Energievisie Hoogheemraadschap van Delfland
Het CQteam is het advies- en kenniscentrum van HVC September 2011
INHOUDSOPGAVE
Samenvatting............................................................................................................ 7 1
Inleiding ...........................................................................................................11 1.1
Algemeen ....................................................................................................11
1.2
De energievisie ..............................................................................................11
1.2.1 1.3
2
3
Aanpak, benadering en belangrijke uitgangspunten ............................................12
Klimaatbeleid en doelstellingen ..........................................................................13
1.3.1
Waterschapsector....................................................................................13
1.3.2
Klimaat- en energiebeleid Delfland ...............................................................14
Energiegebruik Delfland .........................................................................................17 2.1
Inleiding ......................................................................................................17
2.2
Afvalwaterzuivering en slibverwerking bij Delfland....................................................18
2.3
Watersysteembeheer bij Delfland ........................................................................18
2.4
Facilitair energieverbruik bij Delfland ...................................................................19
2.5
Huidig energiegebruik ......................................................................................19
2.6
CO2 – emissie ................................................................................................21
Duurzame energiebronnen ......................................................................................23 3.1
Inleiding ......................................................................................................23
3.2
Zon ............................................................................................................23
3.2.1
Uitgangspunten voor de zonpotentieelschatting ................................................23
3.2.2
Zonpotentieel Delfland .............................................................................23
3.2.3
Ontsluiting van het zonpotentieel .................................................................24
3.3
Wind ..........................................................................................................24
3.3.1
Uitgangspunten voor de schatting van het windpotentieel ....................................24
3.3.2
Windpotentieel Delfland ............................................................................26
3.3.3
Kostprijsontwikkeling wind .........................................................................28
3.4
Biomassa .....................................................................................................28
3.4.1
Uitgangspunten voor de schatting van het biomassapotentieel ...............................28
3.4.2
Totaal potentieel biomassa ........................................................................30
3.4.3
Kostprijsontwikkeling en ontsluiting van biomassa .............................................30
3.5
Afvalwater ...................................................................................................31
3
4
3.5.1
Uitgangspunten bepaling potentieel afvalwater ................................................ 31
3.5.2
Ontsluiting van het potentieel afvalwater....................................................... 32
Scenario’s ......................................................................................................... 33 4.1
Inleiding ..................................................................................................... 33
4.2
Scenario energiegebruik ................................................................................... 33
4.3
Scenario’s productie duurzame energie................................................................. 35
4.3.1
Scenario productie zonne-energie ................................................................ 35
4.3.2
Wind scenario ........................................................................................ 36
4.3.3
Biomassa scenario ................................................................................... 38
4.3.4
Scenario’s afvalwater............................................................................... 39
4.4
5
6
Totaal scenario productie duurzame energie .......................................................... 42
4.4.1
Basis productie scenario............................................................................ 42
4.4.2
Intensief productie scenario ....................................................................... 43
Verduurzaming en CO2-reductie ............................................................................... 45 5.1
Verduurzaming.............................................................................................. 45
5.2
Ontwikkeling CO2-emissie ................................................................................. 46
Conclusies en aanbevelingen................................................................................... 47
BIJLAGEN A. Energiegebruik Delfland B. CO2-emissie Delfland C. Basis en intensief scenario energiegebruik Delfland D. Locatiekaart plaatsingsvisie windenergie Nota Wervelender Provincie Zuid-Holland E. Toelichting afvalwaterscenario’s F. Klimaatakkoord Unie en Rijk 2010-2020 G. Uiteenzetting energietrends
4
Afkortingen en begrippen Afkortingen DE
duurzame energie
% ds
percentage droge stof in slib
GJ
Giga-joule = 109 J. 1 GJ komt overeen met circa 278 kWh of met 31,6 m3 aardgas
HHA
huishoudelijk afval
kWp
kilowatt-piek (zie ook Wp)
LT
lage temperatuur
M
mega = 106
MJA
meerjarenafspraken energie-efficiency
MW
megawatt
Nm3
de hoeveelheid gas die, bij een temperatuur van nul graden Celsius en onder absolute druk van 1,01325 bar, een volume van één kubieke meter inneemt
PV
photo-voltaisch, opwekking van elektriciteit door middel van zonlicht
RO
ruimtelijke ordening
RWZI
rioolwaterzuiveringsinstallatie
SDE
Stimulering Duurzame Energieproductie
SVI
slibverbrandingsinstallatie
TJ
tera-joule = 1012 J. 1 TJ komt overeen met circa 278.000 kWh of met 31.600 m3 aardgas
Wp
watt-piek, het piekvermogen dat door een installatie geleverd kan worden
v.e.
vervuilingseenheden
Begrippen CO2-neutraal: een waterschap is CO2-neutraal als de hoeveelheid CO2 die door het energiegebruik binnen een waterschap wordt geproduceerd, even groot is als de vermeden CO2-emissie door de met behulp van bronnen afkomstig van het waterschap opgewekte duurzame energie. Higher Heating Value (HHV): de warmte/energie die vrijkomt bij verbranding van een stof inclusief de condensatiewarmte van het water dat vrijkomt bij de verbranding. Energieneutraal: een waterschap is energieneutraal als het energiegebruik binnen een waterschap (uitgedrukt in TJ) volledig wordt gedekt door energie uit duurzame bronnen waar het waterschap over beschikt. Klimaatneutraal: een waterschap is klimaatneutraal als de totale hoeveelheid van alle binnen het waterschap vrijkomende broeikasgassen (naast CO2-emissies door energieproductie ook emissies van andere broeikasgassen), even groot is als de vermeden emissies o.a. door de binnen het waterschap opgewekte duurzame energie maar óók bijvoorbeeld CO2-opslag, etc.
5
Semi-zelfvoorzienend: een waterschap is semi-zelfvoorzienend als in de totale energiebehoefte (uitgedrukt in TJ) kan worden voorzien door productie uit duurzame bronnen afkomstig uit het waterschap zelf, waarbij de energiemix niet volledig wordt gedekt óf indien er door middel van import van duurzame energie of duurzame energiedragers in de energiebehoefte wordt voorzien. Zelfvoorzienend: een waterschap is zelfvoorzienend als in de totale energiebehoefte (inclusief de daarbij behorende energiemix) binnen een waterschap wordt voorzien door opwekking met behulp van bronnen afkomstig uit het eigen waterschap.
6
Samenvatting In deze energievisie zijn de mogelijkheden voor duurzame energie en energiebesparing in de bedrijfsvoering van het Hoogheemraadschap van Delfland in kaart gebracht. Hiervoor zijn het huidige energiegebruik en de verwachte toekomstige ontwikkelingen van het gebruik inzichtelijk gemaakt en zijn de duurzame energiebronnen en de mogelijkheid deze bronnen te gebruiken voor energetische toepassing gekwantificeerd. Daarmee dient het als fundament en onderbouwing van het (te formuleren) energiebeleid en in vulling van de doelstellingen van Delfland. Op basis van gegevens uit 2010 is het totale energiegebruik van Delfland ongeveer 373 TeraJoule per jaar (TJ/jaar= 1012 J/jaar). De verdeling over de bedrijfsprocessen is als volgt: * rioolgemalen
9%
* afvalwaterzuiveringen
69%
* slibverbranding
7%
* transport en werktuigen
5%
* polder- en boezemgemalen
7%
* facilitair bedrijf
4%
Op basis van dit energiegebruik is de totale uitstoot van CO2 geschat op 43 kton per jaar indien alle energie van fossiele afkomst is. Door de eigen productie van elektriciteit en warmte wordt ongeveer 15 kton CO2-uitstoot voorkomen. Voor de verduurzaming van het energiegebruik zijn de mogelijkheden voor energiewinning uit afvalwater, wind, zon en biomassa (en warmte uit een warmtenet) beschouwd. In totaal is het praktisch potentieel aan duurzame energie bij Delfland ongeveer 893 TJ/jaar. De potentiële duurzame energieproductie per bron bedraagt: * Zon
45-90 TJ/jaar
* Wind
300 TJ/jaar (waarvan 120 TJ/jaar kansrijk)
* Biomassa
22 TJ/jaar
* Afvalwater
max. 481 TJ/jaar
Het resultaat van de verwachte toekomstige ontwikkelingen van het energiegebruik en de toepassing van duurzame energiebronnen schetst 2 scenario’s: een basisscenario (met een variant basisplus) en een intensief scenario. In het basisscenario worden de afgesproken doelstellingen uit het klimaatakkoord Unie en Rijk op het gebied van energiebesparing meegenomen. In 2050 wordt een totale besparing van ongeveer 25% van het energiegebruik in 2010 mogelijk geacht. Bij de grootste energiegebruikers, het zuiveringsproces en de slibvergisting, zal de grootste besparing moeten plaatsvinden. De 2% besparing per jaar tot 2020 uit het klimaatakkoord wordt echter niet mogelijk geacht daar de installaties redelijk modern zijn. Vernieuwing van de slibverbranding, het elektrisch rijden en de betere energieprestatie van gebouwen hebben echter een aanzienlijk besparingspotentieel. Ten aanzien van de productie van duurzame energie wordt in dit scenario gebruik gemaakt van zonneenergie en energie uit biomassastromen. Tevens is hierbij het aandeel van Delfland uit de productie van ‘wind op zee’ uit de twee windparken die in HVC-verband worden gerealiseerd in beeld gebracht. Voor de ontsluiting van zonne-energie wordt ervan uitgegaan, dat gelet op de kostprijs van bestaande PV-systemen, deze pas vanaf 2020 een rol van betekenis gaat vervullen.
7
Voor de verschillende biomassastromen is ervan uitgegaan dat deze vanaf 2015 worden gebundeld en ontsloten en afhankelijk van de soort biomassa naar een verwerkingsinstallatie worden afgevoerd met energieterugwinning (gas/en/of elektriciteit). Met betrekking tot het afvalwater wordt in het basis scenario ervan uitgegaan dat het biogas uit de vergisting op locatie wordt gebruikt voor de opwekking van elektriciteit en warmte middels een WKK en dat de slibverbrandingsinstallatie in 2025 wordt vervangen door een nieuwe, energie-efficiëntere, verbrandingsinstallatie. In een variant op het basisscenario, het basisplus scenario, zet Delfland zich actief in voor de ontsluiting van windenergie op eigen locaties. Met betrekking tot wind (op land) zijn er verschillende kansrijke locaties voor Delfland in verband met de ligging in of in het verlengde van een wens- of zoeklocatie voor wind uit de provinciale nota Wervelender. Vanaf 2015 zijn in deze variant 2 windturbines gerealiseerd en vanaf 2035 een 4-tal op de meest kansrijke locaties, d.w.z. op RWZI Groote Lucht en RWZI Nieuwe Waterweg. De duurzame energieproductie uit zon, biomassa en afvalwater is in deze variant gelijk aan het basisscenario. De duurzame energieproductie neemt in het basisscenario toe van 137 TJ/jaar in 2010 naar 254 TJ/jaar in 2050. In het basisplus scenario komt hier door realisering van windturbines een hoeveelheid duurzame energie bij oplopend tot 120 TJ/jaar en komt de totale duurzame energieproductie in 2050 op circa 374 TJ/jaar.
Ontwikkeling energiegebruik en duurzame energieproductie Delfland 550
Wind op land (intensief)
500
Afvalwater (intensief)
450 Wind op land (basisplus)
400
Afvalwater (basis)
TJ/jaar
350
Biomassa (basis)
300
200
Wind: aandeel wind op zee (basis) Zon (basis)
150
Energiegebruik
250
100 50 0 2010
2015
2020
2025
2030
2035
2040
2045
2050
Het intensieve scenario gaat uit van aansluiting op een warmtenet van de RWZI’s Harnaschpolder (vanaf 2020) en Houtrust (vanaf 2035) waardoor groengas kan worden geleverd. De Groote Lucht en de Nieuwe Waterweg blijven het biogas gebruiken voor de productie van warmte en elektriciteit. Het intensieve scenario gaat uit van een gelijke ontsluiting van zonne-energie en energie uit de biomassastromen als bij het basisscenario. Met betrekking tot wind spant Delfland zich in dit scenario in voor de realisering van nog 3 windturbines extra. De productie van duurzame energie neemt in dit scenario toe van circa 137 TJ/jaar in 2010 tot circa 519 TJ/jaar in 2050. Op basis van deze inzichten kan geconcludeerd worden dat er goede mogelijkheden zijn voor Delfland om te verduurzamen en om energieneutraal te worden. In het basisscenario is Delfland nog niet
8
energieneutraal in 2050. In geval van het basisplus scenario kan Delfland omstreeks 2032 net zoveel duurzame energie produceren als dat er aan energie wordt gebruikt. Bij een intensief scenario is er al eerder een evenwicht tussen het energiegebruik en de duurzame energieproductie uit eigen bronnen. Delfland kan dan al omstreeks 2025 een energieneutraal waterschap zijn. De CO2-emissie ontwikkelt zich bij de 3 scenario’s conform de volgende figuur. De netto CO2-emissie is de CO2-emissie veroorzaakt door het energiegebruik minus de bespaarde CO2-emissie door de opwekking van duurzame energie uit eigen bronnen.
CO2-emissie Delfland 50.000
40.000
ton/jaar
30.000
20.000
10.000
2010
2015
2020
2025
2030
2035
2040
2045
2050
10.000-
20.000-
30.000netto CO2-emissie basisscenario
netto CO2-emissie intensief scenario
Totaal CO2-emissie energiegebruik
netto CO2-emissie basisplusscenario
In het basisplus scenario is Delfland omstreeks 2030 CO2-neutraal en in het intensieve scenario wordt dat punt al in 2025 bereikt.
9
10
1
Inleiding
1.1 Algemeen De waterschappen en gemeenten hebben mede in het kader van het klimaatconvenant met het Rijk, ambitieuze doelstellingen geformuleerd rond milieu en klimaat. In dat kader heeft HVC de afgelopen 2 jaar het product “Energievisie” ontwikkeld. De energievisie brengt voor de gemeente of waterschap overzichtelijk in kaart wat de mogelijkheden voor de productie van duurzame energie en energiebesparing zijn binnen zijn grenzen.
HVC HVC is een nutsbedrijf met 53 gemeenten en 5 waterschappen als aandeelhouder. De opdracht van HVC is om de deelnemende overheden te helpen met het realiseren van hun doelstellingen op het gebied van energie en klimaat en afval- en grondstoffen. Er wordt gekozen voor oplossingen met een zo hoog mogelijk milieurendement tegen verantwoorde kosten, waarbij financiële opbrengsten terugvloeien naar de maatschappij. HVC richt zich op de lokaal beschikbare bronnen en aanvullend op bronnen buiten ons verzorgingsgebied. Voor de gezamenlijke doelstelling van het realiseren van 20% verduurzaming van het energiegebruik in 2020 wil HVC het duurzaamheidvehikel voor de aandeelhouders zijn. De aandeelhouders hebben HVC gevraagd om per gemeente/waterschap een energievisie op te stellen en te adviseren over de beste oplossingen voor het verzorgingsgebied. Daarnaast realiseert en beheert HVC ook duurzame energieprojecten zoals de Bio-Energie Centrale in Alkmaar, de warmte-koude opslag (WKO) in Dordrecht en de levering van warmte aan woningen en bedrijven door de aanleg van warmtenetten. Ook is door de aandeelhouders besloten om via HVC te participeren in twee off-shore windparken. Daarnaast heeft HVC in samenwerking met Waternet, AEB en Hoogheemraadschap Hollands Noorderkwartier een slibstrategiestudie uitgevoerd. Hierin zijn de technologische ontwikkelingen in de slibketen uiteengezet en is vanuit energetisch oogpunt en technische haalbaarheid de ideale slibketen beschreven. Hierbij is geconstateerd dat er nog vele onzekerheden zijn wat betreft technologie in de toekomst.
1.2 De energievisie De energievisie biedt de kapstok om doelstellingen te formuleren, te toetsen en om keuzes voor energiebesparing en verduurzaming van het energiegebruik te maken. Voor een groot deel van de gemeenten en waterschappen, die deelnemen in HVC, is inmiddels een energievisie opgesteld.
11
De energievisie geeft inzicht in de mogelijkheid tot verduurzaming van de energievraag op basis van eigen bronnen. Hiervoor zijn het huidige energiegebruik en de verwachte toekomstige ontwikkelingen van het gebruik inzichtelijk gemaakt. Dit geeft inzicht in de uitdaging van de eigen productie van duurzame energie. De duurzame energiebronnen en de mogelijkheid deze bronnen te gebruiken voor energetische toepassing zijn gekwantificeerd. Daarmee dient het als fundament en onderbouwing van het (te formuleren) energiebeleid en invulling van de doelstellingen van een waterschap of gemeente. De energievisie voor het waterschap is geen studie naar de optimale afvalwaterverwerkingsketen. Voor afvalwater zijn twee voorbeeldscenario’s uitgewerkt. Deze voorbeelden geven aan hoeveel energie er met bestaande techniek gewonnen kan worden. Dit dient geïnterpreteerd te worden als indicatieve vergelijking met de andere bronnen en vergelijking met het gebruik in de keten. HVC is betrokken bij een slibstrategiestudie, die dieper ingaat op de technisch en energetische optimalisatie van de slibketen en de onzekerheden hierin.
1.2.1 Aanpak, benadering en belangrijke uitgangspunten De energievisie is gebaseerd op het kwantitatief vaststellen van de energiebalans van Delfland, inclusief de taken die zij heeft uitbesteed aan Delfluent. zie figuur 1. Met de waterschapsgrenzen als systeemgrens worden zowel het energiegebruik als mogelijkheden voor duurzame opwekking op integrale wijze benaderd.
ENERGIEBRONNEN
Zon Wind
EXPORT BRONNEN
Biomassa Aardwarmte
IMPORT BRONNEN
Energiesysteem
ENERGIEPRODUCTEN
IMPORT PRODUCTEN Elektriciteit
Aardgas
Transport brandstoffen
EXPORT PRODUCTEN
Stoom / Warmte
WATERSCHAP
Figuur 1: Schematische weergave duurzaamheidmodel voor energie De opgave van verduurzaming is dat een energiesysteem wordt ontwikkeld waarmee op basis van eigen bronnen kan worden voorzien in het eigen gebruik van energie op basis van de energiemix1 van het waterschap. Wanneer de energiemix volledig uit eigen bronnen kan worden geproduceerd is het energiegebruik
van
het
waterschap
niet
alleen
volledig
verduurzaamd,
maar
ook
volledig
zelfvoorzienend.
1
Onder energiemix wordt verstaan de onderlinge verhouding tussen de diverse energiedragers (transportbrandstoffen, aardgas,
elektriciteit en warmte).
12
Wanneer de energiemix niet volledig uit eigen bronnen geproduceerd kan worden is import van energie (in de vorm van grondstoffen en/of producten) noodzakelijk. Bij een overschot van duurzame energieproductie geldt dat het waterschap kan exporteren. Voor het bepalen van het potentieel van de duurzame energiebronnen zijn de door het hoogheemraadschap beheerde terreinen beschouwd voor de mogelijkheden van zonne- en windenergie, en biomassa oogst. Middels energiesystemen/installaties kunnen energieproducten geproduceerd worden. Windmolens, zonnepanelen, vergistingsinstallaties, verbrandingsinstallaties en vele andere afvalwaterspecifieke technieken kunnen onderdeel zijn van het energiesysteem van het waterschap. Wat betreft het afvalwater beperkt de energievisie zich tot enkele bestaande technieken. Voor het vaststellen van het (finale)energiegebruik zijn de bedrijfsprocessen en faciliteiten beschouwd en daarnaast het gebruik voor het transport van afval, hulpstoffen en medewerkers. Daarnaast is op basis van het warmtegebruik en de plannen voor warmtenetten in de regio is ook de mogelijk voor de afname van geothermie gekeken. Een waterschap is energieneutraal als het energiegebruik binnen een waterschap (uitgedrukt in TJ) volledig wordt geleverd door energie uit eigen duurzame bronnen. Dit betekent trouwens niet dat de energie volledig binnen de eigen grenzen, met eigen installaties moet worden opgewekt. Vooral voor biomassa is het vanwege de economie (benodigde schaalgrootte) of benutting van restwarmte vaak noodzakelijk om biomassa te bundelen en wordt de locatiekeuze bepaald door de mogelijkheden waar de verwerking het meest optimaal kan plaats vinden. Echter, de bijbehorende duurzaamheidcredits worden verdeeld op basis van de grondstoffeninbreng. In deze energievisie wordt het waterschap CO2 neutraal beschouwd indien het energiegebruik, verondersteld dat dit fossiel geproduceerd is, evenveel CO2 uitstoot met zich meebrengt als de duurzame energieproducten uit eigen bronnen besparen. De mogelijkheden voor CO2-opslag en CO2compensatie worden in deze studie niet meegenomen. Stel het waterschap gebruikt 10 kWh. Wanneer dit met behulp van fossiele energie wordt opgewekt op de huidige manier in Nederland (60% gas, 40% kolen) levert dit een CO2-uitstoot op van 4,8 kg CO2 . Door een windmolen te plaatsen die 10 kWh oplevert wordt de uitstoot van het gebruik gecompenseerd. Een andere compensatiemethode is om biogas te produceren, dit verdrijft het aardgas gebruik en compenseert op deze wijze CO2 uitstoot.
In deze visie wordt niet ingegaan op het zelfvoorzienende waterschap. Zelfvoorzienend wil zeggen dat het gebruik op energieproductniveau door eigen bronnen kan worden ingevuld. Dus ook bijvoorbeeld het zelf produceren van de benodigde transportbrandstoffen voor de voertuigen.
1.3 Klimaatbeleid en doelstellingen 1.3.1 Waterschapsector Diverse sectoren hebben met het Rijk een Klimaatakkoord gesloten. Zo ook de waterschapssector. Hierbinnen vallen ook de Meer-Jaren-Afspraken (MJA-3). De klimaatakkoorden zijn op de doelstellingen van het vorig kabinet geschoeid, in het algemeen 20% besparing, 20% verduurzaming, 30% minder CO2 (in 2020).Het huidige kabinet heeft nieuwe doelstellingen geformuleerd, deze zijn minder ambitieus.
13
Zij wil zich houden aan Europese afspraken, wat wil zeggen dat Nederland in 2020 14% van het energiegebruik duurzaam moet produceren. Wat betreft energiebesparing zijn er geen Europese afspraken gemaakt. Echter, de afspraken uit het Klimaatakkoord dienen voor veel partijen nog als uitgangspunt, ook voor de waterschappen. Op 12 april 2010 hebben de Unie van Waterschappen en het Rijk samen een Klimaatakkoord afgesloten, het Klimaatakkoord Unie – Rijk 2010-2020. Hierin zijn de klimaatambities en –activiteiten van de waterschapssector voor de komende jaren vastgelegd. In dit akkoord hebben de waterschappen hun sectorbrede doelstellingen en ambities ten aanzien van klimaat en duurzaamheid vastgelegd. Zie ook bijlage F. In het Akkoord staat dat de waterschappen hun bijdrage aan energiebesparing en de realisatie van duurzame energie leveren door: •
de MJA afspraken voor de afvalwaterzuivering te verbreden tot alle waterschapsactiviteiten; door zuinig met energie om te gaan en energiebesparende maatregelen te treffen streeft de waterschapssector naar een verbetering van de energie-efficiency tussen 2005-2020 van minimaal 30% (2% per jaar) conform afspraken van 1 juli 2008;
•
als waterschapssector zoveel mogelijk gebruik te maken van duurzame energiebronnen en duurzaamheid mee te nemen in de afweging van maatregelen. De waterschappen hebben de ambitie om in 2020 een aandeel duurzame energie door eigen opwekking te realiseren van 40% van de energiebehoefte;
•
voor de lange termijn (2050) te streven naar een energieneutrale waterschapssector;
•
ten aanzien van de uitstoot van broeikasgassen hebben de waterschappen als doelstelling een reductie van 30% in de periode 1990-2020.
Ten aanzien van de gebouwde omgeving wordt bij eigen bouwprojecten gestreefd naar het beperken van het energiegebruik en de uitstoot van broeikasgassen en rekening gehouden met de toenemende behoefte aan koeling door de klimaatverandering. Verder wordt gestreefd naar een klimaatneutrale huisvesting en wordt gestreefd naar het verduurzamen van mobiliteit en transport.
1.3.2 Klimaat- en energiebeleid Delfland Delfland heeft in 2010 de notitie ‘Duurzaam Delfland, Voor nu en de toekomst’ (28 oktober 2010) vastgesteld. Dit geeft het beleidskader voor verduurzaming van de kerntaken van Delfland in periode 2010-2015 parallel aan het Waterbeheerplan 2010-2015. De focus van het duurzaamheidbeleid van Delfland ligt op verdere verduurzaming van de kerntaken: Delfland gaat geen andere dingen doen, maar de dingen anders doen. Nieuwe initiatieven worden alleen opgepakt als die bijdragen aan verduurzaming en verbetering van de efficiëntie. Ook zal de duurzaamheid verder worden ingebed in de reguliere werkzaamheden, inclusief de planning en control. Ten aanzien van energiebesparing heeft Delfland in het kader van MJA3 een Energie Efficiency Plan (EEP) voor de 4 zuiveringen opgezet. Het huidige EEP loopt van 2009 tot en met 2012. Sinds 2008 koopt Delfland groene stroom in voor al het elektriciteitsgebruik. De ingekochte stroom is opgewekt door middel van waterkracht. Delfland wekt zelf duurzame energie op in de vorm van biogas in de afvalwaterzuivering. Delfland heeft een deel van de zuiveringstaken uitbesteed aan Delfluent.
14
Delfluent beheert de RWZI’s Harnaschpolder en Houtrust, inclusief de rioolgemalen. Zij kopen zelf stroom in. Tot op heden is dit geen groene stroom. Delfland heeft verder verschillende projecten op het gebied van duurzame energie onderhanden al dan niet in samenwerking met andere partijen. Bijvoorbeeld het voornemen om op het terrein van RWZI De Groote Lucht een 2-tal windturbines te realiseren, onderzoek naar het verwerken van biomassa uit beheer- en onderhoud tot een nuttig productie en de haalbaarheid van het benutten van reststromen voor biogasproductie op de RWZI Houtrust. Ook loopt er een project de levering van restwarmte uit effluent. Delfland wil gezien de beperkte financiële ruimte zowel kritisch als creatief kijken naar de doelstellingen uit het Klimaatakkoord van de Unie van Waterschappen.
15
16
2
Energiegebruik Delfland
2.1 Inleiding Delfland is verantwoordelijk voor het beheer van het watersysteem, waterkeringen en zuivering van het rioolwater uit het gemeentelijk rioolstelsel. Het gebied waarbinnen Delfland zijn taken uitoefent wordt begrensd door de Noordzee, de Nieuwe Waterweg en de lijn Berkel en Rodenrijs, Zoetermeer en Wassenaar. Het gebied beslaat in totaal 41.000 hectare en omvat 1,4 miljoen inwoners en 40.000 bedrijven.
Figuur 2: Beheersgebied Waterschap Rivierenland
Figuur 2: Verzorgingsgebied Delfland Delfland is verantwoordelijk voor 700 km waterkeringen. In het verzorgingsgebied van Delfland staan circa 150 gemalen, 19 sluizen en 1900 stuwen (waarvan 900 in eigendom van Delfland). Delfland zuivert jaarlijks 150 miljoen m³ afvalwater. Vanaf overnamepunten transporteert Delfland het afvalwater door 32 rioolgemalen en circa 160 km persleiding naar een van de 4 RWZI’s. Deze RWZI’s zijn: Nieuwe Waterweg (Hoek van Holland); De Groote Lucht (Vlaardingen); Harnaschpolder (Schipluiden) en Houtrust (Den Haag). Alvorens op het energiegebruik in te gaan wordt in paragraaf 2.2 t/m 2.4 eerst een beschrijving gegeven van de energieverbruikende processen bij Delfland. Van deze taken is in dit hoofdstuk het huidige energiegebruik van Delfland uiteengezet. Tevens is het gebruik vertaald naar de CO2-emissie.
17
2.2 Afvalwaterzuivering en slibverwerking bij Delfland Afvalwater geproduceerd door huishoudens en industrie wordt in veel gevallen samen met het regenwater afgevoerd via de gemeentelijke riolering. Het door de gemeenten verzamelde afvalwater wordt door het waterschap afgenomen. Het afgenomen afvalwater wordt hiertoe door het waterschap via rioolgemalen verpompt naar een RWZI. De RWZI bestaat uit een waterlijn waarin het afvalwater door middel van een biologisch proces wordt gezuiverd. Het gezuiverde water wordt geloosd op oppervlakte water. Bij de zuivering van afvalwater ontstaat slib, welke het gevolg is van de groei van bacteriën die verantwoordelijk zijn voor de zuivering van afvalwater. Uit het geproduceerde slib wordt energie gewonnen door middel van slibgisting. Bij slibgisting wordt biogas gevormd wat voor ongeveer 60% uit methaan bestaat. Dit methaan kan worden omgezet in elektriciteit, warmte of worden opgewerkt tot aardgas. Veel van de geproduceerde elektriciteit en warmte wordt binnen de inrichtingen gebruikt maar kan ook aan derden worden aangeboden. Het geproduceerde slib wordt na gisting afgevoerd naar de slibverbrandingsinstallatie (SVI) in Dordrecht. Bepaalde processen kosten “minder energie” door gebruik van chemicaliën. Een schatting van de energie die de verschillende gebruikte chemicaliën vertegenwoordigen valt buiten deze energievisie. Het energieverbruik in dit afvalwaterproces van Delfland bestaat zodoende uit: •
Transport van afvalwater naar de zuivering (rioolgemalen)
•
De zuivering van het afvalwater (beluchten, verpompen, mixen, stikstofverwijdering, etc.)
•
De slibbehandeling: ontwateren, vergisten, transport en verbranding.
•
Af- en aanvoer van chemicaliën, hulpstoffen en verbrandingsas.
Delfland heeft een deel van de bouw en het beheer en onderhoud van het transportsysteem en de rioolwaterzuiveringen uitbesteed via een Publiek Private Samenwerking (PPS) met Delfluent. Het gaat dan specifiek om de Haagse Regio, het noordelijke deel van het verzorgingsgebied van Delfland. Het energieverbruik van de het transportsysteem en de zuiveringsinstallaties van Delfluent worden in deze energievisie meegenomen.
2.3 Watersysteembeheer bij Delfland Het beheer van het watersysteem van Delfland bestaat uit de peilhandhaving in de polders en de boezem en daarnaast uit het onderhoud van het watersysteem inclusief de waterkeringen. Ten behoeve van de peilhandhaving wordt water verpompt, vrijwel volledig met elektrisch aangedreven pompen. Het water wordt in natte perioden uitgemalen naar de boezem en het Rijkswater. In droge perioden wordt er water ingenomen vanuit het Brielse Meer en de boezem van het buurtwaterschap Rijnland. Het onderhoud van het watersysteem bestaat uit het baggeren, krozen en zuiveren van het oppervlaktewater en het maaien van watergangen en waterkeringen.
18
2.4 Facilitair energieverbruik bij Delfland Naast het verbruik van energie voor de bedrijfsprocessen van Delfland is er ook energieverbruik wat kan worden toegerekend aan het facilitaire bedrijf: gebouwen en personenvervoer. Het energieverbruik van de gebouwen bestaat uit de verwarming en ventilatie/koeling en de energie ten behoeve van verlichting, computers, servers, etc. Bij het transport van het personeel is onderscheid gemaakt in het woon-werkverkeer, de dienstreizen met de eigen auto en het gebruik van het eigen wagenpark van Delfland. Bij dit facilitair energieverbruik is uitgegaan van de gebouwen van Delfland en het personeel dat in dienst is van Delfland, er zijn dus geen gegevens meegenomen van uitbestedingen zoals bij Delfluent. Het energieverbruik van de gebouwen is afgeleid op basis van het jaarlijks geregistreerde verbruik. Het energieverbruik van het eigen wagenpark is afgeleid uit de geregistreerde kilometers en het geschatte verbruik per kilometer. Het energieverbruik voor de dienstreizen met de eigen auto en het woon-werk verkeer is geschat om volledig te zijn en een eerste inschatting te hebben van de omvang. De in dit rapport gepresenteerde getallen mogen gezien de gebruikte gegevens en aannames niet worden gezien als een nulmeting. Het energieverbruik is afgeleid op basis van de financiële gegevens uit de jaarrekening (2009 en 2010) en de gehanteerde kilometervergoeding; in het geval van woonwerkverkeer is ook het aandeel openbaar vervoer geschat, omdat dit niet wordt geregistreerd.
2.5 Huidig energiegebruik In figuur 3 is het energiegebruik van Delfland weergegeven per activiteit. Het totale energiegebruik is ongeveer 373 TJ/jaar. Het betreft het netto finale energiegebruik. Dat wil zeggen dat de elektriciteit en warmte uit de eigen WKK is opgenomen in het overzicht, en niet het biogas en aardgas dat in de WKK is verstookt.
Energiegebruik Delfland 140.000
Benzine
120.000
methanol Diesel
80.000
Warmte
60.000
Aardgas
40.000
Elektriciteit
20.000 0 R io ol ge R m W al ZI en :B e R lu W ch ZI tin :O g nt w at R er W en ZI :V er gi st in R g W ZI :O ve Sl rig ib Tr ve an rb ra sp nd or Po t in & ld g er w er -e k n tu G bo ig eb en ez ou e w m en ge /b m ed al en ri j fs m id de le n
GJ/jaar
100.000
Figuur 3: Energiegebruik Delfland
19
Onder ‘Overig RWZI’ valt onder meer het gebruik van effluentpompen, vijzels, voorstuwers / mixers, gascompressors, bandindikker, slibontwatering, stikstof verwijdering (gebruik methanol), de gaswasser en overig (waaronder trafoverlies). Samen zijn deze gebruikers goed voor ruim 120 TJ/jaar elektriciteit. Daarnaast wordt er gas verstookt voor verwarming van gebouwen, ongeveer 9 TJ/jaar. Het energiegebruik van de rioolgemalen, beluchting, ontwatering, ‘RWZI overig’, watersysteem en gebouwen zijn opgegeven door Delfland. Voor de slibverbranding zijn gegevens van HVC gebruikt. Het warmtegebruik voor de vergisting, 60 TJ/jaar, is gebaseerd op de opgegeven hoeveelheid slib en een opwarming van gemiddeld 20°C. Voor transport en werktuigen is een inventarisatie gemaakt. Vanwege de specifieke aandacht voor het thema duurzame mobiliteit/transport in het Klimaatakkoord van de waterschappen is in figuur 4 het energiegebruik van het wegtransport en de vaar- en werktuigen nader gespecificeerd naar activiteit.
Wegtransport, vaar- en werktuigen Delfland
6.000 Benzine Diesel
5.000
GJ/jaar
4.000 3.000 2.000 1.000 0 o rt ) rt n n ed ien ark ng ing eer aut spo ggere i ver en r k ade ans po n ical s ter go r andi brand enp rkv erk pri ve a r m g r a t u t e e a b r r z b B o r e e W et ge we Sl i en r ch r ro r ve gas v beh oon elij k m Bag voe Afvoe n voo z en e i n W o l r a k V A (k l ie Za en ica em ang h g r c er a te rw nvo e a e A beh
Figuur 4: Energiegebruik transport en werktuigen Delfland Het aandeel diesel en benzine in het geval van het wagenpark is gebaseerd op opgaven van het aantal gereden kilometers en een landelijk gemiddeld gebruik van benzine en dieselauto’s. De inschatting voor het woon-werkverkeer en zakelijke dienstreizen met de privé-auto zijn gebaseerd uitgekeerde vergoedingen. Het geeft een indicatie hoe deze post zich verhoudt tot andere. Uit de resultaten blijkt dat zeker woon-werkverkeer een belangrijke bijdrage heeft aan het energieverbruik voor transport bij Delfland.
20
2.6 CO2 – emissie Op basis van het energiegebruik binnen Delfland is een berekening van de CO2-emissie gemaakt gerelateerd aan het energiegebruik indien de energie op basis van fossiele bronnen wordt opgewekt. Hierbij is dus geen rekening gehouden met het inkopen van groene elektriciteit of met het zelf opgewekte deel elektriciteit uit biogas. Andere broeikasgasemissies, zoals die uit het biologisch proces, zijn geen onderdeel van de hier berekende CO2-emissie. Deze schatting van de CO2-emissie dient als referentie om te kunnen zien welk effect een maatregel heeft. De doelstelling is uiteindelijk om CO2–emissie te vermijden en van inkoop van groene energie over te gaan naar het zelf opwekken van groene energie. De totale uitstoot van CO2 is geschat op 43 kton per jaar indien alle energie van fossiele afkomst is. Het gebruik van elektriciteit is de belangrijkste bron van CO2-uitstoot (87%, 37 kton/jaar). Warmte heeft een aandeel van 8% van de totale CO2-emissie (3 kton/jaar) indien fossiel opgewekt.
CO2-emissie energiegebruik Delfland in ton/jaar Benzine; 521
methanol; 72
Diesel; 800
Elektriciteit Aardgas Warmte
Warmte; 3.333
Diesel Aardgas; 915
Benzine methanol
Elekt ricit eit ; 37.042
Figuur 5: Energiegebruik gerelateerde CO2-emissie in ton per jaar per product, verondersteld dat alle energie van fossiele herkomst is. Door de eigen productie van elektriciteit en warmte wordt ongeveer 14 kton CO2 uitstoot voorkomen. De werkelijke uitstoot van CO2 door het energieverbruik van Delfland is dus 29 kton CO2 per jaar. Opgemerkt dient te worden dat er daarnaast ook nog uitstoot plaatsvindt van broeikasgassen vanuit het bacteriële zuiveringsproces. Dit is nog niet goed te kwantificeren, de STOWA is bezig met een onderzoek. In de volgende figuur is de uitstoot naar activiteit opgenomen.
21
Percentage CO2-emissie per activiteit Delfland Gebouwen/ bedrijfsmiddelen 3%
Polder- en boezemgemalen 7%
Rioolgemalen 11%
T ransport & werktuigen 3% Slibverbranding 7% RWZI: Beluchting 19%
RWZI: Ontwateren 2% RWZI: Vergisting 8% RWZI: Overig 40%
Figuur 6: Energiegebruik gerelateerde CO2-emissie in percentage per activiteit, verondersteld dat de energie van fossiele afkomst is.
22
3
Duurzame energiebronnen
3.1 Inleiding In dit hoofdstuk wordt het bronpotentieel van de duurzame energiebronnen zon, wind, biomassa en afvalwater behandeld. Na een beschrijving van de algemene uitgangspunten voor het schatten van het praktisch bronpotentieel wordt het bronpotentieel voor Delfland bepaald. Vervolgens wordt ingegaan op de ontsluiting van de bronnen.
3.2 Zon 3.2.1 Uitgangspunten voor de zonpotentieelschatting Het praktisch bronpotentieel voor zon wordt bepaald door de beschikbare oppervlakten op daken van RWZI’s en gemalen, de oppervlakte van beluchtingsruimten en voor- en nabezinktanks (“tanks” of “bassins“) bij de RWZI’s en het oppervlakte ‘open terrein’ bij RWZI’s. Open terrein is terrein dat nu niet gebruikt wordt voor de waterzuivering en zodoende ruimte biedt voor een ´zonneweide´. De inschatting is gedaan op basis van plattegronden van de RWZI’s. Voor inschatting van het potentieel is ervan uitgegaan dat het oppervlakte van de Photo-Voltaische (PV) panelen 40% is van het beschikbaar oppervlak. Anno 2010 zijn systemen gangbaar met een vermogen van 140 Wp per vierkante meter. Per jaar zijn er 850 ‘vollasturen’ zonneschijn, waardoor een vierkante meter PV panelen ongeveer 120 kWh per jaar oplevert. De techniek ontwikkelt zich verder. Er is uitgegaan van een verdubbeling van de opbrengst per m2 in 2030 en een verdrievoudiging in 2050 ten opzichte van 2010.
3.2.2 Zonpotentieel Delfland In totaal is er op RWZI’s circa 17,5 hectare oppervlakte beschikbaar waar PV-panelen mogelijk geplaatst kunnen worden. Deze zijn verdeeld over 3 categorieën: 1.
Dakoppervlakte: het dakoppervlakte bij de RWZI’s en overige objecten is in totaal geschat op circa 7.600 m2. De RWZI’s zijn samen goed voor 6.000 m2 . Voor de andere gebouwen en de grote gemalen is een dakoppervlakte van circa 1.600 m2 geschat. Van de gemalen is geschat dat 15% een geschikt dak heeft waar per stuk 20 m2 panelen kan worden geplaatst.
2.
Oppervlakte van bassins: de bassins hebben in totaal een oppervlakte van ongeveer 114.000 m2
3.
Open terrein: Delfland beschikt in totaal over een oppervlak “open terrein” van circa 54.000 m2 bij de RWZI’s. In de figuur is dit ‘weide’ genoemd.
23
Potentieel zonne-energie Delfland 100 90 Z3: Weide
80
Z2: Bassins
TJ/jaar
70
Z1: Daken
60 50 40 30 20 10 0 2010 2015 2020 2025 2030 2035 2040 2045 2050
Figuur 7: Bronpotentieel zonne-energie In figuur 7 is het totaal aan bronpotentieel aan zonne-energie weergegeven voor de periode 2010 tot 2050. In totaal is het potentieel circa 30 TJ/jaar in 2010 en kan uitgroeien naar ruim 90 TJ/jaar in 2050. De groei wordt veroorzaakt door technologieontwikkelingen op het gebied van zon die ertoe leidt dat per zonoppervlak steeds meer energie geproduceerd wordt.
3.2.3 Ontsluiting van het zonpotentieel Zonne-energie is nu nog duurder dan fossiele energie. De techniek en markt van PV-panelen is nog volop in ontwikkeling. Nieuwe en verbeterde typen komen op de markt, goedkopere productiemethoden worden gerealiseerd en de markt groeit elk jaar wereldwijd met 30%. Tot en met 2010 werd zon-PV gesubsidieerd vanuit de SDE-regeling. Deze is ieder jaar sterk overtekend. In de nieuwe SDE+-regeling komt zon-PV niet meer in aanmerking voor subsidie. Het lijkt er nu op dat de toepassing van PV binnen Nederland op korte termijn vooral afhankelijk is van creatieve marktpartijen. Het is de verwachting dat de kostprijs van zonnestroom verder zal dalen door internationale ontwikkelingen. De huidige investeringskosten voor kleine en middelgrote systemen liggen rond de € 2.500 per kWp (1 kWp is ongeveer 7,5 m2 zonnepanelen). Voor grotere systemen wordt gerekend met € 2.200 per kWp. Bovendien is het de verwachting dat de energieprijzen van fossiele energie zullen stijgen. De combinatie van deze twee ontwikkelingen leidt tot de verwachting dat omstreeks 2020 de kostprijs voor met PV-systemen opgewekte elektriciteit vergelijkbaar is met de consumentenprijs van elektriciteit in Nederland. Op termijn worden deze installaties zeker rendabel.
3.3 Wind 3.3.1 Uitgangspunten voor de schatting van het windpotentieel Voor het schatten van het praktisch bronpotentieel van wind is allereerst het provinciale beleid met betrekking tot het mogen plaatsen van windturbines van belang. In de provincie Zuid-Holland is het plaatsingsbeleid met betrekking tot windenergie vastgelegd in de nota Wervelender (vastgesteld door Provinciale Staten op 26 januari 2011).
24
Dit beleid wordt opgenomen in de Provinciale Structuur Visie. In de nota staat dat windturbines bij voorkeur geplaatst dienen te worden in lijnopstellingen langs grote infrastructuur (snelwegen, kanalen, spoorwegen en rivieren) en het liefst gecombineerd met economische activiteiten. Alleen op of in grote bedrijventerrein/ glastuinbouwgebieden zijn solitaire turbines toegestaan. De provincie streeft naar een opgesteld vermogen aan windenergie van 350 MW in 2015 tot 720 MW in 2020 (1.000 MW moet haalbaar zijn in 2020). Het huidige vermogen aan windenergie in Zuid-Holland bedraagt 246 MW. In de nota worden verschillende type locaties onderscheiden: •
Gewenste locaties: gewenst betekent dat een opstelling past binnen het provinciaal ruimtelijk kader, in principe haalbaar is en vanuit het standpunt van de provincie ook gewenst is. Deze wenselijkheid wordt nog niet in alle gevallen ook door de betreffende gemeente onderschreven, maar in de meeste gevallen zijn de locaties (of alternatieven) al wel bij de gemeenten in onderzoek. De provincie verwacht dat deze locaties binnen 2 jaar in een bestemmingsplan worden opgenomen en dat een vlotte realisatie mogelijk is;
•
Studielocaties: bij de studielocaties heeft voor de meeste locaties onderzoek plaatsgevonden naar de fysieke haalbaarheid en inpassingsmogelijkheden. De markt heeft voorts aangegeven deze locaties te willen ontwikkelen;
•
Gerealiseerde opstellingen: dit zijn opstellingen die al gerealiseerd zijn. Van deze locaties wordt verwacht dat deze worden opgeschaald op het moment dat dit financieel aantrekkelijk is voor de exploitant (meestal 15 jaar na de bouw). In de prognose van de provincie is opgenomen dat alle gerealiseerde opstellingen na 15 jaar worden opgeschaald naar windturbines met een vermogen van 3 MW.
Verder gelden de volgende uitsluitinggebieden: - niet in Nationale Landschappen (Groene Hart en Hoeksche Waard) en - niet in Provinciale Landschappen, Topgebieden voor cultureel erfgoed; - niet in aanvliegroutes van vliegvelden; - niet in Natura 2000-gebieden, in beschermde natuurmonumenten en niet in gebieden die behoren tot de Ecologische Hoofdstructuur. Voor het bepalen van het windpotentieel zijn verder de volgende criteria gehanteerd: •
De windturbine wordt op een afstand van minimaal viermaal de verwachte masthoogte van woningen geplaatst. Dit criterium heeft zijn basis in het Besluit Algemene Regels voor Inrichtingen Milieubeheer;
•
De onderlinge afstand tussen de windturbines in een lijnopstelling is gelijk aan vijfmaal de rotordiameter. Dit is een vuistregel van windturbinefabrikanten en geeft de meest optimale windopbrengst;
•
Zoveel mogelijk langs waterwegen, snelwegen, spoorlijnen en kavellijnen.
In bijlage D- is een kaart met de verschillende typen locaties uit de provinciale nota Wervelender opgenomen.
25
3.3.2 Windpotentieel Delfland Voor het windpotentieel voor Delfland zijn de locaties van de rioolwaterzuiveringsinstallaties vergeleken met de aangegeven locaties in de nota Wervelender. De RWZI Groote Lucht in Vlaardingen en de RWZI Nieuwe Waterweg in Hoek van Holland liggen in gebieden waar de provincie aangeeft dat plaatsing van windturbines gewenst is. Dit betreft wenslocatie 40 Nieuwe Waterweg Noord Vlaardingen en wenslocatie 29 nieuwe Waterweg Noord Hoek van Holland. Plaatsing van windturbines op deze locaties is zeer kansrijk. Het potentieel op deze locaties is vier windmolens. Studielocatie 39 en wenslocatie 41 liggen in het verlengde van terreinen van Delfland. Het potentieel is voor beide locaties 1 molen, waarbij locatie 41 kansrijk is en locatie 39 minder kansrijk.
29
39 40
41
Kaart regio Nieuwe Waterweg met windlocaties uit nota Wervelender in relatie tot eigendommen Delfland
RWZI Harnaschpolder ligt in een gebied van studielocatie 16, A4 Rijswijk en Harnaschpolder Schipluiden. Van deze locatie geeft de provincie aan dat realisatie van windturbines mogelijk is, maar dat er wel veel belemmeringen zijn die verder onderzoek vereisen. Het potentieel voor RWZI Harnaschpolder is 2 windmolens, maar is minder kansrijk. De provincie ziet deze locatie in samenhang met studielocatie 15, A13 Ypenburg/Den Haag. Ook hierlangs ligt terrein van Delfland. Het potentieel is op 1 windmolen geschat, ook deze is minder kansrijk.
26
Ook nabij studielocatie 13, A4 Prins Clausplein, ligt terrein van Delfland. Ook hier is het potentieel 1 minder kansrijke windmolen. Zie ook onderstaande kaart.
13
15
16
Kaart windlocaties langs A4 – A13 uit nota Wervelender prov. Zuid-Holland in relatie tot eigendommen Delfland
De RWZI Houtrust ligt in een vrijwaringgebied waar windmolens zijn uitgesloten. De Delflandse Dijk, waarvan Delfland grote delen in eigendom heeft, ligt in het gebied dat in de nota Wervelender als wenslocatie wordt aangewezen en heeft gezien de lengte potentie voor het plaatsen van windturbines in lijnopstelling. Op of direct langs deze dijk staat Delfland het onder voorwaarden toe om te bouwen. Nader onderzoek is vereist om aan te tonen of dit kansrijke locaties oplevert. De realisering van windturbines op of langs dijken is daarom vooralsnog buiten beschouwing gelaten. Voor het schatten van het totale windpotentieel voor Delfland is in deze energievisie uitgegaan van het plaatsen van windturbines met een vermogen van ieder 3,6 MW op zowel de genoemde RWZI-locaties als langs de snelweg en waterweg op grond in eigendom van Delfland. In totaal is er maximaal ruimte voor 10 windturbines van 3,6 MW, waarvan 4 kansrijk. Het windpotentieel komt daarmee op totaal 300 TJ/jaar, waarvan 120 TJ/jaar kansrijk is.
27
Kleine windturbines Op plaatsen waar grote windturbines niet geplaatst kunnen worden zijn wel mogelijkheden voor kleine windturbines voor de gebouwde omgeving, de zogenaamde Urban Wind Turbines (UWT). Het duurzame effect van deze kleine windmolens is echter klein. Kleine windturbines geplaatst op gebouwen hebben een positieve uitstraling. Gemeenten of bedrijven kunnen ermee laten zien iets positiefs te doen voor het milieu. Maar voor het bereiken van de doelstellingen voor duurzame energie is het geen kosteneffectieve optie. Praktijk: Urban Wind Turbines (2,5 kW) leveren tussen de 500 en 3.500 kWh per jaar (= max. 0,013 TJ/jaar).
3.3.3 Kostprijsontwikkeling wind Vooral in de komende 10 jaar is de verwachting dat een significante kostenreductie waarneembaar zal zijn in de investeringskosten van windturbines, maar ook in operationele kosten (vooral onderhoud)2. Voor grotere vermogens zou dit kunnen leiden tot een kostenneutrale situatie rond 2020 of zelfs daarvoor. Wanneer vier windmolens (4 x 3,6 MW)3 in de komende jaren op de kansrijke locaties geplaatst zouden worden, dan is de investeringsbehoefte ongeveer € 19,4 miljoen. Dit zijn de molens inclusief de installatie en een primair deel van de benodigde infrastructuur. De gemiddelde kostprijs van de geleverde energie bedraagt naar schatting ca. 0,12 tot 0,15 €/kWh.
3.4 Biomassa 3.4.1 Uitgangspunten voor de schatting van het biomassapotentieel Voor Delfland is geïnventariseerd hoeveel biomassa er binnen hun verzorgingsgebied beschikbaar is per jaar. Er is een viertal biomassastromen geïdentificeerd. Dit zijn:
2
•
B2: Krooshekvuil
•
B3: Roostergoed+ huishoudelijk afval
•
B4: Snoeihout en houtachtige snoeiresten
•
B5: Berm- en slootmaaisel
Gebaseerd op Rodel, H; “Ecology, economy and security of supply of the Dutch electricity supply system”, 2008.
3 3
Op basis van de SDE regeling 2009 wordt de totale projectkosten bepaald op 1350,- €/kW voor wind op land en 2000,- €/kW voor
wind “near shore” .
28
Delfland heeft in 2010 een inventarisatie naar de toepassingsmogelijkheden voor maaisel en kroos laten doen. De resultaten zijn opgenomen in het rapport ´Inventarisatie gebiedsgerichte toepassing van biomassa´. De gegevens betreffende de hoeveelheden krooshekvuil en berm- en slootmaaisel die bij Delfland vrijkomen komen uit dit rapport. Gegevens over roostergoed en restafval zijn gebaseerd op de milieujaarverslagen 2009 van de RWZI´s. Het restafval van overige locaties is zodoende niet opgenomen. Over snoeihout zijn geen gegevens beschikbaar bij Delfland. Voor deze deelstromen is de energie-inhoud bepaald en de hoeveelheid te winnen nuttige energie. De literatuur laat verschillende waarden zien met betrekking tot de eigenschappen van biomassastromen, in de praktijk kunnen de waarden dus anders zijn dan hier gebruikt. De nuttige hoeveelheid energie wordt in deze energievisie het biomassapotentieel genoemd. De nuttig winbare energie is afhankelijk van de conversiemethode en het ‘eindproduct’. In de volgende paragraaf wordt hier dieper op ingegaan.
Het potentieel krooshekvuil Jaarlijks wordt circa 200 ton krooshekvuil door Delfland afgevoerd. Dit afval bevat naast kroos ook allerlei zwerfafval zoals takken, flessen, karton, etc. De hoeveelheid kroos is sterk afhankelijk van de kenmerken van het oppervlaktewater. Het komt voor in langzaam stromende en vaak voedselrijke watergangen en ondiep water dat snel opwarmt. Het komt in Nederland voor in veenweidegebieden in noord en west Nederland, stedelijke gebieden en in gestuwde beken op zandgronden. Kroos heeft de eigenschap zich snel te vermenigvuldigen en heeft daardoor een hoge productie van droge stof (10-30 ton ds/ha/jr). Het neemt daarbij gemakkelijk nutriënten op. Kroos heeft een drogestof percentage van 5%-10%.4 De energie-inhoud is ongeveer 18,1 MJ/kg ds. Kroos lijkt ook geschikt als veevoer.5
Het potentieel roostergoed + huishoudelijk afval De milieujaarverslagen rapporteren in totaal 1.380 ton per jaar roostergoed en restafval. Voor de schatting van het potentieel is de gemiddelde verbrandingswaarde van huishoudelijk afval gehanteerd. Dit is 9 MJ/kg. Het potentieel snoeihout en houtachtige snoeiresten Delfland
beschikt
niet
over
gegevens
betreffende
snoeihout
en
houtachtige
snoeiresten.
Voor de energievisie is aangenomen dat er geen snoeihout beschikbaar is. Het potentieel berm- en slootmaaisel Delfland voert jaarlijks circa 3.700 ton maaisel af. Het gaat daarbij om bermmaaisel (d.w.z. maaisel van bermen, maaipaden, droge deel van oevers en droge slootbodems) en om slootmaaisel (d.w.z. maaisel van watergangen en natte deel van de oever, eventueel vermengd met maaisel van droge deel van de oever en maaipaden).
4
Inventarisatie gebiedsgericht toepassing van biomassa, BTG, oktober 2010
5
http://www.wur.nl/nl/nieuwsagenda/dossiers/eendenkroos.htm
29
Slootmaaisel wordt over het algemeen op aanliggende percelen verspreid als grondverbeteraar. Voor het bepalen van de potentiële energie uit maaisel is uitgegaan van 18,1 MJ/kg ds en het vochtgehalte is gesteld op 50%.
3.4.2 Totaal potentieel biomassa In de volgende tabel staat het potentieel aan biomassa in ton/jaar van Delfland met de bijbehorende energie-inhoud weergegeven.
Transitiepad Biomassastroom B2 Krooshekvuil B3 B4 B5
Ton/jaar TJ/jaar 200 0,3
Roostergoed + HHA Snoeihout Maaisel
1.380 3.700
6,2 0,0 33,5
De totale energie inhoud van de deelstromen B2 tot en met B5 is ongeveer 40 TJ/jaar. Het praktisch potentieel van de biomassa is de hoeveelheid nuttige energie na conversie. Voor bermmaaisel is vergisting gekozen als conversiemethode, de nuttige energie is biogas. Het rendement is dan maximaal 60%.6 Voor krooshekvuil is uitgegaan van hetzelfde gasrendement. Voor huishoudelijk afval en roostergoed is uitgegaan van verbranding met elektriciteitsrendement van 24%. In onderstaande tabel staat het praktisch potentieel biomassa aangegeven. De totale hoeveelheid nuttige energie na conversie is voor de biomassastromen bijna 22 TJ/jaar.
Transitiepad B2
Biomassastroom Krooshekvuil
B3 B4 B5
Roostergoed + HHA Snoeihout Maaisel
TJ/jaar 0,2 1,5 0,0 20,1
3.4.3 Kostprijsontwikkeling en ontsluiting van biomassa De kostprijs voor de verwerking van biomassastromen met energie terugwinning is van diverse factoren afhankelijk. De kosten voor inzameling en transport zullen per business case bepaald moeten worden. Ook spelen andere factoren mee om een biomassastroom wel of niet in te zetten voor energetische doeleinden, zoals milieu en ecologische overwegingen. Ecologisch beheer van bermen gaat bijvoorbeeld uit van het afvoeren van het gras. Voor roostergoed en huishoudelijk afval wordt uitgegaan van verbranding met energieterugwinning, wat standaard is. Maaisel wordt op dit moment nog weinig ingezet voor de winning van energie. Delfland overweegt het maaisel te leveren aan potstallen, omdat dat op dit moment het beste alternatief is. Er zijn ontwikkelingen voor het (co-)vergisten van gras. Op termijn komen deze technieken beschikbaar.
6
Beschikbaarheid van Nederlandse biomassa voor elektriciteit en warmte in 2020, J. Koppejan ea, Senternovem, p.72
30
In de energievisie is het uitgangspunt dat de techniek vanaf 2020 beschikbaar is en wordt ingezet zowel voor maaisel als kroos. Overigens is Delfland in samenwerking met andere partijen bezig met de ontwikkeling van het duurzame krooswiel dat kroos geleidelijk uit het watersysteem verwijderd. Mogelijk dat daarmee de hoeveelheid verwijderd kroos in de toekomst kan toenemen.
3.5 Afvalwater 3.5.1 Uitgangspunten bepaling potentieel afvalwater Voor het bepalen van chemische energie inhoud van afvalwater is dezelfde methodiek gebruikt als door de STOWA7. Hierin is bepaald dat de hoeveelheid chemisch zuurstof verbruik (CZV) en stikstof (NKj) de energie-inhoud (Totall Higher Heating Value) vormen volgens de formule
THHV = 14( MJ / kg ) × CZV (kg ) + 27,3( MJ / kg ) × NKj (kg ) De chemische energie inhoud van het afvalwater dat onder de verantwoordelijkheid van Delfland wordt verwerkt is ongeveer 940 TJ/jaar (op basis van 55.692 ton CZV/jaar en 5.839 ton NKj/jaar). Voor afvalwater zijn er vele verschillende verwerkingsmogelijkheden. Niet allen zijn gericht op energieterugwinning. In deze energievisie is energieterugwinning als uitgangspunt genomen voor de verwerkingsscenario’s. Bij de bepaling van het potentieel wordt uitgegaan van bewezen technieken: •
Voorbezinking van het afvalwater;
•
Vergisting van het slib;
•
Inzet biogas in WKK;
•
Verbranding in een slibverbrandingsinstallatie met energieterugwinning.
Energetische optimalisatie is mogelijk door het gebruik van restwarmte voor de verwarming van de vergistinginstallatie. Hierdoor hoeft het biogas niet gebruikt te worden voor de verwarming van het vergistingproces. Op deze wijze is het potentieel ongeveer 220 TJ/jaar. Voor deze visie gaat het te ver om dieper op optimalisatie in te gaan. Hiervoor wordt verwezen naar de slibstrategiestudie. Het thermisch potentieel van het afvalwater (influent), dat wil zeggen de warmte die het water bevat en die gewonnen kan worden, is hier niet vastgesteld. Dit is afhankelijk van de temperatuur waarmee het water binnenkomt, maar ook de referentietemperatuur. De referentietemperatuur is de minimale temperatuur van het water, nadat er warmte is gewonnen. Het potentieel ligt daarmee niet vast. Ook voor het effluent is om deze reden geen potentieel vastgesteld. Delfland stelt echter wel het effluent van Harnaschpolder beschikbaar voor warmtewinning. Meer hierover staat in hoofdstuk 4 Scenario´s. Daarnaast heeft warmtewinning uit influent effect op het proces van de zuivering. De huidige zuiveringsinstallaties zijn gebaseerd op warm afvalwater. Indien men het potentieel wil benutten zullen de mogelijk negatieve effecten nader moeten worden bestudeerd.
7
Energie in de Waterketen 2010-35, STOWA, pagina 67
31
3.5.2 Ontsluiting van het potentieel afvalwater Delfland maakt op alle RWZI’s gebruik van voorbezinking van het afvalwater. Hierdoor wordt een deel (ongeveer 30%) van de energie-inhoud aan het begin van het proces afgevangen. Het voorbezonken (primair) slib wordt vergist. Na voorbezinking ondergaat het afvalwater een bacterieel zuiveringsproces. Hierbij ontstaat secundair slib. De energie-inhoud van het secundair slib is lager dan van het afvalwater dat het bacterieel zuiveringsproces ingaat, en een deel van de energie-inhoud gaat verloren. Het (secundair) slib wordt net als het primair slib vergist. Het biogas dat hierbij ontstaat wordt gebruikt voor energieproductie. Het (uitgegist) slib wordt verbrand in een slibverbrandingsinstallatie met energieterugwinning. De gewonnen energie is bestemd voor het verbrandingsproces en dekt daarmee op dit moment ongeveer 20% van het eigen gebruik van de SVI. De eindverwerking van het slib kan met een moderne thermische eindverwerking netto energie leveren. In onderstaand stroomschema is de energiebalans van bovenstaande stappen weergegeven met daarbij de energie inhoud van de ingaande en uitgaande stromen. Het verschil tussen input en output is het verlies aan energie.
Figuur 8: Stroomschema energie-inhoud in de afvalwaterketen van het basisscenario.
Er zijn diverse ontwikkelingen op het gebied van afvalwaterzuivering. Dit laten verschillende studies zoals de energiefabriek (STOWA), de slibketenstudie en de slibstrategiestudie (HVC) ook zien. Veel technieken zijn nog in ontwikkeling en daarmee zijn toepassing, kosten en rendement onzeker. In deze energievisie zijn daarom deze nieuwe technieken en de verdere optimalisatie van de huidige toegepaste technieken niet opgenomen.
32
4
Scenario’s
4.1 Inleiding In dit hoofdstuk worden scenario’s beschreven waarin het effect van de maatregelen op zowel het energiegebruik als op de productie van duurzame energie uiteen is gezet. Het geeft inzicht in de mogelijke bijdrage in duurzame energieproductie van de verschillende bronnen en de verhouding tot elkaar. Daar tegenover staat het energiegebruik en het effect van besparingsmaatregelen. In hoofdstuk 5, Verduurzaming, worden deze gebruikscenario’s en duurzame energieproductie scenario’s gezamenlijk beschouwd. De scenario’s zijn in overleg met Delfland ontwikkeld. In de paragraaf 4.2 komt de ontwikkeling van het energiegebruik aan de orde en in de paragraaf 4.3 is de ontwikkeling van de duurzame energieproductie uiteengezet.
4.2 Scenario energiegebruik Wat betreft het energiegebruik is voor Delfland één scenario (het basisscenario energiegebruik) doorgerekend die zich richt op energiewinning uit het slib en energiebesparing conform doelstellingen uit het Klimaatakkoord Unie en Rijk. Er is daarbij uitgegaan van slibvergisting en slibverbranding als technieken voor energiewinning. In dit basisscenario energiegebruik zijn in overleg met Delfland de volgende uitgangspunten voor de verschillende activiteiten van het waterschap gehanteerd.
Rioolgemalen Voor het energiegebruik van de rioolgemalen is als uitgangspunt genomen een besparing van 2,5% in 2015 geleidelijk oplopend tot een besparing van 10% in 2030. Dit hangt samen met de afname van rioolvreemd water door beter beheer van het gemeentelijke rioolstelsel en door de vervanging van inefficiënte rioolgemalen. Gebruik van de RWZI’s In het basisscenario is uitgegaan van 1% energiebesparing per jaar bij de RWZI’s tot 2050. Dit is lager dan de gewenste 2% per jaar. Een groot deel van de zuiveringscapaciteit is recent aangelegd en/of gemoderniseerd waardoor 2% niet haalbaar wordt geacht. Slibverbranding Vanaf 2025 (het moment dat de huidige SVI is afgeschreven) is uitgegaan van de realisering van een verbeterde thermische eindverwerking van het slib met een positieve elektriciteitsopbrengst. Dit betekent voor de eindverwerking een lager energiegebruik en een hogere energieproductie.
33
Gebouwen Voor de gebouwen is uitgegaan van een energiebesparing van 5% in 2015 oplopend tot 50% in 2050. Door vervanging, isolatie, renovatie en efficiëntere verwarming en koeling bijvoorbeeld door warmtepompen. Watersysteem Voor het watersysteem is uitgegaan van een besparing ten opzichte van 2010 van 3% in 2015 oplopend tot 10% in 2030 en daarna door verbeterde pompen. Transport, vaar- en werktuigen Uitgangspunt bij de ontwikkeling van het energiegebruik uit het wegtransport is dat het elektrisch rijden zich gaat ontwikkelen van 1% in 2015 oplopend tot 75% in 2050. De verwachting is dat de elektrische auto een enorme opmars zal maken8. Elektromotoren zijn ongeveer 4 maal efficiënter dan de huidige verbrandingsmotoren. De inzet van aardgas auto’s heeft vooral invloed op de CO2 -uitstoot, deze wordt lager. Het effect op het energiegebruik door de inzet van aardgasauto’s is nihil.
MUDTRAP Op dit moment wordt ongeveer 0,4 TJ/jaar aan brandstof verstookt voor het baggeren en nog eens 1,4 TJ/jaar aan baggertransport. Door inzet van de MUDTRAP kan mogelijk energie worden bespaard. De MUDTRAP is een flexibele modulaire opstelling die baggeraanwas in waterpartijen gecontroleerd verzamelt en verwijdert. In de MUDTRAP vindt een scheiding van de schonere zwaardere slibdeeltjes en de lichtere (mogelijk verontreinigde) slibdeeltjes plaats. Dit maakt het mogelijk dat een deel van het afgevangen slib direct in de omgeving kan worden hergebruikt en werkt zo kostenbesparend. De MUDTRAP is naar verwachting op 80% van de gevallen toepasbaar. De benodigde energie voor de MUDTRAP wordt door zonnecellen opgewekt. De verduurzaming op het gebied van van baggeren kunnen daardoor aanzienlijk zijn, voor het totaal van Delfland is de bijdrage aan verduurzaming relatief klein.
Indien bermgras wordt ontsloten als energiebron, zal het inzamelen en transporteren hiervan extra energie kosten. Naar verwachting is dit gebruik nihil en is daarom niet opgenomen in het gebruiksscenario. In figuur 9 staat de ontwikkeling van het totale energiegebruik in het basisscenario van 2010 tot 2050 voor Delfland weergegeven. Het energiegebruik neemt af van 373 TJ/jaar in 2010 naar circa 277 TJ/jaar in 2050. Zie ook bijlage C.
8
Elektrisch autorijden – Evaluatie van transities op basis van systeemopties. Planbureau voor de
Leefomgeving (januari 2009)
34
Basis scenario energiegebruik Delfland
Basis consumptie scenario 400 350
TJ/jaar
300 250 200 150 100 50 0 2010
2015
2020
2025
2030
2035
2040
2045
2050
Figuur 9: Basis scenario energiegebruik
4.3 Scenario’s productie duurzame energie 4.3.1 Scenario productie zonne-energie De kosten voor zonne-energie liggen hoger dan die van fossiele alternatieven. Naar verwachting wordt het rond 2020 economisch aantrekkelijk PV-panelen aan te schaffen. Ook voor de waterschappen is in het productiescenario zonne-energie ervan uitgegaan dat zonne-energie als duurste duurzame bron voor 2020 nog geen dominante rol gaat vervullen. Mogelijk dat alleen op enkele in het oog liggende locaties al eerder ervaring met enkele systemen kan worden opgedaan. Kleinere systemen, bv. op daken, kunnen ‘achter de meter’ worden toegepast waardoor deze het eerst aantrekkelijk zijn zonder subsidie. Zonneweiden en zonnepanelen op bassins hebben schaalgrootte als voordeel. Er zijn echter praktische bezwaren bij plaatsing boven de bassins waardoor beperkte ontsluiting mogelijk wordt geacht. Het potentieel van zonneweiden wordt niet volledig benut omdat er mogelijk ruimte wordt geclaimd door installaties voor de zuivering. In onderstaande tabel is de procentuele ontsluiting van het potentieel weergegeven. In de grafiek daaronder is de ontsluiting in TJ/jaar weergegeven.
Ontsluiting
Transitiepad Z1: Daken Z2: Bassins Z3: Weide
2010 0% 0% 0%
2015 0% 0% 0%
2020 15% 0% 0%
2025 25% 0% 10%
2030 35% 0% 20%
2035 45% 5% 30%
2040 60% 15% 40%
2045 75% 25% 50%
2050 100% 35% 50%
35
Ontsluiting zonne-energie Delfland 45 40
Z3: Weide
35
Z2: Bassins
TJ/jaar
30
Z1: Daken
25 20 15 10 5 0 2010 2015 2020 2025 2030 2035 2040 2045 2050
Figuur 10: Ontsluiting van het potentieel zonne-energie. De hoeveelheid duurzame energie uit zon, die wordt ontsloten, neemt toe van 0,3 TJ/jaar in 2020 tot circa 10 TJ/jaar in 2035. In 2050 kan een hoeveelheid van bijna 39 TJ/jaar in 2050 aan zonne-energie worden ontsloten. Delfland kan er echter voor kiezen om, met het oog op de verduurzaming al eerder in zon te investeren. Het is een eenvoudig te implementeren techniek.
4.3.2 Wind scenario
“Import scenario” wind op zee De aandeelhouders van HVC hebben besloten deel te nemen in 2 offshore –windparken (in de Waddenzee boven respectievelijk Borkum (Duitsland) (totaal 13 MW) en boven Schiermonnikoog (totaal 90 MW)). Als aandeelhouder van HVC participeert Hoogheemraadschap Delfland ook in ‘wind op zee’. De GR Slib waarin Delfland deelneemt, heeft in totaal 397 aandelen in HVC, naar rato van dit aandelenpakket komt dit neer op een productie wind op zee van circa 180 TJ/jaar. Op basis van de hoeveelheid aangeboden slib bij HVC komt daarvan na realisering circa 24% oftewel 43,4 TJ/jaar aan duurzame energie ten goede aan Delfland. De planning is dat deze offshore-windparken vanaf 2015 in productie zijn.
In het basisscenario is er vanuit gegaan dat Delfland zich niet actief inzet voor realisering van windturbines op of nabij eigen locaties. In dat scenario is alleen de hoeveelheid windenergie opgenomen op basis van het aandeel in de HVC-deelname in de beide windparken op zee.
9
9
In de scenario’s is voor ‘wind op zee’ de energieproductie constant gehouden vanaf 2015 tot 2050 en betreft alléén het aandeel van
de verwachte productie van de projecten waarvoor reeds besluitvorming door HVC heeft plaatsgevonden.
36
In een basisplus scenario zet Delfland zich actief in op productie van duurzame energie en zet zich daarbij ook in voor de ontsluiting van windenergie op eigen locaties. Hierbij wordt verondersteld dat Delfland in 2015 een 2-tal windmolens heeft gerealiseerd met een vermogen van ieder 3,6 MW. Vanaf 2035 heeft Delfland in dit scenario een 4-tal windturbines met een vermogen van 3,6 MW geplaatst op de 2 meest kansrijke locaties die in of nabij de wenslocaties uit de Nota Wervelender van de provincie Zuid-Holland liggen. Dat wil zeggen op het terrein van de RWZI De Groote Lucht in Vlaardingen en op het terrein van RWZI Nieuwe Waterweg in Hoek van Holland. Overigens heeft Delfland reeds in samenwerking met NUON het voornemen om op het terrein van RWZI De Groote Lucht een 2-tal windturbines te realiseren. In een intensiever scenario spant Delfland zich extra in voor de realisering van windturbines op de andere eerder genoemde locaties. Er wordt voor de ontsluiting van wind uitgegaan dat er dan vanaf 2040 mogelijk nog 3 windmolens extra zijn gerealiseerd. Wind ontsluiting Wind op zee aandeel Delfland (basis) Wind op land kansrijk (basisplus) Wind op land extra (intensief)
2010 0% 0% 0%
2015 100% 50% 0%
2020 100% 50% 0%
2025 100% 75% 17%
2030 100% 75% 33%
2035 100% 100% 33%
2040 100% 100% 50%
2045 100% 100% 50%
2050 100% 100% 50%
In het meest intensieve scenario kan de totale hoeveelheid duurzame energie uit wind oplopen naar 253 TJ/jaar.
Ontsluiting windenergie Delfland 300 Wind op land extra (intensief) Wind op land kansrijk (basisplus) Aandeel Delfland 'w ind op zee' in HVC-verband
250
TJ/jaar
200 150 100 50 0 2010
2015
2020
2025
2030 2035
2040
2045
2050
Figuur 11: Ontsluiting van het potentieel windenergie. 10
10
Wat betreft de ontsluiting van windenergie is voor ‘wind op zee’ de energieproductie constant gehouden vanaf 2015 tot 2050 en
betreft alléén het aandeel van de verwachte productie van de projecten waarvoor reeds besluitvorming door HVC heeft plaatsgevonden.
37
4.3.3 Biomassa scenario Voor de biomassastromen is per stuk een scenario uitgewerkt. De resultaten zijn in onderstaande grafiek weergegeven. Per stroom is een toelichting op het scenario gegeven.
DE productie biomassa Delfland 18 16 14
TJ/jaar
12 Maaisel: gas
10
Roostergoed + HHA: elektriciteit 8
Krooshekvuil: gas
6 4 2 0 2010
2015 2020 2025 2030 2035 2040 2045
2050
Figuur 12: Ontsluiting van het potentieel biomassa
Maaisel Maaisel heeft veruit het grootste potentieel. Het bestaat uit sloot- en bermmaaisel. Laatst genoemde is veelal niet geschikt voor veevoer. Het verwijderen van het bermmaaisel is kostbaarder dan het laten liggen, maar wordt steeds vaker toegepast uit ecologisch oogpunt. Afvoeren kan op sommige plaatsen de natuurwaarden versterken of in ieder geval zorgen voor minder ongewenste planten. Het afvoeren verschraalt de bodem, waardoor bijzondere planten meer kans krijgen. Delfland heeft gekozen voorrang te geven aan de bevordering van de biodiversiteit en verwijdert vrijwel al het maaisel. In het scenario is uitgegaan van 75% toepassing voor energieterugwinning. Vanaf 2030 betekent dat een hoeveelheid duurzame energie (gas) van 15 TJ/jaar.
Krooshekvuil Krooshekvuil wordt op dit moment door derden afgevoerd. De hoeveelheid kroos zal naar verwachting niet veel veranderen. De hoeveelheden zijn van jaar tot jaar verschillend en afhankelijk van de weersomstandigheden. De hoeveelheid kan wel toenemen als er verbeterde methoden komen om de winning van kroos te vergemakkelijken. Door het hoge vochtgehalte is vergisting de te verwachten techniek indien toegepast voor energiewinning.
38
In het scenario is aangenomen dat in 2020 50% van het krooshekvuil wordt ingezet voor vergisting en in 2030 100%. De hoeveelheid geproduceerde duurzame energie uit krooshekvuil loopt dan op tot 0,2 TJ/ in 2030 (gas).
Roostergoed en huishoudelijk afval Ook het roostergoed en huishoudelijk afval (HHA) wordt ingezameld. Vanaf 2015 wordt er vanuit gegaan dat 100% hiervan wordt verbrand in een Afvalverbrandingsinstallatie (AVI) met energieterugwinning. Dit levert 1,5 TJ/jaar elektriciteit op. De gewonnen energie is voor ongeveer 50% duurzaam.
4.3.4 Scenario’s afvalwater
Basisscenario 100% slibverbranding vanaf 2025 In het basisscenario is uitgegaan van de bestaande zuiveringsinstallaties van Delfland en 0% groei van de hoeveelheid ve’s. Het biogas uit de vergisting wordt op locatie gebruikt voor de opwekking van elektriciteit en warmte middels een WKK. Er is tevens verondersteld dat de slibverbrandingsinstallatie (SVI) in 2025 wordt vervangen door een nieuwe, energie-efficiëntere, verbrandingsinstallatie. In het onderstaande stroomschema (zie ook 3.5.2) is weergegeven hoe groot de energie-inhoud is na een bewerking-/conversiestap, indien al het afvalwater deze bewerkingen doorloopt.
Figuur 13: Stroomschema energie-inhoud in de afvalwaterketen van het basisscenario. Op basis van de huidige technieken is uit het afvalwater dus 155 TJ/jaar aan energie te winnen met de bestaande technieken. In de volgende grafiek is het resultaat van het basisscenario te zien.
39
Basisscenario DE-productie uit afvalwater: vergisting+WKK en nieuwe SVI vanaf 2025 240 220 200 180
TJ/jaar
160 140
Warmte
120
Elektriciteit
100 80 60 40 20 0 2010
2015
2020
2025
2030
2035
2040
2045
2050
Figuur 14: Basisscenario afvalwater
Intensief scenario: aansluiting op warmtenet Sinds eind 2009 is Delfland in gesprek met het warmtebedrijf ENECO Delft (WBED) met als doel het effluent van de RWZI Harnaschpolder te gaan leveren aan WBED, dat de restwarmte hieruit wil gebruiken voor warmteopwekking in een warmtestation. De gemeente Delft is voornemens een warmtenet te realiseren voor de verwarming van nieuwe en te renoveren woningen, kantoren en instellingen. In 2025 moeten er 20.000 woning equivalenten zijn aangesloten. De eerste stap is 600 woningen in Harnaschpolder en Poptahof, hiervan zijn al enkele woningen gerealiseerd. In verband met de vereiste continuïteit van de warmtelevering lijkt de RWZI Harnaschpolder in eerste instantie de meest voor de hand liggende bron van restwarmte. In de Actualisatie Klimaatplan Delft 2008-2012 wordt gezinspeeld op een toekomstige geothermische bron. Het effluent van de RWZI is ongeveer 13 graden, warmtepompen zullen zo’n 4 graden warmte van het water benutten. Daarmee wordt het water in het warmtenet van 40 graden naar 73 graden Celsius opgewarmd. De RWZI beschikt over ongeveer 200.000 m3 effluent per dag. In potentie kan maximaal 1200 TJ/jaar warmte geleverd worden. Omdat de warmtevraag sterk fluctueert door het jaar, kan de installatie in de praktijk maximaal ongeveer 700 TJ/jaar leveren. De RWZI Harnaschpolder zou zelf ook gebruik kunnen maken van de warmte van het warmtenet en het gas kunnen leveren aan het aardgasnet. Vooral wanneer er geothermische warmte of restwarmte beschikbaar is stijgt de energie efficiency aanzienlijk. In geval van geothermie wordt 1 deel elektrische energie gebruikt om ongeveer 20 delen warmte te produceren. In het geval dat Delfland warmte van het warmtenet onttrekt voor Harnaschpolder en Houtrust kan er ruim 160 TJ biogas voor andere doeleinden gebruikt worden. Opwerken naar groengas kost rond de 17 TJ/jaar aan energie. Invoeden in het gasnetwerk kan dan nog een probleem opleveren. De productie van Harnaschpolder is ongeveer 10.000 m3 aardgasequivalenten per dag. Dit is ongeveer de helft van de netwerkcapaciteit van Delft.
40
Westland, Rijswijk en Den Haag hebben een grotere capaciteit, ongeveer 150.000 m3 /dag.
11
In het intensieve scenario sluit Harnaschpolder in 2020 aan op het warmtenet en kan daardoor groengas leveren. Daardoor daalt de elektriciteits- en warmteproductie. In 2025 wordt er een nieuwe SVI gerealiseerd, hierdoor stijgt de elektriciteitsproductie. De laatste stap in het intensieve scenario is de aansluiting van Houtrust op het warmtenet, waardoor de groengasproductie stijgt en de warmte en elektriciteitsproductie daalt. De andere RWZI’s gebruiken het biogas voor de productie van warmte en elektriciteit. De volgende grafiek geeft de duurzame energieproductie weer in het intensieve scenario.
Intensief scenario DE-productie uit afvalwater: aansluiting op warmtenet, gasproductie
240 220 200 180
TJ/jaar
160 140
Gas
120
Warmte
100
Elektriciteit
80 60 40 20 0 2010
2015
2020
2025
2030
2035
2040
2045
2050
Figuur 15: Scenario aansluiten op warmtenet
11
Bron: Kansenkaart Biogas, Provincie Zuid Holland,
http://geo.zuid-holland.nl/geo-loket/html/atlas.html?atlas=biogas
41
4.4 Totaal scenario productie duurzame energie 4.4.1 Basis productie scenario In het basis productiescenario ontwikkelt de duurzame energieproductie zich in totaal van 137 TJ/jaar in 2010 tot 254 TJ/jaar in 2050. Zie onderstaande tabel. Productie Zon (basis) Wind: aandeel wind op zee Biomassa (basis) Afvalwater (basis) Totaal basis productie
2010 0,0 0 0,0 137,5 137
2015 0,0 43 1,5 137,5 182
2020 0,3 43 11,6 137,5 193
2025 2,2 43 13,7 155,2 214
2030 4,6 43 16,8 155,2 220
2035 9,8 43 16,8 155,2 225
2040 18,6 43 16,8 155,2 234
2045 29,0 43 16,8 155,2 244
2050 38,5 43 16,8 155,2 254
In 2020 is in het basis productiescenario het aandeel aan duurzame energie van zon 0,2%, van wind 23%, van biomassa 6% en uit afvalwater 71%. In 2050 zijn de relatieve bijdragen gewijzigd in respectievelijk 15% zon, 17% wind, 7% biomassa en 61% afvalwater.
Duurzame energie basisproductiescenario Delfland Afvalwater (basis)
400
Biomassa (basis)
350
Wind op zee aandeel (basis) Zon (basis)
TJ/jaar
300 250 200 150 100 50 0 2010
2015
2020
2025
2030
2035
2040
2045
2050
Figuur 16: Basis productiescenario duurzame energie
In de variant basisplus scenario waarin Delfland ook inzet op realisering van windturbines op de kansrijke locaties ontwikkelt de duurzame energieproductie zich in totaal van 137 TJ/jaar in 2010 tot 374 TJ/jaar in 2050. Zie de volgende tabel.
Productie Zon (basis) Wind: aandeel wind op zee Wind op land (basisplus) Biomassa (basis) Afvalwater (basis) Totaal basis plus productie
2010 0,0 0 0 0,0 137,5 137
2015 0,0 43 60 1,5 137,5 242
2020 0,3 43 60 11,6 137,5 253
2025 2,2 43 90 13,7 155,2 304
2030 4,6 43 90 16,8 155,2 310
2035 9,8 43 120 16,8 155,2 345
2040 18,6 43 120 16,8 155,2 354
2045 29,0 43 120 16,8 155,2 364
2050 38,5 43 120 16,8 155,2 374
42
In 2020 is in het basisplus productiescenario het aandeel aan duurzame energie van zon 0,1%, van wind 41%, van biomassa 5% en uit afvalwater 54%. In 2050 zijn de relatieve bijdragen gewijzigd in respectievelijk 10% zon, 44% wind, 4% biomassa en 42% afvalwater.
Duurzame energie basis plus productiescenario Delfland
400
Wind op land (basisplus)
350
Afvalwater (basis) Biomassa (basis)
300 TJ/jaar
Wind op zee aandeel (basis)
250 Zon (basis)
200 150 100 50 0 2010
2015
2020
2025
2030
2035
2040
2045
2050
Figuur 17: Basis plus productiescenario duurzame energie
4.4.2 Intensief productie scenario In het intensief productie scenario spant Delfland zich verder in om meer duurzame energie te produceren. Naast het inzetten op zon en biomassa worden extra molens geplaatst en vindt aansluiting van 2 RWZI’s plaats op een warmtenet. Ingeval van het intensief productiescenario neemt de productie van duurzame energie toe van circa 137 TJ/jaar in 2010 tot circa 519 TJ/jaar in 2050. Productie intensief warmtenet Zon (basis) Wind: intensief Biomassa (basis) Intensief: warmtenet Totaal intensief
2010 0,0 0,0 0,0 137,5 137
2015 0,0 103 1,5 137,5 242
2020 0,3 103 11,6 178,7 294
2025 2,2 163 13,7 196,4 376
2030 4,6 193 16,8 210,1 425
2035 9,8 223 16,8 210,1 460
2040 18,6 253 16,8 210,1 499
2045 29,0 253 16,8 210,1 509
2050 38,5 253 16,8 210,1 519
In het intensief productiescenario is in 2020 het aandeel aan duurzame energie van zon 0,1%, van wind 35%, van biomassa 4% en afvalwater 61%. In 2050 zijn de relatieve bijdragen gewijzigd in respectievelijk 7% zon, 49% wind, 3% biomassa, 40% afvalwater.
43
Duurzame energie intensief productiescenario Delfland 550 Wind op land (intensief)
500 450
Afvalwater (intensief)
400
Wind op land (basisplus)
TJ/jaar
350
Afvalwater (basis)
300 Biomassa (basis)
250 200
Wind op zee aandeel (basis)
150
Zon (basis)
100 50 0 2010
2015
2020
2025
2030
2035
2040
2045
2050
Figuur 18: Intensief productiescenario duurzame energie
44
5
Verduurzaming en CO2-reductie
5.1 Verduurzaming Met de inzichten over het energiegebruik en de potentie aan duurzame energiebronnen en de mogelijke ontwikkelingen in een basis en intensief scenario kan geconcludeerd worden dat er goede mogelijkheden zijn voor Delfland om te verduurzamen en om energieneutraal te worden (figuur 19).
Ontwikkeling energiegebruik en duurzame energieproductie Delfland 550
Wind op land (intensief)
500
Afvalwater (intensief)
450
Wind op land (basisplus)
400
Afvalwater (basis)
TJ/jaar
350
Biomassa (basis)
300
200
Wind: aandeel wind op zee (basis) Zon (basis)
150
Energiegebruik
250
100 50 0 2010
2015
2020
2025
2030
2035
2040
2045
2050
Figuur 19: Scenario’s energiegebruik en duurzame energieproductie Delfland Anno 2011 produceert Delfland 137 TJ/jaar, ongeveer 37% van het energiegebruik, uit afvalwater. De doelstelling voor 2020 uit het Klimaatakkoord (40% duurzame energie door eigen opwekking) is daarmee nog niet gehaald. Indien er alleen wordt ingezet op duurzame energieproductie uit afvalwater, lijkt het doel energieneutraal te zijn in 2050 niet haalbaar. De maximale DE-productie uit afvalwater is ongeveer 210 TJ/jaar op basis van bestaande techniek. Voor volledige energieneutraliteit zijn andere bronnen dus noodzakelijk indien het energiegebruik conform de scenario’s verloopt. In het basis scenario is ontsluiting van biomassa en zonne-energie opgenomen, evenals de nu geplande investering in ‘wind op zee’ door HVC waarin Delfland als aandeelhouder van HVC recht heeft op een deel van de energierechten. Ook dan lijkt de doelstelling voor 2050 niet gehaald te worden. In de figuur is te zien dat in geval van het ‘basisplus’ scenario (d.w.z. ook inzet van Delfland op realisering van windturbines op de kansrijke Delflandlocaties, maar exclusief wind extra en aansluiting op een warmtenet) Delfland tussen 2030 en 2035 net zoveel duurzame energie kan produceren als dat er aan energie wordt gebruikt. Delfland is in dat geval een energieneutraal waterschap.
45
Dit scenario vereist een blijvende investering in energiebesparing en inzet van een mix van de verschillende duurzame bronnen: wind, zon en biomassa (met name maaisel). Hierbij is wind veruit de belangrijkste bron om verdere verduurzaming mogelijk te maken. Naast wind is de inzet van zon of biomassa ook nog vereist om energieneutraliteit in 2050 te behalen. Bij een intensief scenario is er al eerder een evenwicht tussen het energiegebruik en de duurzame energieproductie. Delfland kan dan al omstreeks 2025 een energieneutraal waterschap zijn. Het afvalwater levert dan door aansluiting op een warmtenet meer energie en heeft een bijdrage van 61% van de totale duurzame energieproductie in 2020. Daarnaast zijn in dit scenario al 2 windmolens in 2020 gerealiseerd. Biomassa (m.n. maaisel) heeft een bescheiden rol in de verduurzaming. In het basisscenario is het aandeel van eigen opgewekte duurzame energie in 2020 voor Delfland 55%. In het intensief scenario is dat 84% van het totale energiegebruik.
5.2 Ontwikkeling CO2-emissie In figuur 20 is de ontwikkeling van de CO2-emissie weergegeven. De gestippelde lijn geeft de CO2emissie van het energiegebruik weer indien deze volledig van fossiele afkomst zou zijn. Deze neemt af van 42.700 ton/jaar CO2 in 2010 naar circa 31.500 ton/jaar CO2 in 2050. Hierbij is geen rekening gehouden met het inkopen van groene elektriciteit. De andere lijnen geven het effect op de netto CO2-emissie weer in respectievelijk het basisscenario, het basisplus- en het intensieve scenario. De netto CO2-emissie is hierbij de CO2-emissie veroorzaakt door het energiegebruik minus de bespaarde CO2-emissie door de opwekking van duurzame energie uit eigen bronnen. In het basisplus scenario is Delfland omstreeks 2030 CO2-neutraal en in het intensieve scenario is dat punt al omstreeks 2025 bereikt. CO2-emissie Delfland 50.000
40.000
ton/jaar
30.000
20.000
10.000
2010
2015
2020
2025
2030
2035
2040
2045
2050
10.000-
20.000-
30.000netto CO2-emissie basisscenario
netto CO2-emissie intensief scenario
Totaal CO2-emissie energiegebruik
netto CO2-emissie basisplusscenario
Figuur 20: Ontwikkeling CO2-emissie Delfland in basis en in intensief scenario
46
6
Conclusies en aanbevelingen
Op dit moment wekt Delfland ongeveer 37% van het eigen energiegebruik op door middel van duurzame energie uit eigen bronnen. Dit betreft duurzame energie uit het afvalwater dat in de zuiveringsinstallaties van Delfland wordt vergist en waarbij het biogas uit de vergisting op locatie wordt gebruikt voor de opwekking van elektriciteit en warmte middels een WKK. Daarmee voldoet zij nog niet aan de doelstelling voor 2020 van 40% die is vastgesteld in het Klimaatakkoord die de waterschappen met het Rijk zijn overeengekomen. Het Klimaatakkoord omvat daarnaast de doelstelling een klimaatneutrale waterschapssector in 2050. Delfland heeft goede mogelijkheden om verder te verduurzamen en op termijn op het gebied van energie klimaatneutraal te worden. Daarbij zal Delfland zich moeten richten op verdere besparingen. In totaal wordt in 2050 een besparing van ongeveer 25% ten opzichte van het energiegebruik in 2010 mogelijk geacht. Binnen het gestelde kader van de bedrijfsvoering van Delfland (inclusief Delfluent) zijn het zuiveringsproces en de slibvergisting de grootste energiegebruiker. Hier zal de grootste besparing in absolute zin (TJ/jaar) moeten plaatsvinden. De 2% besparing per jaar tot 2020 uit het Klimaatakkoord wordt echter niet mogelijk geacht, daar de installaties redelijk modern zijn. Vernieuwing van de slibverbranding, het elektrisch rijden en de betere energieprestatie van gebouwen hebben een aanzienlijk besparingspotentieel en hebben het grootste procentuele effect. De huidige duurzame energieproductie kan ook na 25% besparing niet in het eigen energiegebruik voor zien. De duurzame energieproductie zal daarom moeten toenemen. Per bron verschilt het potentieel, de meest geschikte aanpak en de partij(en) die hier een rol kunnen spelen. HVC kan bij de uitwerking van één of meer van de onderstaande sporen indien daaraan behoefte bestaat het waterschap ondersteunen. Met name windenergie is voor Delfland interessant. Verschillende locaties/terreinen van Delfland vallen samen met wens, studie of zoeklocaties van de provincie. Zo is plaatsing van windturbines op de locaties Groote Lucht Vlaardingen en Nieuwe Waterweg zeer kansrijk. Op de locatie in Vlaardingen is overigens al een initiatief van derden om windturbines te plaatsen. In de uitgangspunten van de energievisie wordt de energieopbrengst van windmolens op terrein van het waterschap toegekend aan het waterschap. Het is echter onduidelijk of de “energierechten” van deze specifieke windturbines aan Delfland ten goede komen. Daarnaast beschikt Delfland via het aandeelhouderschap in HVC over een deel van de door HVC geproduceerde duurzame energie, waarvan vanaf 2015 ook energie uit ‘wind op zee’. Voor zonne-energie zijn de mogelijkheden beperkt geacht. Plaatsing van PV-panelen is mogelijk op daken, bassins en open terrein bij RWZI’s. Dit is bij Delfland, in verhouding tot de waterschappen HHSK en WSHD, relatief beperkt. Ook biomassa heeft een bescheiden bijdrage. Het maaisel heeft van de beschikbare stromen de grootste potentie. Op dit moment zijn de mogelijkheden voor energieterugwinning hieruit echter nog beperkt. HVC doet momenteel proeven met het vergisten van gras in een GFT-vergistingsinstallatie.
47
Indien Delfland in de toekomst gebruik kan maken van warmte uit een warmtenet, gevoed door restwarmte of geothermische warmte, dan kan de energie efficiency verder stijgen. Bij de RWZI’s Harnaschpolder en Houtrust kan dat mogelijk in de toekomst. Deze RWZI’s kunnen dan groengas gaan leveren, omdat zij het biogas uit de vergisting niet meer in hoeven te zetten voor de verwarming van het vergistingsproces. Samengevat heeft Delfland met een geschat energiegebruik van ongeveer 373 TJ/jaar en een praktisch potentieel aan duurzame energie van in totaal circa 893 TJ/jaar zeer goede mogelijkheden om aan de klimaatambitie van de waterschappen te voldoen. Op basis van de verwachte ontwikkelingen conform het basisscenario op het gebied van energiegebruik en productie van duurzame energie is in 2020 een verduurzaming van 55% mogelijk. Dan wordt de doelstelling uit het Klimaatakkoord van een aandeel van 40% van de energiebehoefte door eigen opwekking in 2020 dus ruimschoots gehaald. In het basisplus scenario kan Delfland omstreeks 2032 energieneutraal waterschap zijn. Bij intensieve inspanningen van Delfland op het gebied van energiebesparing en duurzame energieproductie kan in 2020 een verduurzaming worden bereikt van circa 84%. In het meest intensieve scenario wat betreft energiebesparing en opwekking van duurzame energie is het voor Delfland mogelijk al omstreeks 2025 een energieneutraal waterschap te zijn.
48
59.512 302.049 218.778
43,9
6.404 41.765
2011 190.247
totaal
Gebouwen/ bedrijfsmiddelen
5.570 168.311
Polder- en boezemgemalen
34.570 113.720
Transport & werktuigen
1.950
Slibverbranding
17.039
RWZI: Overig
9.626
RWZI: Vergisting
RWZI: Ontwateren
MWh m3 GJ Liter liter liter m3 ton
RWZI: Beluchting
Elektriciteit Aardgas Warmte Diesel Benzine LPG Propaan methanol
Energiegebruik Delfland 2010
Rioolgemalen
Bijlage A
77.171 514.043 59.512 302.049 218.778 44
3.332.670
3.074.070 74.342 -
965.228 338.640 -
2.973.185
1.321.122
3.148.412
1.303.868
in percentage
935.881
800.429 520.693 -
totaal in ton/jaar
8.178.832
2.673.591 299.594 -
totaal in kg
4.620.651
16.593.838 202.421 72.435 16.868.694
Gebouwen/ bedrijfsmiddelen
3.332.670 -
Polder- en boezemgemalen
935.881 -
Transport & werktuigen
8.178.832 -
Slibverbranding
RWZI: Vergisting
4.620.651 -
RWZI: Overig
RWZI: Ontwateren
Elektriciteit Aardgas Warmte Diesel Benzine LPG Propaan methanol Totaal
RWZI: Beluchting
TOTAAL OVERZICHT CO2 EMISSIE
CO2-emissie Delfland indien van fossiele herkomst (in ton/jaar)
Rioolgemalen
Bijlage B
37.042.091 914.997 3.332.670 800.429 520.693 72.435 42.683.315
37.042 915 3.333 800 521 72 42.683
87% 2% 8% 2% 1% 0% 0% 0% 100%
Bijlage C Basis scenario energiegebruik Delfland Basis consumptie scenario Besparing rioolgemalen
2010 0,0% 34,7
2015 2,0% 34,0
2020 4,0% 33,3
2025 6,0% 32,6
2030 6,0% 32,6
2035 6,0% 32,6
2040 6,0% 32,6
2045 6,0% 32,6
2050 6,0% 32,6
% TJ/jaar
1,0% 192,8 3,6 1,0
1,0% 183,4 3,5 1,0
1,0% 174,4 3,3 1,0
1,0% 165,8 3,1 1,0
1,0% 157,7 3,0 1,0
1,0% 150,0 2,8 1,0
1,0% 142,6 2,7 1,0
1,0% 135,6 2,6 1,0
1,0% 129,0 2,4 1,0
% TJ/jaar
100% 59,5
100% 59,5
100% 59,5
100% 59,5
100% 59,5
100% 59,5
100% 59,5
100% 59,5
100% 59,5
E G
TJ/jaar TJ/jaar
100% 0% 20,1 5,4
100% 0% 20,1 5,4
100% 0% 20,1 5,4
0% 100% 16,9 0,0
0% 100% 16,9 0,0
0% 100% 16,9 0,0
0% 100% 16,9 0,0
0% 100% 16,9 0,0
0% 100% 16,9 0,0
tov 2010 E G
TJ/jaar TJ/jaar
0% 23,1 1,3
3% 22,4 1,3
6% 21,7 1,3
8% 21,2 1,2
10% 20,7 1,2
10% 20,7 1,2
10% 20,7 1,2
10% 20,7 1,2
10% 20,7 1,2
E G
TJ/jaar TJ/jaar
0% 7,2 6,1
5% 6,9 5,8
10% 6,5 5,5
20,0% 5,8 4,9
25,0% 5,4 4,6
30,0% 5,1 4,3
35,0% 4,7 4,0
40,0% 4,3 3,7
50,0% 3,6 3,0
TJ/jaar TJ/jaar TJ/jaar
0% 0% 7,2 10,9 0,0
1% 1% 7,1 10,8 0,0
5% 3% 6,9 10,3 0,2
10% 7% 6,5 9,8 0,4
20% 11% 5,8 8,7 0,7
35% 18% 4,7 7,1 1,1
45% 25% 4,0 6,0 1,5
60% 35% 2,9 4,3 2,0
75% 45% 1,8 2,7 2,6
TJ/jaar
373
361
349
329
318
307
297
287
277
tov 2010 E
% TJ/jaar
Besparing E en G RWZI excl. rioolgemalen
per jaar E G Methanol
Vergisting
Vergisting Warmte
Bestaande SVI Nieuwe SVI Verbranding
Besparing watersysteem Polder- en boezemgemalen
Besparing gebouwen Gebouwen
Elektrisch rijden
Totaal basis scenario
Benzine Diesel Benzine Diesel E
Bijlage D Plaatsingsvisie windenergie provincie Zuid-Holland
Windlocaties 13, 15 en 16
Windlocaties 29, 39, 40 en 41
Bijlage E
Toelichting afvalwater scenario’s
Basis scenario Alle slib wordt vergist zoals in de huidige situatie bij Delfland. Het biogas uit de vergisting wordt op locatie gebruikt voor de opwekking van elektriciteit en warmte middels een WKK. Het elektrisch rendement is op 35% verondersteld. Er is in dit scenario verondersteld dat de slibverbrandingsinstallatie (SVI) in 2025 wordt vervangen door een nieuwe, energie-efficiëntere verbrandingsinstallatie. De oude SVI gebruikt nu 438 kWh per ton organische stof (os) en wint 66 kWh terug (22,5% ds waarvan 68% os). Het netto gebruik komt daarmee op 372 kWh per ton organische stof. De nieuwe SVI gebruikt 370 kWh per ton os en produceert daarbij 470 kWh. Daarmee levert deze netto 100 kWh per ton os. Dit geldt bij 22,5% ds met 65% os. Deze waarden zijn gehanteerd voor de energievisie. Uitgegist slib heeft een lagere energie-inhoud per ton droge stof dan niet vergist slib. Doordat het vergiste slib beter te ontwateren is, is de energie-opbrengst t.o.v. de energiebehoefte om het water te verdampen van vergist en niet-vergist slib vergelijkbaar, zo blijkt uit de praktijk. Het energiegebruik en de terugwinning is sterk afhankelijk van het drogestofgehalte.
Slibscenario 1: verbranding Slibgisting Gas productie (TJ/jaar) Warmte productie Elektriciteitsproductie
% toepassing TJ/jaar TJ/jaar TJ/jaar
2010 100% 203 60 75
2015 100% 203 60 75
2020 100% 203 60 75
2025 100% 203 60 75
2030 100% 203 60 75
2035 100% 203 60 75
2040 100% 203 60 75
2045 100% 203 60 75
2050 100% 203 60 75
Toepassing slibverbranding Oude SVI Nieuwe SVI E-productie oude SVI E-productie nieuwe SVI E-productie W-productie totaal
% toepassing % toepassing TJ/jaar TJ/jaar TJ/jaar TJ/jaar TJ/jaar
100% 100% 0% 2,89 0,0 78 60 137
100% 100% 0% 2,89 0,0 78 60 137
100% 100% 0% 2,89 0,0 78 60 137
100% 0% 100% 0,00 20,6 96 60 155
100% 0% 100% 0,00 20,6 96 60 155
100% 0% 100% 0,00 20,6 96 60 155
100% 0% 100% 0,00 20,6 96 60 155
100% 0% 100% 0,00 20,6 96 60 155
100% 0% 100% 0,00 20,6 96 60 155
Slibscenario 2: verbranding + aansluiting warmtenet Slibgisting % toepassing Aansluiting warmtenet % toepassing Gas productie (TJ/jaar) TJ/jaar Netto gasproductie Warmte productie TJ/jaar Elektriciteitsproductie TJ/jaar
2010 100% 0% 203 0 60 75
2015 100% 0% 203 0 60 75
2020 100% 60% 203 122 24 30
2025 100% 60% 203 122 24 30
2030 100% 80% 203 163 12 15
2035 100% 80% 203 163 12 15
2040 100% 80% 203 163 12 15
2045 100% 80% 203 163 12 15
2050 100% 80% 203 163 12 15
Toepassing slibverbranding Oude SVI Nieuwe SVI E-productie oude SVI E-productie nieuwe SVI G-productie E-productie W-productie totaal
100% 100% 0% 2,89 0,0 0 78 60 137
100% 100% 0% 2,89 0,0 0 78 60 137
100% 100% 0% 2,89 0,0 122 33 24 179
100% 0% 100% 0,00 20,6 122 51 24 196
100% 0% 100% 0,00 20,6 163 36 12 210
100% 0% 100% 0,00 20,6 163 36 12 210
100% 0% 100% 0,00 20,6 163 36 12 210
100% 0% 100% 0,00 20,6 163 36 12 210
100% 0% 100% 0,00 20,6 163 36 12 210
% toepassing % toepassing TJ/jaar TJ/jaar TJ/jaar TJ/jaar TJ/jaar TJ/jaar
Bijlage F
Klimaatakkoord Unie en Rijk 2010-2020
Het Klimaatakkoord richt zich met name op de volgende zeven thema’s: • • • • • • •
Energiebesparing en beperking uitstoot broeikasgassen; Duurzame energiewinning; Duurzame mobiliteit/transport; Snijvlak adaptatie en mitigatie; Duurzaam inkopen; Grondstoffen en afvalstoffen; Bewustwording en educatie.
Thema energiebesparing en beperking uitstoot broeikasgassen Energie-efficiency 1. Bijdrage waterschappen aan energiebesparing en realisatie duurzame energie door: - MJA afspraken afvalwaterzuivering verbreden voor alle waterschapsactiviteiten: streven naar verbetering energie-efficiency tussen 2005-2020 van min. 30% (2% per jaar) - zoveel mogelijk gebruik maken van duurzame energiebronnen - voor 2050 streven naar een energieneutrale waterschapssector 2. inzetten van innovatie om energiebesparing te realiseren en duurzame energiebronnen te ontwikkelen Uitstoot broeikasgassen Doelstelling reductie broeikasgassen van 30% in periode 1990-2020 Gebouwde omgeving - bij eigen bouwprojecten streven naar beperking energiegebruik en uitstoot broeikasgassen, rekening houden met toenemende behoefte aan koeling - streven naar klimaatneutrale huisvesting in 2020 - watertoets: bij beoordeling plannen van derden voor nieuwbouw en herstructurering wijzen en adviseren rekening te houden met klimaat
Thema duurzame energiewinning 1. ambitie om in 2020 aandeel duurzame energie te realiseren van 40% van de energiebehoefte door eigen opwekking 2. onderzoeken in hoeverre het mogelijk is om: a. bij aanleg of renovatie van gemalen en stuwen in energiebehoefte te voorzien door zon-, wind- en waterkracht b. gebruik maken van mogelijkheden die grond- en oppervlaktesystemen bieden voor benutten koudewarmte-opslag c. eigen terrein en objecten benutten voor verzameling en verwerking biomassa en energiewinning (plaatsen windmolens) 3. onderzoeken mogelijkheid schoon gebruik van biomassa te bevorderen o.a. via vergisting 4. onderzoek op lokaal niveau hoe restwarmte bij slibdrooginstallaties en biogas bij afvalwaterzuiveringen nuttig kan worden benut 5. uitvoeren van pilots voor opwekken van duurzame energie samen met andere partners vb. energiefabriek)
Thema Duurzame mobiliteit/transport Verminderen van CO2-uitstoot bij verkeer en vervoer door: 1. stimuleren binnen eigen organisatie gebruik fiets en OV en overstappen naar energiezuinig en milieuvriendelijk wagenpark 2. stimuleren gebruik fiets en OV en energiezuinige auto’s woon-werkverkeer 3. onderzoek mogelijkheden reductie vervoerskilometers werk en woon-werkverkeer
Thema snijvlak adaptatie en mitigatie 1. klimaatbestendige watersystemen en waterkeringen 2. gebiedsontwikkeling: via gebiedsgerichte aanpak streven naar versterking van de samenhang tussen maatregelen - bijdrage leveren aan realisatie meer water en groen in en om de stad - meewerken aan ontwikkelen en toepassen van innovatieve vormen van waterbergingen - onderzoeken mogelijkheid om in veenweidegebieden met aangepast peilbeheer bodemdaling en CO2uitstoot door veenoxidatie tegen te gaan
Thema Duurzaam inkopen Ambitie om in 2015 100% van volume van producten en diensten waarvoor duurzaamheidscriteria zijn opgesteld duurzaam in te kopen. In 2010 tenminste 50% duurzaam inkopen 2. randvoorwaarden: beperking administratieve lasten door Rijk 3. uitgewerkt plan door Unie van Waterschappen voor organiseren ondersteuning waterschappen toepassing duurzaamheidscriteria 4. doorontwikkeling criteria GWW-sector 5. onderzoek mogelijkheden vanaf 2012 alleen nog groene stroom in te kopen 6. inkoop duurzaam hout: 50% in 2010 en 75% in 2015
Thema Grondstoffen en afvalstoffen 1. afvalstoffen: zo weinig mogelijk ontstaan; indien mogelijk nuttig toepassen 2. terugwinning grondstoffen: uit effluent awzi’s bruikbare grondstoffen terugwinnen (vb. fosfaat) 3. gesloten productie- en consumptiekringlopen (vb. cradle to cradle)
Thema Bewustwording en educatie o.a. - actief uitdragen kennis en ervaringen op klimaatgebied naar andere sectoren - klimaat- en milieuaanpak ook opnemen in educatie- en voorlichtingsprogramma’s
Bijlage G Uiteenzetting energietrends 1. Mondiaal gebruik van energie Hoewel de kosten voor energie aan sterke schommelingen onderhevig zijn, zal door een wereldwijd toenemende vraag en gelijktijdig afnemende beschikbaarheid, de kostprijs voor energie uit fossiele brandstoffen toenemen. Hierdoor wordt de toepassing van energiebesparende technieken, maar ook nieuwe efficiënte gebruikerstechnologieën steeds aantrekkelijker. Er zijn verschillende aanwijzingen dat het niveau van fossiel energiegebruik niet veel verder meer zal en kan stijgen dan dat de wereld nu doet. Dit heeft ook consequenties voor de groei van de mondiale economie, die niet verder kan groeien op basis van de beschikbaarheid van fossiele energiedragers, hoogstens door het vergroten van de efficiëntie waarmee deze wordt ingezet. Het is daardoor een aannemelijk scenario dat het nationale energiegebruik van ongeveer 3.400 PJ (inclusief energievoorziening) in 2008 gemiddeld gezien niet significant meer zal groeien.
2. DE technologieontwikkeling Bij de technologieën die worden ingezet om het bronpotentieel DE te benutten worden de volgende trends geconstateerd: •
Bij de benutting van biomassa is op dit moment in het algemeen sprake van het direct benutten van de energie-inhoud van de biomassa door rechtstreekse verbranding van de biomassa of de directe verbranding van het uit de biomassa verkregen biogas (omzetting in elektriciteit en warmte). Bij het vergisten van natte biomassastromen is de trend dat het geproduceerde biogas wordt opgewerkt zodat de benutting van de energie-inhoud elders met een hoger rendement plaats kan vinden. Voor de omzetting van houtige biomassastromen wordt de overgang naar de vergassingstechnologie voorzien.
•
Bij zonne-energie zijn twee trends waarneembaar. Voor de huidige toegepaste PV-systemen wordt een verdere verlaging van de productiekosten en een toenemende efficiency gerealiseerd.
•
Daarnaast worden systemen ontwikkeld met lage efficiency maar tevens met zeer lage productiekosten (PV-folie). Beide trends leiden tot bredere toepassingsmogelijkheden en een verdere verlaging van de kostprijs van de opgewekte elektriciteit. De kostprijs voor zonneenergie is eveneens afhankelijk van de toegepaste schaalgrootte (zie onderstaande figuur).
60%
0,50
50%
0,40
40%
0,30
30%
0,20
20%
0,10
PV rendement (% instraling)
kostprijs zonneenergie (€/kWh)
0,60
8 m2 22 m2 60 m2 elektriciteitsprijs 400 m2 Rendementsontwikkeling PV
10%
-
0% 2010
2015
2020
2025
2030
2035
Verwachting ontwikkeling kostprijs zonne-energie ten opzichte van de elektriciteitsprijs.
•
Voor windturbines wordt een toenemende grootte voorzien. Dat betekent dat bij gelijkblijvende ruimtelijke beschikbaarheid het totale vermogen toe zal nemen.
•
De toepassing van geothermie in Nederland maakt een snelle ontwikkeling door. Hierbij is nauwelijks sprake van technologische ontwikkelingen maar wel mogelijke kostprijsverlagingen door leereffecten. Voor de feitelijke realisatie van warmtenetten speelt vanwege de economische haalbaarheid van deze systemen de ontwikkeling van de gasprijs een cruciale rol.
