Duurzame energieopties gemeente Woudrichem Inleiding Er bestaan verschillende vormen van duurzame energie. Deze worden onderverdeeld in: Windenergie Bio-energie Gebouwgebonden opties (zonne-energie, warmtepompen) Geothermische energie
Windenergie Windenergie bestaat uit twee vormen: grootschalige windenergie en gebouwgebonden windenergie. De grootschalige windenergie is de meest efficiënte vorm van duurzame energie. Een windpark van 9 megawatt (3 molens van 3 megawatt) levert Woudrichem elektriciteit voor grofweg 6000 huishoudens. Moderne windturbines hebben een vermogen van 3 MW, een masthoogte van circa 105 meter en een rotordiameter van ongeveer 90 meter. Het visuele verschil met de vorige generatie 1,5 MW windturbines (80 meter masthoogte en 70 meter rotordiameter) is vanwege het ontbreken van referenties amper waar te nemen. Gebouwgebonden windenergie is nog niet zover dat werkelijk een bijdrage wordt geleverd aan de duurzame energieproductie. Om dezelfde opbrengst te genereren als een windpark van 9 MW moeten ongeveer 10.000 kleine windturbines met een opbrengst van bijvoorbeeld 2000 kWh worden geplaatst. Geen reële optie derhalve. Bio-energie Energieopwekking uit biomassa kent vele varianten. Marktrijpe vormen zijn: Verbranden Vergisten Vergassen Minder ver ontwikkelde varianten zijn: Pyrolyse (het ‘kraken’ van biomassa wat bio-olie oplevert) Torrefactie (versneld maken van kolen uit hout welke in een kolencentrale kunnen worden meegestookt) Daarnaast is er nog de mogelijkheid van teelt van biomassa. Gratis duurzame energie Het verbranden van huishoudelijk afval levert al een bepaalde hoeveelheid duurzame energie op. Doordat huisvuil niet goed wordt gescheiden wordt er een aandeel organisch afval meegestookt in de afvalverbrandingingsinstallatie. Dit valt onder de productie van duurzame energie. Hetzelfde geldt voor het stoken van open haarden en houtkachels. De warmte die hiermee wordt geproduceerd valt onder de definitie van duurzame energie (warmte).
In het algemeen gaat het bij bio-energieprojecten vaak om toepassingen met warmte-kracht-koppeling (wkk). Het meest interessant daarbij zijn objecten waar ook de warmte kan worden afgezet, bijvoorbeeld glastuinbouw, een bedrijventerrein met warmtevragers of bijvoorbeeld een zwembad. Hierna worden de marktrijpe vormen van energieopwekking uit biomassa uiteengezet. Verbranden Het meest toegepast hierbij zijn de wkk-toepassingen. Er zijn 2 soorten brandstoffen. -Houtchips: Door houtchips te verbranden wordt stoom in een ketel opgewekt. De stoom drijft een generator aan waarmee elektriciteit wordt geproduceerd en waarbij warmte vrijkomt. Het bekendste voorbeeld van deze vorm is de bioenergiecentrale in Cuijk. Ook komt het voor dat hout alleen voor warmte wordt ingezet. Voorbeelden van toepassingen zijn houtpelletkachels of houtboilers. -Bio-olie: Een voor bio-olie geschikt gemaakte dieselmotor is in wezen ook een vorm van verbranding. Een punt van aandacht bij de bio-olie is de herkomst van de olie. Wanneer regenwouden worden gekapt om gewassen te telen waaruit bio-olie wordt geproduceerd, is geen sprake van een duurzame oplossing. Kansen voor Woudrichem zijn er voor deze toepassingsvormen bij een bedrijventerrein (Rietdijk) en/of een (nieuw) zwembad. Vergisten Door het vergistingsproces wordt gas geproduceerd. Met dit gas wordt een gasmotor aangedreven, een vorm van wkk. Wanneer het geproduceerde gas voldoen van kwaliteit is kan het ook in het gasnet worden geïnjecteerd. Vergisten van GFT is een optie waarvoor een behoorlijke schaalgrootte vereist is. Of Woudrichem, maar ook het land van Heusden en Altena deze schaalgrootte heeft is nog in onderzoek. MARB wil voor het GFT-afval een aanbestedingstraject organiseren waarbij zoveel mogelijk duurzame energie wordt geproduceerd. Het huidige verwerkingscontract loopt tot 2012. Aanbevolen wordt bij deze aanbesteding aan te sluiten. Vergassen Door het verhitten van biomassa met een tekort aan zuurstof, zal de biomassa niet verbranden, maar zal er gas uittreden. Dit gas wordt gereinigd en kan vervolgens worden ingezet in een gasmotor (wkk) of worden geïnjecteerd in het gasnet. Met name van deze techniek wordt veel verwacht omdat hierbij, in tegenstelling tot verbranding, ook kleinschaliger wkk-installaties kunnen worden gebouwd.
Energieteelt Teel van biomassa kan slechts een klein aandeel leveren in de energiebehoefte. Bovendien is energieteelt momenteel niet rendabel. De verwachting is dat dit pas het geval zal zijn na 2015. Hooguit zijn er momenteel kansen wanneer (houtachtige) energieteelt gecombineerd wordt met natuurontwikkeling. Gebouwde omgeving Fotovoltaïsche zonne-energie Met fotovoltaïsche zonne-energie, ook wel aangeduid als zonnepanelen of PVpanelen, wordt elektriciteit geproduceerd. Voor de toepassing van PV-panelen is het noodzakelijk de woning (en het dak) optimaal op de zon te richten. Een systeem van 10 m2 levert momenteel ongeveer 1000kWh per aan elektriciteit. Zonder subsidie bedraagt de terugverdientijd van deze voorziening meer dan 30 jaar. Desondanks wordt veel van deze voorzienig verwacht in de toekomst. Anticiperen op de toepassing ervan is daarom een vereiste. Thermische zonne-energie Met zonnecollectoren wordt de zonnewarmte benut voor de productie van warm tapwater. Een standaard systeem (2,8 m2 groot) bespaart ongeveer 5 GigaJoule (GJ) aan energie. De zonnecollector kan juist in zijn levensduur worden terugverdiend. Warmtepompen Warmtepomptechniek op zichzelf is geen vorm van duurzame energie, maar omdat een warmtepomp werkt met een natuurlijke (duurzame) bron wordt deze wel toegerekend aan de productie van duurzame energie. De toepassing van een warmtepomp vereist bouwkundige en installatietechnische aanpassingen en wordt daarom vooral in de nieuwbouw toegepast. Er bestaan zowel collectieve als individuele warmtepompen. De bodem is het meest geschikt als bron voor de warmtepomp, om reden dat de energie die vrijkomt bij de werking van het systeem erin kan worden opgeslagen om vervolgens op een later tijdstip te worden gebruikt. Ook bodem als bron bestaat er in twee vormen: collectieve open bron (aquifer) met een distributienet, ook wel aangeduid als warmte/koudeopslag (WKO) individuele (verticale) bodemwarmtewisselaars. Warmtepompen bieden een hoog wooncomfort vanwege de gelijkmatige (laagtemperatuur) verwarming en zomerkoeling. Geothermie (aardwarmte) WKO wordt vaak verward met aardwarmte. Ondanks dat WKO-bronnen tot wel 80 meter of dieper worden geboord, bevindt zich direct bruikbare aardwarmte van 60-90 graden Celcius) op veel grotere diepten, namelijk 2 tot 3 km diep. Aardwarmtesystemen worden recent voor het eerst toegepast in Nederland. Deze toepassing vereist in de woningbouw een schaalgrootte van meer dan 5000
woningen. Ook grote kassencomplexen (7ha of meer) kunnen met dit principe worden verwarmd. Het boren van een aardwarmtesysteem is erg kostbaar. Voor Woudrichem is dit geen relevante optie. Potentiëlen voor Woudrichem Voor de bepaling van de duurzame energiepotentiëlen voor Woudrichem is uitgegaan van vormen die op korte termijn beschikbaar zijn of komen. Voor het totale primaire energieverbruik voor de gemeente Woudrichem zijn de volgende waarden aangehouden. 2010 2020
954909 GJ 1004742 GJ
Bio-energie Bio-energie in 2010 DE uit verbranding organische fractie huishoudelijk afval Contractering pluimveemest DEP Aanbesteding biomassa MARB Bio-energie uit open haarden HH Totaal
Hoeveelheid 2292
Bio-energie in 2020 DE uit verbranding organische fractie huishoudelijk afval Contractering pluimveemest DEP Aanbesteding biomassa MARB Bio-energie uit open haarden HH Aanbesteding GFT-afval MARB (na 2012) Totaal
Hoeveelheid 2400
400 1640 5414
400 2000 5700 1300
Eenheid ton ton ton woningen
Eenheid ton ton ton woningen ton
Opbrengst GJ 10.083
%DE 1,06%
2.640 14.760 4.223 31.706
0,28% 1,55% 0,44% 3,32%
Opbrengst GJ 10.558
%DE 1,05%
2.640 18.000 4.446 4.550
0,26% 1,79% 0,44% 0,45%
40.194
3,16%*
*) door de toename van de energievraag zal het aandeel duurzame energie lager uitkomen dan in 2010
Windenergie Locatie Bedrijventerrein Rietdijk
Vermogen 9
Eenheid MW
Opbrengst GJ 150.348
%DE in 2010 15,74%
%DE in 2020 14,96%
Het initiatief Rietdijk in Woudrichem draagt ook bij aan de regionale realisatie van windenergie. In de DE-monitor is deze locatie met een slaagkans van 30% opgenomen.
Gebouwde omgeving GO 2010 KWO (Middenweg bv)
Hoeveelheid 1
Warmtepompen Zonnecellen
5 2
Zonneboilers Totaal GO 2020 KWO (Middenweg bv)
10
Hoeveelheid 1
Warmtepompen Zonnecellen
250 100
Zonneboilers Totaal
400
Eenheid WKOsysteem CWP 500Wp (5 m2) systemen
Opbrengst GJ 13.496
%DE 1,41%
58 6
0,01% 0,00%
50 13.610
0,01% 1,43%
Eenheid WKOsysteem woningen 500Wp (5 m2) Systemen
Opbrengst GJ 13.496
%DE 1,34%
2908 293
0,29% 0,03%
2000
0,20% 1,86%
Bovenstaande tabellen worden hierna verduidelijkt in twee scenario’s: Een scenario zonder windenergie en een scenario zonder bio-energie. Dat leidt tot de volgende grafieken.
DE zonder windenergie 6% 5% 4% gebouwde omgeving
3%
Bio-energie
2% 1% 0% 2010
2020
DE zonder bio-energie 20% 18% 16% 14% 12%
Windenergie
10% 8%
gebouwde omgeving
6% 4% 2% 0% 2010
2020
Conclusies en aanbeveling Ten aanzien van de nieuwe rijksdoelstelling 20% duurzame energie in 2020 kan worden geconcludeerd dat het weglaten van een van de opties ertoe zal leiden dat de doelstelling voor 2020 niet zal worden gehaald. Woudrichem heeft een relatief laag totaal energieverbruik én de mogelijkheid om een windturbines te realiseren. Dat maakt dat de 20% doelstelling in 2020 juist haalbaar is. Onderstaande grafiek maakt dat nog eens duidelijk. Alle DE-opties 25%
20%
15%
gebouw de omgeving Windenergie Bio-energie
10%
5%
0% 2020
Aanbevolen wordt een start te maken met de realisatie van de drie genoemde duurzame energieopties, waarbij geen enkele optie bij voorbaat wordt uitgesloten.
