DUURZAME ENERGIEVOORZIENING COMPENSATIELOCATIES GLASTUINBOUW ZUID HOLLAND KAAG EN BRAASSEM EN OOSTFLAKKEE

Ecofys Netherlands BV P.O. Box 8408 NL-3503 RK Utrecht Kanaalweg 16-G NL-3526 KL Utrecht The Netherlands W: www.ecofys.nl T: +31 (0)30 662 33 00 F: +31 (0)30 662 33 01 E: [email protected]

DUURZAME ENERGIEVOORZIENING C O M P E NS AT I E L O CAT I E S GLASTUINBOUW ZUID HOLLAND K A A G E N B R A A SS E M E N O O S T F L A K K E E

Auteurs: Lucia Kleinegris Erwin Mikkers Arjen van der Meer

Datum: 5 oktober 2009 PBENNL084626 Copyright Ecofys 2009

5 OKTOBER 2009

DUURZAME ENERGIEVOORZIENING COMPENSATIELOCATIES GLASTUINBOUW ZUID HOLLAND KAAG EN BRAASSEM EN OOSTFLAKKEE

III

Voorwoord

De provincie Zuid-Holland zoekt ruimte om 400 ha nieuw glastuinbouwgebied te realiseren. Hiervoor zijn op basis van een vooronderzoek twee zoeklocaties aangewezen, te weten Kaag en Braassem en Oostflakkee. In opdracht van de provincie heeft Ecofys gekeken naar de mogelijkheden op het gebied van een duurzame energievoorziening voor deze twee locaties. De resultaten van dit energieonderzoek treft u in dit rapport aan.

5 OKTOBER 2009


IV

Inhoudsopgave

1

Inleiding

3

2

Compensatielocaties

5

2.1 2.2 2.3 2.4

3

Energievraag 3.1 3.2 3.3 3.4

4

Kaag en Braassem Oostflakkee Planning Overige kansen in de omgeving

Type energievraag Energiebesparingopties Uitgangspunten Energievraag

Overzicht energieconcepten 4.0 4.1 4.2 4.3 4.4 4.5 4.6 4.7 4.8 4.9 4.10 4.11 4.12 4.13 4.14 4.15 4.16

5 OKTOBER 2009

Referentiesituatie Biomassa vergisting Houtgestookte WKK Houtvergasser Koude-warmte-opslag met warmtepomp Gesloten kas Geothermie op 1.000 tot 1.500 meter diepte Diepe geothermie(1,5 tot 2,5 km diepte) Diepe geothermie met ORC (> 3 km diepte) Restwarmte Uitwisseling warmte Hoge temperatuur opslag 200-500 meter diepte WKK op basis van Enhanced Coal bed Methane Zonnestroom panelen (PV) Windenergie Algen Samenvatting

5 6 6 6

7 7 8 8 9

12 13 13 15 16 17 19 20 21 23 24 25 27 28 29 30 31 32


1

5

Conclusies

33

Bijlage 1: Deelnemerslijst expertmeeting

37

Bijlage 2: Lijst met gebruikte afkortingen

38

5 OKTOBER 2009


2

1

Inleiding

Op 25 november 2008 heeft Gedeputeerde Staten van de provincie Zuid-Holland besloten om de mogelijkheden voor duurzame glastuinbouw in Oostflakkee en Kaag en Braassem verder te onderzoeken. Bij de energievoorziening in de glastuinbouw zijn drie elementen van belang: warmte/koude, elektriciteit en CO2. Eén van de bepalende factoren voor het realiseren van duurzame glastuinbouw is de mogelijkheid te voorzien in een duurzame wijze van invulling van deze energievraag. Per locatie dient een zo duurzaam mogelijke oplossing voor de combinatie van de drie te worden gevonden. Ten aanzien van een duurzame energievoorziening wordt hierbij de Trias-energetica als leidraad gehanteerd (zie onderstaand figuur).

1. Vraag reductie

3. Efficient fossiel

2. Duurzame energie

Figuur 1: V olgens de " Trias energetica" wor dt allereerst de vraag naar e nergie gere du ceerd, ver vol gen s ge keken n aar de m ogel ijkh e den om de o verblijven de vraag duurzaam op te wekken en tenslotte w ordt gekeken naar de mogelij kheden om het efficiënt met fos siele bran dstoffen te dekken.

Door Ecofys is aan de hand van een literatuurstudie in kaart gebracht welke mogelijkheden er zijn voor een duurzame energievoorziening voor de beide locaties Oostflakkee en Kaag en Braassem. De concept bevindingen van Ecofys zijn vervolgens besproken in een expertmeeting (zie bijlage voor deelnemers aan de meeting) aan de hand waarvan de resultaten verder zijn verfijnd. Naast de experts tijdens de bijeenkomst is OCAP separaat benaderd om haar visie te geven. In deze rapportage wordt een uitwerking en een overzicht gegeven van de mogelijke interessante energieconcepten voor de glastuinbouwgebieden. Tevens is hierbij onderzocht welke locatie het meeste perspectief levert om de geschetste mogelijkheden te realiseren: Oostflakkee of Kaag en Braassem.

5 OKTOBER 2009


3

Leeswijzer In hoofdstuk twee worden de beide mogelijke compensatielocaties beschreven. In hoofdstuk drie worden de uitgangspunten voor de te realiseren glastuinbouw beschreven. De energievraag van de kassen wordt in hoofdstuk vier bepaald. De mogelijke duurzame energieconcepten worden inclusief de kenmerken en aandachtspunten beschreven in hoofdstuk vijf. De conclusies over welke energieconcepten interessant kunnen zijn en welke locatie de meeste kansen biedt, staan in hoofdstuk 6.

5 OKTOBER 2009


4

2

Compensatielocaties

Door de provincie Zuid Holland is op basis van een vooronderzoek besloten twee mogelijke locatiegebieden voor een nieuw te realiseren glastuinbouwgebied verder te onderzoeken, te weten de locatie Kaag en Braassem en de locatie Oostflakkee. De mogelijkheden voor duurzaamheid zijn daarbij belangrijke onderzoeksvragen en met name duurzame energie gezien de afhankelijkheid van de glastuinbouw van energie. In totaal wordt er gezocht naar een locatie voor 400 hectare netto glas. Deze gebieden en de te verwachten teeltsoorten in die gebieden staan hieronder weergegeven.

2.1

Kaag en Braassem

De locatie Kaag en Braassem bestaat uit drie deelgebieden met een gezamenlijke oppervlakte van ruim 1.300 ha.

Figuur 2. Locatie mogelijk glastuinbouwge bied K aag en Braassem

Als uitgangspunt geldt hier dat de teeltverdeling als volgt zal zijn: –

30% groenteteelt

(120 ha netto)

–

70% sierteelt

(280 ha netto)

5 OKTOBER 2009


5

2.2

Oostflakkee

De locatie Oostflakkee bestaat uit een gebied van ca. 1.500 ha. Centraal op het eiland.

Figuur 3. Loc atie m ogel ijk gl astuinbouwgebied Oostfl akkee

Als uitgangspunt geldt hier dat de teeltverdeling als volgt zal zijn: –

70% groenteteelt

(280 ha netto)

–

30% sierteelt

(120 ha netto)

2.3

Planning

De realisatie van het glastuinbouwgebied begint pas vanaf 2015. Om te kunnen bepalen welke duurzame energieconcepten kansrijk zijn en welke uitgangspunten gehanteerd worden, is hier rekening mee gehouden. Hiernaast wordt de uitgifte van de grond, en hiermee de ingebruikname van het gebied, geschat op 10 jaar.

2.4

Overige kansen in de omgeving

Direct naast de zoeklocatie Oostflakkee wordt een bedrijventerrein gerealiseerd. Rondom fasering van de aanleg en inrichting is nog niet veel bekend. De locatie biedt kansen wat betreft realiseren van een gezamenlijke energievoorziening. Nabij de locatie Kaag en Braassem staat een woningbouwlocatie met 2.200 woningen gepland. Daadwerkelijke realisatie en planning zijn nog onbekend. In dit rapport zijn de directe kansen voor de omgeving niet nadrukkelijk onderzocht. Wel wordt er aangegeven bij welke concepten er synergiemogelijkheden aanwezig zijn.

5 OKTOBER 2009


6

3

Energievraag

3.1

Type energievraag

Voor beide locaties wordt verwacht dat er een combinatie komt van sierteelt en groenteteelt. Om de energievraag van deze teelt te kunnen bepalen zijn als uitgangspunt genomen: 1. Groenteteelt: –

Tomaten, niet belichtende teelt

2. Sierteelt –

Chrysantenteelt (50%), belichtende teelt

–

Rozen (50%), belichtende teelt

De energievraag die gekoppeld is aan de teelt bestaat uit: –

Elektriciteit, ten behoeve van belichting.

–

Warmte, ten behoeve van de verwarmde teelten.

–

CO2, noodzakelijk voor het proces van fotosynthese.

Levering van elektriciteit is bij alle locaties mogelijk. Dit geldt eveneens voor aardgas. Bij beide geldt wel dat indien hiervoor wordt gekozen de infrastructuur aangepast zal moeten worden om voldoende capaciteit te kunnen leveren. CO2 levering kan, naast invulling via verbranding, potentieel geleverd worden vanuit de leiding van OCAP, een leverancier van zuivere CO2. Vanuit de chemische industrie in de Botlek wordt CO2 via een centrale leiding, welke vrijkomt bij de productie van waterstof bij Shell, naar de glastuinbouw gevoerd. In onderstaande figuur is de leiding weergegeven, waarbij de locatie Kaag en Braassem met een rode stip is aangegeven. Gezien de afstand tot de leiding worden er met name kansen gezien voor zuivere CO2-levering voor het gebied Kaag en Braassem. Voor Oostflakkee is deze optie niet van toepassing.

Fi guur 4. Li ggi ng OCA P CO2-l eidi ng

5 OKTOBER 2009


7

De wijze waarop mogelijk invulling gegeven kan gaan worden aan de energievraag wordt in hoofdstuk 4 nader uitgewerkt.

3.2

Energiebesparingopties

Een duurzaam kassengebied begint conform de trias energetica met het beperken van de energievraag door middel van een energiezuinige kas. Interessante besparingsmaatregelen die ook nu al relevant zijn, en zeker na 2015 van belang zijn: 1. Beter kierdicht bouwen 2. Betere isolatiewaarde van het glas 3. Isolerende schermen 4. Betere oppervlakte benutting van teelt 5. LED assimilatieverlichting, als vervanger voor de natrium hogedruklampen. Voorts wordt op diverse wijzen invulling gegeven aan het vergroten van de efficiency, waardoor er inmiddels reeds fors bespaard wordt op energie en CO2. Dit wordt wel het ‘nieuwe telen’ genoemd, waarbij de volgende aandachtspunten gelden: –

Hoge isolatiewaarde;

–

Gecontroleerde ventilatie;

–

Maximale fotosynthese door nieuw optimum voor licht, temperatuur, CO2 en vochtigheid;

–

Sturing plantbalans door balans fotosynthese en verwerking assimilaten.

Deze maatregelen zijn niet uitgewerkt in deze rapportage omdat ze niet locatiespecifiek zijn, en feitelijk voor een duurzaam gebied altijd ingezet kunnen en moeten worden.

3.3

Uitgangspunten

Referentiesituatie Bij de vergelijking van de concepten in hoofdstuk 4 wordt als uitgangspunt genomen voor de referentiesituatie, dat bij belichtende teelt een warmtekrachtinstallatie (WKK) wordt toegepast en bij niet-belichtende teelt geen WKK maar de warmteopwekking wordt gerealiseerd met een gasketel. Warmtekrachtkoppeling is de gecombineerde opwekking van warmte en elektriciteit. Naast bovenstaande referentiesituatie wordt als een soort gevoeligheidsanalyse inzichtelijk gemaakt wat het effect is wanneer gekozen wordt voor een referentie waarbij alle teelten gebruik maken van een WKK. Voor de WKK is uitgegaan van een elektrisch rendement van 40% en een thermisch rendement van 55%. Energieprijzen en CO2-emissies Omdat het niet mogelijk is om energieprijzen te voorspellen voor na 2015 is er een aanname gedaan ten aanzien van de financiële kenmerken van de energieconcepten. In deze studie wordt uitgegaan van de volgende energietarieven: –

8,5 eurocent/ kWh voor de inkoop elektriciteit

–

5,0 eurocent/ kWh voor de teruglevering van elektriciteit vanuit de WKK aan het net

–

30 eurocent per m3 aardgas

5 OKTOBER 2009


8

Voor de CO2-emissie van de energiedragers wordt gerekend met: –

1,78 kg CO2 per m3 aardgas:

–

0,468 kg CO2 per kWh elektriciteit:

Berekenen haalbaarheid duurzame energieconcepten Bij de berekeningen van de haalbaarheid van de duurzame energieconcepten wordt onderscheid gemaakt tussen twee categorieën van concepten: 1.

Concepten die alleen warmte en eventueel CO2 leveren: hierbij wordt voor de opgewekte warmte ‘vermeden aardgaskosten ten opzichte van de referentiesituatie’ in mindering gebracht, gebaseerd op de aardgasprijs.

2.

Concepten die warmte, elektriciteit en eventueel CO2 leveren: hierbij wordt voor de opgewekte warmte ‘vermeden aardgaskosten ten opzichte van de referentiesituatie‘ in mindering gebracht, deze is echter gebaseerd op de aardgasprijs maar ook de waarde van opgewekte elektriciteit als er gebruik wordt gemaakt van een WKK (is dan de referentie), deze prijs is op 21,2 eurocent per m3 aardgasequivalenten gesteld. Daarnaast wordt voor de opgewekte elektriciteit uitgegaan van de terugleververgoeding aangevuld (indien van toepassing) met de SDE-vergoeding.

Verder is bij alle duurzame concepten rekening gehouden met extra kosten voor onderhoud en voor de inkoop van andere brandstoffen zoals biomassa (hout e.d.). Hoewel er voor de sector diverse subsidies en financiële stimuleringsmaatregelen beschikbaar zijn, van de MilieuInvesteringsAftrek (MIA) en Vamil tot de marktintroductie Energie Innovatie (MEI-regeling), zijn deze niet verwerkt in de berekeningen. Dit omdat de glastuinbouwlocatie naar verwachting pas na 2015 gerealiseerd gaat worden en het maar sterk de vraag is of deze regelingen dan nog van toepassing zijn.

3.4

Energievraag

Op basis van de uitgangspunten qua type teelt en aantal hectaren, is de energievraag voor 400 ha netto glas bepaald voor beide locaties, uitgaande van: Tabel 1. Energievr agen per m2 teelt (warmte in m3 aardgas/jaar en elektriciteit in kWh elektrisch/jaar)

Energievraag per m2 per teelt Warmte Trostomaten 41 m3 Rozen 25 m3 Chrysanten 31 m3

Elektriciteit 7 kWh 155 kWh 118 kWh

CO2 (kg) 38 kg 28 kg 25 kg

Voor 400 hectare netto glas betekent dit voor beide locaties:

5 OKTOBER 2009


9

Ta bel 2. Energievr agen glastuinbouwlocaties (warmte in m3 aar dgas per jaar en elektriciteit in MWh elektrisch per jaar)

Energievraag per jaar 400 ha netto Aardgas (miljoen m3) Oostflakkee 149 Kaag en Braassem

Elektriciteit (MWh) 183.000

CO2-behoefte (ton) 106.000

391.000

120.000

128

Dit is de energievraag ofwel de energiebehoefte, er is nog geen rekening gehouden met rendement en het gebruik van WKK-installaties. Uitgaande van de referentiesituatie met gebruik van WKK’s voor belichtende teelt, volgt hieruit een energieverbruik, inclusief productie van CO2 van:

Ta bel 3. Energiever bruik glastuinbouwlocaties (warmte in miljoen m3 aardgas per jaar en elektriciteit in MWh elektrisch per jaar)

Energieverbruik referentie: Aardgas ketel Aardgas WKK 3 (miljoen m gas) (miljoen m3 gas) Oostflakkee: Kaag en Braassem

148 m3 97 m3

Elektriciteit inkoop

42 m3 71500 MWh 99 m3 130500 MWh

Elektriciteit teruglevering 37200 MWh 86800 MWh

Omdat het onzeker is welk deel van de tuinders WKK installaties zullen gaan gebruiken is er als een gevoeligheidsanalyse ook gekeken naar het energieverbruik indien alle tuinders WKK installaties gebruiken: Ta bel 4. Energiever bruik glastuinbouwlocaties indien alle tuinders WKK installaties gebruiken (warmte in miljoen m3 aar dgas per jaar en elektriciteit in MWh elektrisch per jaar)

Energieverbruik 100% WKK Aardgas ketel Aardgas WKK 3 (miljoen m gas) (miljoen m3 gas) Oostflakkee: Kaag en Braassem

100 m3 76 m3

Elektriciteit inkoop

141 m3 54100 MWh 141 m3 123100 MWh

Elektriciteit teruglevering 367000 MWh 228200 MWh

CO2-emissies Om een idee te geven van de totale CO2-emissies, is voor beide situaties de totale CO2 emissie in kaart gebracht van de energievoorziening (inclusief centraal opgewekte elektriciteit).

5 OKTOBER 2009


10

Tabel 5. CO2-emissies voor referentiesituatie (WKK voor belichte teelten en gasketels voor niet-bel ichtende teelten)

CO2-emissies 400 ha Oostflakkee Kaag en Braassem

CO2 per jaar 356.000 ton 369.000 ton

ton/ha 890 920

Tabel 6. CO2 emissies indi en all e tuinders WKK i nstallati es gebrui ken

Uit bovenstaande berekeningen blijkt dat de totale CO2-emissie als gevolg van 400 hectare netto glas maximaal 369.000 ton CO2 per jaar bedraagt in de referentiesituatie. Dit kan worden teruggebracht tot 338.000 ton indien alle tuinders WKK installaties zouden gebruiken.

5 OKTOBER 2009


11

4

Overzicht energieconcepten

Op basis van literatuurstudie en expertervaring bij Ecofys is de onderstaande lijst met potentieel geschikte duurzame energieconcepten voor de glastuinbouw in beide locaties opgesteld. De concepten zijn geclusterd in hoofdgroepen op basis van overeenkomstige kenmerken of toepassingen. Deze concepten worden in de rest van de studie vergeleken met de referentiesituatie op basis van gasketels en WKK.

1. Biomassa vergisting + productie warmte en elektriciteit 2. Houtgestookte WKK

bio

3. Hout Vergasser 4. Koude/warmte opslag in combinatie met warmtepomp 5. Gesloten kas 6. Geothermie op 1000 tot 1500 meter diepte 7. Diepe geothermie(1,5 tot 2,5 km diepte) 8. Diepe geothermie met ORC (> 3 km diepte)

aquifer geo

9. Restwarmte 10. Uitwisseling warmte

warmte

11. Hoge temperatuur opslag 200-500 meter diepte 12. WKK op basis van Enhanced Coal bed Methane 13. Zonne-energie (PV) 14. Windenergie 15. Algen 16. Energiebesparingopties Zoals aangegeven is clustering toegepast met de volgende indeling: – –

“ bio” ofwel biomassaconcepten “ aquifer” ofwel warmte/koude projecten met gebruik van grondwater uit watervoerende lagen in de bodem (aquifers)

–

“ geo” ofwel diepe geothermie concepten (aardwarmte)

–

“ warmte” ofwel warmteconcepten

–

“Overig” zijn een aantal concepten die niet in de hoofdgroepen zijn in te delen en welke apart benoemd zijn.

Per concept zijn in dit hoofdstuk de belangrijkste kenmerken inzichtelijk gemaakt. Voor elk concept wordt antwoord gegeven op twee belangrijke vragen: 1. Is dit concept vanaf 2015 interessant voor de glastuinbouw? 2. Welke locatie biedt de beste kansen voor het duurzame energieconcept?

5 OKTOBER 2009


12

Per concept zijn de volgende items weergegeven: –

De energiebronnen;

–

De randvoorwaarden;

–

De belangrijkste kenmerken;

–

Mate van potentie voor de glastuinbouw vanaf 2015;

–

Kansen per compensatielocatie.

Per concept wordt ook een voorbeeld gegeven van de schaalgrootte waarvoor het interessant is dan wel welke vermogens van warmte en elektriciteit kunnen worden geleverd.

4.0

Referentiesituatie

Energiebronnen: –

Warmte:

via WKK installaties en gasketels

–

CO2:

uit rookgassen WKK of ketels

–

Elektriciteit: door WKK en openbare net (hoofdzakelijk voor belichting)

Randvoorwaarden: 1. Voldoende capaciteit aardgasnet 2. Voldoende capaciteit elektriciteitsnet Kenmerken: 1.

Bekende/betrouwbare techniek

2.

Fossiele energie, niet duurzaam

Potentie van het concept Overal goed toepasbaar. Kansen per compensatielocatie. Geen voorkeur voor locatie, behalve indien één van beide locaties beter voldoet aan de nodige capaciteiten voor elektriciteit en aardgas. Door gebruik fossiele brandstoffen minder duurzaam.

4.1

Biomassa vergisting

Omzetting van natte biomassa en afval in biogas door bacteriën in een zuurstofarme omgeving. Bij verbranding van dit biogas (groen gas) in een WKK-installatie kan elektriciteit en warmte worden opgewekt. Energiebronnen: –

Centrale vergistingtanks biomassa (mest of gft voor productie biogas)

–

Centrale opwekking elektriciteit en warmte uit biogas

–

CO2-uit gasketels of OCAP

5 OKTOBER 2009


13

Figuur 5. V oor beeld van een mest ver gistingsinstallatie

Randvoorwaarden: 1. Voldoende biomassa aanwezig, ter indicatie: uitgaande van een installatie van 4 MWe, voldoende voor 10 hectare glastuinbouw: 55 kton mest en 55 kton cosubstraat. 2. Voldoende capaciteit van de elektriciteitsaansluiting. 3. Voldoende ruimte voor de installatie en opslag. Kenmerken: 1. Beperkte capaciteit bijvoorbeeld een installatie van 4MWe is al groot. 2. Milieuvergunning nodig, boven de 36.000 ton mest ook een MER vereist. 3. Financieel: uitgaande van een installatie van 4 MWe gelden de volgende financiële kenmerken: Ta bel 7. Investeringen en jaarlijkse exploitatie van een bio-energie installatie

Investering: tanks en gasmotor:

14.000.000 euro

Exploitatie: Onderhoud: Biomassa: Vermeden aardgas gasketel: Elektriciteitsproductie: (incl. SDE) Totaal:

(800.000) (2.515.000) 471.000 3.894.000

euro euro euro euro

1.050.000 euro

4. Moeilijk om langlopende contracten te krijgen voor aanlevering biomassa om controle te houden over de prijzen, onzekerheid prijsontwikkeling. 5. Ruimtebeslag installatie ca. 2 ha voor 10 ha teelt. 6. Mogelijk extra CO2 beschikbaar bij verbranding biogas, de techniek om CO2 voldoende te kunnen reinigen ten behoeve van de tuinbouw is momenteel nog in ontwikkeling. 7. Aandacht nodig voor vermijden infectie door biomassa op gewassen. Potentie van het concept –

De huidige haalbaarheid is zelfs met SDE momenteel beperkt. Indien er echter lokale bronnen zijn voor GFT, co-substraten en/of mest, kunnen er (toekomstige) kansen liggen voor individuele tuinders.

5 OKTOBER 2009


14

–

De mogelijke extra productie van CO2 bij dit concept biedt extra kansen, vooral in combinatie met andere concepten die minder CO2 produceren.

Kansen per compensatielocatie In de gemeente Oostflakkee c.q. het eiland Goeree-Overflakkee komen redelijk wat bioenergiestromen vrij in de vorm van aardappel- en bietenresten (2e generatie biomassa). Bovendien kent Goeree-Overflakkee een importoverschot aan rundermest. Deze mest zou eerst vergist kunnen worden voordat deze als mest gebruikt wordt voor de akkerbouw. Omdat onbekend is hoeveel biomassa er vrij komt of aan mest wordt geïmporteerd kan niet worden aangegeven of de 400 ha glastuinbouw grotendeels via bio-wkk van warmte en elektriciteit, en wellicht ook CO2, voorzien kan worden (een duidelijke schaalsprong t.o.v. de relatief kleine installatie zoals eerder in deze paragraaf beschreven). Wij bevelen de provincie dan ook aan om indien de keuze op Oostflakkee zou vallen deze optie nader te onderzoeken met het oog op de periode na 2015. In Kaag en Braassem is relatief weinig biomassa biomassa beschikbaar waardoor op dit onderdeel Oostflakkee beter scoort dan Kaag en Braassem.

4.2

Houtgestookte WKK

WKK gestookt met houtpellets, afvalhout of snoeihout Energiebronnen: –

Centraal systeem met warmtedistributie

–

Centrale opwekking elektriciteit en warmte uit hout(pellets)

–

CO2-productie met gasketels of OCAP

Figuur 6. Houtgestookte elektriciteitscentrale in Cuijk

Randvoorwaarden: 1. Voldoende hout(pellets) beschikbaar. 2. Ruimtebeslag van 0,5-1 ha voor 5 MWe (voldoende voor 10 hectare kas). 3. Afnemers van warmte vereist omdat warmte productie groter is dan elektriciteit opwekking.

5 OKTOBER 2009


15

Kenmerken: 1. Ontwikkeling houtprijs onzeker. 2. Een lager elektrisch rendement dan bij een gas WKK (ca 15-30% elektrisch rendement afhankelijk van omvang van de installatie). 3. Financieel: uitgaande van een hout WKK met 5 MWe en 23 MWth gelden de volgende financiële kenmerken: Ta bel 8. Investeringen en jaarlijkse exploitatie van een hout WKK-installatie

Investering: houtgestookte WKK excl. warmtenet

30.000.000 euro

Exploitatie: Kosten voor hout: Kosten onderhoud: Vermeden kosten aardgas: Opbrengsten elektriciteit: Voordeel exploitatie:

(3.665.000) (1.500.000) 2.710.000 4.288.000

euro euro euro euro

1.833.000 euro

4. Levert geen schone CO2 voor gebruik in kas, al is de techniek mogelijk na 2015 wel uitontwikkeld om de CO2 van een hout WKK te gebruiken. Momenteel loopt er een pilot in Friesland. 5. Onzekerheid prijsontwikkeling hout. 6. Aanvoerbewegingen en opslag van hout zijn vereist. Potentie van het concept Deze hangt af van de prijsontwikkelingen van hout en aardgas en van de verkrijgbaarheid van hout na 2015. Het is een concept dat zowel warmte, elektriciteit en mogelijk CO2 kan leveren. Kansen per compensatielocatie Geen voorkeur voor een compensatielocatie omdat op beide locaties geen houtbron beschikbaar is en dus van buiten de gemeente moet worden aangevoerd.

4.3

Houtvergasser

In plaats van houtverbranding kan hout ook vergast worden waarbij een gasvormige brandstof wordt geproduceerd door verhitting met weinig zuurstof. Dit biogas kan in een WKK gasmotor of gasturbine worden verbrand ten behoeve van de productie van warmte en elektriciteit. Energiebronnen: –

Centraal systeem voor productie syngas

–

In WKK’s decentraal of centraal wordt warmte en elektriciteit geproduceerd

–

CO2 productie met gasketels en/of OCAP

5 OKTOBER 2009


16

Randvoorwaarden: 1. Voldoende hout beschikbaar. 2. Ruimtebeslag van 0,5-1 ha voor 9 MW syngas productie. 3. De techniek is na 2015 uitontwikkeld en klaar voor gebruik. Kenmerken: 1. Geen schone CO2 voor gebruik in kas. 2. Financieel: uitgaande een installatie waar 9 MW aan biogas wordt geproduceerd gelden de volgende financiële kenmerken: Tabel 9. Investeringen en jaarlijkse exploitatie van een houtver gasser

Investering: houtvergasser en 5000 meter gasnet: zonder de kosten voor (aanpassing) gasmotor Exploitatie: Vermeden kosten aardgas: Kosten droge biomassa (hout) Onderhoud

12.200.000 euro

2.457.000 euro (1.600.000) euro (585.000) euro

Voordeel exploitatie:

272.000 euro

Potentie van het concept Het concept moet uitontwikkeld worden en sterk in prijs gaan dalen voordat het een interessante optie is. Het is wel een optie die direct als vervanger voor aardgas kan fungeren. Kansen per compensatielocatie Geen voorkeur voor een compensatielocatie omdat op beide locaties geen houtbron beschikbaar is en deze van buiten de gemeente moet worden aangevoerd.

4.4

Koude-warmte-opslag met warmtepomp

Ondergrondse opslag van koude en/of warmte vindt plaats in de bodem in watervoerende zandlagen (aquifers). Het grondwater wordt gebruikt voor koeling en/of verwarming afhankelijk van de gewenste toepassing. Voor het oppompen en injecteren van grondwater worden bronnen geslagen. In de zomer periode wordt grondwater uit de koude bron opgepompt. Via een warmtewisselaar wordt de warmte uit de kas opgenomen. Vervolgens wordt het opgewarmde grondwater in de warme bron geïnjecteerd. In de winter verloopt het proces in omgekeerde richting. Uit de warme bron wordt grondwater opgepompt dat via de warmtewisselaar warmte afstaat aan de kas.

5 OKTOBER 2009


17

Figuur 7. Schematische weergave WKO-systeem

Energiebronnen: –

Productie van warmte ca. 40-45°C met warmtepomp

–

Bron grondwater (50-200 meter diepte)

–

Elektriciteit apart inkopen

–

CO2 uit gasketels of OCAP

–

Productie koude door gebruik grondwater

Randvoorwaarden: 1. Geschikte ondergrond nodig. Kenmerken: 1. Productie koude mogelijk. 2. Financiële kenmerken (excl. Aanpassingen afgiftesysteem) uitgegaan van een warmtepomp met WKO met een vermogen van 6 MWth en 4,5 MW koude en 3000 uren, voor de levering van basislast warmte voor ca. 10 hectare kas: Ta bel 10. In vestering en jaarlijkse exploitatieresultaat van een WKO installatie met warmtepomp

Investering: warmtepompen, aquifer en koudwaternet:

4,000,000 euro

Exploitatie: Extra elektriciteitverbruik: Vermeden aardgasverbruik gasketels: Extra onderhoud:

(383,000) euro 682,000 euro (65,000) euro

Voordeel Exploitatie:

234,000 euro

3. Vergunning nodig voor grondwateronttrekking voor warmte/koude opslag. 4. Produceert geen CO2, vervangende bron nodig. Potentie van het concept Door de momentele lage aardgasprijs en het feit dat het leveren van koude geen vermeden kosten met zich meebrengt, is de financiële haalbaarheid nu beperkt. Door stijgende aardgasprijzen kan deze situatie na 2015 veranderd zijn.

5 OKTOBER 2009


18

Kansen per compensatielocatie De ondergrond voor koude/warmte opslag is in Kaag en Braassem beter dan in Oostflakkee waar de ondergrond slecht of wellicht zelfs niet geschikt is. Vanuit kansen perspectief verdient op het gebied van koude/warmte opslag Kaag en Braassem duidelijk de voorkeur boven Oostflakkee. In Kaag en Braassem kan met lagere investeringen dezelfde broncapaciteit gerealiseerd worden waardoor een project economisch rendabeler is en tuinders dus goedkoper kunnen verwarmen en eventueel koelen.

4.5

Gesloten kas

Het concept gesloten kas maakt gebruik van koude-warmte-opslag zoals onder 4.4 beschreven. In een gesloten kas is de klimaatbeheersing onafhankelijk van natuurlijke ventilatie via luchtramen.

Figuur 8. Schematische weergave concept gesl oten kas

Energiebronnen: –

Installatie met koude-warmte-opslag, warmtepomp en een gasgestookte WKK.

–

Elektriciteit inkoop en opwekking door gas WKK.

–

CO2-productie met WKK of OCAP.

Randvoorwaarden: 1. Geschikte ondergrond voor koude-warmte-opslag nodig. Kenmerken: 1. Productie koude mogelijk. 2. Ca. 20% hogere opbrengsten teelt mogelijk door hogere CO2–concentratie in de kas. 3. Minder bestrijdingsmiddelen nodig door gesloten houden kas en minder gietwater nodig door opvang condensaat. 4. Kan warmte leveren: ca 1,4 ha gesloten kas kan 4 ha open kas van warmte voorzien.

5 OKTOBER 2009


19

5. De financiële kenmerken van dit concept zijn op dit moment niet goed omdat de prijzen van de teelt erg laag liggen. Zonder extra inkomsten van de 20% extra teeltopbrengst is de haalbaarheid beperkt. 6. Indien de prijzen weer aantrekken zal de haalbaarheid toenemen, indien dit op hetzelfde niveau komt als een aantal jaar geleden, kan uitgegaan worden van een terugverdientijd tussen de 4 en 8 jaar. Afhankelijk van de type teelt en de opbouw van het gesloten kas concept. 7. Vergunning nodig voor grondwateronttrekking voor warmte/koude opslag. 8. Produceert geen CO2, vervangende bron nodig. Potentie van het concept Bij aantrekkende teeltprijzen en stijgende aardgasprijzen kan dit een interessant concept zijn, vooral bij teelten als: tomaten, orchideeën en biologische groenteteelt. Kansen per compensatielocatie De ondergrond voor koude/warmte opslag is in Kaag en Braassem beter dan in Oostflakkee waar de ondergrond slecht of wellicht zelfs niet geschikt is. Vanuit kansen perspectief verdient op het gebied van gesloten kassen Kaag en Braassem duidelijk de voorkeur boven Oostflakkee. In Kaag en Braassem kan met lagere investeringen dezelfde broncapaciteit gerealiseerd worden waardoor een project economisch rendabeler is en tuinders dus goedkoper kunnen verwarmen en koelen.

4.6

Geothermie op 1.000 tot 1.500 meter diepte

Warmteonttrekking aan de bodem met toevoeging van warmtepomp voor ophoging naar hoger temperatuurniveau.

Energiebronnen: –

Onttrekking warmte (40-50°C) uit bodem met doublet (in- en uitgaande stroom) op 1000-1500m diepte als bron voor hoge temperatuur warmtepomp.

–

Elektriciteit inkopen.

–

CO2 uit gasketels of van OCAP.

5 OKTOBER 2009


20

Randvoorwaarden: 1. Geschikte ondergrond nodig. Kenmerken: 1. Weinig ervaring met dit concept. 2. Lagere energiekosten gedurende 20-50 jaar. 3. Geen productie van CO2 en elektriciteit. 4. Geen afhankelijkheid van SDE. 5. Continu beschikbaar en snel regelbaar. 6. Vergunning nodig in kader van de Mijnbouwwet. 7. Geen informatie beschikbaar over geschiktheid bodem op deze diepte. 8. De investering voor het maken van putten is niet bekend. Potentie van het concept Alhoewel er geen ervaringscijfers bekend zijn, is het de verwachting dat de financiële haalbaarheid van het project beperkt is. Dit omdat er binnen dit concept nog altijd een warmtepomp noodzakelijk is (dit in tegenstelling tot diepe geothermie) wat extra investeringen en energiegebruik (en dus hogere exploitatielasten) met zich mee brengt. Kansen per compensatielocatie Er kan op basis van deze eerste literatuurstudie geen voorkeur worden uitgesproken omdat er onvoldoende informatie over de geschiktheid van de bodem op deze diepte beschikbaar is.

4.7

Diepe geothermie(1,5 tot 2,5 km diepte)

Onttrekking van hoge temperatuur aan de bodem zonder naverwarming door opwektoestellen.

Figuur 9. Schematische weergave diepe geothermie

5 OKTOBER 2009


21

Energiebronnen: –

Onttrekking warmte (55 tot 85 °C) uit bodem via doublet (in- en uitgaande stroom).

–

Elektriciteit inkopen.

–

CO2 uit gasketels of van OCAP.

Randvoorwaarden: 1.

Geschikte ondergrond.

Kenmerken: 1. Weinig ervaring met dit concept (al lopen nu veel initiatieven, in Bleiswijk is een bron, met succes, gerealiseerd). 2. Minimale energiekosten gedurende 20-50 jaar. 3. Geen productie van CO2 en elektriciteit. 4. Hoge kosten en risico’s proefboring (garantieregeling op komst). 5. Eén doublet van 200 m3/uur kan 10,4 MWth leveren. 6. Financiële kenmerken van zo’n doublet staan in onderstaande tabel: Ta bel 11. In vestering en jaarlijkse exploitatieresultaat van diepe geothe rmie project

Bij 3000 vollasturen: Warmtelevering: ofwel: Vermeden kosten aardgas: Onderhoudskosten: Exploitatievoordeel:

€ € €

Investering alleen doublet: Pompen, warmtewisselaar e.d.: Garantiefonds 7% + onderzoek: Totaal:

€ € € €

31,2 3.549.000 1.064.700 132.000 932.700

8.800.000 500.000 716.000 10.016.000

GWh per jaar m3/jaar euro/jaar euro/jaar euro/jaar

euro euro euro euro

2.2 km diep

7. Geen warmtepomp nodig 8. Geen afhankelijkheid van SDE 9. Continu beschikbaar en snel regelbaar 10. Vergunning nodig in kader van de Mijnbouwwet Potentie van het concept Het concept biedt een flexibele bron van duurzame warmte die continu beschikbaar is. Indien de ervaringen toenemen en de kosten van dit concept afnemen, is het zeker een interessant concept voor de glastuinbouw.

5 OKTOBER 2009


22

Kansen per compensatielocatie Voor Oostflakkee lijkt de ondergrond minder geschikt, er lijkt wel een hoge potentie net ten noorden van het eiland. De ondergrond van Kaag en Braassem lijkt mogelijk geschikt. Daarnaast is er voor deze locatie ook een mogelijke CO2 bron aanwezig in de vorm van OCAP welke een goede aanvulling is op een geothermie concept.

4.8

Diepe geothermie met ORC (> 3 km diepte)

Onttrekking van hoge temperatuur aan de bodem op grote diepte (> 3 km) ten behoeve van elektriciteitsopwekking. Warmte is ‘ rest’ product van elektriciteitsproductie.

Figuur 10. Diepe geothermie met ORC

Energiebronnen: –

Diepe putten > 3-5 km of dieper; temperatuur ca. 100-170°C.

–

Centraal systeem met mogelijke warmtedistributie naar de omgeving.

–

Opwekking elektriciteit met ORC-installatie.

–

CO2-productie met gasketels en/of OCAP.

Randvoorwaarden: 1. Geschikte ondergrond. 2. Voldoende doorlatendheid van de bodemlagen, deze kan vergroot worden door reservoir stimulatie (fraccen). 3. Voldoende afvoer van condensorwarmte van de elektriciteitsopwekking.

5 OKTOBER 2009


23

Kenmerken: 1. Geen ervaring met dit concept in Nederland, eerste onderzoek in Texel in gang gezet. 2. Warmte en elektriciteitsproductie. 3. Geen productie van CO2. 4. Elektrisch netto rendement beperkt ca. 10% bij 150°C. 5. Hoge kosten en risico’s in het voortraject en bij de proefboring (garantieregeling op komst). 6. Beperkte informatie over ondergrond op >3 km diepte beschikbaar. 7. Doublet van 150 m3/uur kan 1,8 MWe bruto opwekken met ORC. 8. Financieel zonder subsidies en 8000 uren per jaar: –

Investeringen:

–

Exploitatievoordeel:

17.700.000,- euro 1.900.000,- euro

Potentie van het concept Het concept biedt een flexibele bron van duurzame warmte en elektriciteit die continu beschikbaar is. Indien de ervaringen toenemen en de kosten van dit concept afnemen, is het zeker een interessant concept voor de glastuinbouw. Kansen per compensatielocatie. Voor Oostflakkee lijkt de ondergrond minder geschikt, er lijkt wel een hoge potentie net ten noorden van het eiland. Koeling van de condensor van een ORC cyclus met oppervlakte water is in Oostflakkee beter mogelijk dan in Kaag en Braassem. De ondergrond van Kaag en Braassem lijkt mogelijk beter geschikt. Daarnaast is er voor deze locatie ook een mogelijke alternatieve CO2 bron aanwezig in de vorm van OCAP.

4.9

Restwarmte

Restwarmte uit omgeving, industrieel proces, elektriciteitscentrale of afvalverbrandingsinstallatie via een warmtedistributienetwerk inzetten voor warmtelevering.

Figuur 11. Potentieel aan restwarmte in Ne derland

5 OKTOBER 2009


24

Energiebronnen: –

Warmte: benutting restwarmte uit omgeving, aangevuld met gasketels en WKK’s.

–

CO2-productie met gasketels en/of OCAP.

–

Elektriciteit: via WKK en openbare net.

Randvoorwaarden: 1. Bereidheid tuinders deelname aan collectief energiesysteem (netwerk) nodig. 2. Betrouwbare restwarmtebron op minimaal 45°C en bij voorkeur een hogere temperatuur in de nabijheid van het glastuinbouwgebied. 3. Aanleg van een warmtedistributienet voor het transport van de restwarmte naar de eindgebruikers. Kenmerken: 1.

Kansrijk als wordt voldaan aan: – Leveringszekerheid op dagbasis maar ook op lange termijn nodig. – De kosten/investeringen voor warmtenet en uitkoppeling opwegen tegen de vermeden kosten voor aardgas.

Potentie van het concept Als er een grote restwarmtebron in de buurt is die zowel op korte als lange termijn betrouwbaar warmte kan leveren, kan het zeker een interessant concept zijn. De rentabiliteit van een restwarmteproject kan worden vergroot door het glastuinbouwgebied te koppelen aan andere warmte-afnemers in de omgeving (bv nieuw te realiseren bedrijventerrein bij Oostflakkee en nieuwe woonwijk bij Kaag en Braassem). Kansen per compensatielocatie Voor beide locaties geldt dat er geen grote restwarmtebronnen in de buurt bekend zijn. Hierdoor is dit thans geen reële optie voor beide locaties.

4.10

Uitwisseling warmte

Uitwisseling van warmte/koude stromen tussen bedrijven, woningen en processen. Glastuinbouw zou leverancier van restwarmte aan buurbedrijven, woningen en andere bedrijven kunnen zijn.

5 OKTOBER 2009


25

Figuur 12. Schematische we erga ve w armte-ui twissel ing

Energiebronnen: –

Warmte: warmte van de ‘buurman’ aangevuld met gasketels en WKK’s.

–

CO2: uit rookgassen WKK of ketels.

–

Elektriciteit: WKK en openbare net.

Randvoorwaarden: 1. Afnemer van de warmte op beperkte afstand ivm warmteverlies en hoge kosten van distributienet. 2. Leveringszekerheid nodig voor bepaalde periode, voor verantwoording investeringen. 3. Verwarmingsysteem afnemer afgestemd op het temperatuurniveau van de restwarmte (veelal lage temperatuur systemen). Kenmerken: 1. Mogelijke warmtebronnen zijn: –

De WKK van de tuinder kan meer uren maken

–

Gesloten kas / WKO-systeem levert de warmte

–

Geothermiebronnen

Potentie van het concept De grootste kansen liggen er indien tuinders met WKK, geothermie of gesloten kas kunnen samenwerken met een tuinder in de nabijheid die vaak warmte kan gebruiken. Ook kan een combinatie gezocht worden met bedrijvigheid in de omgeving, bij voorkeur met een complementaire warmtevraag. Kansen per compensatielocatie Geen voorkeur voor een compensatielocatie, direct naast de locatie op Oostflakkee wordt een bedrijventerrein gerealiseerd waarbij synergie gezocht kan worden. In geval van Kaag en Braassem is dit een nieuw te bouwen woonwijk in de directe nabijheid.

5 OKTOBER 2009


26

4.11

Hoge temperatuur opslag 200-500 meter diepte

Opslaan van hoge temperatuur warmte voor later gebruik als buffer (seizoensbuffering).

Figuur 13. Schematische weergave ho ge temperatuur warmte opslag

Energiebronnen: –

Warmte: overtollige warmte wordt in de zomer opgeslagen voor wintergebruik (seizoensbuffering).

–

CO2: uit rookgassen WKK of ketels.

–

Elektriciteit: belichting door WKK en openbare net.

Randvoorwaarden: 1. beschikbaarheid (grote) warmtebron in de zomermaanden. 2. Geschiktheid van de ondergrond, voldoende debiet, beperkte grondwaterstroming. 3. Verkrijgen vergunning in het kader van de Grondwaterwet. Kenmerken: 1. Mogelijke warmtebronnen voor de zomerwarmte zijn: – Warmte van WKK/gasketels die in de zomer zijn ingeschakeld voor de productie van elektriciteit en/of CO2. – Warmte van een duurzaam energieconcept die ook warmte in de zomer levert, zoals de concepten met geothermie of bio-energie. 2. Financieel is het gebruik van hoge temperatuur opslag voor warmte van alleen de WKK beperkt. De kosten voor aardgas en de opbrengsten van elektriciteit en de opgeslagen warmte, bieden bij de huidige uitgangspunten geen voordelen. 3. Een groot deel 25-50% van de opgeslagen warmte gaat verloren in de ondergrond. 4. Weinig ervaring met deze techniek (loopt onderzoek bij glastuinbouw in Vierpolders). 5. Weinig informatie over de ondergrond op deze diepte. 6. Hoge temperatuuropslag moet door vergunningverlener worden toegestaan (bij WKO in principe gelimiteerd tot 25°C). Potentie van het concept Bij een grote warmtebron die in de zomermaanden warmte over heeft en toenemende kosten voor warmte kan dit concept mogelijk interessant zijn na 2015.

5 OKTOBER 2009


27

Kansen per compensatielocatie Een eventuele voorkeur voor een compensatielocatie volgt uit de geschiktheid van de ondergrond. De informatie van de ondergrond op deze diepte is echter voor beide lokaties beperkt. Daarnaast moet de vergunningverlener in het kader van de Grondwaterwet opslag van hoge temperaturen in de bodem toestaan. Op dit moment is daar ook nog niets over bekend.

4.12

WKK op basis van Enhanced Coal bed Methane

Door opslag van CO2 in kolenlagen bindt deze zich waarbij methaan (in grotere hoeveelheden) vrijkomt. Energiebronnen: –

Warmte: individuele WKK installaties en gasketels (deels) gevoed door opgevangen methaan uit de bodem

–

CO2: uit rookgassen WKK of ketels

–

Elektriciteit: WKK en openbare net

Figuur 14. Principe Enhanced coal bed Methane

Randvoorwaarden: 1. Geschikte steenkolenlaag nodig waar de ingebrachte CO2 wordt gebonden onder gelijktijdige vrijmaking van methaangas. 2. Ca. 3 keer meer CO2 nodig dan ontstaat bij het verbranden van methaan; dus additionele CO2-bron nodig. Kenmerken: 1. Haalbaarheid wordt vooral bepaald door de kostprijs van CO2. 2. De vereiste investeringen zijn nog niet inzichtelijk. 3. Door het binden/opslag van CO2 kan een heel duurzaam kassengebied worden gerealiseerd. 4. Er is in Nederland nog geen ervaring met deze techniek, wel zijn een aantal pilots in het buitenland uitgevoerd.

5 OKTOBER 2009


28

Potentie van het concept De combinatie van CO2 opslag en winning van methaan lijkt interessant. De techniek moet wel eerst verder worden ontwikkeld, maar kan mogelijk na 2015 kansen bieden indien aan de randvoorwaarden wordt voldaan. Kansen per compensatielocatie In Oostflakkee is de benodigde steenkolenlaag aanwezig, waardoor deze locatie de beste kansen biedt. Er moet wel worden voorzien in een grote CO2-bron (mogelijk vanuit de regio Rotterdam waar al proeven lopen met CO2-afvang en opslag in de bodem (CCS)).

4.13

Zonnestroom panelen (PV)

Opwekking van elektriciteit in photovoltaische (PV) panelen

Energiebronnen: –

Warmte:

individuele WKK installaties en gasketels

–

CO2:

uit rookgassen WKK, ketels of OCAP

–

Elektriciteit:

PV, WKK en openbare net

Randvoorwaarden: 1. Er moet voldoende ruimte zijn voor plaatsing PV-zonnestroompanelen. Kenmerken: 1. Weinig ruimte op kassen beschikbaar, tenzij het door technisch ontwikkelingen mogelijk wordt de PV-cellen te verwerken in bijvoorbeeld de schermen of indien de PVcellen op de kas worden geplaatst maar nog wel het licht doorlaten (frequentie) vereist voor de teelt. 2. Financieel momenteel niet aantrekkelijk voor tuinders (door lage elektriciteitsprijs). Potentie van het concept Momenteel is er niet voldoende ruimte op de kassen beschikbaar en is de financiële haalbaarheid beperkt. De huidig beschikbare PV panelen zijn niet geschikt omdat deze de kassen zouden afdekken, waar juist de lichtinstraling van belang is. Kansen per compensatielocatie Los van de beperking van de mogelijkheid van het toepassen van PV op een kas (kan eventueel wel op bedrijfsruimtes en woningen) is de toepassing van PV niet locatiegebonden, waardoor er geen voorkeur voor een compensatielocatie op dit vlak is.

5 OKTOBER 2009


29

4.14

Windenergie

Opwekking van elektriciteit door windturbines.

Figuur 15. Voor beeld t oepassing windturbines

Energiebronnen: –

Warmte:

–

CO2:

uit rookgassen WKK of ketels

–

Elektriciteit:

WKK en openbare net mede gevoed door windenergie

individuele WKK installaties en gasketels

Randvoorwaarden: 1. Bouwvergunning en milieuvergunning voor plaatsing van windturbinepark moet verkregen worden. Kenmerken: 1. Veel partijen geïnteresseerd voor de realisatie en exploitatie van windturbines. 2. Detailonderzoek belemmeringen nodig voor vergunning, aandachtspunten zijn: Beleid, geluid, veiligheid, landschap, ecologie, hoogspanningslijnen, radar, vliegverkeer… 3. Aandachtspunt: (slag)schaduw op kassen. 4. Provinciaal beleid voor beide locaties: “Opstellingen onder voorwaarden mogelijk” 5. Elektriciteit van de windturbines wordt teruggeleverd aan het net, er is geen directe verbinding met de glastuinbouw, afgezien van de locatie. 6. Kan bijdrage leveren aan netstabilisatie door tijdelijke opslag in accu’s voor later gebruik. 7. Financieel: uitgaande van 25 stuks van 3 MW: –

Investering:

114 Meuro

–

Eenvoudige terugverdientijd:

10 jaar (Kaag en Braassem)

–

Eenvoudige terugverdientijd:

8,5 jaar (Oostflakkee)

5 OKTOBER 2009


30

Potentie van het concept Algemeen geldt voor Nederland dat indien er een locatie wordt gevonden en de vergunningen worden verkregen windenergie een goede en financieel aantrekkelijke manier van productie van duurzame energie is. Kansen per compensatielocatie Windenergie is voor beide locaties een aantrekkelijke, niet locatie gebonden, optie. De opbrengsten zijn in Oostflakkee wel hoger dan in Kaag en Braassem vanwege het betere windaanbod. Daarnaast gelden in Kaag en Braassem wellicht meer beperkingen voor de toepassing van windturbines door de ligging in het Groene Hart en de nabijheid van Schiphol.

4.15

Algen

Productie van brandstof uit algen

Kenmerken: 1. Productie algen in ‘race ponds’ (kweekvijvers). 2. Opbrengst per hectare ‘raceway ponds’ is 30 tot 60 ton droge stof, ofwel genoeg bij verbranding voor verwarming van ca. 1.000 m2 kas. 3. Algen ontlenen hun waarde met name als grondstof voor de farmaceutische industrie en niet als energiebron. 4. Experimentele techniek. Potentie van het concept De teelt van algen is nog niet uitontwikkeld en heeft zeer veel ruimte nodig. Hierdoor lijkt de teelt van algen als energiebron voor glastuinbouw minder interessant. Kansen per compensatielocatie Geen voorkeur voor een compensatielocatie, al biedt Oostflakkee meer ruimte in het omringende water.

5 OKTOBER 2009


31

4.16

Samenvatting

Onderstaande tabel geeft een samenvatting weer van de onderzochte opties en de toepasbaarheid daarvan op de locaties, de economische haalbaarheid van de techniek en de technische haalbaarheid. Ta bel 12. Samen vatting belangrijkste uitkomsten per optie

1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 10. 11. 12. 13. 14. 15. 16.

Biomassa vergisting + productie warmte en elektriciteit Houtgestookte WKK Hout Vergasser Koude/warmte opslag in combinatie met warmtepomp Gesloten kas Geothermie op 1000 tot 1500 meter diepte Diepe geothermie(1,5 tot 2,5 km diepte) Diepe geothermie met ORC (> 3 km diepte) Restwarmte Uitwisseling warmte Hoge temperatuur opslag 200-500 meter diepte WKK op basis van Enhanced Coal bed Methane Zonne-energie (PV) Windenergie Algen Energiebesparingopties

+ 0 0 0/0/0 0 0/+ 0 + + + +

0 0 0 + + 0 + + + 0 0/+ 0/+ +

0 0 + 0 0 + +

Technische haalbaarheid

Per optie

Economische haalbaarheid

Kaag Braassem

Oost-flakkee

Opties

en

Toepasbaar op lokaties

+ + 0 + + 0/+ 0/+ 0/+ + + 0/+ 0/+ + +

+ = goed +/0 = redelijk 0 = matig 0/- = slecht - = zeer slecht

5 OKTOBER 2009


32

5

Conclusies

Overwegingen De volgende twee vragen zijn leidend geweest in deze studie: 1. Welke energieconcepten zijn na 2015 interessant voor de glastuinbouw? 2. Welke locatie biedt de beste kansen voor het energieconcept? Naast een literatuurstudie zijn de mogelijkheden van de concepten in een aparte bijeenkomst met experts uit de sector besproken. Op basis van beide blijkt dat het voor veel energieconcepten momenteel niet eenduidig aan te geven is in hoeverre de optie interessant is voor de toekomstige glastuinbouw dan wel voor één van beide zoeklocaties. Naast technische onzekerheden en te verwachten toekomstige ontwikkelingen geldt immers dat de kansen van de energieconcepten sterk beïnvloed worden door de kosten en tarieven van: -

Elektriciteit inkoop en teruglevering;

-

Aardgas;

-

CO2;

-

Invloed/effect van subsidieregelingen zoals de SDE.

De actuele prijs voor energie is een belangrijke factor bij de keuze van het energieconcept. Zo levert bijvoorbeeld een hogere terugleververgoeding, of verkrijging van subsidie op elektriciteitsopwekking in het kader van de SDE, tot inzet van concepten waarbij elektriciteit wordt opgewekt. De effecten hiervan op de glastuinbouw zijn op korte termijn moeilijk in te schatten, en daarmee nog lastiger voor de langere termijn. Belangrijke onderscheidende factor is tevens de beschikbaarheid van CO2: OCAP heeft aangegeven mogelijkheden voor CO2 levering te zien voor Kaag en Braassem, en niet voor Oostflakkee. Tevens dienen de kosten voor het uitbreiden en verzwaren van de conventionele infrastructuur (gas en elektriciteit) in de keuze meebetrokken te worden. Immers; uitbreiding vergt een lange voorbereiding en hoge kosten. Geschiktheid concepten Op basis van de resultaten uit de studie en de expertmeeting zijn de energieconcepten in de volgende categorieën opgedeeld: 1. Interessant 2. Mogelijk interessant 3. Waarschijnlijk niet kansrijk

5 OKTOBER 2009


33

Duurzame energieconcepten welke interessant zullen zijn na 2015 indien aan de randvoorwaarden wordt voldaan zijn: 1. Windenergie 2. Energiebesparingopties (altijd nodig voor duurzame locatie) 3. Diepe geothermie(1,5 tot 2,5 km diepte) 4. Warmteuitwisseling met de omgeving Energieconcepten die interessant zullen zijn afhankelijk van technische ontwikkelingen en ontwikkelingen in de kosten en energietarieven: 5. Biomassa vergisting + productie warmte en elektriciteit 6. Houtgestookte WKK 7. Koude-warmte-opslag in combinatie met warmtepomp 8. Gesloten kas 9. Geothermie op 1000 tot 1500 meter diepte 10. Diepe geothermie met ORC (> 3 km diepte) 11. Hoge temperatuur opslag 200-500 meter diepte 12. WKK op basis van Enhanced Coal bed Methane 13. Zonne-energie (PV) Energieconcepten die niet interessant zijn: 14. Hout Vergasser (te duur en nog te experimenteel) 15. Algen (experimenteel en vergt veel ruimte) 16. Restwarmte (geen bronnen in nabijheid beschikbaar) Schaalgrootte Ieder concept heeft een eigen optimale schaalgrootte. Een aantal concepten zijn vooral interessant voor een deel van de locatie, bijvoorbeeld op de schaal van een enkel tuinbouwbedrijf. Voor andere concepten geldt dat een grotere afname vereist is om de optie rendabel te kunnen exploiteren. Bij uitstek geldt dit laatste voor de optie (rest)warmtelevering, waarbij een uitgebreider distributienet aangelegd zal moeten worden. Het gangbare vermogen van de concepten ligt op ongeveer 10 tot 20 MW warmte en (afgezien van wind) 5 MW elektrisch. Terwijl het totale gebied van 400 hectare ongeveer 600 MW aan warmte nodig heeft en tot 200 MW aan elektriciteit. Opschaling tot het gehele gebied is moeilijk maar denkbaar voor de concepten op basis van diepe geothermie, hout WKK en mogelijk de gesloten kas. De verwachting is dat in het toekomstige glastuinbouwgebied meerdere van de genoemde concepten zullen worden toegepast, afhankelijk van de soort teelt en voorkeuren van de tuinders. Daarbij kunnen via energiewebs aanbieders en afnemers van energie aan elkaar gekoppeld worden.

5 OKTOBER 2009


34

Compensatielocatie In de tabel hieronder is per concept aangegeven welke optie voor welke locatie geschikt is of geschikt lijkt. Hierbij zijn alleen de technieken vermeld die als interessant of mogelijk interessant gewaardeerd zijn. Tabel 13. Toepasbaarheid opties voor beide locaties

Interessant Windenergie Energiebesparingopties Diepe geothermie(1,5 tot 2,5 km diepte) Uitwisseling warmte Mogelijk interessant Biomassa vergisting + productie warmte en elektriciteit Houtgestookte WKK Koude/warmte opslag in combinatie met warmtepomp Gesloten kas Geothermie op 1000 tot 1500 meter diepte Diepe geothermie met ORC (> 3 km diepte) Hoge temperatuur opslag 200-500 meter diepte WKK op basis van Enhanced Coal bed Methane Zonne-energie (PV)

Technische haalbaarheid

Kaag Braassem

Oostflakkee

en

Opties

Per optie

Economische haalbaarheid

Toepasbaar op lokaties

+ + 0 +

0/+ + + +

+ + + 0

+ + 0/+ +

+ 0 0/0/0 0/0 + -

0 0 + + 0 + 0 -

0 0 0 -

+ + + + 0/+ 0/+ 0/+ 0/+

+ = goed +/0 = redelijk 0 = matig 0/- = slecht - = zeer slecht

Voor de meeste energieconcepten geldt dat er geen of een beperkte voorkeur is voor een bepaalde compensatielocatie. Dit wordt veroorzaakt doordat beide locaties onvoldoende biomassastromen als grondstof ter beschikking kunnen stellen of omdat er nog niet voldoende informatie beschikbaar is om een afweging te maken zoals bij het concept ‘geothermie op 1000 tot 1500 meter’. Ook hebben biomassagerelateerde concepten aandachtspunten met betrekking tot de ruimtelijke inpassing, de vervoersstromen en gerelateerde handelingskosten. Daarnaast is de prijs van biomassa erg onzeker. Voordeel van de biomassagerelateerde concepten is de levering van CO2, welke bij de bodem (diep en ondiep) gerelateerde concepten apart moet worden aangemaakt. Voorts zijn een aantal opties niet locatiespecifiek, waaronder wind en zonnestroom (voor zover zonnestroom kan worden toegepast aangezien deze niet op de kas zal worden geplaatst omdat dit de lichtopbrengst sterk beperkt). Wind en PV kunnen onafhankelijk van beide glaslocaties gerealiseerd worden. Bij windenergie geldt als aandachtspunt de hinder en mogelijk lokale weerstand, bij PV dat er ontwikkeling nodig zijn om inpassing in of op de kas mogelijk te maken.

5 OKTOBER 2009


35

Per locatie Kaag en Braassem heeft de voorkeur bij de concepten die uitgaan van WKO of de benutting van diepe geothermie. Dit volgt uit het feit dat de ondergrond in Kaag en Braassem beter geschikt lijkt voor deze concepten. Daarnaast is het waarschijnlijk mogelijk in Kaag en Braassem gebruik te maken van CO2 dat door OCAP geleverd kan worden. De levering van CO2 is vooral in combinatie met veel duurzame energieconcepten een groot voordeel of zelfs een voorwaarde. Indien dit mogelijk is slaat de balans snel door naar Kaag en Braassem. Oostflakkee biedt de beste kansen voor Enhanced Coalbed Methaan, maar, naast het hoge experimentele gehalte van deze optie, moet er ook nog een CO2-leiding vanuit een industrieel gebied (mogelijk Rotterdam en regio) naar dit gebied worden gelegd wat de haalbaarheid nog onzekerder maakt. Aan de andere kant is dit wellicht een interessante optie in relatie tot CO2-opslag voor de industrie. Ook heeft windenergie op Oostflakkee meer perspectief vanwege een groter windaanbod en minder belemmeringen op de locatie. Windenergie is eigenlijk onafhankelijk van een glaslokatie omdat windenergie aan het elektriciteitsnet wordt geleverd. Als laatste lijken er ook meer biomassastromen in of in de directe nabijheid van Oostflakkee aanwezig. De exacte hoeveelheid is echter onbekend. Omdat deze niet uit het tuinbouwgebied zelf komen zullen deze vanuit de nabijheid geïmporteerd dienen te worden naar de glastuinbouwlocatie. Hierbij dient opgemerkt te worden dat deze biomassastromen ook op een andere locatie anders dan het glastuinbouwgebied benut kunnen worden ten behoeve van duurzame energieproductie. Duurzaamheid Naast duurzame energie zijn er ook andere daarmee samenhangende milieufactoren van belang die bepalend zijn voor het duurzame karakter van een te ontwikkelen gebied. Hierbij valt te denken aan: •

Koelwaterlozingen;

•

Ruimtelijke inpassing en ruimtebeslag van technische installaties;

•

Beperking van vervoerstromen ten behoeve van biomassa;

•

Milieuhinder in de vorm van stank, geluid en verontreinigingen van het oppervlaktewater.

5 OKTOBER 2009


36

B i j l a g e 1 : D e e ln e m e r s l i j s t e x p e r t m e e t i n g

Organisatie Productschap tuinbouw WUR WUR IF-Technology Grontmij LTO/Glaskracht Akerboom Freesia Productie B.V twvannoordtomaten gemeente Oostflakkee gemeente Oostflakkee Gemeente Kaag en Braassem Gemeente Kaag en Braassem Cogen Provincie ZH Provincie ZH Provincie ZH Provincie ZH Provincie ZH Provincie ZH Ecofys Ecofys Ecofys

Naam Jan Smits Tycho Vermeulen Carin van der Lans Guus Willemse Roelof Kooistra Harry Groenewegen Joost wesselman Theo van Noordt Monique Bakelaar heer J.C. van der Laan Joost van Rheen Margot Radema Erik Koolwijk Arend Bosma Guus van Steenbergen Marsya van Raalten Tamar Leene Willem de Kleijn Leo Heijdra Jacob Vermeulen Erwin Mikkers Lucia Kleinegris

Naast bovenstaande experts is Jacob Limbeek van OCAP telefonisch benaderd om input te geven ten aanzien van de mogelijkheden van CO2-levering door OCAP.

5 OKTOBER 2009


37

B i j l ag e 2 : L i j st m e t g e b r u i kt e a f k o r t i n g e n

CO2:

Koolstofdioxide, een gas dat het broeikaseffect versterkt en vrijkomt bij vebranding.

GFT:

Groente-, fruit- en tuinafval, kan gebruikt worden als bron voor bio-energie.

LED:

Light-emitting diode, energiezuinige manier van verlichten.

MER:

Milieueffectrapportage, een instrument om het milieubelang een volwaardige plaats te geven in overheidsbesluitvorming. Een MER wordt gebruikt bij activiteiten die mogelijk belangrijke nadelige gevolgen hebben voor het milieu.

OCAP:

Organic Carbon dioxide for Assimilation of Plants, een joint venture tussen gassenleverancier Linde Gas (Benelux) en bouwconcern VolkerWessels voor de levering van zuivere CO2 aan de glastuinbouw in het Westland, de B-driehoek, Delfgauw en Wilgenlei.

ORC:

Organic Rankine Cycle, thermodynamisch proces voor de productie van elektriciteit door gebruik te maken van warmte op relatief lage temperatuur (80ºC en hoger).

PV: SDE:

Photovoltaic, techniek waarbij elektriciteit geproduceerd wordt via zonlicht. Stimulering Duurzame Energieproductie, subsidie van de overheid voor duurzaam geproduceerde elektriciteit.

WKK:

Warmte Kracht Koppeling, benutting van de restwarmte die vrijkomt bij de productie van elektriciteit.

WKO:

Warmte/koude opslag, techniek waarbij warmte en koude uit de bodem wordt gebruikt voor het duurzaam verwarmen en koelen van gebouwen en/of processen.

5 OKTOBER 2009


38

DUURZAME ENERGIEVOORZIENING COMPENSATIELOCATIES GLASTUINBOUW ZUID HOLLAND KAAG EN BRAASSEM EN OOSTFLAKKEE

Recommend Documents