Bio-energieproductie: Miscanthus als bron van biomassa. Viooltje Lebuf POM WVL Sophie Tobback POM WVL

Transcriptie

1 Bio-energieproductie: Miscanthus als bron van biomassa Viooltje Lebuf POM WVL Sophie Tobback POM WVL

2 Het ARBOR-project

3 ARBOR Europees Interreg-project voor Noordwest-Europa Stimuleren van het gebruik van biomassa voor bio-energie op een duurzame en innovatieve wijze Focus op Duurzame biomassaproductie Omzetting van biomassa in energie Economische en ecologische randvoorwaarden De POM & Inagro plantten in 2012 zeven hectare KOH aan Teelt van wilg of populier die om de 3-5 jaar wordt geoogst voor de productie van houtchips voor groene warmte Bij landbouwers & op reservegronden van industrie

4

5 Juridische randvoorwaarden bij het verbranden van Miscanthus

6 Verbranden van Miscanthus Eigenschappen van verschillende soorten biomassa (bron :

7 Verbranden van Miscanthus Eigenschappen van verschillende soorten biomassa (bron :

8 Waarom een aangepaste brander nodig is? Relatief hoge gehalte aan silicium in combinatie met kalium : Sintering van de as treedt al op bij 600 C (bij wilg treedt dit pas op bij 900 C) Oplossing : vuurhaard met bewegend rooster Relatief hoge gehalte aan chloor : Corrosie van de ketel; dioxines Oplossing : anti-corrosiebescherming metaal,

9 Verbranden van Miscanthus en VLAREM : vergunningsplicht Rubriek Verbrandingsinstallatie zonder elektriciteitsproductie = Vlarem-ingedeelde installatie Rubriek Omschrijving en Subrubrieken Klasse Bemerkingenatoverslag Coördi- Audit Jaar- Vlarebo Verbrandingsinrichtingen zonder elektriciteitsproductie (stookinstallaties e.d.), met een totaal warmtevermogen (totaal nominaal thermisch ingangsvermogen 2 ) van: 1 b) 300 kw tot en met kw 2 b) meer dan 500 kw tot en met kw 2 3 meer dan kw 1 M B P J A

10 Vlarem-ingedeelde installaties : luchtemissienormen Tot juni 2013 Emissiegrenswaarden in mg/nm 3 in functie van het nominaal thermisch vermogen van de verbrandingsinstallatie 300 kw - 5 MW meer dan 5MW tot 50 MW 50 MW en meer 1. totaal stof koolmonoxide (CO) stikstofoxiden (NO x ) uitgedrukt als NO /200 (*) (**) 4. zwaveldioxide (SO 2 ) dioxinen en furanen uitgedrukt in ng TEQ/Nm 3 (***) - 0,1 0,1 Geen neerslag van waterdruppeltjes uit de rookgassen in de omgeving

11 VLAREM-ingedeelde installaties : Te verwachten nieuwe luchtemissienormen (publ. BS juni 2013) Omzetting van de RIE (grote stookinstallaties) Voorbereid zijn op de gevolgen van het Actieplan Groene Warmte : verwachting belangrijke toename van de stook van biomassa(-afval) in deze stookinstallaties. negatieve impact op de lokale luchtkwaliteit : fijn stof en de aangehechte polluenten en NO X Omzetting van de BBT-studie Verbranding hernieuwbare brandstoffen van juni 2009 Omzetting van de BBT-studie Nieuwe kleine en middelgrote stookinstallaties, stationaire motoren en gasturbines gestookt met fossiele brandstoffen van januari Afstemming met emissienormen voor vaste biomassa in o.m. Nederland, Duitsland en Zwitserland

12 VLAREM-ingedeelde installaties : Emissiegrenswaarden Emissienormen gedifferentieerd op basis van: type installatie (hier : ketel) type brandstof (hier : biomassa) thermisch vermogen van de installatie leeftijd van de installatie Emissiegrenswaarden in mg/nm 3 in functie van het nominaal thermisch vermogen van de verbrandingsinstallatie (vergunning vanaf 1 januari 2014). 300 kw-5 MW 6% O2 meer dan 5MW tot 50 MW 50 MW en meer 1. totaal stof koolmonoxide (CO) stikstofoxiden (NO x ) uitgedrukt als NO /200 (*) (**) 4. zwaveldioxide (SO 2 ) dioxinen en furanen uitgedrukt in ng TEQ/Nm 3 (***) - 0,1 0,1

13 VLAREM-ingedeelde installaties : Controle op naleving emissiewaarden NIEUW : indien de installatie voorzien is van een zuiveringstechniek (denox, ontstoffer) -> bewijs van werking kunnen voorleggen! Metingen op CO, SO2, NOx en stof: Stookinstallatie op biomassa Huidige Vlarem 11% O2 Na aanpassing Vlarem-trein % O2 500 bedrijfsuren 03-1 MW Om de 12 maanden Om de 12 maanden 1-5 MW Om de 12 maanden Om de 6 maanden 5-50 MW Om de 3 maanden Om de 3 maanden Dioxinen en furanen Om de 12 maanden bedrijfsuren 03-1 MW Om de 12 maanden Om de 5 jaar 1-5 MW Om de 12 maanden Om de 5 jaar 5-50 MW Om de 3 maanden Om de 2 jaar <100 bedrijfsuren 03-1 MW Om de 12 maanden Geen (tenzij anders vermeld in milieuvergunning) 1-5 MW Om de 12 maanden Geen (tenzij anders vermeld in milieuvergunning) 5-50 MW Om de 3 maanden Geen (tenzij anders vermeld in milieuvergunning)

14 VLAREM-ingedeelde installaties Wie mag controlemetingen uitvoeren? Erkend laboratorium lucht of In geval van metingen door de exploitant, met apparatuur en volgens een methode goedgekeurd door een laboratorium erkend in de discipline lucht Bij installaties met een nominaal thermisch vermogen van meer dan 5 MW : toezichthoudende overheid vooraf : Schriftelijk op de hoogte gebracht Datum Uitvoerder

15 Niet-VLAREM-ingedeelde verbrandingsinstallaties Vermogen toestel < 300 kw: Vlaams Besluit 8 december 2006 Onderhoud en nazicht van stooktoestellen voor de verwarming van gebouwen of voor de aanmaak van warm verbruikswater Zelden en op kortstondige wijze hinderlijke en milieuverontreinigende rook verspreiden. Uitsluitend de brandstof gebruiken waarvoor het toestel gebouwd en afgesteld is; Toestel steeds in goede en veilige staat van werking houden; Gebruikersinstructies van de fabrikant respecteren; Jaarlijks onderhoud door een geschoolde vakman Reinigen/controleren van de schoorsteen en de rookgasafvoerkanalen (schoorsteenveger) Reinigen van de inwendige delen van de centrale stookketel Controleren van de algemene staat van het centrale stooktoestel, met inbegrip van het controleren van de verluchting in het lokaal waarin de centrale stookketel staat, en van de aanvoer van de verbrandingslucht. Zodanig stoken dat de hinder en de uitstoot aan verontreinigende stoffen zo klein mogelijk is.

16 Niet-VLAREM-ingedeelde verbrandingsinstallaties Vermogen toestel < 300 kw: KB 12 oktober 2010 Regeling van de minimale eisen van rendement en emissieniveaus van verontreinigende stoffen voor verwarmingsapparaten voor vaste brandstoffen Beschikken over de verklaring van overeenstemming Voldoen aan volgende rendementniveaus en emissienormen Toestellen Minimum rendementniveaus In overeenstemming met de normen Maximale waarden van koolmonoxide emissies In overeenstemming met de normen 24/11/ /11/ /11/ /11/ /11/ /11/2016 Ketel NBN EN => 75 % aan nominaal vermogen => 75 % aan nominaal vermogen => 75 % aan nominaal vermogen <= 5 gr/nm 3 aan nominaal vermogen <= 3 gr/nm 3 aan nominaal vermogen <= 1,5 gr/nm 3 aan nominaal vermogen Toestellen Ketel NBN EN Maximale waarden van deeltjes emissies 24/11/ /11/ /11/2016 <= 180 mg/nm 3 aan nominaal vermogen <= 150 mg/nm 3 aan nominaal vermogen <= 100 mg/nm 3 aan nominaal vermogen Volgens informatie van de federale overheid blijken Miscanthusbranders in praktijk niet altijd in orde te zijn met bovenstaande wetgeving

17 Verbrandingsinstallaties : wetgeving rond de verbrandingsassen Bestemming vliegas en bodemas wordt geregeld door VLAREMA 1. Gebruiken als bouwstof : GRONDSTOFVERKLARING + naleven van samenstellingsvoorwaarden (art ) 2. Gebruiken voor de vulfractie in de kunstmatige afdichtingslaag met waterglas : naleven van samenstellingsvoorwaarden (onderafdeling ) 3. Gebruiken als bodemverbeteraar : GRONDSTOFVERKLARING 4. Gebruiken als bodemverbeteraar op gronden van derden : GRONDSTOFVERKLARING + ontheffing van FOD Volksgezondheid, Veiligheid van de Voedselketen en Leefmilieu - DG Dier, Plant en Voeding - Dienst Pesticiden en Meststoffen 5. Laten afvoeren door erkend verwerver samen met restafval In alle gevallen : hoeveelheid, verwerking- of toepassingswijze, naam inzamelaar, naam verwerker IN HET AFVALSTOFFENREGISTER!

18 Miscanthusbrander : subsidies - Ecologiepremie Plus Niet voor bedrijven uit de primaire sector In aanmerking komen investeringen die warmte opwekken uit biomassa. Minstens 80 % van de energie-inhoud van de verbrandingsproducten dient als warmte aangewend te worden KMO : GO : min. 36% steun + 3% scan + 5% Milieucharter + 10% ISO / ISO / EMAS min. 28% steun + 5% ISO / ISO / EMAS Verplichte componenten installatie voor afhandeling van reststoffenketel(s) meet- en regelapparatuur schoorstenen en apparatuur om rookgas/stookgas te reinigen, met inbegrip van apparatuur voor injectie van additieven en apparatuur voor afvoer en opslag van vliegassen verbrandingsapparatuur en aangepaste branders of vuurhaarden, voorzien van luchtvoorverwarmers en rookgasrecirculatie

19 Miscanthusbrander : subsidies - VLIF Enkel voor landbouwbedrijven 28% steun op : Investering in nieuwe verwarmingsinstallaties of omschakeling van bestaande verwarmingsinstallaties naar hernieuwbare brandstoffen, inclusief installaties voor warmtekrachtkoppeling Investeringen die gericht zijn op de productie en het gebruik van hernieuwbare energiebronnen als vorm van diversificatie (land- en tuinbouwproductie blijft hoofdzaak), o.a.: Materieel dat op bedrijfsniveau specifiek noodzakelijk is voor de productie van houtachtige energieteelten Na 2013 : Voor agro-voeding bedrijven : Call-systeem (geen oproepen meer in 2013)

20 Rendabiliteit van verbranding

21 Kosten aanplant & oogst Perceelvoorbereiding Glyfosaatbehandeling 100 Frezen 150 Ploegen 120 Rotoreggen 120 Aanplant Rhizomen (excl. Transport) 0,16 x = 2080 Plantmachine (incl. arbeid, excl. transport) 1 x chemische onkruidbestrijding 2 x mechanische onkruidbestrijding = 496 Totaalkost aanplant 3566 Totaalkost oogst 400 Totaalkost verwijderen aanplant 500

22 Kosten opslagruimte Hoeveel opslagruimte moet voorzien worden? Inschatting opbrengst Jaar 1 = geen Jaar 2 = 6 ton/ha Jaar 3 = 12 ton/ha Jaar 4 = 16 ton/ha Dichtheid 18 ton à 15% DS 100 kg/m³ Benodigd volume 180 m³ Sleufsilo (10m x 7,2 m x 2,5m) Verharde betonvloer 35/m² x 72 m² = 2520 Tunnelserre 15/m² x 72 m² = 1080 Blokken voor de wanden 4191 Totaalkost opslagruimte 7791

23 Kosten verbrandingsketel Onderdeel Kost 50 kw + toebehoren kw + toebehoren kw + toebehoren (incl. cycloon) 200 kw + toebehoren (incl. cycloon) 250 kw + toebehoren (incl. cycloon) 300 kw + toebehoren (incl. cycloon) Onderhoudskost 300/jaar Toebehoren = buffervat (behalve indien modulerende ketel), schouw, kranen, asafvoer, aanvoersysteem, elektrische sturing,... Subsidiemogelijkheden VLIF 28% Ecologiepremie KMO 36% Ecologiepremie GO 28%

24 Opbrengsten Uitgespaard verbruik Opbrengst miscanthus 18 ton/ha x 14,45 MJ/kg = kwh Energie-inhoud stookolie 1 l = 10,78 kwh Opbrengst uitgedrukt 6700 l x 0,7241/l (+5% jaarlijks) Uitgespaarde kost ketel 50 kw kw kw kw kw kw 9000 Tank 5000 l 2678 Onderhoud stookolieketel 220/jaar

25 Cash Flow voor 1 ha & 50 kw Jaar Cash Flow Wat? Aanplant (VLIF 28%) (Ecol. Premie GO 28%) (Ecol. Premie KMO 36%) Opslagruimte + Totaalprijs biomassaketel + Oogst + Totaalprijs stookolieketel + Uitgespaarde stookoliekost Oogst + Onderhoud biomassaketel + Uitgespaarde stookoliekost + Uitgespaard onderhoud stookolieketel 4 -> > Idem Idem + verwijderen aanplant

26 Dynamische terugverdientijd van de meerkost ten opzichte van aanschaf stookolieketel 6700 l l l l

27 Randvoorwaarden en bemerkingen Opbrengsten variëren Alle kosten voor aanleg en beheer berekend aan loonwerktarief Pachtkosten niet in rekening gebracht Wanneer stookolieprijzen sterker stijgen, stijgt ook de rendabiliteit van de teelt Droogruimte/aanplantkost wordt over 20 jaar afgeschreven, maar blijft de teelt effectief 20 jaar staan?

28 Prijsevolutie van houtige brandstoffen, aardolie en aardgas Marktprijs van houtsnippers is 3x lager dan voor stookolie In Vlaanderen iets lager: tussen 17-21/MWh Productieprijs van korteomloophout: 19/MWh (excl. ketel) Productieprijs van miscanthus: 13/MWh (excl. ketel)

29 Dank voor uw aandacht!