Sommen en Cijfers
Rekenen met Energie
Amsterdam, 13 november 2014 Kippenrondeel Frans Debets
www.debetsbv.nl
Energie komt in fysieke vorm als brandstof ons huishouden binnen. De eenheid is Joule. Een Nederlander heeC ongeveer 10.000 kJ per dag nodig uit zijn voedsel.
Brandstof
kJ
Aardappels
3.140 kJ per kg
Ei
5.720 kJ per kg
Suiker
17.000 kJ per kg
Olijf-‐ of koolzaadolie
36.000 kJ per kg
Aardgas
31.000 kJ per m3
Benzine
47.000 kJ per kg
Benzine
35.000 kJ per ltr
Steenkool
20.000 kJ per kg
Geperste turf
16.000 kJ per kg
Droog hout (25% vocht)
14.000 kJ per kg
Loodaccu
100 kJ per kg 2
Vermogen = energie per Mjdseenheid Energie = Vermogen * Mjd WaI = J/sec of J= WaI sec
I kJ = 1000 Ws = 0,277 Wh= 0,000277 kWh kJ ! kWh delen door 3600
1 J = 1 WaI seconde energie= vermogen * ,jd 1 kWh = 1000*3600 Ws= 3600.000 J = 3600 kJ kWh! kJ vermenigvuldigen met 3600
kWh = kW * h kW= kWh/h h= kWh/kW
3
Energiewaarden in kJ en kWh van voedsel en brandstof Brandstof
kJ
kWh
Aardappels
3.140 kJ per kg
0,872 per kg
Ei
5.720 kJ per kg
1,588 per kg
Suiker
17.000 kJ per kg
4,72 per kg
Olijf-‐ of koolzaadolie
36.000 kJ per kg
10 kWh per kg
Aardgas
31.000 kJ per m3
8,61 per m3
Benzine
47.000 kJ per kg
13,05 per kg
Benzine
35.000 kJ per ltr
9,7 per ltr
Steenkool
20.000 kJ per kg
5,55 per kg
Geperste turf
16.000 kJ per kg
4,44 per kg
Droog hout (25% vocht) 14.000 kJ per kg
3,88 per kg
4
Energie: maakt het mogelijk om arbeid te verrichten Warmte…. 4,18 Joule = 1 gram water 10 C in temperatuur verhogen 314 kJ = 75.000 gram water 10 C in temperatuur verhogen, of 7,5 liter 100C Mechanisch…. E = mgh E = Joule m = massa in kg g = gravitaMe constante (ongeveer 10) h = hoogte in meter 1 Joule = 1 kg 10 cm in hoogte verplaatsen. (J= kg decimeters) Wat kan je met 100 gram aardappels? 100 gram aardappels = 314 kJ 314 kJ = 314 ton 10 cm meter in hoogte verplaatsen 31,4 ton 1 meter 31,4 kg 1000 meter of 62,8 kg 500 meter
5
Voorvoegsels voor grote waarden SI voorvoegsel
SI verkort voorvoegsel
Waarde
Hoofd-‐ telwoord
Machten van 10
kilo
k
1.000
duizend
103
mega
M
1.000.000
miljoen
106
giga
G
1.000.000.000
miljard
109
tera
T
1.000.000.000.000
biljoen
1012
peta
P
1.000.000.000.000.000
biljard
1015
exa
E
1.000.000.000.000.000.000
triljoen
1018
zetta
Z
1.000.000.000.000.000.000.000
triljard
1021
6
Hoeveel verbruikt een huishouden?
Gemiddeld Jaarverbruik
Energie per eenheid
gas
1500 m3
31 MJ/ m3
elektriciteit
3300 kWh
in MJoule
in kWh
%
Totaal
Benzine
1000 kg
35 MJ/ ltr
Totaal
7
Verbruik van een gemiddeld huishouden
hIps://mijn.qurrent.nl/mijnenergie 1650/9,7 = 170 ltr
gas
jaarverbruik
Energie
in MJoule
in kWh
%
1500 m3
31 MJ/ m3
46.500
12.917
80%
elektriciteit
3300 kWh
11.880
3.300
20%
58.380
16.217
100%
35.000
9.722
93.380
25.939
benzine
1000 ltr
35 MJ/ltr
Als ik 50% van mijn stroom zelf opwek, 1650 kWh, met hoeveel liter benzine komt dat dan overeen? 8
Het gasverbruik in woningen is sterk gedaald...
EPC
EnergieprestaQecoefficient was in 2000 1 2006 0,8 2011 0,6 2015 0,4 Warmteweerstand (Rc waarde) van de gebouwschil wordt in 2015 verhoogd van 3,5 m2K/W naar 5,0 m2K/W
9
Energie = vermogen * Mjd
Vraag: • Hoeveel verbruikt een deurbel van 3 WaI die 24 uur per dag aan staat? • Hoeveel produceren 27 windmolens van 3 MW die 2200 uur per jaar draaien? • Hoeveel verbruikt een stofzuiger van 1500 WaI die drie * 0,5 uur per week zuigt? • Hoeveel verbruikt een koelkast van 75 WaI die 5000 uren per jaar koelt?
10
Energie= vermogen * Mjd
Vraag: Hoeveel verbruikt een deurbel van 3 WaI die 24 uur per dag aan staat?
•
(3* 24 * 365)/1000 = 26 kWh
(7 miljoen deurbellen: 7 miljoen * 26 kWh = 182.000 MWh) • 27 molens van 3 MW *2200 uur= 178.200 MWh )
Hoeveel verbruikt een stofzuiger van 1500 WaI die drie * 0,5 uur per week zuigt?
•
(1500* 3*0,5 *52) /1000= 117 kWh
Hoeveel verbruikt een koelkast van 75 WaI die 5000 uren per jaar koelt?
•
(75 *5000)/1000 = 375 kWh 11
Huishoudelijk stroomverbruik
12
Vermogen zegt niet alles… •
Bv bij licht gaat het om de lichtopbrengst
• •
Twee belangrijke eenheden de Lumen en de Lux. Lumen is de eenheid voor lichtstroom. Bij lichtstroom gaat het om de totale hoeveelheid licht die de lichtbron uitstraalt. Daarbij wordt rekening gehouden met de zichtbaarheid voor het menselijk oog.
•
Lux is de eenheid van lichtsterkte. Het gaat daarbij om de hoeveelheid licht die op een bepaald 2 oppervlakte valt (bv. de werkplek) . Als een lichtbron van 500 lumen zijn licht concentreert op 1 m , dan is 2 de lichtsterkte 500 lux. Als dit licht verspreid wordt over 10 m , dan is de lichtsterkte 50 lux.
•
Voorbeelden: zonlicht op aarde varieert van 100.000 tot 130.000 lux. In een kantoor is 500 lux een standaard, op een werkplek waar precisie arbeid wordt verricht is 1000 lux gewenst.
13
Verbruik van een gemiddeld huishouden in Euro gas
jaarverbruik 1500 m3
elektriciteit 3300 kWh
benzine
1000 ltr
€ per eenheid 0,50
Energie
in kWh
%
In Euro
31 MJ/ m3 46.500
12.917
80%
750
11.880
3.300
20%
726
58.380
16.217
100%
35.000
9.722
93.380
25.939
0,22
1,70
Prijs per MJ Gas
0,50/31
1,61 cent
Elektra
0,22/3,6
6,11
Benzine
1,70/35
4,8
35 MJ/kg
in MJoule
Prijs per Kwh 0,50/8,61 0,058 0,22 1,70/9,7
0,175
1700
Marktprijs per kWh 0,026
½
0,047
1/5
http://www.nieuwestroom.nl/ energiemarkt/apx-‐energiebeurs/
14
EnergiebelasMng + ODE 2010 Aardgas
2011
2012
2014
In Euro per m3
Tot 5000 m3
0,1629
0,1639
0,1667
5000-‐ 170.000
0,1411
0,1419
0,1443
170.000 -‐ 1 miljoen
0,0391
0,0393
1 -‐ 10 miljoen
0,0124
0,0125
Stroom
ODE
0,1894
0,0046
0,0400
0,0446
0,0017
0,0127
0,0163
0,0005
In Euro per kWh
0 -‐ 10.000 kWh
0,1114
0,1121
0,1140
0,1185
0,0023
10.000 -‐ 50.000
0,0406
0,0408
0,0415
0,0431
0,0027
50.000 -‐ 10 miljoen
0,0108
0,0109
0,0111
0,0115
0,0007
Meer dan 10 miljoen zakelijk
0,0005
0,0005
0,0005
0,0005
0,000034
15
N.B. 1. N.B. 2:
De gebruiker krijgt een deel terug via de heffingskorMng (via de E rekening) , in 2013 is dit € 385,53. Accijns op brandstof valt niet onder belasMngen op milieugrondslag.
16
Energieverbruik Nederland
aanvoer van brandstof àconversie à verbruik
• • • •
10% steenkool 40% olie 40% gas 10% overig
Totaal ca. 3400 PJ
350 PJ 1350 PJ 1350 PJ 340 PJ (kern-‐ en duurzame energie)
350 PJ kolen van 20 MJ per kg = 17 ,5miljoen ton 17
Energieverbruik Nederland 3400 PJ = 200 GJ per inwoner (56.000 kWh) = 500 GJ per huishouden Congo
11
kWh Per jaar 3.055
Zambia
25
6.944
19,0
Verenigde Staten
327
90.832
249
Verenigd Koninkrijk
164
45.555
125
GJ
kWh Per dag 8,4
18
Energieverbruik Nederland ca. 3400 PJ
PJ
Twh
%
Huishoudens
425
118
13
Transport
505
140
15
Energiebedrijven
455
126
14
Industrie
1.390
386
41
Overig (diensten, landbouw, overheden) Totaal
560
156
17
3.335
926
100
Ca. 490 GJ
136 MWh
Ca. 200 GJ
56 MWh
Per huishouden (6.8 miljoen h.h.) Per Nederlander (17 miljoen)
Wat levert 50% besparing op gas bij huishoudens? 50%*80%*13% = 5%
19
StroomproducMe in NL vermogen * Mjd
2010 Opgesteld vermogen 28.000 MW
ongeveer 44% (12 GW) is WKK
Max belasMng
14.000 MW
Miljoen kWh
110.000
ProducMe
10% duurzaam
Miljoen kWh
120.000
Verbruik
432 PJ
ProducQe in NL
20
Decentrale producMe
hIp:// statline.cbs.nl/StatWeb/publicaMon/default.aspx? VW=T&DM=SLNL&PA=37823wkk&D1=14%2c16&D2=a&D3=1&D4=0&D5=a&HD=131208-‐1331&HDR=G4& STB=T%2cG1
21
Waarom duurzame energie Vier aanleidingen komen in onze Qjd bij elkaar: • Klimaat, klimaatbeleid, CO2 reducQe, etc.; • A^ankelijkheid van leverende landen, verminderende aanvoer en groeiend verbruik; • Milieu en energie; • Economische kansen.
Kenmerken:
veel beleid en hoge ambiMes, lokaal en internaMonaal veel onzekerheden en richMngenstrijd technische divergenMe mix van poliMeke, commerciële en ethische argumenten
22
Beleid en uitvoering in Nederland Duurzame Energie
Duurzame energiebeleid is vooral klimaatbeleid. AmbiQes zijn (ten dele) gekwanQficeerd: 20-‐20-‐20 Schoon en Zuinig (Balkenende 4-‐ Cramer) 14% volgens EU (2020) Renewable Energy DirecEve RED 14% RuFe 1 16% RuFe 2 14% 2013 Energie Akkoord 2013 Weinig wetgeving, uitvoering via convenanten en MJA’s, akkoorden SQmuleren met fiscale maatregelen en subsidies (bv EIA, SDE subsidie).
hep://www.energieakkoordser.nl/energieakkoord.aspx
23 23
Trias EnergeEca is leidend: (hoewel??)
1. eerst besparen, 2. dan alternaQef opwekken, 3. dan convenQonele producQe verbeteren.
24
25
Plantengroei is de basis van fossiele energie Water uit de bodem + kooldioxide uit de lucht = suikers + zuurstof
AssimilaMe: O + + 6 6 C COO C666HH1212 O2 2 6 6 HH222O 22 2 = = C 12OO66 6 + + 6 6 O 2 6 H2O + 6 CO2 = C6H12O6 + 6 O2 Verbranding: C6H12O6 + + 6 6 O O2 2 66 = = H H2O 2O + + 6 6 C CO2 O2 C6H12O6 C6H12O6 + 6 O2 = 6 H2O + 6 CO2 96 + 96 = 60 + 132
H= 1 C= 6 O= 8
26
Hoeveel kg CO2 komt er vrij bij dieselgebruik?
Diesel (C13H28 ) C13H28 + 20 O2 -‐-‐> 13 CO2 + 14 H2O H= 1 C= 6 O= 8
27
Over CO2 : Diesel (C13H28 ) geeft bij verbranding 13 CO2 moleculen, per kg diesel is dat 2,7 kg CO2.
C13H28 + 20 O2 -‐-‐> 13 CO2 + 14 H2O 78 + 28=106
320
13* 6+16=286
14* 2+8 = 140
H= 1 C= 6 O= 8
De wereld (mens) produceert ca. 25 miljard ton CO2 per jaar. (neIo ca. 6,5 miljard ton C) Nederland produceert ca. 210 miljoen ton CO2 per jaar, 12 ton per inwoner, 32 kg per dag (uit fossiele brandstof) of 8,7 kg C. (6/22 * 32) Ongeveer 60 kg per GJ
28
Koolstonringloop in miljard ton. De C emissie uit verbranding is relaMef klein, 6 -‐ 9 miljard ton
NL emissie 215 miljoen ton CO2 = 58 miljoen ton C (1% vd wereld)
29
Duurzame Energie: EU en CBS rekenen met % van bruto eindverbruik
niet 3400 PJ maar 2200 PJ hh 425
transport 505 ind. 710 overig 560
2011 duurzaam
Elektriciteit 43 PJ Warmte 43 PJ Vervoer 13 PJ Totaal 99 PJ Hoeveel is 99 PJ (%)? Hoeveel is 14% ?
= 12 TWH =12.000 miljoen kWh = 10%
• •
Stroom = 430 PJ = 20% van 2200 PJ „eindenergieverbruik”, alle aan de industrie, het vervoer, de huishoudens, de dienstensector en de landbouw geleverde energie. Leveringen aan de energieomzeqngssector en de energiebedrijven zelf vallen hier niet onder;
30 30
Hoeveel is 99 PJ (%)? Hoeveel is 14% ? Totaal 99 PJ = 4,5% van 2185 PJ (4,4 in 2012) 16% = 352 PJ van 2200 14% = 308 PJ van 2200 14% = 280 PJ van 2000
31
Verdeling van de opgave over de EU landen
32
hIp://www.w-‐i-‐n-‐d.nl/ hIp://www.de-‐ambtenaar.nl/
33
…6000 MW op land, wat levert dat op??
6000 MW * 2500 uur= 15.000.000 MWh 15 TWh =54.000 TJ = 54 PJ 54/2200 = 2% van 2200 PJ
34
Rekenen met wind… VRAAG 10 • Rekensom: Kan Nederland in zijn eigen elektriciteitsbehoeQe voorzien met windmolens? • Laten we rekenen met ons stroomverbruik van 100 miljard kWh per jaar, en met een gemiddelde produc,e,jd van 2.300. •
Hoeveel molens van 4MW zijn dat?
•
Produc,efactor = urenvollast per jaar/ 8760 = 0,26 of 26%
35
Rekenen met wind… • •
• •
• •
Rekensom: Kan Nederland in zijn eigen elektriciteitsbehoeQe voorzien met windmolens? Laten we rekenen met ons stroomverbruik van 100 miljard kWh per jaar. Met een gemiddelde produc,e,jd van 2.300 uur is er dan een molenvermogen nodig van 43.000 MW. Met moderne grote windmolens van 4 MW zijn er dan 11.000 nodig. Als we ze 500 meter uit elkaar zePen kunnen er 4 per km2 geplaatst worden. Dan is 2.750 km2 nodig of 275.000 ha. Dat komt overeen met het oppervlak van de provincie Groningen (2.960 km2). Met deze berekening gaan we voorbij aan de reservecapaciteit die nodig is bij winds,l weer. Een windmolen op land kost ongeveer € 1.400 per kW of € 1.4 miljoen per MW. De benodigde 43.000 MW kost dus € 60 miljard of € 3.500,-‐ per Nederlander.
36
37
De prijs van zonnepanelen drukken we uit in Euro per WaI (WaIpiek) Wp prijs zakt. Een paneel is ca. 1,6 m2, bij Wp van €1,50 en 250 WaI per paneel dus €375,-‐
38
PV PV haalt 12% -‐16% uit de zoninstraling van 1000W per m2 (Nederland) = 120 W – 160 W per m2 ProducMe: ca. 850 uren (vollast) per jaar. Dus: 850* 160 = 136 kWh per jaar per m2. (490 MJ of 0,49 GJ) Met 22 cent teruglevering dus €30,-‐ inkomsten. Bij €2.00 per Wp is de investering €2,00 * 120 = €240. R.O.I. dus ruim 12,5% (8 jaar). Bij €1,20 per Wp is de investering €1,20 * 120 = €144. R.O.I, dus ruim 21% (5 jaar).
(zonder rentekosten, installaMekosten, omvormerkosten. ) 39
Opbrengsten van een systeem van 1170 Wp
hIp://www.sma.de/unternehmen/pv-‐leistung-‐in-‐deutschland.html
40
Wat is de postcoderoos regeling? De regeling Verlaagd Tarief.
Per 1 januari 2014 geldt de regeling Verlaagd Tarief bij collecQeve opwek. Per 1 januari 2014 komen leden van coöperaQes en Verenigingen van Eigenaren in aanmerking voor een belasQngkorQng van 7,5 cent/kWh op hun gezamenlijk opgewekte hernieuwbare energie. Deze regeling geldt voor kleinverbruikers die samen eigenaar zijn van een producQe-‐ installaQe en die in een zogenaamde postcoderoos rondom deze producQe-‐installaQe wonen. Zie voorbeeld van de aangrenzende postcodes rond 1012. Deelnemers in de aangrenzende postcodes kunnen dus stroom betrekken van deze “centrale” waarbij een belasQngkorQng van 7,5 cent berekend wordt. Dit geldt overigens voor alle duurzame stroomproducQes, niet alleen van PV.
41
zonthermisch Een zonnecollector haalt ruim driemaal zoveel rendement dan PV: 335 kWh per m2 per jaar of 1,20 GJ per m2. (vs 0,5 GJ) • Een zonnewarmtesysteem van 2,5 m2 vlakkeplaatcollector (= 3 GJ) en 100 liter opslagvat kost inclusief installaMe en BTW ongeveer € 2.800 – € 2.900. • Als vuistregel geldt dat een zonnewarmtesysteem ongeveer € 950 per GJ kost. Vacuümbuiscollectoren zijn ongeveer €250 per GJ duurder. 3 GJ= 100 m3 gas = €50,-‐ (<2% €rendement).
42
PV in het landschap, nog onbekend in Nederland Ontwikkelingen Sterke groei PV systemen, bijdrage blijC klein, grote opstellingen worden belangrijker Grote zonnecentrales: Portugal Serpa: 11 MWpiek (60ha) Duitsland Arnstein: 12 MWp Leipzig, Walpolenz 40 MWp (110 ha) Nederland, Floriade: 2,3 MWp planning Spanje, Allicante: 20 MWp Portugal, Moura: 62 MWp Duitsland, Leipzig 70 MWp China, Gansu 100 MWp Australie, 154 MWp
43
Grootschalige solar thermische systemen zijn vrij onbekend in Nederland
Solar thermie – zonnewarmte TradiMoneel: zonneboilers Modern: thermische centrales Technologie lijkt (weer) op gang te komen. Bv. in USA wordt een 64MWp gebouwd, in Andalusie (Andasol 1) 50 MWp. Grote plannen in Noord Afrika Overgang naar waterstof is mogelijk. Almere heeC zon-‐eiland 0,7 ha. (9750 GJ = 1,4 GJ/ m2)
44
Rekenen met PV… Rekensom: Kan Nederland in zijn eigen stroombehoeQe voorzien met PV systemen? Laten we rekenen met ons verbruik van 120 miljard kWh per jaar en met een gemiddelde produc,e,jd van 850 en een produc,e van 100 kWh per m2.
45
Rekenen met PV… Rekensom: Kan Nederland in zijn eigen stroombehoeQe voorzien met PV systemen? Nederland gebruikt produceert 100.000 miljoen kWh Met 136 kWh/m2 dus 735 miljoen m2. Of 74.000 ha. = 740 km2 (Groningen is 2960 km2)
46
Substraat Runderdrijfmest
Biogasproductie van het verse materiaal in m3 per ton 20 -‐ 30
Varkensdrijfmest
20 -‐ 35
Kippenmest
70 -‐ 90
producMeMjd: 8000 uren per jaar
Snijmaïs
180 -‐ 220
Bieten
180 -‐ 220
Glycerine
600 -‐ 700
VergisQng..
hIp://WWW.B-‐I-‐O.nl
een koe produceert ca. 40 ton mest per jaar, dus 1000 m3 biogas = 600 m3 aardgaseq.
47
Co vergisQng groeit niet meer in Nederland. Er zijn er nu zo’n 110, ruim 100 MWe totaal. In Duitsland staan er ca. 8000. Biogas kan ook worden opgewerkt tot aardgaskwaliteit en ingevoerd worden in de aardgasleidingen.
48
Rekenen met vergisMng… Vraag • Rekensom: Kan Nederland in zijn eigen stroombehoeQe voorzien met co-‐vergisEnginstallaEes met WKK systemen? • Laten we rekenen met ons verbruik van 120 miljard kWh per jaar en met een gemiddelde produc,e,jd van 7.700 uur per jaar. •
Hoeveel systemen van 1MW zijn dan nodig?
49
Rekenen met vergisMng… • Rekensom: Kan Nederland in zijn eigen stroombehoeQe voorzien met co-‐vergisEnginstallaEes met WKK systemen? • Laten we rekenen met ons verbruik van 120 miljard kWh per jaar. Met een gemiddelde produc,e,jd van 7.700 uur per jaar is er een geïnstalleerd vermogen nodig van 15.600 MW, dus 15.600 middelgrote agrarische vergisters. • Per MW zijn op jaarbasis ca. 15.000 ton drijfmest en 15.000 ton co-‐substraten nodig, bijvoorbeeld maïs. • Totaal dus 234 miljoen ton mest en 234 miljoen ton maïs. Nederland produceert nu ca. 70 miljoen mest per jaar. Voor de maïs zou 4,5 miljoen ha. grond nodig zijn, maar Nederland hee\ slechts 2 miljoen ha. landbouwgrond.... 50
Rekenen per ha. Vraag Wat levert meer energie op: 1 ha PV of maïs of windmolens?
51
Rekenen per ha. Wat levert meer energie op? 1 ha PV of maïs of windmolens? 10.000 m2 PV (1,2MWp) * 100 kWh = 1 miljoen kWh e 1 ha maïs = 50 ton * 220 m3 gas = 11.000 m3 gas * 22 MJ /3600 * 0,4 (rendement) = 24.400 kWh e 1 * 4 MW windmolen * 2000 uren = 8 miljoen kWh (1/15 = 500.000 kWh e) ( 1 molen per 10 – 20 ha is reëel)
52
Verbranden van biomassa Brandstof
kJ
kWh
Aardappels
3.140 kJ per kg
0,872 per kg
Aardgas
31.000 kJ per m3
8,61 per m3
Benzine
35.000 kJ per ltr
9,7 per ltr
Benzine
47.000 kJ per kg
13,05 per kg
Steenkool
20.000 kJ per kg
5,55 per kg
Geperste turf
16.000 kJ per kg
4,44 per kg
Droog hout (25% vocht) 14.000 kJ per kg Pellets
http://www.avih.nl/biomassakaart/
17.000 kJ per kg
3,88 per kg 4,72 per kg http://www.youtube.com/watch?v=3-‐8qWheKIIg
53
1 m3 gas = 2-‐3 kg hout • Wat mag 1 ton hout kosten als gas 50 cent per m3 kost? • Hoeveel hout in kilo is nodig om 20 ton houtpellets 300km te transporteren? (60 liter benzine)
54
• Wat mag 1 ton hout kosten als gas 50 cent per m3 kost? 1 m3 gas = 2,5 kilo hout dus 50/2,5 = 20 cent per kg = €200,-‐ per ton. •
Hoeveel houtpellets in kilo is nodig om 20 ton pellets 300 km te transporteren? (60 liter benzine)
60 liter benzine = 140 kilo pellets. Van de 20.000 kilo is 0,7% verloren gegaan.
55
Hout areaal in de wereld
(4.000 miljoen hectare, ¼ is Europa w.v. 80% v.m. Rusland)
Toename in Europa 120 miljoen hectare in 15 jaar, tweemaal NL per jaar
Totale areaal Afname per 5 jaar Afname ‘90 -‐05
1990
2000
2005
4.077.291.000
3.988.610.000
3.952.025.000
88.681.000
36.585.000 125.266.000 (= 3%)
56
Nederlands bos groeide in areaal en volume per hectare. Nu 360.000 ha *200 m3 hout = 73 miljoen m3 hout Groei per jaar 9m3 per ha. = 3.3 miljoen m3. (7,5 spil + 1,5 top-‐ en takhout) 60% oogst, neIo toename 1.3 miljoen m3 (110m * 110 *110)
57
Boom
Aangroei per jaar per hectare in m3 Houtvolume na 40 jaar per hectare
Populier
12 m3
480 m3
Es
5 m3
200 m3
Eik
3 m3
100 m3
58
Pellets zijn een commodity
59
• Hoeveel hout en bos is nodig om een dorp met 400 huishoudens van warmte te voorzien? Reken met 10 MJ per kg. en 600 kg per m3 (=6 GJ per m3) 400 hh * 1500 m3 gas * 31 MJ / 10 MJ= 1.860.000 kg hout = 1860 ton hout = ca. 3100 m3 Bijgroei per jaar per ha in een bos: 7 m3. 3100 /7 = 442 ha. bos. (1 ha per huishouden) Of 3100/200 = 15,5 ha bos kappen. Of korte omloop wilgenteelt: 1860/20 ton (200 GJ per ha per jaar) eenmaal per drie jaar = 93 ha. kort omloop wilgenbos.
60
Meerdere conversie routes, meerdere eindproducten
Hydrogen (H2) Water gas shift + separation
Methanol (CH3OH)
Catalysed synthesis
DME (CH3OCH3)
Syngas Gasification Lignocellulosic biomass
Flash pyrolysis Hydrothermal liquefaction Hydrolysis Sugar/starch crops
Milling and hydrolysis
Oil plants
Pressing or extraction
RVO / animal fat
FT Diesel (CxHy)
Anaerobic digestion Biogas
Bio oil
Purification
SNG (CH4)
Hydro treating and refining
Biodiesel (CxHy)
Fermentation
Ethanol (CH3CH2OH)
Esterification
Biodiesel (alkyl esters)
Sugar
Vegetable oil
Bio oil (vegetable oil) 61
Ethanol en biodiesel,
groei door bijmenging verplichMng Jaar
2000
Ethanol productie Wereld productie (in 1.000 vaten per dag)
297
2005
584
2009
1.310
Jaar
Biodiesel Wereld productie (in 1.000 vaten per dag)
2000
16
2005
77
2009
291
62
Is 1.3 miljoen vaten ethanol per dag veel?
Niet in vergelijking met de 85 miljoen vaten olie per dag. 1.3 miljoen vaten is 478.000.000 per jaar = 76 miljard liter (*159). 1 ha. levert 4.000 liter. 76 miljard liter/ 4000= 19 miljoen hectare. 19 miljoen hectare = 1,2 % van het wereld akkerbouwareaal (1500 miljoen hectare) Restproducten zijn waardevolle grondstof.
63
PPO= koolzaadolie als pure brandstof 4000 kg zaad per ha. 1400 kg olie + 2600 eiwit koek +4.000 kg stro
64
Hoeveel verbruikt een stad of regio? Op basis van bruto eindverbruik: 2200 PJ
Gebruik Nederland in: PJoule
Per inwoner o.b.v. 17 miljoen inwoners
TWh
PJ
MWh
GJ
611
2200
36
129
Noord Nederland o.b.v. 1.7 miljoen inwoners
TWh
PJ
61
220
Groningen o.b.v. 582.000 inwoners (3,4%) 21
75
Stad Groningen, 195.000 inwoners (1,14%)
o.b.v. 60 GJ of 16,5 MWh per h.h.
6,7
24 GJ p.p. = 6,6 MWh p.p
25
Gem. Xx 38,000 inwoners (0,22%) 1,3
13 PJ = 3,8 TWh Prv Gron
4,8 65
