tuinder met een belichtende tuinder, tot zeer grote projecten waarbij enkele tientallen tuinders in eenzelfde gebied gaan samenwerken. Clustering biedt belangrijke voordelen: Het belangrijkste voordeel is de energiebesparing, doordat eventuele warmteoverschotten onderling verdeeld kunnen worden en bedrijfstijden van de WKK verhoogd kunnen worden. Dit heeft als bijkomend voordeel dat er een aanzienlijke kostenbesparing optreedt doordat er minder energie hoeft te worden ingekocht. Afhankelijk van de mate van samenwerking is er tevens vaak een inkoopvoordeel op andere grondstoffen en diensten omdat er in grotere volumes kan worden ingekocht wat kan resulteren in kortingen op de aangekochte goederen van de leverancier. WKK speelt een belangrijke rol bij clusters. Voor een goed functionerend cluster wordt het warmteoverschot van een bedrijf afgestemd op een warmtevraag in een andere kas, bijvoorbeeld via doorlevering van overtollige warmte uit een WKK ten behoeve van belichting. Via een warmtenet wordt dan de warmte van de ene tuinder naar de andere tuinder getransporteerd. Vaak wordt er ook voor gekozen om de WKK daar te plaatsen waar de warmtebehoefte het grootst is. De elektriciteit wordt dan doorgeleverd via een eigen elektriciteitsnet. Een elektriciteitskabel is vaak makkelijker en goedkoper aan te leggen dan een warmtepijp. Met name voor nieuw te bouwen clusters is het belangrijk van te voren goed uit te zoeken wat prijstechnisch gunstiger is. Als de WKK wordt voorzien van een rookgasreiniger kunnen ook de rookgassen van de WKK ingezet worden voor CO2-bemesting met een eigen CO2-net. Voorbeelden zijn: Een ‘intern’ cluster, waarbij een gedeelte van de kas wordt belicht en een ander (onbelicht) gedeelte fungeert als warmtevrager. Dit kan een gedeelte zijn met bijvoorbeeld opkweek of een andere teelt. De cluster van twee tuinders zoals een belichtende tuinder (bijvoorbeeld een rozentuinder) en een donkere (groente)tuinder zoals een komkommerkweker. Een mogelijke uitvoeringsvorm hierbij is dat één of meerdere WKK’s geplaatst worden bij de donkere teler, zodat de warmte daar gelijk gebruikt kan worden. De elektriciteit wordt dan via een eigen kabel doorgeleverd voor de belichting. Als alle WKK’s zijn voorzien van rookgasreiniger hebben de tuinders het voordeel van de extra CO2. Een andere mogelijkheid is dat de WKK’s en ketels in een centraal ketelhuis geplaatst worden, waarbij elektriciteit, warmte en CO2 worden gedistribueerd via eigen distributienetten voor de warmte, elektriciteit en CO2. Een ‘middelgroot’ cluster waarbij een groepje van drie tot zes tuinders samenwerken op energiegebied. Vaak staat er een centraal ketelhuis en wordt de warmte via een klein warmtenet gedistribueerd naar de deelnemers in het cluster. Door gezamenlijk gas in te kopen en eventuele pieken in de gasvraag niet op het zelfde moment te laten vallen kan ook nog een voordeel op de inkoop van gas behaald worden. Ook hier kan een CO 2-distributienet aangelegd worden als de WKK is voorzien van een rookgasreiniger. ‘Grote’clusters. Nieuw in te richten glastuinbouwgebieden met een eigen energieinfrastructuur een hoge organisatiegraad. Vaak gaat het hier om gebieden groter dan 100 ha Clustering doet zich niet enkel voor bij WKK’s. Clusters kunnen gevormd worden wanneer bedrijven samen voorzien in watertoevoer, gezamenlijke inkopen, een uitgebreid computersysteem, …
Overheidsbeleid Het overheidsbeleid ten aanzien van WKK in de glastuinbouw komt tot uiting in de onderstaande regelingen. SDE stimuleert de productie van op duurzame wijze opgewekte elektriciteit. Het Glami-convenant, waarin de milieunormen zijn vastgelegd voor de glastuinbouw. Hier staat kort beschreven wat de implicaties zijn voor WKK en hoe WKK kan bijdragen in het bereiken van de gestelde eisen. De vrijstelling van energiebelasting op het gas dat gebruikt wordt voor de WKK installatie. De fiscale regelingen die van toepassing zijn bij het investeren in WKK.
8 Bronnenbundel Duurzaamheid, D. Cannis, Citaverde College, september 2009
SDE De SDE (Stimulering Duurzame Energieproductie) regeling is op april 2008 ingegaan en geeft financiële ondersteuning op elektriciteit en groen gas geproduceerd uit duurzame bronnen. Op duurzaam geproduceerde warmte wordt geen subsidie gegeven binnen deze regeling. Een conventionele WKK op aardgas wordt op dit moment niet ondersteund door de SDE-regeling. Voor de glastuinbouw is met name een WKK op biogas uit een (co-)vergister of op verbranding uit vaste biomassa interessant. Het Glami-convenant De doelstelling van het Glami-convenant is om in 2010 voor de gehele glastuinbouwsector een specifiek energieverbruik per eenheid product te bereiken van 35% ten opzichte van 1980. Voor 2000 was een tussentijdse doelstelling gesteld van 50%. In praktijk bedroeg de behaalde energie-efficiëntie in 1990 65% en in 2000 56%. In 2006 stond de tussenstand op 44% van het basisjaar 1980. In de laatste vier jaar tot aan 2010 dienen dus nog 44% -35%= 9 procentpunt te worden gewonnen. Hiermee ligt de sector niet helemaal op schema en worden de ambities steeds moeilijker te bereiken. Door toename van het WKK vermogen neemt de ingekochte hoeveelheid elektriciteit af maar de elektriciteitsverkoop en het aardgasverbruik neemt toe. Het blijkt dat de tuinbouwsector inmiddels een nettoleverancier van elektriciteit geworden is. Met een totaal opgesteld vermogen van ongeveer 2500 MWe aan WKK's in de tuinbouw, is de sector een belangrijke speler geworden op de elektriciteitsmarkt. Vrijstelling Energiebelasting op gas Vanaf 1 januari 2004 is de energiebelasting (EB) geïntroduceerd. Dit is een samenvoeging van de voormalige Brandstoffenbelasting (BSB) en regulerende energiebelasting (REB). Gasinkoop ten behoeve van de WKK is vrijgesteld van deze belasting. Voor ‘gewoon’ gas (bijvoorbeeld ten behoeve van de ketel) moet je wel EB betalen. Om in aanmerking te komen voor vrijstelling van EB voor gas dient het elektrische rendement van de WKK installatie minstens 30% te zijn Fiscale regelingen Naast de stimuleringsmaatregeldingen zijn er ook enkele fiscale regelingen die de toepassing van WKK ten goede komen. Deze regelingen zijn niet uniek voor WKK maar gelden ook voor andere milieu – en energiebesparende investeringen. De drie meest relevante regelingen zijn Energie Investeringsaftrek (EIA) Groenlabel financiering Milieu investeringsaftrek (MIA) Energie Onderzoekssubsidie (EOS) Investeringen in Energiebesparing (IRE)
9 Bronnenbundel Duurzaamheid, D. Cannis, Citaverde College, september 2009