Kenschets van de Nederlandse glastuinbouw W. Wetzels A.W.N. van Dril B.W. Daniëls
ECN-E--07-095
December 2007
Verantwoording Dit rapport is geschreven als bijdrage aan het project Referentieraming en Langetermijnverkenningen (Projectwerkplan 7.7843) van ECN Beleidsstudies.
Abstract We present a survey of the Dutch greenhouse horticulture sector, with an emphasis on developments that have an impact on energy use. The production of cut flowers, vegetables and (potted) plants in Dutch greenhouses is highly optimized and energy-intensive. Greenhouse heating and CO2 fertilization are prevalent and there is a growing use of assimilation lighting. We give an overview of government policies aimed at improving the energy efficiency of greenhouse farming and discuss energy efficiency measures that have already gained a considerable market penetration. We also consider innovative technologies that can be expected to play an important role in the period until 2020.
2
ECN-E--07-095
Inhoud Lijst van tabellen
4
Lijst van figuren
4
Samenvatting
5
1.
Inleiding
6
2.
Hoe staat de glastuinbouw er voor? 2.1 Economische betekenis van de glastuinbouw 2.2 Structuur van de glastuinbouwsector 2.3 Internationale verhoudingen 2.4 Energiegebruik 2.5 Energiebesparende maatregelen
8 8 9 11 13 15
3.
Ontwikkelingen in de glastuinbouw 3.1 Schaalvergroting 3.2 Ruimtelijke ordening 3.3 Energiebeleid 3.4 Energievraag
18 18 20 20 22
4.
Verwachtingen voor 2020 4.1 Groei van de sector 4.2 Emissiehandel 4.3 Nieuwe technologieën
26 26 27 28
5.
Conclusies
31
Referenties
32
Bronnen
33
ECN-E--07-095
3
Lijst van tabellen Tabel 2.1 Tabel 2.2 Tabel 2.3 Tabel 4.1
Kostenopbouw naar bedrijfstype in 2005 (voorlopige cijfers) Direct energiegebruik in de glastuinbouw naar energiedrager in 2004 Overzicht van een aantal veel toegepaste energiebesparende maatregelen. Resultaten uit Ruijs et al., 2007 voor (semi-)gesloten kassystemen (uitgaande van prijspeil 2005/2006)
11 13 17 30
Lijst van figuren Figuur 2.1 Figuur 2.2 Figuur 2.3 Figuur 2.4 Figuur 2.5 Figuur 2.6 Figuur 3.1 Figuur 3.2 Figuur 3.3 Figuur 3.4 Figuur 3.5 Figuur 4.1
4
Productiewaarde van de glastuinbouw in Nederland Verdeling van het areaal van de glastuinbouw naar gewas voor 2005 Historische ontwikkeling van het kasoppervlak naar type gewas Exportwaarde bloemkwekerijproducten naar land voor 2006 De ontwikkeling van de EE-index tussen 1980 en 2005 Percentuele verandering van de EE-index ten opzichte van het voorafgaande jaar Gemiddelde kasoppervlak van bloemkwekerijbedrijven en glasgroentebedrijven Totaal aantal bedrijven met tuinbouwgewassen onder glas Percentage waarmee het aantal bedrijven met tuinbouwgewassen onder glas is afgenomen ten opzichte van het voorgaande jaar Ontwikkeling van het elektriciteitsverbruik per hectare voor de productie van glasbloemen en glasgroenten Ontwikkeling van het opgesteld elektrisch vermogen van WKK in de land- en tuinbouw Ontwikkeling van het finaal thermisch verbruik en het finaal elektrisch verbruik in de landbouw. Daarbij zijn de ramingen van de WLO-GE en WLO-SE langetermijnverkenningen tot 2020 afgebeeld.
9 10 10 12 14 14 18 19 19 24 25
26
ECN-E--07-095
Samenvatting Dit rapport beschrijft de stand van zaken in de Nederlandse glastuinbouw en ontwikkelingen die voor die sector van belang zijn. Hierbij concentreren we ons vooral op het energiegebruik. De teelt van snijbloemen, groenten en (pot)planten in verwarmde kassen is zeer energie-intensief en verantwoordelijk voor ongeveer vier procent van het totale Nederlandse primaire energiegebruik. Nederland heeft een groot aandeel in de internationale handel in tuinbouwproducten. De glastuinbouw heeft een productiewaarde van meer dan vijf miljard euro en levert een belangrijke bijdrage aan de Nederlandse export. Het aantal glastuinbouwbedrijven daalt bijzonder sterk (in 2006 met 6,8%). Door schaalvergroting (vooral bij glasgroentebedrijven) blijft het totale kasoppervlak desondanks ongeveer constant. Er wordt veel geïnnoveerd en geïnvesteerd, hoewel de gemiddelde bedrijfsresultaten de laatste jaren tegenvallend zijn. Sinds 1980 is de energie-efficiëntie van de glastuinbouw sterk verbeterd. Dit heeft niet tot een aanzienlijke daling van het primaire brandstofverbruik geleid omdat de fysieke productie in dezelfde periode sterk is gegroeid. Omdat energiekosten vaak meer dan 20% van de totale kosten uitmaken en de overheid als doelstelling heeft de emissie van broeikasgassen fors te reduceren, bestaat er een duidelijk uitgesproken ambitie om de energie-efficiëntie van de glastuinbouw verder te verbeteren. De energievraag van glastuinbouwbedrijven wordt vooral bepaald door de behoefte aan kasverwarming, koeling, CO2-bemesting en assimilatiebelichting. Belichting was al gebruikelijk op snijbloemenbedrijven en wordt nu steeds meer toegepast bij de productie van glasgroente. De groeiende vraag naar elektriciteit wordt vaak ingevuld met WKK-installaties (warmte-kracht koppeling). Deze WKK-installaties produceren ook voor pieklevering op de elektriciteitsmarkt. In 2006 is het WKK-vermogen in de glastuinbouw volgens cijfers van het CBS met 48% gestegen ten opzichte van het jaar daarvoor. De glastelers hebben veel energiebesparende maatregelen getroffen. Kassen worden geïsoleerd, en op een groot deel van de bedrijven zijn beweegbare energieschermen, warmteopslagtanks en rookgascondensors geplaatst. Voor de toekomst zijn innovatieve technologieën die nu nog in een vroeg stadium van ontwikkeling zijn van belang. Er kan bijvoorbeeld energie worden bespaard met semi-gesloten kassystemen en het gebruik van aardwarmte. Verder wordt emissiehandel beschouwd als middel om bedrijven een prikkel te geven om de CO2-uitstoot te verminderen. De overheid kiest ervoor om ook kleine glastuinbouwbedrijven mee te laten doen aan een systeem van emissiehandel.
ECN-E--07-095
5
1.
Inleiding
De glastuinbouw is energie-intensief en verantwoordelijk voor het merendeel van de energieconsumptie van de Nederlandse landbouw. Omdat energiekosten voor glastuinbouwbedrijven een belangrijk deel van de totale kosten uitmaken (vaak meer dan 20%) is het energiegebruik in sterkere mate bepalend voor de bedrijfsvoering dan in de meeste andere bedrijfstakken. ECN Beleidsstudies verzorgt verkenningen van het toekomstige energiegebruik in opdracht van de Nederlandse overheid. Voor deze verkenningen is een modelinstrumentarium ontwikkeld waarmee het energiegebruik in verschillende economische sectoren kan worden gesimuleerd. In het bijzonder zullen bevindingen uit dit rapport worden gebruikt voor het actualiseren van het ‘Save-production’ model, dat wordt gebruikt voor de simulatie van het energiegebruik in de Nederlandse industrie en landbouw (voor een modelbeschrijving, zie Daniëls en Van Dril, 2007). In deze technisch-economische simulatie worden ook niet-economische invloeden gemodelleerd. Dit rapport schetst een overzicht van de stand van zaken in de Nederlandse glastuinbouw en de ontwikkelingen die van belang zijn voor deze sector. We gaan hierbij uit van een drietal onderzoeksvragen: 1. Wat is de huidige stand van zaken in de Nederlandse glastuinbouw? 2. Welke ontwikkelingen zijn op dit moment te herkennen en wat zijn daarbij de drijvende krachten? 3. Wat zijn de vooruitzichten voor de ontwikkeling van het energiegebruik en de CO2-emissie tot het jaar 2020? De Nederlandse glastuinbouw heeft zich ontwikkeld tot een belangrijke economische sector met een sterke internationale concurrentiepositie. De sector verandert snel en probeert zich op verschillende manieren voor te bereiden op nieuwe omstandigheden. Technologische innovatie en intensivering van de productie spelen daarbij een belangrijke rol. We gaan in op de technieken en teeltmethodes die op dit moment worden toegepast. Ook bespreken we welke technologieën in de toekomst een belangrijke rol kunnen gaan spelen. Groeimogelijkheden voor de glastuinbouw worden mede bepaald door de kostprijs en de toekomstige beschikbaarheid van energie. Het Nederlandse overheidsbeleid is er op gericht de concurrentiepositie van de glastuinbouwsector in stand te houden, maar daarnaast is er ingezet op verbetering van de energie-efficiëntie. Voor deze schets van de glastuinbouwsector baseren we ons voor een belangrijk deel op literatuurstudie en door andere organisaties verzamelde gegevens. Daarnaast maken we gebruik van kennis die aanwezig is bij ECN en bronnen binnen de glastuinbouw en met deze sector verbonden organisaties. Zo is het Landbouw-Economisch Instituut (LEI) een belangrijk kennisinstituut voor de glastuinbouw.
Leeswijzer Hoofdstuk 2 bespreekt de huidige toestand van de glastuinbouw. We gaan in op de economische betekenis, de structuur en de internationale concurrentiepositie van deze sector. Vervolgens geven we een beeld van het energiegebruik en de bestaande toepassing van energiebesparende technieken. In Hoofdstuk 3 bespreken we een aantal ontwikkelingen die op dit moment te herkennen zijn. We gaan in op het door de overheid gevoerde beleid, het proces van schaalvergroting en de
6
ECN-E--07-095
ruimtelijke ordening. Daarnaast geven we een overzicht van de veranderingen in de energiebehoefte en de toepassing van warmtekrachtkoppeling. Uiteindelijk geven we in Hoofdstuk 4 een overzicht van relevante ontwikkelingen tot 2020. We bespreken de te verwachten groei van de sector en de invloed van ontwikkelingen in de energiemarkt. Emissiehandelssystemen zullen waarschijnlijk een bepalende factor zijn voor het slagen van het energiebeleid. Ook bespreken we enkele technologische opties die zich op dit moment nog in een vroeg stadium van ontwikkeling bevinden.
ECN-E--07-095
7
2.
Hoe staat de glastuinbouw er voor?
In dit hoofdstuk geven we een overzicht van de kenmerken van de Nederlandse glastuinbouwsector. We gaan onder andere in op het economische belang van de sector, de internationale concurrentiepositie en het energiegebruik.
2.1
Economische betekenis van de glastuinbouw
De Nederlandse glastuinbouw is om verschillende redenen uitzonderlijk. De sector is met een oppervlak van 10.540 hectare gewassen onder glas (in 2006) zeker niet de grootste van de EU. De arealen van Spanje en Italië zijn met ca. 65.000 en ca. 40.000 ha bijvoorbeeld veel groter (Bron: CBS, Eurostat). Maar de Nederlandse teelt is al decennialang geïntensiveerd en de Nederlandse glastuinbouwsector heeft een belangrijke rol opgeëist in de export en doorvoer van bloemen en groenten. De sterke positie van Nederland kan onder meer worden verklaard door het grote achterland en het milde zeeklimaat. Het overgrote deel van de productie wordt met vrachtwagens vervoerd binnen Europa, maar de haven van Rotterdam en de luchthaven Schiphol maken ook intercontinentale export mogelijk. De sector kan goed concurreren op kwaliteit door het gebruik van innovatieve teelttechnieken. Waar de meeste Zuid-Europese kassen van plastic zijn en gebruikt worden voor seizoensafhankelijke teelt, vindt de Nederlandse glastuinbouw doorgaans plaats met moderne glazen kassen en sterk gecontroleerde teeltmethodes die geschikt zijn voor het Nederlandse klimaat. Uniforme en hoge productie is mogelijk doordat de teelt meestal plaats vindt op substraat (vooral steenwol, maar ook bijvoorbeeld kokosvezel). Het proces van optimalisering en intensivering van de glastuinbouw is gepaard gegaan met een verschuiving van onverwarmde naar zwaar verwarmde kassen en heeft tot een hoog energieverbruik geleid. De ontwikkeling van de productiewaarde van de Nederlandse glastuinbouw sinds 1990 is weergegeven in Figuur 2.1. De productiewaarde vertoont een gestage groei en kwam in 2005 uit op € 4,9 miljard. Er vindt daarbij wel een duidelijke verschuiving plaats in het aandeel van de verschillende subsectoren. De productiewaarde van glasgroente nam in de periode van 1990 tot 2005 met slechts 4% toe, terwijl de productiewaarde van snijbloemen groeide met 49%. In dezelfde periode werd de productiewaarde van pot- en perkplanten meer dan verdubbeld. (Boone et al., 2007).
8
ECN-E--07-095
Productiewaarde (miljarden euros)
6
Pot- en perkplanten 5
Snijbloemen Glasgroente
4 3 2 1 0 1990
1995
2000
2005
Figuur 2.1 Productiewaarde van de glastuinbouw in Nederland Bron: Productschap Tuinbouw.
In 2005 waren er op glasbloemenbedrijven 40.000 mensen in direct dienstverband. Bij glasgroentenbedrijven was dit aantal 26.000. Daarnaast wordt er in de glastuinbouw veel gebruik gemaakt van inleenarbeid van een uitzendbureau of inleenbedrijf. Er wordt voor 2006 geschat dat er in de piekperiode ca. 115.000 arbeidskrachten werkzaam waren in de primaire glastuinbouw. Veel arbeiders komen niet uit Nederland, maar bijvoorbeeld uit Midden en Oost-Europa. Van de werkgevers in de primaire glastuinbouw is 56% het eens met de stelling dat de enige manier waarop de tuinbouw in Nederland kan overleven, is door werknemers uit het buitenland in dienst te nemen. (Bron: Kans et al., 2007).
2.2
Structuur van de glastuinbouwsector
In 2005 waren er volgens de landbouwtelling van het CBS in Nederland 8.600 bedrijven met tuinbouw onder glas. Hiertoe behoren bedrijven met groente onder glas (2.547) en bedrijven met siergewassen onder glas (6.194)1. Er waren 3.026 bedrijven met snijbloemen, 1.212 bedrijven met potplanten en 2.591 met overige sierteeltgewassen. Een derde deel van het totale kasoppervlak (33%) werd gebruikt voor de teelt van snijbloemen zoals rozen en chrysanten. Het grootste aandeel van het oppervlak (43%) was bestemd voor de verbouw van glasgroenten. De meest geteelde groenten zijn paprika, tomaat en komkommer. Voor pot- en perkplanten werd 18% van het oppervlak gebruikt. Daarnaast vindt er in kassen ook teelt van boomkwekerijgewassen en een relatief kleine hoeveelheid fruit en koud geteelde groenten plaats. In Figuur 2.2 is te zien hoe het kasareaal verdeeld is over de verschillende gewassen.
1
Een aantal bedrijven produceert zowel groente als siergewassen.
ECN-E--07-095
9
Tomaat Paprika Komkommer Overige glasgroenten Roos Chrysant Overige snijbloemen Bloeiende potplanten Groene potplanten Perkplanten Overig
Figuur 2.2 Verdeling van het areaal van de glastuinbouw naar gewas voor 2005 Bron: CBS-landbouwtelling, LEI-bewerking.
Het totale kasoppervlak blijft al sinds 1998 tamelijk constant. Zoals blijkt uit Figuur 2.3 verandert het aandeel van bepaalde gewassen wel duidelijk. Het areaal bloemkwekerijgewassen vertoont sinds het jaar 2000 een daling na decennialang te zijn gestegen. Tot de bloemkwekerijgewassen worden zowel snijbloemen als pot- en perkplanten gerekend. Het areaal met boomkwekerijgewassen is in de tien jaar voor 2006 verdubbeld. Het kasoppervlak met koud geteelde groenten is in dezelfde periode juist afgenomen. 7000 Areaal (ha)
400
6000
Areaal (ha)
5000 4000
200
0 1995
2000
2005
3000 Groenten warm
2000
Groenten koud Fruit
1000
Bloemkwekerijgewassen 0 1975
Boomkwekerijgewassen 1985
1995
2005
Figuur 2.3 Historische ontwikkeling van het kasoppervlak naar type gewas Bron: CBS-landbouwtelling, LEI-bewerking.
Net zoals in andere landbouwsectoren fluctueert het gezinsinkomen uit het bedrijf in de glastuinbouwsector sterk van jaar tot jaar. Dit wordt voor een belangrijk deel veroorzaakt door varierende opbrengstprijzen, maar ook door veranderende energieprijzen en de rentestand. Binnen de glastuinbouw zijn de onderlinge inkomensverschillen groot. Dit komt mede doordat verschil10
ECN-E--07-095
lende producten andere prijsontwikkelingen doormaken, tuinders verschillende gascontracten afgesloten hebben of zelf elektriciteit produceren. Tuinders die elektriciteit opwekken met warmte-kracht koppeling (WKK) installaties kunnen bijvoorbeeld profiteren van de gestegen elektriciteitsprijzen. Het LEI verzamelt in het Bedrijven-Informatienet onder andere financiële gegevens van individuele bedrijven. Het gemiddelde netto bedrijfsresultaat van snijbloemenbedrijven was in 2005 negatief. De opbrengst per vierkante meter was gemiddeld € 52,60 terwijl de kosten € 56,70/m2 bedroegen. De verdeling van de kosten voor verschillende bedrijfstypen is te zien in Tabel 2.1. De kostenopbouw van producten van glasgroentebedrijven verschilt enigszins van die van snijbloemenbedrijven, maar ook voor deze bedrijven was het netto bedrijfsresultaat in 2005 negatief. De opbrengst per m2 glasoppervlak was in 2005 gemiddeld € 35,70 en de kosten € 39,00/m2. Door de sterk gestegen gasprijs is het aandeel van energie in de kosten de afgelopen jaren groter geworden. In 2004 maakte energie nog slechts 18,5% uit van de kosten. Bij de teelt van pot- en perkplanten zijn de energiekosten een stuk minder belangrijk. Daar maakte energie in 2005 slechts 9% uit van de totale kosten. De pot- en perkplantenbedrijven hadden in 2006 gemiddeld positieve bedrijfresultaten. Tabel 2.1 Kostenopbouw naar bedrijfstype in 2005 (voorlopige cijfers) Kosten van glastuinbouwbedrijven per m2 glasoppervlak SnijbloemenGlasgroentePot- en bedrijven bedrijven perkplantenbedrijven [€] [%] [€] [%] [€] [%] Arbeidskosten 15,9 28 13,1 34 19,4 28 Energiekosten 10,8 19 8,4 22 6,5 9 Rente en afschrijving 8,9 16 6,7 17 10,3 15 Overige kosten 21,2 37 10,8 28 32,6 47 Totale kosten 56,7 100 39,0 100 68,8 100 Bron: Bedrijven-Informatienet, De Bont en Van der Knijff, 2006.
De gegevens uit het Bedrijven- Informatienet laten zien dat het gemiddelde nettobedrijfsresultaat van glastuinbouwbedrijven over alle jaren van 2001 tot en met 2006 negatief was. Ondanks de tegenvallende bedrijfsresultaten van veel bedrijven, zijn de investeringen in de glastuinbouwsector hoog. In 2005 werd gemiddeld € 137.000 per bedrijf geïnvesteerd. Dit bedrag is onder te verdelen in investeringen in werktuigen en installaties (46,1%), gebouwen (24,7%), grond of grondverbetering (20,9%), en levende have, plantopstanden en overige (8,3%) (bron: De Bont en Van der Knijff, 2006).
2.3
Internationale verhoudingen
Door verbetering van de logistiek zijn geografische beperkingen voor de handel in glastuinbouwproducten minder belangrijk geworden. Producten kunnen over steeds grotere afstanden worden vervoerd. Desondanks is de totale export nog steeds voornamelijk afhankelijk van Duitsland, Groot-Brittannië en Frankrijk. In 2006 was de totale exportwaarde van bloemkwekerijproducten naar deze drie landen € 3,10 miljard. Dit komt overeen met 59% van de totale exportwaarde van € 5,23 miljard. In het jaar 2000 was het aandeel in de exportwaarde van dit drietal landen 64%. In Figuur 2.4 is de verdeling van de exportwaarde van bloemkwekerijproducten over de verschillende exportlanden te zien.
ECN-E--07-095
11
Duitsland Verenigd Koninkrijk Frankrijk Italië België Overig EU Landen buiten EU
Figuur 2.4 Exportwaarde bloemkwekerijproducten naar land voor 2006 Bron: HBAG.
Het Nederlandse aandeel in de wereldhandel van snijbloemen ligt rond de 60% en van planten rond de 40%. Deze marktaandelen zijn al zo’n tien jaar vrij stabiel. Op de exportmarkt voor snijbloemen ondervindt Nederland vooral groeiende concurrentie van Colombia, Equador en Kenia die in 2005 samen 27% van de wereldhandel in handen hadden. (Bron: Snijders et al., 2007, UN Comtrade). Nederlandse bedrijven zijn vaak in staat om hogere prijzen te vragen voor producten vanwege de hoge productkwaliteit en toegevoegde waarde door innovatie, marketing en verpakking. Het is minder gemakkelijk te concurreren in de productie van bulkgoederen. Om de internationale concurrentie op kostprijs aan te kunnen gaan vindt er al lange tijd schaalvergroting plaats. Omdat er in Nederland een grote druk is op de ruimte wordt er gekozen voor intensieve productie en verplaatsen sommige bedrijven hun productie naar andere landen. Eind jaren tachtig werd de vruchtgroentesector geconfronteerd met sterkere concurrentie uit Zuid-Europa. Van der Velden et al. (2004) maken een vergelijkende studie van de Nederlandse en de Spaanse manier van groenteproductie. Waar de Nederlandse productie vooral intensiever wordt, heeft Spanje het areaal sterk uitgebreid. De Spaanse teelttechnieken zijn eenvoudiger en minder gecontroleerd, waardoor de productkwaliteit lager is. Dit is bijvoorbeeld af te leiden uit de op jaarbasis 60% hogere exportprijzen van Nederlandse tomaten vergeleken met tomaten uit de Spaanse provincies Almería en Murcia. Ook het verschil in fysieke productie per vierkante meter glas kan bijzonder groot zijn. Zo is de productie van komkommer in Almería bijvoorbeeld 9 kg per m2, terwijl de gemiddelde productie in Nederland wel 70 kg per m2 is. Deze verschillen zijn te verklaren door de langere teeltduur, het verschil in klimaat, andere teelttechnieken en de mate van lichtbenutting. In Spanje worden nog veel traditionele, zogenaamde ‘parral’ kassen gebruikt met een plastic bedekking. Deze kassen hebben geen klimaatregeling, verwarming en CO2-dosering. In Spanje worden kassen doorgaans niet jaarrond gebruikt vanwege de te hete zomers, maar slechts enkele maanden tot een half jaar. In Nederland wordt 10 tot 11 maanden in een kas geteeld. Het is gunstig dat er in Spanje meer lichtinval is (ca. 80% meer), maar een groot deel daarvan wordt niet benut omdat de kassen lang leeg staan en minder licht doorlaten. Plastic kassen laten 50% van het licht door, terwijl glazen kassen een doorlatingspercentage van 70-75% hebben. Ook wordt er in Spanje gedurende een aantal maanden een krijtscherm gebruikt om de gewassen te beschermen tegen te sterk zonlicht en wordt er meer licht tegengehouden door vervuiling met stof. Al met al wordt er in Spanje hierdoor zelfs minder licht benut.
12
ECN-E--07-095
Door het klimaat zijn er in Spanje regelmatig problemen met te lage luchtvochtigheid. Omdat er een hoge infectiedruk is wordt er gaas gebruikt tegen insecten, waardoor de ventilatiecapaciteit daalt. Ook zijn er meer uitersten in het klimaat die het leveren van constante kwaliteit moeilijker maken. De Nederlandse glastuinbouw steekt gunstig af bij de Spaanse als het gaat om het gebruik van bestrijdingsmiddelen. Per ton product wordt hier bijvoorbeeld bij komkommer wel ca. 26 keer minder gebruikt. In Nederland wordt voor het bestrijden van plagen veel meer gebruik gemaakt van biologische bestrijdingsmiddelen, en worden substraatmatten gestoomd. Hierdoor zijn er geen chemische middelen nodig voor grondontsmetting. Een belangrijk verschil is wel dat het Spaanse klimaat het toestaat om het energiegebruik beperkt te houden. Per eenheid product is het primaire brandstofverbruik voor Nederlandse tomaten 13 keer groter dan voor Spaanse. Over het algemeen wordt in Nederland tussen 9 en 17 keer zo veel primaire brandstof gebruikt per kg product.
2.4
Energiegebruik
De voor Nederland kenmerkende teeltmethodes brengen met zich mee dat de glastuinbouw zeer energie-intensief is. In 2006 werd 91% van het totale kasoppervlak verwarmd (Bron: CBSlandbouwtelling, LEI-bewerking). Dit percentage is sinds 1990 niet veel meer veranderd. Stoken doen tuinders voor verwarming en voor de productie van CO2. Om overtollig vocht kwijt te raken staan de luchtramen daarbij vaak open. Verder wordt er in toenemende mate elektriciteit gebruikt voor assimilatiebelichting. Milieucentraal heeft een schatting gemaakt van het totale energiegebruik dat nodig is voor voedsel waarbij ook rekening wordt gehouden met de transportwijze en land van herkomst. Voor vollegrondsproducten uit Nederland is 1 en 6 MJ energie per kg nodig. Producten uit de Nederlandse verwarmde kas kosten tussen 40 en 80 MJ/kg. Dit is vergelijkbaar met de energie die nodig is voor het invliegen van producten uit Kenia. In 2004 was het totale primaire energiegebruik van de glastuinbouw 128,9 PJ. De energie werd voor 87% geleverd door aardgas. Warmte van derden leverde 8,6% van de energie. Dit gaat om restwarmte afkomstig van elektriciteitscentrales of STEG-eenheden en WKK-installaties van energiebedrijven. Met elektriciteit werd in 4% van de energiebehoefte voorzien (bron: Van der Velden et al., 2007, Van der Knijff et al., 2006). Tabel 2.2 Direct energiegebruik in de glastuinbouw naar energiedrager in 2004 Direct energiegebruik naar energiedrager in 2004 (gemiddeld per bedrijf) GlasgroenteSnijbloemenPot- en bedrijven bedrijven perkplantenbedrijven Energiedrager [GJ] [%] [GJ] [%] [GJ] [%] Aardgas 20.480 89 17.190 87 9.640 90 Elektriciteit (GJ)* 440 2 1.820 9 530 5 Overige 2.110 10 650 3 500 5 Totaal 23.030 100 19.670 100 10.670 100 *
1 MWh komt overeen met 3,6 GJ. Bron: Bedrijven-Informatienet van het LEI.
Tabel 2.2 maakt duidelijk dat individuele tuinbouwbedrijven vallen onder de grootverbruikers van aardgas. In 2004 gebruikte een gemiddeld snijbloemenbedrijf bijvoorbeeld 17.190 GJ aan energie uit aardgas, wat overeenkomt met 543.000 m3 aardgas. Het elektriciteitsverbruik van 1.820 GJ komt overeen met 506.000 kWh.
ECN-E--07-095
13
Een maat voor de efficiëntie waarmee glastuinbouwbedrijven omgaan met energie is de energieefficiëntie index. Deze EE-index wordt jaarlijks bepaald door het Landbouw Economisch Instituut (LEI) en is gedefinieerd als het primaire brandstofverbruik per eenheid product ten opzichte van het referentiejaar 1980. In 2003 lag het primaire brandstofverbruik van de glastuinbouw op ongeveer hetzelfde niveau als in 1980, maar omdat de fysieke productie in diezelfde tijd met ongeveer een factor twee is toegenomen kwam de EE-index in 2005 uit op 46%. Zoals te zien is in Figuur 2.5 is de EE-index tussen 1980 en 1985 snel gedaald, maar daarna is de index tot halverwege de jaren negentig tamelijk constant gebleven. In de daarop volgende periode is er weer een efficiëntieverbetering tot stand gekomen. In Figuur 2.6 is voor 1981 tot 2005 weergegeven met hoeveel procent de EE-index is veranderd ten opzichte van het jaar daarvoor. Vooral opvallend is dat in de jaren 1981 en 1982 een verbetering van respectievelijk 16% en 18% is bereikt.
100 90 80
EE-index
70 60 50 40 30 20 10 0 1980
1985
1990
1995
2000
2005
Figuur 2.5 De ontwikkeling van de EE-index tussen 1980 en 2005 Bron: LEI.
Relatieve verandering EE-index
10.0% 5.0% 0.0% 1980
1985
1990
1995
2000
2005
-5.0% -10.0% -15.0% -20.0%
Figuur 2.6 Percentuele verandering van de EE-index ten opzichte van het voorafgaande jaar Bron: LEI.
14
ECN-E--07-095
De historische ontwikkeling van de energie-efficiëntie hangt sterk samen met de gasprijs. Als de gasprijs hoog is, lijken tuinders meer gemotiveerd om initiatieven te nemen om te komen tot energiebesparing. Dit kan komen doordat maatregelen op dat moment meer rendabel zijn, maar ook het gevolg zijn van meer aandacht voor besparingsmogelijkheden. Het is te verwachten dat de huidige hoge energieprijzen opnieuw een stimulans vormen om zuiniger om te gaan met energie. De bereidheid om te investeren in energiebesparende maatregelen of technieken wordt ook bepaald door overheidssubsidies en fiscale instrumenten. Daarnaast speelt de levenscyclus van het bedrijf ook een belangrijke rol. Ongeveer één keer in de twintig jaar wordt een kas compleet vernieuwd, en dit is een geschikt moment om verschillende investeringsopties tegen elkaar af te wegen. Omdat de gasbehoefte van een bedrijf sterk samenhangt met het glasoppervlak is het waarschijnlijk dat een belangrijk deel van de efficiëntieverbetering sinds 1980 kan worden verklaard door de sterke verhoging van de productie per vierkante meter kas. Het eenduidig interpreteren van de EE-index wordt bemoeilijkt doordat er verschuivingen hebben kunnen plaatsvinden naar energie-extensievere of energie-intensievere gewassen. Ook een toename van het jaarrond leveren van producten kan een groter energiegebruik als resultaat hebben. Pas gebouwde kassen zijn gemiddeld hoger en hebben een grotere geveloppervlakte. Hierdoor is er meer energie nodig voor verwarming. Het voordeel van een hoge kas is weer dat het kasklimaat beter is te beheersen en dat schermen beter kunnen worden toegepast. De ontwikkeling van de CO2-emissie van de glastuinbouw is te volgen met een CO2-index die door het LEI wordt bijgehouden. De index is voor 1990 op 100 is gesteld. In 2003 was de uitstoot van CO2 van de glastuinbouwsector 6,44 Mton. De CO2-index kwam voor dat jaar uit op 95%, wat betekent dat de totale uitstoot in dat jaar 5% lager was dan in 1990.
2.5
Energiebesparende maatregelen
De zeer sterke efficiëntieverbetering in het begin van de jaren tachtig duidt erop dat er toen snel en relatief eenvoudig te realiseren besparingsmaatregelen werden getroffen. Op dit moment hebben een aantal technologieën al een hoge penetratiegraad bereikt. We bespreken hier de isolatie van kassen, het gebruik van warmteopslagtanks en rookgascondensors. Veel gegevens over de penetratie van energiebesparende opties zijn te vinden in Van der Knijff et al., 2006.
Isolatie Ten eerste kan de warmtevraag van een kas worden verminderd door goede isolatie. Voor de façade en de dakbedekking van de kassen hebben tuinders de keuze uit verschillende warmteisolerende materialen. Een verbeterde isolatiegraad verlaagt ook de maximale piek in het gasverbruik, waardoor de energiekosten extra lager worden. Vermindering van de lichtinval kan een nadelig gevolg zijn van deze maatregelen. Voor de isolatie van kassen kunnen ook energieschermen worden gebruikt. Vaste schermen worden in de winter geplaatst om warmte binnen te houden. Beweegbare schermen kunnen altijd worden gebruikt als er weinig zonlicht is. Of de keuze gemaakt wordt voor het plaatsen van een beweegbaar scherm hangt sterk af van het geteelde gewas. Voor chrysanten, rozen en paprika’s is de penetratiegraad van beweegbare schermen groter dan 90%. Voor tomaten is dit percentage slechts circa 43%. Doordat een scherminstallatie een gedeelte van het licht onderschept, gaat het plaatsen van een scherm ten koste van de productie. Ruijs et al. (2005) gaan uit van een lichtonderschepping van 3%. Er geldt ongeveer de vuistregel dat 1% minder licht 1% minder productie oplevert.
ECN-E--07-095
15
In 2004 kon 79% van het totale glasoppervlak worden afgeschermd met een beweegbaar scherm. Dit percentage is tussen 1995 en 2004 met 2,7 procentpunt per jaar toegenomen. De penetratiegraad van vaste schermen is in deze periode juist voortdurend afgenomen tot 6%. Op 3% van het areaal werd een combinatie van een vast en een beweegbaar scherm gebruikt. Er wordt verwacht dat de toename van het gebruik van beweegbare schermen doorzet tot een penetratiegraad van 85-90% is bereikt. De maximale penetratie wordt onder andere beperkt doordat in te lage kassen geen beweegbare schermen worden geplaatst. De energiebesparing van energieschermen hangt af van het materiaal en van hoe vaak ze worden gebruikt.
Temperatuurintegratie Omdat planten niet al te snel reageren op temperatuurwisselingen hoeft de temperatuur in de kas niet voortdurend constant te zijn. Door temperaturen tijdelijk te verlagen kan energie worden bespaard en dit wordt temperatuurintegratie genoemd. De temperatuurregeling wordt uitgevoerd door klimaatcomputers. In 2004 was 95% van alle bedrijven voorzien van een dergelijke klimaatcomputer.
Warmteopslagtanks Warmteopslagtanks kunnen worden gebruikt om warmte die vrijkomt op tijden dat er weinig warmtevraag is niet verloren te laten gaan. Dit gaat bijvoorbeeld om warmte die overdag wordt opgewekt bij CO2-dosering of bij elektriciteitsproductie met een WKK-installatie. Een ander voordeel van warmteopslagtanks is dat ze kunnen worden gebruikt om de maximale gasbehoefte te verlagen. Hierdoor wordt de gasrekening lager. Dat tuinders zich concentreren op aanpassingen om het piekgebruik af te vlakken is waarschijnlijk niet optimaal voor het beperken van het totale gasverbruik. Het gebruik van warmteopslagtanks stijgt, onder meer door intensievere belichting en toename van CO2-dosering. De penetratiegraad lag in 2004 op 40%, na een stijging van 3,7 procentpunt per jaar tussen 1995 en 2004. Van gewas tot gewas kan de penetratie sterk verschillen. Bij het kweken van tomaat, komkommer en paprika gebruikt bijvoorbeeld 85-95% van de bedrijven al een warmteopslagtank. Het LEI verwacht een maximale penetratiegraad van minstens 60%. De gemiddelde inhoud van warmteopslagtanks groeit sterk en was 126 m3 per hectare in 2004.
Rookgascondensors Condensors onttrekken bruikbare warmte aan de uitlaatgassen van verwarmingsketels. De penetratiegraad van condensors op verwarmingsketels was in 2004 72%. Er is een indeling te maken in drie verschillende types: condensors op een apart net (65%), condensors op retour (25%) en combicondensors (10%). Er is een licht stijgende toepassing van condensators op retour, terwijl de toepassing van de andere twee types daalt. Dit komt waarschijnlijk door de hoge investeringskosten voor een apart condensornet, en door de kosten voor de regeltechnische inpassing. Het LEI verwacht dat het verzadigingspunt voor de penetratie van condensors ongeveer is bereikt. We hebben in Tabel 2.3 een aantal gegevens over energiebesparende maatregelen bij elkaar gezet. Uit de gegevens over de verschillende penetratiegraden van deze besparende maatregelen ontstaat het beeld dat het grootste deel van de energiewinst die met deze maatregelen te behalen is al is gerealiseerd. Toch is er met technologische verbeteringen nog veel te bereiken en worden ook besparende maatregelen met een korte terugverdientijd vaak niet uitgevoerd.
16
ECN-E--07-095
Tabel 2.3 Overzicht van een aantal veel toegepaste energiebesparende maatregelen. Maatregel Energiefunctie* BesparingsPenetratie in Verwachte maxipercentage* 2004** male penetratie** [%] [%] [%] Beweegbare Verwarming 30 79 85-90 energieschermen Warmteopslagtanks CO2-bemesting 90 40 >60 Rookgascondensors Verwarming 7-9 72 ~72 Temperatuurintegratie Verwarming 8 95 ~95 WKK-installatie: Verwarming, belichting 45 ~22*** gasmotor en CO2-bemesting * ** ***
Bron: Icarus-4. Bron: LEI. In 2004 waren er 1.966 gasmotoren opgesteld in de land- en tuinbouw. Er waren 8.991 glastuinbouwbedrijven. Bron: CBS.
ECN-E--07-095
17
3.
Ontwikkelingen in de glastuinbouw
In dit hoofdstuk geven we een overzicht van ontwikkelingen die zich op dit moment afspelen. De overheid verwacht van de glastuinbouw dat ze een bijdrage levert aan het halen van doelstellingen voor vermindering van de uitstoot van broeikasgassen. We gaan ook in op het proces van schaalvergroting, de ruimtelijke ordening en veranderingen in de energiebehoefte van glastuinbouwbedrijven.
3.1
Schaalvergroting
Er vindt in de glastuinbouwsector een sterke schaalvergroting plaats. Het aantal bedrijven met een oppervlak kleiner dan 1 ha daalt al sinds 1975 voortdurend, terwijl het aantal bedrijven met een oppervlakte van 3 ha of meer toeneemt. Bij deze schaalvergroting ontstaan ook enkele zeer grote bedrijven. Het glasgroentebedrijf Seasun in Kapelle heeft bijvoorbeeld een kasoppervlak van 50 hectare. In Figuur 3.1 is te zien dat de schaalvergroting bij glasgroentebedrijven sterk doorzet, terwijl het gemiddeld kasoppervlak voor bloemkwekerijbedrijven stabiliseert. In 2006 besloeg een gemiddeld glasgroentebedrijf 1,90 ha en een bloemkwekerijbedrijf 1,07 ha.
2 Kasoppervlak per bedrijf (ha)
1.8 1.6 1.4 1.2 Bloemkwekerijbedrijven
1
Glasgroentebedrijven
0.8 0.6 0.4 0.2 0 1970
1975
1980
1985
1990
1995
2000
2005
Figuur 3.1 Gemiddelde kasoppervlak van bloemkwekerijbedrijven en glasgroentebedrijven Bron: CBS-landbouwtelling, LEI-bewerking.
Tussen 1975 en 1998 is het totale oppervlak onder glas nog met een derde gegroeid, maar in de periode van 1998 tot 2005 is dit oppervlak ongeveer constant gebleven. Zoals te zien is in Figuur 3.2 neemt het aantal glastuinbedrijven voortdurend af. Figuur 3.3 toont de percentages waarmee dit aantal elk jaar is afgenomen. In 2006 nam het aantal bedrijven in een enkel jaar af met bijna 7%.
18
ECN-E--07-095
18
Aantal bedrijven (×1000)
16 14 12 10 8 6 4 2 0 1980
1985
1990
1995
2000
2005
Figuur 3.2 Totaal aantal bedrijven met tuinbouwgewassen onder glas Bron: CBS-landbouwtelling; LEI-bewerking.
Afname aantal bedrijven per jaar (%) 8.0% 6.0% 4.0% 2.0%
19 91 19 92 19 93 19 94 19 95 19 96 19 97 19 98 19 99 20 00 20 01 20 02 20 03 20 04 20 05 20 06
0.0%
Figuur 3.3 Percentage waarmee het aantal bedrijven met tuinbouwgewassen onder glas is afgenomen ten opzichte van het voorgaande jaar Bron: CBS-landbouwtelling, LEI-bewerking.
Grote bedrijven profiteren van verschillende schaalvoordelen in inkoop, verkoop en interne processen. Zo zijn de tarieven voor energie bij grootverbruik lager. Ook is er een voordeliger energiebelastingtarief. De schaalvergroting gaat door mechanisatie en automatisering gepaard met een verschuiving van laagwaardige werkgelegenheid naar hoogwaardigere. Grote bedrijven kunnen ook meer investeren in kassen, installaties en machines omdat deze investeringen meer opleveren (Aramyan et al., 2007). Het grote aantal bedrijfssluitingen in combinatie met de vaak negatieve bedrijfsresultaten wekt de indruk dat veel bedrijven in de glastuinbouwsector in de problemen zitten. In de LEIinnovatiemonitor van 2005 gaf 30,5% van de glastuinbouwers aan dat ze weinig of heel weinig vertrouwen hebben in de toekomst van het bedrijf op de korte termijn. Voor de lange termijn had 33,8% weinig of heel weinig vertrouwen.
ECN-E--07-095
19
3.2
Ruimtelijke ordening
Met ca. 10.500 hectare is het oppervlak van de glastuinbouwbedrijven niet groot in vergelijking met het ruimtebeslag van andere landbouwbestemmingen. Voor het verbouwen van aardappelen alleen werd in 2005 bijvoorbeeld ca. 150.000 ha gebruikt. (Bron: CBS) Maar de aanwezigheid van kassen wordt over het algemeen wel erg lelijk en storend gevonden en de verlichte kassen veroorzaken lichthinder in de omgeving. Dit is een van de redenen om glastuinbouwbedrijven bij elkaar te plaatsen. Een andere reden is dat wanneer er voorzieningen gedeeld kunnen worden met andere bedrijven, er economische schaalvoordelen en betere logistiek mogelijk worden. Er worden voor de toekomst ook kansen gezien in clusters van samenwerkende glastuinbouwbedrijven die zich stuk voor stuk specialiseren in bijvoorbeeld levering van warmte, koeling of CO2. Door bedrijven met verschillende gewassen samen te laten werken kan op deze manier energie worden bespaard. De warmte van een bedrijf dat belichting gebruikt kan bijvoorbeeld naar een niet-belichtend bedrijf wordt toegevoerd. Het LEI schat dat er in 2005 24 zogenaamde clusterprojecten actief waren met een totaal oppervlak van 236 ha. De overheid heeft vijf locaties aangewezen die hun tuinbouwfunctie moeten behouden en versterken en die greenports worden genoemd. De drie greenports voor de glastuinbouw zijn het Zuid-Hollands glasdistrict (waartoe het Westland en Oostland behoren), Aalsmeer en omstreken en het cluster Venlo. Het rijk verwacht van de provincies dat ze op basis van vrijwilligheid meewerken om verspreid liggende kassen bij elkaar te plaatsen. Er zijn voor de glastuinbouw ook tien landbouwontwikkelingsgebieden (LOG’s) aangewezen waar ruimte is voor uitbreiding en nieuwe bedrijven. Deze LOG’s liggen verspreid door heel Nederland. De overheid wil deze gebieden herstructureren en zorgen dat bedrijven er naar toe trekken. Voor de glastuinbouw is de provincie Zuid Holland met 53% van het totale oppervlak (in 2005) het belangrijkst. Hoewel de oppervlakte voor glastuinbouw in het Westland tussen 2001 en 2006 met 11% is afgenomen (volgens het CBS door druk van andere ruimtegebruiksfuncties), blijft dit nog wel verreweg het grootste glastuinbouwgebied. De andere provincies waar een aanzienlijke activiteit in de glastuinbouw plaats vindt zijn Noord-Brabant (12%), Noord-Holland (9%, hier worden hoofdzakelijk bloemkwekerijgewassen geteeld), Limburg (8%) en Gelderland (7%). De glastuinbouw in Bleiswijk, Noord-Limburg en Noord-Brabant groeit sterk. Zoals eerder opgemerkt in Paragraaf 2.2 is er sinds 1998 weinig ontwikkeling in het totale kasoppervlak. Ook voor de komende jaren zijn er weinig redenen om te verwachten dat het totale oppervlak sterk zal veranderen. Voor de keuze voor een vestigingsplaats is de beschikbaarheid van voldoende ruimte een belangrijk criterium. Er moet bijvoorbeeld ruimte zijn voor eventuele uitbreiding of het plaatsen van een WKK-installatie. Ook kan de mogelijkheid om warmte of CO2 af te nemen van de industrie een rol spelen. Onderzoek van Reijnders et al. (2005) geeft aan dat glastuinbouwbedrijven kiezen voor het verplaatsen van hun bedrijf vanwege bedrijfsontwikkeling. Het meest belangrijk zijn efficiencyverbetering en kostenverlaging. Voor snijbloemen en potplantentelers is de nabijheid van veiling en handel erg belangrijk.
3.3
Energiebeleid
Het beleid van de Nederlandse overheid is er op gericht om het energieverbruik van de glastuinbouwsector te verminderen. Een belangrijk doel hiervan is het tegengaan van klimaatverandering als gevolg van de uitstoot van broeikasgassen. Voor het Kyoto-protocol heeft Nederland zich verplicht deze uitstoot in de periode van 2008 tot 2012 met 6% te verminderen ten opzichte van 1990. Een andere reden om zuinig om te gaan met energie is de voorzieningszekerheid. De Nederlandse gasvoorraad is beperkt en de afhankelijkheid van gasimport van buiten de Europese Unie zal in de toekomst alleen maar groter worden. 20
ECN-E--07-095
Het uitgangspunt van het beleid is dat het energiegebruik moet worden teruggebracht zonder dat daarbij de Nederlandse concurrentiepositie wordt geschaad. Veel van het beleid wordt ontwikkeld in nauw overleg met vertegenwoordigers van de sector. De brancheverenigingen hebben veel invloed. De overheid legt niet veel maatregelen dwingend op, maar ziet het als doel om de glastuinbouw te ondersteunen in een transitieproces naar een duurzamere bedrijfsvoering. De ruimte om zelfstandig effectief binnenlands energiebeleid te ontwikkelen is door de Europese eenwording en toenemende liberalisering kleiner geworden. In 1997 is in het convenant Glastuinbouw en Milieu vastgelegd dat de energie-efficiëntie van de glastuinbouwsector in 2010 met 65% moet zijn verbeterd ten opzichte van 1980. Ook is bepaald dat de sector in 2010 een aandeel duurzame energie moet gebruiken van ten minste 4%. Daarnaast zijn er bepalingen over de vermindering van het gebruik van gewasbeschermingsmiddelen en over vermindering van de uitstoot van fosfaat en stikstof. In het besluit Glastuinbouw uit 2002 zijn normen voor het gebruik van energie per eenheid kasoppervlak vastgelegd. In de praktijk worden deze normen door de overheid echter niet gehandhaafd. Voor de CO2-uitstoot van de landbouw is door de overheid een streefwaarde vastgesteld. De emissieruimte van CO2 van de glastuinbouwsector voor 2010 is afhankelijk van de ontwikkeling van het areaal van de glastuinbouwbedrijven. Bij een ongeveer gelijkblijvend totaal oppervlak (10.500 ha) ligt de grens bij 6,5 Mton, terwijl de grens verruimd wordt tot 7,1 Mton als het oppervlak doorgroeit naar 11.500 ha. Het is waarschijnlijk dat het belangrijkste instrument voor beperking van de CO2-uitstoot in glastuinbouwsector een systeem van emissiehandel wordt. Voor de lange termijn is het goed functioneren van dit emissiehandelssysteem afhankelijk van Europese regelgeving. Dit zal worden besproken in Paragraaf 4.2. Internationaal wordt de aanpak van klimaatverandering de laatste tijd als urgenter beschouwd, en ook in Nederland is het ambitieniveau verhoogd. In 2007 is in het regeerakkoord van het kabinet Balkenende IV aangekondigd dat er gestreefd wordt naar een vermindering van de uitstoot van broeikasgassen in 2020 met 30% ten opzichte van 1990. Andere doelen zijn energiebesparing van 2% per jaar en een verhoging van het aandeel duurzame energie tot 20% in 2020. Om de opwekking van duurzame energie te stimuleren is in het regeerakkoord een MEP (Milieukwaliteit van de Elektriciteitsproductie)-regeling aangekondigd, die vooral kleine ondernemers moet helpen bij investeringen. Een belangrijk onderdeel van het beleid is de inzet van subsidiemaatregelen om energie te besparen in de glastuinbouw. Het gaat daarbij vaak om het ondersteunen van innovatieprojecten, maar tuinders kunnen bijvoorbeeld ook 25% subsidie krijgen voor investeringen in energiebesparende maatregelen. Dit gaat onder andere om het plaatsen van schermen, het aanschaffen van klimaatcomputers en om het inrichten van bedrijfsclusters. Een andere subsidie waar ondernemers in de glastuinbouw voor in aanmerking kunnen komen is de MEI-subsidie (Marktintroductie Energieinnovaties). Die is bedoeld om de marktintroductie van energiesystemen in de glastuinbouw te versnellen. Daarmee zullen vooral investeringen in (semi-)gesloten kassystemen worden gesubsidieerd. Vanwege het hoge aandeel van energiekosten is de hoogte van de gasprijs van groot belang voor de bedrijfsresultaten van de glastuinbouwsector. De commodity prijs voor gas ligt op dit moment (december 2007) rond de 20 ct/m3. (Bron: www. energy-office.nl) Tuinders hebben de keuze tussen een vaste prijs of een prijs die varieert met een index, en daardoor bijvoorbeeld afhankelijk is van de olieprijs. Bovenop deze kale gasprijs betaalt een tuinder voor het transport van gas, waarvoor de hoogste uurcapaciteit in een jaar bepalend is. Ook zijn er flexibiliteitskosten die afhangen van het afnamepatroon. Daarbovenop wordt over gas nog BTW en energiebelasting betaald. Voor de energiebelasting geldt voor de glastuinbouw een lager tarief dan voor andere sectoren. Bij verbruik van meer dan
ECN-E--07-095
21
1 miljoen m3 is er geen verschil in tarief tussen de glastuinbouw en andere sectoren. Om een idee te geven: bij een gasverbruik van 543.000 m3/jr is de energiebelasting voor de tuinbouw € 10.535. Als dit speciale tarief zou worden afgeschaft zou per individueel bedrijf maximaal € 33.586 extra moeten worden betaald voor de schijven tussen 0 en 1.000.000 m3. De extra belastingkorting is vooral hoog bij een laag jaarlijks gasverbruik. Daarom zou afschaffing van dit voordelige tarief kleine bedrijven relatief zwaar treffen.
3.4
Energievraag
Door glastuinbouwbedrijven wordt voornamelijk veel energie gebruikt voor verwarming. Daarnaast bestaat er behoefte aan een verhoogd CO2-niveau en kunstmatige belichting. De energievraag verandert, net als de manier waarop daar invulling aan wordt gegeven.
Warmtekrachtkoppeling en warmtelevering De meeste gewassen groeien beter in verwarmde kassen. Voor het kweken van rozen bijvoorbeeld wordt de kastemperatuur overdag op ongeveer 20 graden Celsius gehouden. De standaardmethode voor kasverwarming is stoken met een ketel op aardgas. Glastuinbouwbedrijven kunnen er ook voor kiezen om zelf elektriciteit te produceren met gasmotoren en met de vrijkomende warmte in hun warmtevraag te voorzien. Deze combinatie van elektriciteitsopwekking en warmteproductie wordt warmtekrachtkoppeling (WKK) genoemd. Vooral bij hoge elektriciteitsprijzen en in combinatie met een hoog eigen elektriciteitsgebruik door assimilatiebelichting is dit voor veel bedrijven een aantrekkelijke mogelijkheid. Ook door de schaalvergroting in de sector wordt deze mogelijkheid voor meer bedrijven interessant. Het overschot aan elektriciteit kan worden geleverd aan het elektriciteitsnet. Het elektrisch rendement van WKK-installaties in de glastuinbouw wordt voor 2003 geschat op 34%, en het thermisch rendement op 48% (Harmsen et al., 2005). Vanwege het hoge rendement stimuleert de overheid het opstellen van WKK-vermogen met MEP-subsidies (milieukwaliteit van de elektriciteitsproductie). Gasmotoren zijn verbrandingsmotoren op aardgas die een generator aandrijven waarmee elektriciteit wordt opgewekt. De warmte uit rookgassen en koelsystemen kunnen telers gebruiken om water op te warmen. Naast warmte en elektriciteit kunnen gasmotoren ook CO2 voor bemesting leveren mits een rookgasreiniger geplaatst wordt. Een andere mogelijkheid is het gebruik van restwarmte van elektriciteitsbedrijven, de industrie of afvalverbranding. In de praktijk worden voor externe warmtelevering meestal STEG (stoom en gasturbine) warmtekrachtcentrales gebruikt. In deze centrales wordt aardgas verbrand om met een generator elektriciteit op te wekken, waarna de uitlaatgassen worden gebruikt om stoom te produceren. Deze stoom wordt via leidingen getransporteerd naar glastuinbouwbedrijven. Door de liberalisering van de energiemarkt eind jaren negentig is de toepassing van restwarmte minder aantrekkelijk geworden en is het gebruik van restwarmte zelfs afgenomen. Er was in 2004 op ongeveer 3% van de bedrijven een restwarmteaansluiting aanwezig. Het aantal bedrijven met een dergelijke aansluiting nam tussen 2000 en 2004 af van 335 tot 274. Het vermeden primair brandstofverbruik was in 2003 voor restwarmte 98 miljoen m3 a.e. (aardgas equivalent) en voor WKK-warmte van energiebedrijven 155 miljoen m3 a.e. (Van der Knijff et al., 2006).
CO2-dosering Planten groeien beter bij een verhoogde CO2-concentratie in de lucht. In de buitenlucht is de CO2-concentratie ongeveer 360 ppm terwijl tuinders de concentratie in hun kassen graag verhogen tot ongeveer 800 ppm. Daarom wordt er op glastuinbouwbedrijven vaak gezuiverd rookgas de kas ingevoerd. Deze zogenaamde CO2-dosering is een standaard techniek geworden en werd in 2004 door 83% van de bedrijven toegepast. Bij directe verwarming van de kas is CO2 een
22
ECN-E--07-095
nuttig bijproduct. Maar de vraag naar CO2 loopt vaak niet in de pas met de warmtevraag: bij veel zonlicht groeien planten het hardst, maar is de warmtevraag juist laag. Ook in de zomer wordt er om CO2 te produceren aardgas verstookt. Dit gebeurde in 2004 bij 57% van de bedrijven (Van der Knijff et al., 2006). Het is wel mogelijk om een deel van de overtollige warmte die daarbij ontstaat op te slaan in een warmtebuffer.
CO2-levering door OCAP Bij industriële processen komt vaak een grote hoeveelheid CO2 vrij. Deze kan geleverd worden aan tuinders die behoefte hebben aan CO2. De OCAP (Organic Carbondioxide for Assimilation of Plants) is een joint-venture van gassenleverancier Linde Gas en bouwconcern VolkerWessels die CO2 levert die ontstaat bij de fabricage van waterstof door Shell. Hiervoor wordt gebruik gemaakt van een in onbruik geraakte pijpleiding voor transport van ruwe olie van de Botlek naar het Westelijk Havengebied. Om 1 kg CO2 te verkrijgen met het verstoken van aardgas is ongeveer 0,56 m3 aardgas nodig. Op dit moment levert de OCAP ca. 300 kton CO2 per jaar aan ongeveer 500 tuinbouwbedrijven. Deze hoeveelheid CO2 zou dan overeen komen met 168 miljoen m3 aardgas. In werkelijkheid wordt niet zo veel aardgas bespaard, omdat de hoeveelheid CO2 die tuinders voor bemesting gebruiken afhankelijk is van de kosten per kg. Ook is het mogelijk dat rookgas van ketels niet meer voor bemesting wordt gebruikt. Uitgaande van een gebruik van 7 m3 aardgas per vierkante meter kas voor CO2-bemesting, berekent OCAP jaarlijkse besparingscijfers van 95 miljoen kubieke meter aardgas en 170 kton CO2. De levering van OCAP kan op korte termijn nog met 10 tot 20% worden uitgebreid, maar de verwachting is dat maximale capaciteit bereikt zal zijn voor de zomer van 2008. Voor uitbreiding van de leveringscapaciteit zouden bio-ethanol fabrieken in aanmerking kunnen komen. Omdat dit nieuw te bouwen fabrieken zijn duurt het nog zeker tot 2009 of 2010 voordat er capaciteitsuitbreiding zal zijn. De prijs die wordt gerekend voor levering van CO2 aan tuinders ligt tussen de 4 en 7 ct per kg. Dit is afhankelijk van de maximale capaciteit en het aantal uren dat CO2 wordt afgenomen. De prijs wordt vastgelegd in langjarige contracten (Bron: OCAP). Uitgaande van een prijs van 25 ct per m3 aardgas kost het verstoken van aardgas alleen voor CO2-bemesting ongeveer 14 ct per kg. Daarbij vergeleken is afnemen van CO2 van OCAP duidelijk goedkoper. Bij lagere kosten per kg CO2 wordt het rendabel om extra CO2 toe te voeren. Onderzoek geeft aan dat de economisch optimale CO2-dosering voor groentebedrijven sterk toeneemt bij verlaging van de CO2-prijs (Swinkels en De Zwart, 2002). Hierdoor zullen groentebedrijven die CO2 afnemen van de OCAP hun productie kunnen vergroten zonder meer aardgas af te nemen. In de periode van mei tot oktober is er veel zonlicht en is de invloed van de CO2-prijs op de optimale dosering het grootst.
Belichting Met kunstmatige belichting kan de productie van glastuinbouwproducten worden verhoogd. Ook is de teelt beter te controleren, waardoor de kwaliteit verbetert en er een constantere arbeidsbehoefte is door jaarrondteelt. Het gebruik van deze zogenaamde assimilatiebelichting neemt toe. In het begin van 2006 werd op bijna een kwart van het glastuinbouwareaal belichting toegepast. Zowel de belichtingsintensiteit als het belichte areaal stijgen. In 2005 was de gemiddelde belichtingsintensiteit 46 We/m2, bij een gemiddeld aantal van 2.800 belichtingsuren. Het energiegebruik voor belichting van een hectare bedraagt dan gemiddeld 4600 GJe (Boone et al., 2007, Van der Knijff et al., 2006). Vooral bij sommige snijbloemen wordt veel belichting toegepast. Van het areaal aan rozen wordt bijvoorbeeld 95% belicht. Bij de teelt van vruchtgroenten neemt het gebruik van belichting toe. Bepalend hiervoor is of de hogere energiekosten opwegen tegen de productiestijging. In de tomatenteelt werd in 2006 meer
ECN-E--07-095
23
dan 10% van het oppervlak belicht (Dieleman et al., 2006). De belichting van paprika is nog ongebruikelijk en wordt in 2007 geschat op ruim 30 ha. Het volledige areaal aan belichte groente in 2003 wordt slechts op 40 hectare geschat (Van der Knijff, 2006). Enkele bedrijven hebben plannen voor uitbreiding met 10 tot 20 hectare (Bron: Groenten & Fruit). De ontwikkeling van het elektriciteitsgebruik per hectare is weergegeven in Figuur 3.4. Tussen 1995 en 2004 is het elektriciteitsgebruik voor glasbloemen per hectare meer dan verdubbeld. Er werd volgens het LEI in 2006 netto ongeveer 430 miljoen kWh stroom geleverd, en 2006 is daarmee het eerste jaar dat de glastuinbouw netto elektriciteit levert (Van der Velden et al., 2007). Combinatie van belichting in de daluren en netlevering in de piekuren maakt WKK extra aantrekkelijk. Door belichting neemt het energiegebruik structureel toe. De voorlopers in het gebruik van deze technologie hebben korte tijd voordeel omdat ze producten kunnen leveren van hogere kwaliteit. De rest van de bedrijven kan dan moeilijk achterblijven, waardoor na enige tijd de verbeterde productkwaliteit standaard is geworden. 1200
Glasbloemen
1000
Glasgroenten
GJe/(jr ha)
800
600
400
200
0 1995
1996
1997
1998
1999
2000
2001
2002*
2003
2004
Figuur 3.4 Ontwikkeling van het elektriciteitsverbruik per hectare voor de productie van glasbloemen en glasgroenten Bron: CBS-landbouwtelling, LEI-bewerking.
Doordat bij belichting veel warmte wordt gegenereerd, kan er voor verwarming minder gas nodig zijn. Maar regelmatig ontstaat door belichting zelfs een warmteoverschot in de kas en zijn er koelmaatregelen nodig. Glastelers zetten dan de ramen open, en dit wordt warmtevernietiging genoemd. Het energiegebruik voor belichting kan in de toekomst verminderen als hogedruknatriumlampen worden vervangen door meer efficiënte LED-lampen. Bij LED-lampen is het lichtgevende element een halfgeleiderchip. De Ruijter (2004) verwacht dat na 2010 de LEDs de natriumlampen kunnen gaan verdringen, omdat de kostprijs en het energiegebruik van LEDs nog sterk kunnen afnemen. Op dit moment is de lichtflux per LED lamp nog laag. Er zijn veel onzekerheden in de ontwikkeling van deze techniek, maar er wordt op termijn rekening gehouden met een besparing op elektriciteit voor belichting met 40%.
24
ECN-E--07-095
Warmtekrachtkoppeling De elektriciteitsproductie op glastuinbouwbedrijven was in 2005 3,2 miljard kWh (Bron: van der Velden e.a., 2007). Door de liberalisering van de elektriciteitsmarkt is het opgestelde vermogen in eigendom van energiebedrijven tussen 2000 en 2004 gedaald van 515 MW tot 432 MW. Stijging van het WKK-vermogen in eigendom van tuinders zelf heeft deze daling gecompenseerd (Bron: Boone et al., 2007). Het totale WKK-vermogen in de land- en tuinbouw was in 2006 1.841 MWe (Bron: CBS). In Figuur 3.5 is te zien dat het opgesteld vermogen sinds 2003 sterk is toegenomen. Cogen Projects verwacht dat dit vermogen kan groeien tot ongeveer 3000 MWe in 2010. De geplande bouw van een aantal kolencentrales kan een drukkende invloed hebben op de elektriciteitsprijs, waardoor het plaatsen van een WKK-installatie over enkele jaren mogelijk minder aantrekkelijk wordt.
2000
MW e
1500
1000
500
* 20 06
20 05
20 04
20 03
20 02
20 01
20 00
19 99
19 98
0
Figuur 3.5 Ontwikkeling van het opgesteld elektrisch vermogen van WKK in de land- en tuinbouw Bron: CBS.
WKK-installaties kunnen flexibel worden ingezet omdat er voor warmteproductie meestal nog een extra ketel aanwezig is. De elektriciteitsprijs kan dan bepalend zijn voor de keuze om een installatie in te schakelen. Bij hoge elektriciteitsprijzen is het mogelijk dat WKK-installaties worden ingezet voor elektriciteitsproductie terwijl er geen warmtevraag is. Gasmotoren stoten stikstofoxiden (NOx) uit. In de besluiten emissie-eisen stookinstallaties B (Bees B) worden grenzen opgelegd aan de uitstoot van deze verzurende emissies, die kunnen worden tegengegaan met katalysatoren of door de verbrandingstemperatuur te verlagen. De Bees B wetgeving is in 1998 voor het laatst aangescherpt. In de praktijk is het vaak zo dat katalysatoren alleen worden aangeschakeld als de CO2 voor bemesting in de kas gebruikt wordt. Bij het gebruik van gasmotoren wordt verder ook methaan uitgestoten doordat niet al het aardgas wordt verbrand.
ECN-E--07-095
25
4.
Verwachtingen voor 2020
In dit laatste hoofdstuk bespreken we de verwachting voor de ontwikkeling van de glastuinbouwsector tot 2020. We gaan in op de te verwachte groei en de rol die emissiehandelssystemen kunnen gaan spelen bij het halen van milieudoelstellingen. In de laatste sectie behandelen we een aantal energiebesparende opties.
4.1
Groei van de sector
De historische ontwikkeling van het finaal elektrisch verbruik en het finaal thermisch verbruik van de landbouw (met uitzondering van verbruik van motorwerktuigen) weergegeven in Figuur 4.1. Aan deze figuur is ook een projectie toegevoegd van de toekomstige ontwikkeling van het energiegebruik behorend bij het Global Economy (GE) scenario van de langetermijnverkenning ‘Welvaart en leefomgeving’(WLO). Dit is een scenario dat sterk gericht is op vrije handel, dat een hoge economische groei en weinig internationale politieke samenwerking kent. De Referentieramingen 2005 van ECN, MNP en RIVM (Van Dril et al., 2005) gaan voor dit scenario uit van een forse groei van het glastuinbouwareaal tot 11.900 hectare in 2010 en 13.500 hectare in 2020. De glastuinbouw kan onder deze omstandigheden profiteren van de liberalisatie van de internationale handel. Verwacht wordt dat de historische trend van de sterke toename van assimilatiebelichting doorzet. Toch wordt er een besparingstempo van -1,3% per jaar behaald.
[PJ] 180 160 140 120 100 80 60 40 20 0 1990
1995
Finaal elektrisch verbruik Finaal elektrisch verbruik WLO-SE
2000
2005
2010
Finaal thermisch verbruik Finaal thermisch verbruik WLO-GE
2015
2020
Finaal elektrisch verbruik WLO-GE Finaal thermisch verbruik WLO-SE
Figuur 4.1 Ontwikkeling van het finaal thermisch verbruik en het finaal elektrisch verbruik in de landbouw. Daarbij zijn de ramingen van de WLO-GE en WLO-SE langetermijnverkenningen tot 2020 afgebeeld. Bron: Monit.
26
ECN-E--07-095
In het alternatieve Strong Europe (SE) scenario van WLO wordt uitgegaan van een middelmatige economische groei. Europa ontwikkelt zich in dit scenario tot een supermacht en ook hier zet de liberalisering van de energiemarkten door. In het SE-scenario wordt ook een vrij sterke groei van de glastuinbouw verwacht, terwijl de totale landbouw stagneert of zelfs krimpt. De productie van de glastuinbouw blijft intensiveren. In het SE-scenario daalt het totale glasbouwareaal licht tot 10.300 hectare in 2010 en 9.800 hectare in 2020. Net als in het GE-scenario wordt een besparingstempo van -1,3% per jaar bereikt. Omdat het aandeel van energiekosten in de totale kosten voor Nederlandse glastuinbouwproducten veel groter is dan voor producten uit de meeste concurrerende landen, zal een stijging van de prijs van gas en elektriciteit de concurrentiepositie van Nederland nadelig kunnen beïnvloeden. Verder zal de ontwikkeling van de glastuinbouw afhangen van de populariteit van glastuinbouwproducten bij consumenten en het imago van de glastuinbouw. Naast het uiterlijk en de smaak van producten zijn voedselveiligheid en milieubelasting onderscheidende kwaliteitskenmerken. Vaak zullen consumenten zich nu niet bewust zijn van het hoge energiegebruik in de glastuinbouw, maar er is een maatschappelijke tendens om consumenten beter te informeren over de duurzaamheid van producten. Zo wordt bij verkoop van groenten bijvoorbeeld het land van herkomst vermeld en zijn er voor veel producten classificaties naar energiezuinigheid. Voor de Nederlandse tuinbouwsector wordt er gewerkt aan de ontwikkeling van een protocol om de uitstoot van CO2 en andere broeikasgassen van producten in de keten te bepalen.
4.2
Emissiehandel
Als belangrijkste instrument voor het verminderen van de CO2-uitstoot van de industrie is in Europees verband gekozen voor een systeem van emissiehandel. In theorie zorgt emissiehandel er voor dat de uitstoot daar wordt gereduceerd waar dat het goedkoopste is. Hoe lager het plafond in verhouding tot de totale vraag naar emissierechten, hoe schaarser de rechten en hoe hoger de prijs. Bij een goed functionerend handelssysteem zijn de marginale reductiekosten bepalend voor de prijs van emissierechten. Het Europese ETS emissiehandelssysteem bestaat sinds 2005. Aan de eerste ronde, van 2005 tot 2007 deden maar enkele Nederlandse glastuinbouwbedrijven mee. In deze periode is de prijs van CO2 ingestort. In de periode 2008-1012 start een nieuwe ronde. Deelname aan het handelssysteem is verplicht bij een geïnstalleerd thermisch invoervermogen van meer dan 20 MWth. Met ingang van 1 januari 2008 doen er naar schatting 65 Nederlandse tuinbouwbedrijven mee aan het ETS (samen 1,33 Mton CO2 producerend). Verwacht wordt dat door schaalvergroting dit aantal in 2012 zal zijn gestegen tot 300 á 400. Als de hoeveelheid rechten van een bedrijf niet gelijk is aan de uitstoot kan een bedrijf rechten kopen of verkopen. Als de CO2-uitstoot van bedrijven niet voldoende gedekt is volgt er een boete. Binnen het EU-ETS mogen ook in beperkte mate CO2-rechten die verkregen zijn door emissiereductie in het buitenland worden overlegd, middels zogenaamde Joint-Implementation en Clean-Development Mechanisms. Er is besloten dat voor tuinders die te klein zijn voor het ETS een eigen emissiehandelssysteem wordt opgezet. Het Productschap Tuinbouw heeft een voorstel gedaan voor de opzet van dit systeem en zal dit ook gaan beheren. Dit systeem zou moeten proefdraaien in 2010 en in werking moeten treden in 2011. Na 2012 wordt dit systeem waarschijnlijk aan het ETS gekoppeld. De te verwachten effecten van dit systeem zijn onderzocht door Bunte et al., 2007. Zij verwachten dat deelname van de glastuinbouw aan het ETS systeem voor de sector een relatief goedkope manier is om de streefwaarde te realiseren door rechten aan te kopen, zonder dat er werkelijk veel emissies zullen worden gereduceerd binnen de sector.
ECN-E--07-095
27
Voor een dergelijk eigen handelssysteem lijkt steun te bestaan onder tuinbouwers. De sector ziet niet veel in dwingende normen voor elk product en krijgt op deze manier de vrijheid om zelf de beste en meest effectieve manier te vinden om de emissie van CO2 te reduceren. Ook hebben de tuinbouwbedrijven als voorwaarde gesteld dat de voor de glastuinbouw gunstige tarieven voor energiebelasting vijf jaar lang niet worden aangetast. Een mogelijk voordeel is dat er mogelijk geld te verdienen is door emissierechten te verkopen. Voor grote moderne bedrijven is het in het algemeen gemakkelijker om efficiënt te produceren. Kleine en oudere bedrijven zullen kunnen kiezen tussen betalen voor rechten of zelf uitstoot reduceren (bron: www.glaskracht.nl). Zoals de eerste ronde van the EU-ETS systeem heeft laten zien is succes van een handelssysteem niet gegarandeerd. Als de doelstelling voor de CO2-uitstoot niet ambitieus genoeg is zal er geen schaarste aan emissierechten ontstaan. Daardoor kan het zijn dat bedrijven die niet presteren er met weinig kosten vanaf komen. In het Verenigd Koninkrijk heeft een dergelijk systeem ook slecht gewerkt doordat de markt niet liquide was. De prijzen varieerden sterk en kleine bedrijven handelden maar weinig. Een probleem voor een goede marktontwikkeling is dat er gedurende het jaar maar weinig gegevens beschikbaar komen over de uitstoot van de sector als geheel (Mulder et al., 2005). Als de prijs van CO2-emissierechten veel lager is dan de totale energiekosten, is de invloed van een emissiehandelssysteem waarschijnlijk beperkt. Uitgaande van een aardgasgasprijs van 25 ct/m3, een stookwaarde van 31,65 MJ/m3 en een emissiefactor van 56,8 kg/GJ zijn de kosten voor het verstoken van de hoeveelheid aardgas waarbij één ton CO2 ontstaat ongeveer € 139.
4.3
Nieuwe technologieën
Om de sterke internationale concurrentiepositie te behouden moet de Nederlandse glastuinbouwsector blijven innoveren en investeren in nieuwe kennis en technologie. In vergelijking met andere landbouwsectoren is de glastuinbouwsector innovatief. In 2005 heeft 30% van de glastuinbouwbedrijven een productinnovatie of procesinnovatie doorgevoerd. In de totale agrarische sector is dit slechts 10% (Boone et al., 2007). Er is in Nederland zeer veel technische kennis aanwezig, en deze kennis wordt ook geëxporteerd door bedrijven die kassen in het buitenland plaatsen. Om het gebruik van fossiele brandstoffen echt te verminderen moet de toepassing van nieuwe energiebesparende maatregelen meer doen dan het compenseren van de toename van de energievraag. Zoals besproken in Paragraaf 2.5 heeft een aantal meer gebruikelijke besparingsopties al bijna het verzadigingspunt bereikt. Een aantal nieuwe manieren van bedrijfsvoering en energievoorziening kunnen een grote invloed hebben op het totale energiegebruik van de sector op de lange termijn. Er wordt zelfs gedacht aan volledig energieneutrale kassen. Deze ontwikkeling is mede in gang gezet doordat de overheid bereid is onderzoekskosten op zich te nemen en de onrendabele top van energiebesparende maatregelen aan te vullen met subsidiegeld. Het programma Kas als Energiebron (www.kasalsenergiebron.nl) bundelt verschillende initiatieven, die worden ingedeeld in verschillende ‘transitiepaden’. Deze paden zijn zonne-energie, licht, biobrandstof, energie-arme rassen, aardwarmte en duurzame(re) elektriciteit en CO2. Er worden verschillende strategieën uitgedacht waardoor kassen niet meer afhankelijk hoeven zijn van externe energieleveranciers. Een combinatie van duurzame energieopwekking, energiebesparing en innovatie kan dit mogelijk maken. Het kan hierbij voordeel opleveren als bedrijven die zich elk specialiseren als warmte-, koude- of elektriciteitsleverancier samenwerken in clusters. Een voorbeeld van een nieuw kasconcept dat beter gebruik maakt van zonne-energie is de gesloten of semi-gesloten kas. Het idee achter dit concept is dat er over het hele jaar genomen ruim genoeg zonlicht is om een goed geïsoleerde kas het hele jaar door te verwarmen. Door de kassen
28
ECN-E--07-095
zo veel mogelijk te sluiten en een overschot warmte op te slaan in de bodem kan de behoefte aan gas worden teruggebracht. Er zijn verschillende (semi-)gesloten kassystemen mogelijk, maar kenmerkend is dat er een aquifer en een warmtepomp aanwezig zijn. Een semi-gesloten systeem verschilt van een gesloten systeem omdat er naast koeling ook beperkte warmteafvoer plaats vindt door afluchting. Het overheidsbeleid is er op gericht om 25% van het areaal in 2020 te hebben ingericht met (semi)gesloten kassen. Hiervoor draagt de overheid met MEI-subsidies (Marktintroductie van energie innovatie) bij aan investeringen, onderzoek en innovatieprojecten. Een aquifer is een watervoerende grondlaag bestaande uit zand en grind. Overtollige warmte uit een (semi)gesloten kas kan in de zomer in een dergelijke laag worden opgeslagen op een diepte van 30 tot 100 meter. Omdat het water zich niet snel verplaatst kan de warmte hier lange tijd in worden opgeslagen. Het is ook mogelijk om in de winter koude op te slaan om te gebruiken voor koeling in de zomer. De ondergrondse waterkringloop en het kasverwarmingssysteem zijn van elkaar gescheiden door warmtewisselaars. Een warmtepomp bestaat uit een verdamper, een compressor en een warmtewisselaar (vaak een condensor). De verdamping van een vloeistof in de verdamper onttrekt warmte aan de omgeving. Nadat een compressor de verdampte vloeistof heeft samengedrukt, kan de vloeistof zijn warmte afgeven aan een koudere vloeistof en weer condenseren. Op deze manier kan bruikbare warmte, of juist koeling worden geproduceerd. Het rendement van warmtewisselaars verbetert, en de Fiwihex warmtewisselaar heeft bijvoorbeeld veel betere eigenschappen dan tot nu toe toegepaste warmtewisselaars. Ruijs et al. (2007) hebben onderzocht hoeveel (semi-)gesloten kassen op het gasverbruik kunnen besparen. Zij hebben een aantal referentiesituaties met elkaar vergeleken. Dit zijn de productie van tomaten, zowel met als zonder belichting, fresia’s en de orchidee Phalaenopsis. De fresia is een snijbloem met een minder energie-intensieve teelt. De investeringskosten en terugverdientijden verschillen sterk per gewas. De besparing op fossiele energie bedraagt 10 tot 35%. Voor tomaten is de investering hoog, voor fresia veel minder. Bij Phaleanopsis is de (semi-)gesloten kas ook zonder fiscale tegemoetkomingen al aantrekkelijk. Zowel bij tomaat als Phalaenopsis wordt de kaslucht geconditioneerd, terwijl bij fresia de teeltbodem wordt geconditioneerd. Enkele resultaten van dit onderzoek zijn samengevat in Tabel 4.1. Ook bij toepassing van groeilicht en WKK-installaties kunnen semi-gesloten kassen worden gebruikt. Het is moeilijker om in een gesloten kas de teeltomstandigheden goed te controleren omdat er niet kan worden afgelucht om de luchtvochtigheid te beperken.
ECN-E--07-095
29
Tabel 4.1 Resultaten uit Ruijs et al., 2007 voor (semi-)gesloten kassystemen (uitgaande van prijspeil 2005/2006) Tomaat Fresia Phalaenopsis Referentiesituatie Basisvariant Alternatief Basisvariant Basisvariant Norm gasverbruik [m3] 45 60 30 80 Norm opbrengst [€/m2] 50,3 64,6 35,8 225 WKK-installatie Nee Ja Nee Ja Oppervlakte aandeel groeilicht 0 100 100 100 Uitgangspunten semi-gesloten kas Aandeel gesloten kas op totale [%] 25 40 100 50 bedrijf Extra investering per m2 gesloten [€] 100 77 16 46 kas Besparing totaal gasverbruik [%] 30 (25-35) 20 (15-25) 15 (10-20) 15 (10-20) Meerproductie gesloten kasdeel [%] 20 (15-25) 15 (10-20) 10 (5-15) 15 (10-20) Aandeel duurzame energie 30 20 17 14 Om aardgas voor verwarming te besparen kan ook aardwarmte uit dieper liggende aardlagen worden gebruikt. In 2007 is een eerste boring uitgevoerd bij een vleestomatenkwekerij. Omdat er moet worden geboord tot een diepte van 2 tot 3 kilometer is er hiervoor een hoge investering vereist. Het water op die diepte heeft een hoge temperatuur en kan gedurende lange tijd tegen lage kosten worden opgepompt. Er kan verder bespaard worden op fossiele brandstoffen door in WKK-installaties biobrandstoffen te verbranden. Bedrijven kunnen ook gebruik maken van windenergie, zonne-energie (zowel met zonnecellen als thermisch) of vergisting van biomassa. Deze duurzame energieopties worden op dit moment nog maar op beperkte schaal toegepast en zijn niet specifiek voor de glastuinbouw.
30
ECN-E--07-095
5.
Conclusies
Alles overziend is de glastuinbouw een competitieve, zich in snel tempo hervormende sector. Door schaalvergroting en een snelle afname van het aantal kleine glastuinbouwbedrijven worden grote, of zelfs megabedrijven beeldbepalend. Minder efficiënte bedrijven hebben duidelijk moeite om te overleven. De intensivering van de teelt zet door en het elektriciteitsgebruik groeit. Eigen elektriciteitsproductie met WKK-gasmotoren neemt op dit moment een grote vlucht. Omdat energiegebruik voor glasgroenten- en snijbloemenbedrijven ongeveer 20% van de totale kosten uitmaakt is er veel aandacht voor energiebesparende maatregelen en innovaties. De motivatie komt uit kostenoverwegingen en druk van de overheid, maar ook uit enthousiasme en door het belang van een goed imago. Een aantal bestaande energiebesparende technieken zoals beweegbare schermen, rookgascondensatoren, temperatuurintegratie en warmteopslagtanks hebben al een hoge penetratiegraad bereikt. Er bestaan ook nieuwe mogelijkheden om energie te besparen die in de belangstelling staan, met name (semi-)gesloten kassystemen. Het kabinet Balkenende IV toont meer ambitie om energiebesparing te bereiken dan eerdere kabinetten, maar kiest er niet voor om de glastuinbouw strenge en handhaafbare eisen op te leggen. Het is niet duidelijk of emissiehandelssystemen voor de glastuinbouw het gewenste effect gaan bereiken. Intensivering van de productie blijft een belangrijke factor en uiteindelijk zal het economische rendement dat met efficiëntieverbetering te behalen is van bepalende invloed zijn.
ECN-E--07-095
31
Referenties Aramyan, L.H., A.G.J.M. Oude Lansink, J.A.A.M. Verstegen (2007): Factors underlying the investment decision in energy-saving systems in Dutch horticulture, Agricultural Systems 94, 520, 2007.
Bont, C.J.A.M. de, A. van der Knijff (2006): Actuele ontwikkeling van bedrijfsresultaten en inkomens 2006, LEI. Boone, K.C., K.J. de Bont, A. van Calker, A. van der Knijff, H. Leneman (2007): Duurzame landbouw in beeld, LEI, Den Haag. Bunte, F., M. Davidson, M. Mulder (2007): Emissiehandel voor glastuinbouw, Effecten van een CO2-vereveningssysteem, LEI. Daniëls, B.W., A.W.N. van Dril (2007): Save production: A bottom-up energy model for Dutch industry and agriculture, Energy economics, vol. 29, 847. Dieleman, A., F. Kempkes, M. Esmeijer, A. Elings, B. Houter (2006): Past belichting in een energiezuinige paprikateelt?, Plant research international B.V., Wageningen. Dril, A.W.N. van, H.E. Elzinga (coord.) (2005): Referentieramingen energie en emissies 20052020, ECN, MNP en RIVM. Dril, A.W.N. van, P. Kroon (2006): Ontwikkeling glastuinbouw voor CAP, ECN, Petten.
Harmsen, R., J. de Joode, M. van Melick (2005): WKK monitor 2003-2005, Jaarreportage 2004. Heller, R. (2001): Icarus-4, Agriculture. Ecofys, Utrecht. Kans, K., I. Vossen, C. Jansen (2007): Arbeidsmarktmonitor tuinbouw 2006, Ecorys, Rotterdam/Zoetermeer. Knijff, A. van der, J. Benninga, C. Reijnders, J. Nienhuis (2006): Energie in de glastuinbouw van Nederland, Ontwikkelingen in de sector en op bedrijven tot en met 2004, LEI, Den Haag. Mulder, M., P. Veenendaal (2005): CPB Memorandum 120, Emissiehandel en glastuinbouw: een efficiente combinatie?, CPB.
Reijnders, C.E., M.N.A. Ruijs, E. Poot (2005): Verkassende Westlanders, Motieven en vestigingsfactoren van verplaatsende Westlandse telers, LEI. Ruijs, M.N.A., C.E. Reijnders, F.L.K. Kempkes, M.H. Esmeijer (2005): Evaluatie van schermgebruik in de praktijk, LEI, Den Haag. Ruijs, M.N.A., J.K. Nienhuis, R.W. van der Meer (2007): Financiële stimulering van (semi-) gesloten kassystemen gewenst?, LEI, Den Haag. Ruijter, J.A.F. de (2004): Verkenning van het perspectief van LEDs voor gewasbelichting in de glastuinbouw, KEMA. Snijders, H., H. Vrolijk, D. Jacobs (2007): De economische kracht van agrofood in Nederland, RUG, LNV.
32
ECN-E--07-095
Swinkels, G.L.A.M., H.F. de Zwart (2002): Optimaal gebruik van CO2 in de glasgroenteteelt, IMAG. Velden, N. van der, P. Smit (2007): Energiemonitor van de Nederlandse glastuinbouw 20002006, LEI, Den Haag.
Velden, N.J.A. van der, J. Janse, R.C. Kaarsemaker, R.H.M. Maaswinkel (2004): Duurzaamheid van vruchtgroenten in Spanje, Proeve van monitoring. LEI.
Bronnen Bedrijven-Informatienet, LEI Belichting in paprika breidt fors uit, Weekblad Groenten en Fruit, 28 juni 2007 CBS Landbouwtelling, LEI-bewerking
Convenant glastuinbouw en milieu, 1995-2010, 1997 Eigen CO2-systeem voor glastuinbouw binnen handbereik, Productschap Tuinbouw en LTO Glaskracht Nederland, 2007 Eurostat Exportcijfers Productschap Tuinbouw Gesprek met de heer J. Limbeek, OCAP. Kengetallen 2000, HBAG bloemen en planten, 2001 Kengetallen 2006, HBAG bloemen en planten, 2007
LEI-Innovatiemonitor 2005 Monitoring Ontwikkeling Nationaal verbruik, Informatie en Trendanalyse (Monit), ECN Nota Ruimte, Ministeries van VROM, LNV, VenW en EZ, 2004
Prognose WKK in de glastuinbouw, Cogen Projects, 2007 UN Comtrade www.energy-office.nl www.kasalsenergiebron.nl www.minlnv.nl
www.milieucentraal.nl
ECN-E--07-095
33
