POM OOST- VLAANDEREN HAALBAARHEIDSSTUDIE VERDUURZAMING VAN MATERIALEN- EN ENERGIE- GEBRUIK OP BEDRIJVENPARK MALDEGEM1

Transcriptie

1 POM OOST- VLAANDEREN HAALBAARHEIDSSTUDIE VERDUURZAMING VAN MATERIALEN- EN ENERGIE- GEBRUIK OP BEDRIJVENPARK MALDEGEM1 Uitgevoerd door Alex Polfliet, Sabine Carton en Kim Van den Heuvel Zero Emission Solutions Gefinancierd vanuit het project ECO2PROFIT

2 Management Summary Zero Emission Solutions onderzocht in deze studie de mogelijkheid om het nieuwe bedrijventerrein Maldegem 1 de facto CO2-neutraal te maken en dit door middel van lokale hernieuwbare energie opwekking en rationeel energiegebruik. De studie heeft enkel betrekking op Scope 1 en Scope 2 emissies (lokale warmte- én elektriciteitsverbruik). Vooraf moet gesteld worden dat bedrijven die zich wensen te vestigen op het nieuwe bedrijventerrein Maldegem 1 er alle belang bij hebben om het bedrijfsgebouw maximaal te concipiëren op basis van een insteek van rationeel energie gebruik. De goedkoopste en groenste kwh is en blijft deze die niet verbruikt wordt. Gelet op conclusies in hoofdstuk IV van deze studie adviseert Zero Emission Solutions om inzake warmtevoorziening eventueel te kiezen voor een wat grootschaliger centrale warmteopwekking met warmtenet om de warmte aan de bedrijven te leveren, onder voorwaarde dat het warmtenet beperkt kan blijven. Een interessante optie is om de grootste verbruikers van warmte te clusteren op het bedrijventerrein. Centrale warmtevoorziening kan op houtsnippers gemaakt van snoeihout van de gemeente Maldegem. De keuze voor een conventionele warmtekrachtkoppeling op basis van aardgas, gecentraliseerd mét aanleg van een warmtenet om de warmte aan de bedrijven te leveren raadt Zero Emission Solutions af. (enkel) Dankzij de ondersteuning is dit economisch wel een interessante piste, ook energetische is ze zinvol, maar aardgas is en blijft een fossiele brandstof en dus uitstoter van CO2. Gesteld dat er zich toch een bedrijf met een grote warmtevraag vestigt dan pleit Zero Emission Solutions er voor dat dit bedrijf dan een individuele CO2-neutrale (biomassastookketel op houtsnippers) of CO2-vriendelijke WKK plaatst. De optie om centraal stroom op te wekken via een biovergister adviseren wij expliciet negatief. In het huidige ondersteuningsklimaat is dergelijk project economisch niet meer rendabel. Bovendien brengt het heel wat hinder met zich mee (transportbewegingen én geurhinder). Het aanleggen van een gesloten distributienet om elektriciteit vanuit centrale opwekking naar omliggende bedrijven te brengen is trouwens juridisch zéér moeilijk haalbaar. Gecentraliseerde warmte-opwekking voor de grootste verbruikers kan worden gecombineerd met een een gedecentraliseerde, individuele aanpak voor de kleine warmtegebruikers. Meest voor de hand liggende keuze daarbij is de combinatie van warmte-opwekking via warmtepompen (met een horizontaal ondergronds captatienet als meest rendabele en efficiënte optie) en stroomopwekking via zonnepanelen. Beide systemen nemen echter heel wat plaats in. In die mate zelfs dat mogelijkerwijs niet elk bedrijf voldoende ruimte heeft om de eigen energiebehoeften te dekken. Zero Emission Solutions adviseert daarom om de gemeenschappelijke delen van het bedrijventerrein (parkings, open ruimten) ter beschikking te houden voor enerzijds de eventuele bijkomende nood aan ondergronds warmtecaptatienet in te vullen en anderzijds carports met zonnepanelen en suntrackers te voorzien. Het energieverbruik verbonden aan de algemene nutsvoorzieningen, zijnde de straatverlichting, kan worden ingevuld met zonne-lichtpalen die geheel op zonne-energie werken. Ref. APCO

3 Dergelijke semi-gecentraliseerde aanpak voor stroom- en warmtevoorziening moet de uitvoerbaarheid van een 100 % CO2-neutraal bedrijventerrein mogelijk maken. Ref. APCO

4 Inhoudstafel Management Summary... 2 Revisie Overzicht... 6 Intellectuele eigendom... 6 Algemene contactgegevens Begunstigde van de studie Consultant... 7 I. Voorwoord... 8 I.1 Algemeen... 8 I.2 Omschrijving en afbakening van de opdracht... 8 I.1 Introductie mbt CO2-emissierechten... 9 II. Onderzoek naar de energiegebruiken en gerelateerde CO2-emissies II.1 Inschatting energieverbruiken II.1.1 Inschatting aantal en aard van de bedrijven die zich op het terrein zullen vestigen 11 II.1.2 Inschatting van het energieverbruik van het nieuwe industrieterrein II.1.3 Omzetting ingeschatte energieverbruiksgegevens III. Pre-haalbaarheid van al dan niet collectieve decentrale productie van (al dan niet geheel of gedeeltelijke) hernieuwbare energie III.1 Inleiding III.2 Juridisch kader : III.2.1 Wetgeving mbt hernieuwbare energie productie III.2.2 Wetgeving en regulatoir kader mbt directe lijnen, gesloten en privédistributienetten III.2.3 Wetgeving en regulatoir kader mbt warmtenetten III.3 Ondersteuningsmechanismen : III.3.1 Fiscale aftrek III.3.2 Vermeden netkosten III.3.3 Het groene stroom certificatenmechanisme III.3.4 Warmtekrachtcertificaten (WKC) III.3.5 Het groene warmte decreet III.3.6 Ecologiepremie III.3.7 De Stres-steun (strategische energiesubsidie): III.4 Technische haalbaarheid : III.4.1 Zonne-energie III.4.2 Biomassa (via verbranding of vergisting) III.4.3 Warmtekrachtkoppeling III.4.4 Geothermie (onder de vorm van warmtepompen) III.4.5 Warmtenetten Ref. APCO

5 III.4.6 Elektriciteitsnetten III.5 Kerncijfers mbt financiële return per technologie en technolgiedrager: III.5.1 Zonne-energie III.5.2 Biomassa (via verbranding of vergisting) III.5.3 Warmtekrachtkoppeling III.5.4 Geothermie (onder de vorm van warmtepompen) III.5.5 Warmtenetten III.5.6 Elektriciteitsnetten IV. Conclusies mbt de toe te passen technologieën om CO2-neutraliteit te bereiken IV.1 Mbt verwarming IV.1.1 Vooraf IV.1.2 Rationeel energie gebruik IV.1.3 Potentieel voor grootschalige centrale warmteproductie? IV.1.4 Warmtekrachtkoppeling IV.1.5 Individuele biomassaketels IV.1.6 Warmtepompen IV.1.7 Zonneboilers IV.2 Mbt elektriciteitsverbruik IV.2.1 Vooraf IV.2.2 Rationeel energie gebruik IV.2.3 Potentieel voor grootschalige centrale elektriciteitsproductie? IV.2.4 Individuele CO2-neutrale elektriciteitsproductie V. Voorlopig advies een must voor elke energieprofessional Ref. APCO

6 Revisie Overzicht 04/03/13: Basisversie Alex Polfliet, Zaakvoerder 14/03/13: Versie na teammeeting Team 16/03/13: Versie na samenvoeging Alex Polfliet, zaakvoerder 20/03/13 : Definitieve versie Alex Polfliet, zaakvoerder 01/07/13 : aanpassingen a na Kim Van den Heuvel Intellectuele eigendom Alle documenten die overgemaakt werden aan de POM OOST-VLAANDEREN, en waarvoor het ereloon werd betaald, behoren hen toe. Zero Emission Solutions, als auteur, behoudt evenwel de intellectuele eigendom. De POM OOST-VLAANDEREN kan bijgevolg deze studie alleen gebruiken voor die welbepaalde doeleinden waarvoor de documenten opgemaakt werden, zoals ook beschreven in de overeenkomst tussen de POM OOST-VLAANDEREN en Zero Emission Solutions. Zonder voorafgaande toestemming van Zero Emission Solutions, mag deze studie niet gebruikt worden voor een herhaling van de opdracht. Zij mag aan geen derden worden meegedeeld, die er voor zichzelf of voor derden commercieel gebruik kunnen van maken. Ref. APCO

7 Algemene contactgegevens 1. Begunstigde van de studie POM Oost-Vlaanderen Contactpersoon Huis van de economie Naam: Annelies Herregat Seminariestraat 2 Functie: Project Manager 9000 Gent Tel. Nr.: +32 (0) Fax Nr.: +32 (0) annelies.herregat@pomov.be 2. Consultant Zero Emission Solutions bvba Contactpersonen Frits De Wolfkaai 8/24 Naam: Alex Polfliet 9300 Aalst Functie: Sustainable Energy Manager Tel. Nr.: +32 (0) Tel. Nr.: +32 (0) Fax: +32 (0) alex.polfliet@zeroemissionsoluctions.com Naam: Sabine Carton Functie: Hernieuwbare Energie Consultant Tel. Nr.: +32 (0) sabine.carton@zeroemissionsolutions.com Naam: Kim Van den Heuvel Functie: Hernieuwbare Energie Consultant Tel. Nr.: +32 (0) kim.vandenheuvel@zeroemissionsolutions. com Ref. APCO

8 I. Voorwoord I.1 Algemeen POM Oost-Vlaanderen ontwikkelt in samenwerking met de gemeente Maldegem en het intergemeentelijk samenwerkingsverband Veneco, een lokaal en regionaal bedrijventerrein te Maldegem (Krommewege). Dit bedrijventerrein streeft klimaatneutraliteit na en bijgevolg werd een studieopdracht voor een haalbaarheidsstudie ter verduurzaming van materialenen energiegebruik uitgeschreven. De opdracht bestond uit een eerste fase en 2 bijkomende opties. Dit rapport is de schriftelijke neerslag van Fase 1. I.2 Omschrijving en afbakening van de opdracht De opdracht werd gegund aan Zero Emission Solutions op basis van het door haar ingediende plan van aanpak, waarvan hier de voornaamste elementen voor fase 1 worden herhaald : Inschatting energieverbruiksgegevens Deze inschatting zal gebeuren op basis van: - de energieverbruiken die werden geregistreerd en geprojecteerd tgv de studie data-inzameling voor bestaande bedrijventerrein Maldegem en Gentse Haven, uitgevoerd door Zero Emission Solutions in 2012 in opdracht van de POM Oost- Vlaanderen - Bijkomende data die Zero Emission Solutions intussen inzamelde (zie document ervaring ) - Het RUP Bedrijvenpark Krommewege - Info mbt het te ontwikkelen nieuw regionaal en lokaal bedrijventerrein : bestemmingsplan, inrichtingsplannen (gebouwen, wegen, bufferzones, groenzones, afwatering, waterbuffering, afmetingen, hoogte gebouwen, etc.), inrichtingsstudie, reeds geplande infrastructuur, doelgroepbedrijven, timing ontwikkeling, - Informatie mbt de windenergiezoekzone Maldegem in windplan Oost-Vlaanderen (ter staving dat bedrijventerrein Krommewege buiten de zoekzone valt en dus om die reden grootschalige windturbines niet weerhouden kunnen worden) Omzetting ingeschatte energieverbruiksgegevens Zero Emission Solutions zal op basis van de ingezamelde gegevens de ingeschatte energieverbruiksgegevens voor het te ontwikkelen nieuw regionaal en lokaal bedrijventerrein, omzetten naar : - Een seizoenaal verbruiksprofiel inzake elektriciteit - Een seizoenaal verbruiksprofiel inzake warmte - De daaraan gerelateerde CO2-uitstoot - Het equivalent aan benodigd vermogen en oppervlakte aan hernieuwbare energie voor de productie van warmte en stroom en dit voor alle in principe haalbare technologieën, te weten : o Zonne-energie o Middelgrote windturbines : dit werd finaal uit de opdracht geschrapt o Biomassa (via verbranding of vergisting) Ref. APCO

9 o o Warmtekrachtkoppeling Geothermie (onder de vorm van warmtepompen) Pre-haalbaarheid van al dan niet collectieve decentrale productie van (al dan niet geheel of gedeeltelijke) hernieuwbare energie Zero Emission Solutions zal daarop een pre-haalbaarheidsstudie verrichten mbt tot het potentieel van collectieve systemen van (hernieuwbare) energieproductie. Deze studie zal volgende inhoudelijke luiken bevatten : 1. Juridisch kader : a. Wetgeving mbt hernieuwbare energie productie b. Wetgeving en regulatoir kader mbt directe lijnen, gesloten en privédistributienetten c. Wetgeving en regulatoir kader mbt warmtenetten 2. Ondersteuningsmechanismen : a. Het GSC- en WKC-mechanisme b. Het groene warmte decreet c. Ecologiepremie d. De Stres-steun (strategische energiesubsidie) 3. Technische haalbaarheid : Oplijsting van de technische randvoorwaarden, beperkingen en gevolgen per technologie en technolgiedrager : a. Zonne-energie b. Middelgrote windturbines : dit werd finaal uit de opdracht geschrapt c. Biomassa (via verbranding of vergisting) d. Warmtekrachtkoppeling e. Geothermie (onder de vorm van warmtepompen) f. Warmtenetten g. Elektriciteitsnetten 4. Kerncijfers mbt financiële return (investeringskost + terugverdientijd) per technologie en technolgiedrager : a. Zonne-energie b. Middelgrote windturbines : dit werd finaal uit de opdracht geschrapt c. Biomassa (via verbranding of vergisting) d. Warmtekrachtkoppeling e. Geothermie (onder de vorm van warmtepompen) f. Warmtenetten g. Elektriciteitsnetten I.1 Introductie mbt CO2-emissierechten Het in kaart brengen van de CO2 uitstoot op het bedrijvenpark is hier gebeurd voor een zeer beperkte scope, zijnde enkel de brandstof en elektriciteit die ter plaatse wordt gebruikt. Wanneer men een CO2 footprint van een bedrijf of bedrijventerrein opmaakt, kunnen verschillende scopes worden onderscheiden: Ref. APCO

10 Scope 1 of directe emissies zijn emissies door de eigen organisatie, zoals emissies door het eigen brandstof gebruik (bijv. verwarmingsketels, boilers, warmtekrachtinstallaties, ovens) en emissies door het eigen wagenpark (personen en goederen vervoer). Scope 2 of indirecte emissies zijn emissies die ontstaan door de opwekking van elektriciteit die de organisatie gebruikt, zoals emissies door centrales die deze elektriciteit leveren. Scope 3 emissies of overige indirecte emissies zijn een gevolg van de activiteiten van het bedrijf (de organisatie) maar komen voort uit bronnen die geen eigendom van het bedrijf zijn noch beheerd worden door het bedrijf. Voorbeelden zijn emissies voortkomende uit de productie van ingekochte materialen, de verwerking van het afval en het gebruik van het door het bedrijf aangeboden/ verkochte werk, dienst of levering, transporten van en naar de site door leveranciers of bezoekers,... Ref. APCO

11 II. Onderzoek naar de energiegebruiken en gerelateerde CO2-emissies II.1 Inschatting energieverbruiken II.1.1 Inschatting aantal en aard van de bedrijven die zich op het terrein zullen vestigen In de huidige fase van ontwikkeling van het bedrijventerrein is er nog geen zicht op het aantal, laat staan de aard van de bedrijven die zich op het terrein gaan vestigen. Bijgevolg is de keuze van de parameters om dergelijke inschatting beperkt tot de oppervlakte van het bedrijventerrein. Het huidige bestaande bedrijventerrein heeft een oppervlakte van ongeveer 120 ha. Met het nieuwe bedrijventerrein komt daar zo n 36 ha bij, waarvan zo n 31 ha nuttige ruimte (een kleine 5 ha bestaat uit waterbuffers). Die breuk 31/120sten, zal worden toegepast om de geregistreerde energieverbruiken op het bestaande bedrijventerrein te extrapoleren naar het nieuwe bedrijventerrein. II.1.2 Inschatting van het energieverbruik van het nieuwe industrieterrein A. Energieverbruik op huidig bedrijventerrein Krommewege a) Volgens Eandis-cijfers : Totaal elektriciteitsverbruik 2011 : ,8 MWh Totaal aardgasverbruik 2011 : ,4 MWh Het betreft hier officieel geregistreerde cijfers van de netbeheerder van alle op het bedrijventerrein gevestigde bedrijven, die 100 % accuraat zijn en die we dus voor de extrapolatie zullen gebruiken. b) Volgens Studie Zero Emission Solutions mbt CO2-emissies bedrijventerreinen Gentse Haven en Maldegem : Volgens de database van Eandis zijn er op het bedrijventerrein 166 bedrijven gevestigd (of tenminste, 166 elektriciteitsaansluitingen). De studie van Zero Emission Solutions is gebaseerd op een ontvangen lijst van 111 bedrijven. Dat is een niet onbelangrijke discrepantie. Gelet op de hogere betrouwbaarheid van de Eandiscijfers (want reële officiële meetdata) adviseren wij om deze dan ook de gebruiken. Zero Emission Solutions maakte in genoemde studie ook een inschatting van het stookolieverbruik op het bedrijventerrein. Uit de contacten die ter voorbereiding van deze studie met een aantal bedrijven op het bestaande bedrijventerrein werden gelegd, werd bevestigd dat er wel degelijk bedrijven zijn die stookolie verbruiken. Bij gebrek aan officiële cijfers zal in deze studie voor stookolie dan ook beroep worden gedaan op de cijfers die in de studie CO2-emissies bedrijventerreinen Gentse Haven en Maldegem van Zero Emission Solutions werden vermeld. Totaal stookolieverbruik 2011 : 550 ton Ref. APCO

12 c) Typeverbruiken volgens aard van de bedrijvigheid : Gelet op het feit dat er op dit ogenblik geen zicht is op het type bedrijven dat zich zal vestigen op het nieuwe bedrijventerrein Maldegem 1, is een inschatting volgens aard van de bedrijvigheid onmogelijk. B. Extrapolatie naar nieuw bedrijventerrein Zoals eerder vermeld heeft het nieuwe bedrijventerrein Maldegem 1 32/120sten of 26,7 % van de oppervlakte van het bestaande bedrijventerrein. Bijgevolg worden bovenstaande cijfers vermenigvuldigd met 26,7 %, wat resulteert in volgende inschatting inzake energieverbruik op het nieuwe bedrijventerrein Maldegem 1 : Inschatting toekomstig elektriciteitsverbruik : Inschatting toekomstig aardgasverbruik : Inschatting toekomstig stookolieverbruik : 7.875,91 MWh/jaar 3.103,72 MWh/jaar 147 ton/jaar of 1690 MWth/jaar II.1.3 Omzetting ingeschatte energieverbruiksgegevens A. Inschatting seizoenaal verbruiksprofiel inzake elektriciteit Gelet op bovenstaande inschatting van de totaalverbruiken voor elektriciteit voor bedrijventerrein Maldegem 1, en gelet op vele honderden verbruiksprofielen waarover Zero Emission Solutions kan beschikken, kan volgende simulatie van de seizoenale verbruiksprofielen worden bekomen : Uit bovenstaand profiel blijkt er nauwelijks een maandelijke variatie. Enkel de zomervakantiemaanden hebben een lager verbruik. B. Inschatting seizoenaal verbruiksprofiel inzake warmte Ref. APCO

13 Gelet op bovenstaande inschatting van de totaalverbruiken voor aardgas en stookolie voor bedrijventerrein Maldegem 1, gelet op het feit dat men er kan van uit gaan dat alle verbruikers een verwarmingsprofiel hebben en gelet op de gepubliceerde graaddagen per maand voor de voorbije 30 jaar, kan volgende simulatie van de seizoenale verbruiksprofielen worden bekomen : Bovenstaande profiel wordt een badkuipprofiel genoemd : er is nauwelijks verbruik tijdens de zomer, maar een hoog verbruik tijdens de winter. C. Normalisering van data mbt aardgas en stookolieverbruik De klimatologische invloeden op de verwarming verschillen van jaar tot jaar. Om vergelijkbare gegevens te bekomen moet men dus nog een correctie doorvoeren of de gegevens normaliseren. Om het verbruik te normaliseren maakt men gebruik van graaddagen (GD). De gecumuleerde graaddagen (GD) over de verwarmingsperiode zijn gelijk aan de som van alle verschillen per dag tussen de buitentemperatuur en de temperatuur waarbij de verwarming wordt uitgeschakeld. a) Berekening van graaddagen Graaddagen (GD)= Tbuiten - Twaarop niet meer moet worden verwarmd Twaarop niet meer moet worden verwarmd= 15 C, 16.5 C of Voor de berekening van graaddagen worden gemiddelde buitentemperaturen gebruikt. Om rekening te houden met de thermische inertie van gebouwen en daardoor beter de reële verwarmingsbehoeften weer te geven, berekent men de 'equivalente Ref. APCO

14 graaddagen', door ook de graaddagen van de 2 voorgaande dagen mee in rekening te brengen, volgens volgende, formule; Equivalente graaddagen (GDeq) = 0,6 x GD van de dag zelf + 0,3 x de GD van de voorgaande dag + 0,1 x GD van de voorafgaande dag. Vb: Een buitentemperatuur van -5 C komt overeen met 20 GD (15/15) Voor een bepaalde maand berekent men de som van de equivalente graaddagen van elke dag van die maand. b) Berekening genormaliseerd verbruik per jaar Het genormaliseerd verbruik = het werkelijk verbruik jaar 2011 x aantal graaddagen standaard jaar n aantal graaddagen jaar 2011 De 'normale equivalente graaddagen' zijn de gemiddelde equivalente graaddagen die berekend worden over een periode van 30 jaar. Deze periode wordt elke 5 jaar gewijzigd. Vandaag wordt de periode gebruikt. De graaddagen kunnen worden gedownload op Ook kan men de gemiddelde buitentemperaturen (en graaddagen) opgevraagd worden bij het KMI. c) Normalisering van de inschatting van het toekomstaardgas en stookolie verbruik 2011 kende een zachte winter in vergelijking met de 30 jaren voordien. Het aantal graaddagen voor 2011 lag dan ook bijzonder laag: GD (in vergelijking met GD in 2010). Het normaal aantal graaddagen ligt op GD. totaal in MWh Inschatting op basis van cijfers 2011 genormaliseerd aardgas stookolie D. gerelateerde CO2-uitstoot a) Informatie over de CO2-uitstootfactoren CO2 wordt - in het overgrote deel van de gevallen - niet gemeten, maar berekend. De soort fossiele brandstof en de verbruikte hoeveelheid, is determinerend voor de hoeveelheid CO2 die wordt uitgestoten. CO2 van elektriciteit is een afgeleide omdat het verbruik van de elektriciteit op zich geen CO2 uitstoot heeft. De opwekking van de elektriciteit heeft dit wel. De CO2- uitstootfactor per hoeveelheid verbruikte elektriciteit is daarom afhankelijk van de manier waarop de verbruikte elektriciteit is opgewekt (en deze varieert). Daarnaast ligt het gebruik van CO2-emsissiefactoren van elektriciteit ook onder druk, omdat zoals gekend de CO2-emssiefactor voor elektriciteitsproductie uit kernenergie of hernieuwbare energiebronnen in principe 0 ton CO2/kWh is. Tegenstanders van Ref. APCO

15 kernenergie argumenteren dan dat dit niet correct is, aangezien ook bij de ontginning van het uranium, alsmede bij de bouw van de kerncentrales CO2 is vrijgekomen, die zou moeten worden uitgedrukt in die CO2-emissiefactor. Producenten van hernieuwbare energie worden op een zelfde manier geconfronteerd met opmerkingen dat de CO2-emissiefactor van elektriciteit uit hernieuwbare energiebronnen ook niet 0 ton CO2/kWh bedraagt, aangezien bij de productie van zonnecellen, de bouw en plaatsing van windmolens, e.d. ook CO2 is vrijgekomen. In die zin evolueert de discussie regelmatig naar de vraag tot het opmaken van een CO2-emissiefactor/geproduceerde kwh rekening houdende met de hele levenscyclus, wat op haar beurt dan bron van verdere discussie is. Tenslotte varieert de CO2-emissiefactor van elektriciteit in de tijd afhankelijk van het productiepark, en de inzet van dit park, waardoor consistente tijdreeksen van CO2- emissies uit elektriciteit geen goede weergave bieden van de aandacht voor elektriciteitsverbruik in het bedrijf, organisatie,. Er kan een gemiddelde CO2-emissiefactor van het Vlaamse, het Belgische of het Europese elektriciteitspark worden genomen. Binnen deze geografische keuzes, kan men daarnaast nog kiezen of het totale elektriciteitspark (incl. de nucleaire centrales), en/of enkel het fossiel elektriciteitspark wordt meegenomen, en/of bv. enkel het fossiel elektriciteitspark dat gemakkelijk moduleerbaar is (in de zin dat indien een kwh wordt bespaard dit enkel zal leiden tot het minder draaien van centrales die gemakkelijk aan- of afgezet worden). Voor de berekening hieronder werken wij met cijfers van de Vlaamse overheid, meer bepaald uit het auditconvenant dat nog tot eind 2013 loopt. De waarden van aardgas, olie, steenkool en propaan/butaan komen overeen met de waarden van het IPPC. De waarde voor elektriciteit komt overeen met de waarden die op Europees niveau voor België wordt aangenomen in het kader van het Convenant of Mayors. CO2- emissiefactor (inclusief oxidatiefactor) Elektriciteit 400 kg CO2 / MWh sec Aardgas 55,82 kg CO2 / GJ ovw Lichte olie 73,3 kg CO2 / GJ ovw Zware olie 76,6 kg CO2 / GJ ovw Steenkool 92,7 kg CO2 / Propaan/bu taan GJ ovw 62,7 kg CO2 / GJ ovw 1kWh = 1 MWh = 1 ton CO2 = 400 kg/ 0,40 kg CO2 400,0 kg CO2 2,5 MWh MWh 55,82 kg/gj 0,20 kg CO2 200,8 kg CO2 5,0 MWh 73,3 kg/gj 0,26 kg CO2 263,7 kg CO2 3,8 MWh 76,6 kg/gj 0,28 kg CO2 275,5 kg CO2 3,6 MWh 92,7 kg/gj 0,33 kg CO2 333,5 kg CO2 3,0 MWh 62,7 kg/gj 0,23 kg CO2 225,5 kg CO2 4,4 MWh Bron: auditconvenant b) Berekening CO2- uitstoot De berekening van de CO2-uitstoot gebeurt op basis van de verwachte genormaliseerde waarden: Ref. APCO

16 In totaal voorziet Zero Emission Solutions een bijkomende uitstoot van ton CO2 per jaar. Gelet op bovenstaande gegevens komen we tot volgende CO2-emissieberekening : in MWh kg CO2/MWh ton CO2 elekticiteit , lichte stookolie ,7 546 gas ,8 764 zware stookolie 0 275,5 0 steenkool 0 333,5 0 propaan/butaan 0 225, info uit Bron: E. Het equivalent aan benodigd vermogen en oppervlakte aan hernieuwbare energie voor de productie van warmte en stroom en dit voor alle in principe haalbare technologieën, te weten : a) Zonne-energie : Een PV-installatie haalt gedurende de volledige levensduur gemiddeld 900 vollasturen per jaar. Dit leidt tot volgende berekening : Berekening dimensionering zonnepanelen ,76 MWh totaal elektriciteitsverbruik bedrijventerrein Krommewege 7.875,91 MWh totaal elektriciteitsverbruik bedrijventerrein Maldegem 1 totaal elektriciteitsverbruik bedrijventerrein Maldegem ,91 MWh met 100 % warmtepompen 950,00 uren vollasturen zonnepanelen 8,29 Mwe vermogen zonnepanelen zonder warmtepomp 9,84 Mwe vermogen zonnepanelen met warmtepomp ,73 aantal zonnepanelen van 250 Wp ,20 aantal zonnepanelen van 250 Wp met warmtepomp ,08 m² oppervlakte zonnepanelen ,50 oppervlakte zonnepanelen met warmtepomp 5,54 ha oppervlakte zonnepanelen 6,57 ha oppervlakte zonnepanelen met warmtepomp b) Biomassa (via verbranding of vergisting) : Ref. APCO

17 Een biovergistingsinstallatie, met een rendement van 80% haalt gedurende de volledige levensduur gemiddeld vollasturen per jaar. Dit leidt tot volgende berekening : Berekening dimensionering biovergister ,76 MWh totaal elektriciteitsverbruik bedrijventerrein Krommewege 7.875,91 MWh totaal elektriciteitsverbruik bedrijventerrein Maldegem ,00 uren draaiuren biovergister 0,98 MWe vermogen biovergister Een standaard biovergister heeft een vermogen van 1 à 2 MW, wat dus perfect overeen komt met de stroomnood. Een biomassaverbrandingsinstallatie, met een rendement van 85% kan vollasturen per jaar halen, maar gelet op het feit dat de installatie enkel voor gebouwenverwarming zou dienen (gelet op de ingeschatte verbruiksprofielen), mogen we eerder uit gaan van uren per jaar. Dit leidt tot volgende berekening : Berekening dimensionering biomassa verbrandingsketel ,52 kwh totaal aardagasverbruik bedrijventerrein Krommewege ,00 kwh totaal aardagasverbruik bedrijventerrein Maldegem 1 2,07 GWth totaal stookolieverbruik bedrijventerrein Maldegem 1 5,87 GWhth totaal Thermisch verbruik ,49 kg brandhout A 1.108,49 ton brandhout A 1.292,50 kw verbrandingsinstallatie c) Warmtekrachtkoppeling Een warmtekrachtkoppelingsinstallatie kan tot vollasturen per jaar halen, maar gelet op het feit dat de installatie enkel voor gebouwenverwarming (en stroomopwekking) zou dienen (gelet op de ingeschatte verbruiksprofielen), mogen we eerder uit gaan van uren per jaar. Dit leidt tot volgende berekening : Berekening dimensionering WKK ,52 kwh totaal aardagasverbruik bedrijventerrein Krommewege ,00 kwh totaal aardagasverbruik bedrijventerrein Maldegem 1 2,07 GWth totaal stookolieverbruik bedrijventerrein Maldegem 1 5,87 GWhth totaal Thermisch verbruik 2,26 MWth WKK aan thermisch rendement van 48 % 1,96 Mwe WKK aan elektrisch rendement van 40 % 9.791,65 Mwh Elektriciteitsproductie van de WKK per jaar Binnen het bestaande gamma aan gasmotor-wkk s bestaan er inderdaad WKK s met een elektrisch vermogen van 1 tot 2 MWe. d) Geothermie (onder de vorm van warmtepompen): Ref. APCO

18 Een warmtepomp voor gebouwenverwarming zal op jaarbasis zo n vollasturen halen. Dit leidt tot volgende berekening : Berekening dimensionering warmtepomp ,52 kwh totaal aardagasverbruik bedrijventerrein Krommewege ,00 kwh totaal aardagasverbruik bedrijventerrein Maldegem 1 2,07 GWth totaal stookolieverbruik bedrijventerrein Maldegem 1 5,87 GWhth totaal Thermisch verbruik 1,47 GWhe totaal verbruik warmtepomp met CoP 4 0,00 GWe Benodigd vermogen warmtepomp 293,75 kw Benodigd vermogen warmtepomp 21,25 m² voor 1 kw horizontaal captatienet 6.242,18 m² nodig voor bedrijventerrein 0,62 ha nodig voor bedrijventerrein Ref. APCO

19 III. Pre-haalbaarheid van al dan niet collectieve decentrale productie van (al dan niet geheel of gedeeltelijke) hernieuwbare energie III.1 Inleiding Hernieuwbare energie - windenergie, zonne-energie (thermische en fotovoltaïsche), waterkracht, getijde-energie, geothermische energie en energie uit biomassa bieden een essentieel alternatief voor energie uit fossiele brandstoffen. Gebruik maken van dergelijke energie leidt niet alleen tot een vermindering van de uitstoot van broeikasgassen die ontstaan bij de productie en het verbruik van energie, maar ook tot een geringere afhankelijkheid van ingevoerde fossiele brandstoffen (met name gas en aardolie). III.2 Juridisch kader : III.2.1 Wetgeving mbt hernieuwbare energie productie A. Europees In het Europese Energie- en Klimaatpakket heeft de Europese Unie voor de EU-27 de volgende ambitieuze doelstellingen voor 2020 vastgelegd: Een vermindering van het energiegebruik met 20% door efficiënter gebruik ten opzichte van het verwachte niveau in 2020 bij ongewijzigd beleid (indicatieve doelstelling); Een stijging van het aandeel van hernieuwbare energiebronnen in het bruto eindgebruik tot 20%. Voor België stelt Europa deze doelstelling vast op 13%. Voor transport geldt een specifieke doelstelling van minstens 10% hernieuwbare energie op het totale energiegebruik voor vervoer. Een vermindering van de uitstoot van broeikasgassen met minstens 20% ten opzichte van In het kader hiervan heeft men op Europees niveau een richtlijn met betrekking tot hernieuwbare energie uitgeschreven: Richtlijn 2009/28/EG van het Europees Parlement en de Raad van 23 april 2009 ter bevordering van het gebruik van energie uit hernieuwbare bronnen. Ref. APCO

20 B. Federaal Voor België stelt Europa deze doelstelling vast op 13%. Voor transport geldt een specifieke doelstelling van minstens 10% hernieuwbare energie op het totale energiegebruik voor vervoer. België diende deze Europese verplichtingen te vertalen in deeldoelstellingen en een tijdstraject voor groene stroom, transport en warmte. Die deeldoestellingen en trajecten worden hieronder weer gegeven : Belgische groene stroomdoelstellingen in MW opgesteld vermogen : Belgische groene stroomdoelstellingen in GWh productie : Ref. APCO

21 Belgische transportdoelstellingen in Mtoe : Belgische groene warmtedoelstellingen in MWth : Het klimaatdossier behoort in België tot een gedeeld takenpakket tussen de federale overheid en de gewesten. De federale overheid beschikt over belangrijke beleidsinstrumenten voor fiscaliteit en productbeleid. De gewesten zijn volgens de wet van 08/08/80, bevoegd voor het beleid rond rationeel energiegebruik (REG), hernieuwbare energie, milieuwetgeving en klimaataspecten in de domeinen mobiliteit, woonbeleid en landbouw. Ref. APCO

22 C. Vlaanderen De verschillende decreten met betrekking tot energie werden geïntegreerd in het Energiedecreet van 8 mei 2009 (B.S. 7 juli 2009). Ook de bijbehorende uitvoeringsreglementering vormen samen één uitvoeringsbesluit, nl. het Energiebesluit van 19 november 2010 (B.S. 8 december 2010) Het luik rond milieuvriendelijke energieproductie en rationeel energiegebruik omvat maatregelen die opgelegd worden aan de diverse doelgroepen (producenten, leveranciers van elektriciteit en aardgas, brandstofleveranciers, netbeheerders, ondernemingen, niet-commerciële instellingen en publiekrechtelijke instellingen) om het gebruik van hernieuwbare energiebronnen naast kwalitatieve warmtekrachtkoppeling en het rationeel energiegebruik te bevorderen: - De regeling betreffende de groene stroomcertificaten en de warmtekrachtcertificaten; - De regeling betreffende de groene warmte; - De beperking van de kosten voor de aansluiting op het net van warmtekrachtinstallaties; - De informatieverlening over de oorsprong en milieugevolgen van de geleverde elektriciteit; - De openbare dienstverplichtingen opgelegd aan leveranciers en netbeheerders in het kader van het rationeel energiegebruik en het gebruik van hernieuwbare energiebronnen; - De verplichtingen van de brandstofleveranciers ter stimulering van het rationeel energiegebruik en het gebruik van de hernieuwbare energiebronnen; - De instrumenten ter stimulering van het rationeel energiegebruik en het gebruik van de hernieuwbare energiebronnen voor ondernemingen, niet-commerciële instellingen en publiekrechtelijke rechtspersonen. Deze ondersteuningsmechanismen worden verder toegelicht. III.2.2 Wetgeving en regulatoir kader mbt directe lijnen, gesloten en privédistributienetten Naast het elektriciteitsdistributienet, aardgasdistributienet of plaatselijk vervoernet van elektriciteit bestaan er nog distributienetten. Zo zijn er ook gesloten distributienettenen en privédistributienetten mogelijk. Gesloten distributienetten zijn netten voor distributie van elektriciteit of aardgas, binnen een geografisch afgebakende industriële of commerciële locatie, of locatie met gedeelde diensten, en die aan bepaalde criteria voldoen. De beheerder van een dergelijk net heeft iets minder verplichtingen dan de gewone netbeheerder. Voor de aanleg en het beheer van gesloten distributienetten zijn bijzondere bepalingen opgenomen in het Energiedecreet en in de technische reglementen. Het beheer van een op 1 juli 2011 bestaand elektriciteits- of aardgasdistributienet, dat gekwalificeerd kan worden als gesloten distributienet, moet gemeld worden aan de VREG, net zoals de aanleg of het beheer van een nieuw, op de eigen site gelegen, gesloten distributienet. Hiertoe heeft de VREG een model van meldingsformulier opgesteld. Voor de aanleg en het beheer van een gesloten distributienet dat buiten de eigen site gelegen is, heeft men de toelating van de VREG nodig. Voor de aanvraag van deze toelating heeft de VREG een model van aanvraagformulier opgesteld. Ref. APCO

23 De VREG nam ondertussen al volgende beslissingen met betrekking tot ontvangen meldingen van beheer van gesloten distributienetten : BESL , BESL en BESL Een privédistributienet is elke elektriciteitslijn, elke aardgasleiding of elk net voor distributie van elektriciteit of aardgas dat niet wordt uitgebaat door een door de VREG aangewezen distributienetbeheerder noch door de beheerder van het plaatselijk vervoernet, en dat geen gesloten distributienet, directe lijn of directe leiding is. Privédistributienetten zijn principieel verboden. Op dit verbod bestaan enkel volgende uitzonderingen: 1 privédistributienetten waarbij de distributie van elektriciteit of aardgas een inherent en ondergeschikt karakter heeft ten opzichte van het geheel van diensten die door de beheerder van het privédistributienet aan de achterliggende afnemer worden geleverd, zoals bij garageverhuur, bij verhuur van een studentenkamer, een verblijfplaats in een recreatie- of vakantiepark, een kamer in een rusthuis, de terbeschikkingstelling van een standplaats bij markten, evenementen en kermissen; 2 laadpunten voor voertuigen. Een directe lijn is een elektriciteitslijn met een nominale spanning die gelijk is aan of minder is dan 70 kilovolt, die een productie-installatie met een afnemer verbindt. Een directe leiding is elke leiding voor aardgasdistributie die geen deel uitmaakt van een Aardgasdistributienet. Thans is de aanleg van directe lijnen en leidingen in sommige gevallen zonder meer toegelaten, en in andere gevallen is een toelating van de VREG vereist. De aanleg van directe lijnen of leidingen op de eigen site om elektriciteit of aardgas te leveren, is toegelaten. De aanleg van een directe lijn of leiding die de grenzen van de eigen site overschrijdt, is toegestaan na een voorafgaande toelating, verleend door de VREG, die hiertoe advies van de betrokken netbeheerder inwint. De VREG houdt hierbij rekening met de risico s inzake inefficiëntie, de risico s inzake veiligheid, de impact op de nettarieven, de waarborg van de rechten van afnemers, de eventuele weigering van aansluiting op het net door de betrokken netbeheerder of een gebrek aan aanbod tot aansluiting of toegang op het net tegen redelijke economische of technische voorwaarden. Het Energiedecreet somt de taken van de beheerder van elke directe lijn op. Het gaat om : het beheer en het onderhoud, het verstrekken van de nodige meetgegevens (en andere gegevens) aan de producent, de afnemer en de VREG, en het verstrekken van de nodige inlichtingen aan de beheerder van het net waarop de directe lijn is aangesloten om een veilige en efficiënte uitbating en ontwikkeling van dat net te waarborgen. Dit geldt voor zowel nieuw aan te leggen, als reeds bestaande, directe lijnen. III.2.3 Wetgeving en regulatoir kader mbt warmtenetten De wetgeving en het regulatoir kader mbt warmtenetten is geheel gewestelijke materie. Het betreft geen sectorspecifieke wetgeving maar is geïntegreerd in de wetgeving op de ruimtelijke ordening. Bijgevolg dient er voor de aanleg van warmtenetten enkel een bouwvergunning te worden aangevraagd en toegekend. Ref. APCO

24 III.3 Ondersteuningsmechanismen : III.3.1 Fiscale aftrek De federale overheid voorziet een extra fiscale aftrek van 15,5 % op de belastbare winst. Aangezien winst aan 34 % vennootschapsbelasting is onderworpen, betekent dit eigenlijk een netto subsidie van 5,27 %. III.3.2 Vermeden netkosten Stroom die lokaal wordt geproduceerd en lokaal verbruikt, dus voor de meter, gebruikt het openbare elektriciteitsnet niet en dus dient voor dit deel van de stroom geen transport- en distributiekosten te worden betaald. Aangezien alle heffingen worden aangerekend op de van het net afgenomen stroom, is ook dit deel vrijgesteld voor lokale productie en consumptie. Grosso modo betekent zulks voor een bedrijf dat op het distributienet is aangesloten een besparing van minstens 30 /MWh elektriciteit. III.3.3 Het groene stroom certificatenmechanisme A. Mechanisme De Vlaamse regering moedigt de productie van elektriciteit uit hernieuwbare energiebronnen aan via het systeem van de groene stroomcertificaten (GSC). Dit systeem bestaat uit 2 delen: Enerzijds krijgen producenten van elektriciteit uit hernieuwbare energiebronnen, zoals zon, wind, biomassa (bv. vergisting van groente-, fruit- en tuinafval, vergisting van mest of slib of verbranding van houtafval), waterkracht, GSC s van de VREG Anderzijds moeten elektriciteitsleveranciers/toegangshouders een bepaald aantal GSC s (het quotum) inleveren bij de VREG. Het mechanisme wordt hieronder schematisch toegelicht : Ref. APCO

25 Controleorganisme door Vreg Certificaat van Garantie van Oorsprong Verkoop GSC s Regionale aankoopgarantie (DNB, Elia) Federale aankoopgarantie (TNB, Elia) 93/GSC (15 jaar) PV: 150/MWh (10 jaar) Virtuele markt van groenestroomcertificaten ± 90/GSC Groenestroomproducenten Aankoop GSC s Klassieke elektriciteitsproducent Elektriciteitsnet Elektriciteitsleveranciers Eindklant GSC - Quota 14 % in 2012, +1%/jaar Boete van 100/ontbrekend GSC Een groenestroomcertificaat bewijst dat elektriciteit in Vlaanderen werd opgewekt uit een hernieuwbare energiebron. GSC s bestaan enkel virtueel en worden bewaard in de online databank van de VREG. De producent kan zijn GSC s verkopen aan leveranciers/toegangshouders. Zij moeten immers aan hun quotumverplichting voldoen. Als de producent zelf ook elektriciteitsleverancier/toegangshouder is, kan hij de GSC s gebruiken voor zijn certificatenverplichting. B. Quotum Om aan de quotumverplichting te voldoen moeten elektriciteitsleveranciers elk jaar vóór 31 maart een aantal groenestroomcertificaten inleveren bij de VREG. Het precieze aantal komt overeen met een vooraf wettelijk bepaald quotum. Als een elektriciteitsleverancier/toegangshouder te weinig GSC s inlevert, moet hij per ontbrekend certificaat een boete betalen. De boetes worden gestort in het Energiefonds. Datum inleveringsronde 31/03/ /03/ Na 31/03/ Boete per ontbrekend certificaat (euro) Ref. APCO

26 De hoeveelheid te leveren groene stroom komt overeen met een bepaald minimumaandeel van de elektriciteit die hij in totaal levert aan zijn klanten. In 2013 bedraagt dit minimumaandeel voor Vlaanderen 15.5%. C. Berekening van het aantal toe te kennen GSC s GSC s worden door de VREG toegekend voor de productie van elektriciteit uit: - zonne-energie - windenergie - waterkracht - getijdenenergie (via eb en vloed) - golfslagenergie - aardwarmte of geothermie (via warmtereservoirs diep in de grond) - biogas(via de vergisting van organisch materiaal) - stortgas (via methaan en koolstofdioxide) - rioolwaterzuiveringsgas (via gassen die vrijkomen bij de zuivering) - biomassa (via het biologisch afbreken van materiaal) In Vlaanderen zijn zonne-energie, windenergie, stortgas, rioolwaterzuiveringsgas en biomassa de meest gebruikte hernieuwbare energiebronnen. De berekening van de hoeveelheid geproduceerde elektriciteit nodig voor één groene stroomcertificaat (GSC) - dus hoeveel kwh recht geeft op één GSC - is afhankelijk van de zogenaamde bandingfactor. Deze factor geeft weer welk aandeel van een GSC u ontvangt per kwh elektriciteitsproductie. Voor de eerste helft van 2013 werden volgende bandingfactoren goedgekeurd: Ref. APCO

27 Bandingfactoren HE voor 2013 OT BF PV 10 kwp 22,6 0, kwp 61,3 0, kwp 47,8 0,49 Wind 4 MW 78,6 0,8 Biogas 5 MW 154,2 1 Biogas 5 MW nacompost WKK 10 kwe (micro) 276,2 1 WKK kwe 113,1 1 WKK 200 kwe - 1 Mwe 52,9 1 WKK 1-5 Mwe 51,5 1 WKK biogas 5 Mwe 108,1 1 WKK biogas 5 Mwe nacompost 153,3 1 WKK biogas 5 Mwe overige 107,9 1 WKK gasturbine 1-20 Mwe 73,7 1 WKK stoomturbine 1-20 Mwe 12,8 0,36 WKK gasturbine Mwe 67,1 1 D. Marktprijs Men kan de Groen stroom-certificaten (GSC s) via lange-termijjn contracten verkopen aan elektriciteitsleveranciers. De VREG publiceert daarvoor een marktprijs die uitdrukt aan welke prijs de GSCs worden verhandeld. Dit is echter niet echt een actuele marktprijs aangezien ze ook slaat op transacties die het resultaat zijn van oudere lange termijncontracten. De reële marktprijs zit momenteel om en bij de 91,2 per GSC. Ref. APCO

28 Technologie Een manier die zekerheid biedt op lange termijn en aan financiële instellingen is de verkoop aan de distributienetbeheerder. De distributienetbeheerder is verplicht de groene stroom certificaten aan te kopen. Deze aankoopverplichting heet minimumsteun. De minimumprijs per certificaat hangt af van de gebruikte technologie en datum wanneer de installatie in dienst gaat. De datum in dienst kan ten vroegste gelijk zijn aan de datum van AREI-keuring. Minimumprijs per certificaat (euro/mwh) Installatie in dienst voor 01/01/2010 Installatie in dienst vanaf 01/01/2010 Installatie in dienst vanaf 01/01/2012 Windenergie op land, biomassa (organisch-biologische stoffen) en biogas uit organisch-biologische stoffen Organisch-biologisch deel van restafval, stortgas (vergisting van 60 organisch-biologische stoffen in stortplaatsen) en biogas uit afvalwaterzuiveringsslib of rioolwaterzuiveringsslib Biogas uit vergisting van 110 (geen hoofdzakelijk mest- en/of land- en ecologiepremie) tuinbouwgerelateerde stromen 100 (agrarische stromen) biogas uit GFTvergisting met compostering (ecologiepremie ontvangen) Waterkracht, getijden- en golfslagenergie, aardwarmte Andere technieken Installaties die onder het vernieuwde mechanisme van GSC s vallen (volgens het energiedecreet van 13/07/12, krijgen van de netbeheerder een gegarandeerde waarde van 93 per GSC gedurende 10 jaar. Er is een ontwerp van decreet om deze periode te wijzigen naar 15 jaar. III.3.4 Warmtekrachtcertificaten (WKC) A. Mechanisme WKK-producenten kunnen bij de VREG warmtekrachtcertificaten krijgen voor de primaire energiebesparing van hun kwalitatieve warmtekrachtinstallatie in het Vlaams Gewest. Een warmtekrachtcertificaat toont aan dat kilowattuur (kwh) primaire energie werd bespaard in een kwalitatieve warmtekrachtinstallatie in vergelijking met een situatie waarin dezelfde hoeveelheid elektriciteit en/of mechanische energie en warmte gescheiden worden opgewekt. WKK-producenten aan wie een warmtekrachtcertificaat wordt toegekend, ontvangen dat niet op papier. WKC s bestaan enkel virtueel en worden bewaard in de online databank van de VREG. De eigenaar van de WKK krijgt een account met login en passwoord om de nodige transacties (verkopen) te kunnen doen. De producenten kunnen deze warmtekrachtcertificaten verkopen aan elektriciteitsleveranciers die aan hun certificatenverplichting moeten voldoen. Indien Ref. APCO

29 de WKK-producent zelf ook elektriciteitsleverancier is, kan hij ze gebruiken om aan zijn eigen certificatenverplichting te voldoen. B. Quotum In Vlaanderen is iedere elektriciteitsleverancier verplicht om bij te dragen aan de besparing van een bepaalde hoeveelheid primaire energie door middel van kwalitatieve warmtekrachtkoppeling. De hoeveelheid te besparen primaire energie komt overeen met een bepaald minimumaandeel van de elektriciteit die hij in totaal levert aan zijn klanten. In 2005 bedroeg dit minimumaandeel 1,19%. Dit zal toenemen tot 8,6 % vanaf Jaarlijks moeten alle leveranciers van elektriciteit voldoen aan de warmtekrachtcertificatenverplichting: dit is de verplichting om een aantal warmtekracht-certificaten bij de VREG in te leveren. Dit aantal komt overeen met een bepaald percentage van alle elektriciteit die een leverancier in totaal in een bepaald kalenderjaar levert aan zijn eindafnemers via het transmissie- of distributienet. De inlevering van certificaten moet ten laatste op 31 maart van het jaar volgend op dit kalenderjaar gebeuren. Het aantal warmtekrachtcertificaten dat elke leverancier voor 31 maart van elk jaar gebeurt volgens volgende quota : C. Berekening van het aantal toe te kennen WKK s Warmte-krachtcertificaten worden enkel toegekend als een WKKinstallatie kwalitatief is. Om dit na te gaan kijkt de VREG naar de relatieve primaire energiebesparing. Afhankelijk van het elektrisch vermogen moet de RPE (Relatieve Primaire Energiebesparing, zijnde de energiebesparing die wordt gerealiseerd tov een referentie-installatie voor gescheiden opwekking van stroom en warmte) groter zijn dan volgende decretaal vastgelegde referentierendementen: Bij installaties < 1 MW geldt RPE > 0% Bij installaties > 1 MW geldt RPE > 10% Ref. APCO

30 De kwaliteit van de installatie bepaalt de berekening van de RPE. Voor nieuwe installaties gebeurt de berekening op basis van constructeurgegevens. Bij installaties die al meer dan 1 jaar in dienst zijn en voldoende nauwkeurige meetgegevens hebben, wordt de RPE berekend op basis van deze meetgegevens. De RPE is een waarde die aanduidt hoeveel energie er precies bespaard kan worden met de installatie. Ze is gelijk aan de verhouding tussen de bespaarde energie in de WKK en de energie die bij gescheiden opwekking gebruikt zou worden. Hoe hoger de RPE, hoe efficiënter de installatie werkt. In bijlage I van het Energiebesluit wordt de formule vastgelegd. Betekenis van de symbolen in deze formule: αe is het netto elektrisch rendement van de WKK αq is het netto thermisch rendement van de WKK refeη is het elektrisch rendement van de gescheiden opwekking refwη is het thermisch rendement van de gescheiden opwekking De eigenaar van de WKK ontvangt van de VREG warmte-krachtcertificaten die hij kan verkopen. Hij krijgt 1 warmte-krachtcertificaat per kwh primaire energiebesparing door de productie van elektriciteit en warmte in een kwalitatieve warmte-krachtinstallatie. Hierop wordt echter nog de Banding Factor toegepast (zie figuur onder III.3.1.C). Echter, de banding factor voor de meeste types van WKK s bedraagt 1, wat tevens de maximum banding factor voor 2013 is. D. Marktprijs Men kan de WKK-certificaten (WKC s) via lange-termijjn contracten verkopen aan elektriciteitsleveranciers. De VREG publiceert daarvoor een marktprijs die uitdrukt aan welke prijs de WKC s worden verhandeld. Dit is echter niet echt een actuele marktprijs aangezien ze ook slaat op transacties die het resultaat zijn van oudere lange termijncontracten. Ref. APCO

31 De reële marktprijs zit momenteel echter om en bij de 27 per WKC. Een manier die zekerheid biedt op lange termijn en aan financiële instellingen is de verkoop aan de distributienetbeheerder. De distributienetbeheerder is verplicht de warmte-krachtcertificaten aan te kopen: aan elke installatie die op zijn net is aangesloten en minder dan 10 jaar in dienst is; waarvan de certificatenaanvraag bij de VREG dateert van na 30 juni 2006; als de producent hem daarom vraagt. Deze aankoopverplichting heet minimumsteun. Men krijgt géén minimumsteun voor: installaties die in eilandbedrijf werken (maar hier komt verandering in); installaties die op het transmissienet zijn aangesloten (maar hier komt verandering in); warmte-krachtcertificaten die ouder zijn dan 48 maanden; niet-aanvaardbare warmte-krachtcertificaten; warmte-krachtcertificaten die uitgereikt zijn voor installaties buiten Vlaanderen. Installaties die na 1 januari 2012 in gebruik gaan of ingrijpend gewijzigd worden, hebben recht op een minimumsteun van 31 euro, deze die daarvoor in gebruik werden genomen krijgen 27. De minimumsteun is gegarandeerd voor de eerste 10 jaar vanaf datum van de indienstname van de warmte-krachtinstallatie. In vergelijking met de ondersteuning voor WKK s tot en met 2012, is de situatie danig verbeterd. Tot dit jaar kreeg men nl. slechts de eerste 4 jaar 1 WKC per MWh primaire energiebesparing, daarna trad een degressie op naargelang de relatieve primaire energiebesparing. In het nieuwe systeem wordt 1 WKC per MWh primaire energiebesparing gedurende 10 jaar gegarandeerd. Dit betekent dat haalbaarheidsstudies die in het verleden een onvoldoende rendement opleverden, vandaag na actualisatie mogelijks wel een positief resultaat opleveren. Ref. APCO

32 III.3.5 Het groene warmte decreet A. Inleiding Om de productie van groene warmte aan te moedigen, is een Vlaamse steunregeling in uitwerking. Dit middels een ontwerp van besluit dd. 15/07/11. De uitvoering van die steunregeling voor groene warmte heeft echter vertraging opgelopen in het kader van de Europese aanmeldingsprocedure. Wellicht zal de eerste call midden 2013 gelanceerd worden. B. Omschrijving de productie van nuttige groene warmte (of koude) uit biomassa of biogas; biogasinjectie in het aardgasnetwerk; restwarmterecuperatie en warmtenetten. Restwarmte is strikt genomen geen groene warmte, het wordt mee opgenomen om ook verlies van warmte, fossiel of groen, tegen te gaan. C. Voorwaarden voor steun: het gaat om een nieuwe of vernieuwde installatie; de installatie voor de productie van de nuttige groene warmte heeft een thermisch vermogen van meer dan 1 MW; de vergunning voor installaties die biomassa verbranden, is aangevraagd vanaf 1 juli 2012; de steun wordt niet gecombineerd met de steun voor groenestroom- of warmtekrachtcertificaten voor deze installatie; het project omvat geen directe luchtverwarming voor de verwarming van gebouwen, die geen woon- of kantoorgebouwen zijn; de installatie maakt gebruik van een vaste, vloeibare of gasvormige organischbiologische stof, dit is echter geen recycleerbaar biomassa-afval noch hout dat een industriële grondstof is, vloeibare biomassa voldoet aan duurzaamheidscriteria; binnen het jaar na goedkeuring moet de steunaanvrager de start van een MERprocedure of de aanvraag van de vereiste vergunningen kunnen voorleggen; binnen de 2 jaar na goedkeuring moet de steunaanvrager beschikken over de vereiste vergunningen; binnen de 4 jaar na goedkeuring moet het project in werking zijn. andere voorwaarden vindt u in het ontwerpbesluit voor de steunregeling. D. Maximumsteun De steun moet nog worden vastgelegd bij uitvoeringsbesluit maar wordt afhankelijk gemaakt van de grootte van de installatie. Dit zijn de richtcijfers tot dusver: Installaties tussen 300 kwth en 1 MWth: tot 500 MWhth/jaar krijgen zij 15 /MWh, tussen MWhth/jaar 10 /MWhth en hoger dan 1000 MWhth= 5 /MWhth. Installaties boven 1 MW: Via call-systeem. Voor grote installaties (> 20 MW) moet de ontwikkelaar zelf een onrendabele top berekenen en aantonen, maar de maximum steun is hoe dan ook 6 /MWhth. Ref. APCO

33 E. Formaliteiten De uitbetaling zou gebeuren via de DNB, maar niet doorgerekend worden in het distributietarief, maar worden gefinancierd via een jaarlijkse compensatie van Vlaamse overheid aan DNB s. III.3.6 Ecologiepremie A. Inleiding Met de ecologiepremie wil de Vlaamse overheid ondernemingen stimuleren om hun productieproces milieuvriendelijk en energiezuinig te organiseren en zij neemt daarbij een gedeelte van de extra investeringskosten, die een dergelijke investering met zich brengt, voor haar rekening. B. Omschrijving De ecologiepremie is een financiële tegemoetkoming aan ondernemingen die ecologie-investeringen realiseren in het Vlaamse Gewest. Onder ecologieinvesteringen worden milieu-investeringen en investeringen op energiegebied verstaan die op de limitatieve technologieënlijst voorkomen. C. Voorwaarden voor steun De aanvraag komt in aanmerking voor een ecologiepremie indien de onderneming: haar ecologie-investeringen zal realiseren in het Vlaamse Gewest haar investeringen start na de indieningsdatum van de subsidieaanvraag en binnen de 6 maanden na de beslissing tot steuntoekenning haar hoofdactiviteit behoort tot een aanvaardbare sector kiest voor een ecologie-investering die voorkomt op de limitatieve technologieënlijst en zij in alle essentiële investeringscomponenten investeert voldoet aan de regelgeving die van toepassing is in het Vlaamse Gewest op indieningsdatum geen achterstallige schulden heeft bij de Rijksdienst voor Sociale Zekerheid met de exploitatiezetel waar de gesubsidieerde investeringen worden gerealiseerd en geëxploiteerd toegetreden is tot het auditconvenant indien het een middelgrote energie-intensieve vestiging betreft met de exploitatiezetel waar de gesubsidieerde investeringen worden gerealiseerd en geëxploiteerd toegetreden is tot het benchmarkingconvenant indien het een energie-intensieve vestiging betreft de gevraagde stavingstukken tijdig ingezonden heeft D. Maximum steun De ecologiepremie wordt toegekend in de vorm van een subsidie. Het bedrag van de ecologiepremie wordt bepaald door de ecoklasse waartoe een technologie behoort op basis van zijn ecologiegetal, de grootte van de onderneming en de subsidiebonus. Ref. APCO

34 Elke technologie van de limitatieve technologieënlijst wordt op basis van haar ecologiegetal ingedeeld in en ecoklasse. De technologieën worden op basis van hun ecologiegetal ingedeeld in vier ecoklassen (A, B, C en D) met daaraan gekoppeld een subsidiepercentage voor elke klasse. Een technologie behorende tot klasse A is performanter en geniet van een hoger subsidiepercentage dan een technologie van klasse B, C en D. Ecoklasse Ecologiegetal Subsidie-percentage kmo A 9 30% 15% B 6 20% 10% C % 5% D 2 1 5% - Subsidie-percentage go Kleine en middelgrote ondernemingen die een inspanning leverden om een eerstelijns energie-, milieu- of eco-efficiëntiescan te ondergaan en beschikken over een geldige scan op datum van indiening van de steunaanvraag kunnen genieten van een subsidiebonus. Ondernemingen die op de datum van indiening van de steunaanvraag beschikken over een geldig milieucertificaat (erkenningslogo) of een gecertificeerd milieumanagementsysteem hebben tevens recht op een subsidiebonus. Subsidiebonus kmo go Eerstelijns milieu- / energie- / ecoefficiëntiescan 3% - Milieucertificaat 5% - Milieumanagementsysteem: ISO / EN / EMAS 10% 5% Het totale bedrag aan toegekende subsidies aan een onderneming bedraagt maximaal euro over een periode van 3 jaar te rekenen vanaf de indieningsdatum van de eerste positief besliste steunaanvraag. E. Formaliteiten Het indienen van een aanvraag voor een ecologiepremie kan enkel elektronisch via: en dient te gebeuren voor de start van de investeringen. III.3.7 De Stres-steun (strategische energiesubsidie): A. Inleiding De strategische ecologiesteun is een financiële tegemoetkoming aan ondernemingen die ecologie-investeringen zullen realiseren in het Vlaamse Gewest. Ref. APCO

35 B. Omschrijving Met deze steunmaatregel wil de Vlaamse Overheid KMO s en grote ondernemingen stimuleren om te investeren in groene spitstechnologie. In technologieën die omwille van hun unieke bedrijfsspecifieke karakter niet kunnen gestandaardiseerd worden en daardoor niet voorkomen op de limitatieve technologieënlijst van de klassieke ecologiesteunregeling EP-PLUS. Enkel strategische ecologie-investeringen met een minimum aanvaardbaar investeringsbedrag van 3 miljoen. De ecologie- investeringen worden door VITO getoetst aan de basisvoorwaarden zoals gesteld in de Europese milieukaderregeling en zijn gericht op: het overtreffen van bestaande Europese normen (voor zover er geen strengere Vlaamse normen van toepassing zijn); Voor de aanschaf van nieuwe vervoersmiddelen moeten enkel de Europese normen worden overtroffen die in werking zijn getreden; het behalen van milieudoelstellingen waarbij geen Europese normen gelden. De volgende ecologie-investeringen komen niet voor steun in aanmerking: 1 de ecologie-investeringen die vroeger zijn geactiveerd en opgenomen in de afschrijvingstabel, en die verworven worden van: een onderneming waarin de steunaanvragende onderneming rechtstreeks of onrechtstreeks participeert; een onderneming die rechtstreeks of onrechtstreeks participeert in de steunaanvragende onderneming; een verwante patrimoniumvennootschap; 2 de ecologie-investeringen die verworven worden van een zaakvoerder, een bestuurder of een aandeelhouder van de steunaanvragende onderneming; 3 de ecologie-investeringen die in geval van aankoop niet verworven worden in volle eigendom; 4 de ecologie-investeringen die gratis of onder bezwarende titel ter beschikking worden gesteld aan derden; 5 ecologie-investeringen die in aanmerking komen voor steunverlening via warmtekrachtcertificaten als vermeld in het titel, VII, hoofdstuk I, van het Energiedecreet; 6 ecologie-investeringen die in aanmerking komen voor steunverlening via groene stroomcertificaten als vermeld in het titel, VII, hoofdstuk I, van het Energiedecreet; 7 de ecologie-investeringen die een onderdeel uitmaken van de ecologieinvesteringen, vermeld in punt 5 en 6 ; 8 de ecologie-investeringen met betrekking tot de oprichting, uitbreiding of modernisering van een bedrijvencentrum of een doorgangsgebouw; 9 de ecologie-investeringen die op een periode van minder dan drie jaar worden afgeschreven. Het strategisch karakter van een investeringsproject wordt afgetoetst aan de hand van volgende voorwaarden: het project biedt een globale milieu- of energieoplossing op ondernemingsniveau met gesloten energie- en materiaalkringlopen en procesgeïntegreerde oplossingen. Ecologie-investeringen die opgenomen zijn of potentieel in aanmerking komen om opgenomen te worden op de LTL moeten een minderheid van het totale project uitmaken; het project kadert in een globale visie van de onderneming ten aanzien van het milieu of het duurzaam energiegebruik in de onderneming; het project streeft generieke milieu- of energiebeleidsdoelstellingen na. Ref. APCO

36 Deze nieuwe steunregeling is een aanvulling op de reeds bestaande ecologiepremieregeling. In tegenstelling tot de ecologiepremie waarbij een onderneming een keuze moet maken uit technologieën die op de niet-limitatieve technologieënlijst (LTL) staan, komt de strategische ecologiesteun tegemoet aan specifieke en grotere investeringsprojecten. C. Voorwaarden Een onderneming dient aan volgende voorwaarden te voldoen: een onderneming als vermeld in het decreet van 16 maart 2012; zij realiseert haar investeringen in het Vlaamse Gewest; zij oefent een aanvaardbare hoofdactiviteit (NACE-code) uit; een administratieve overheid heeft geen dominerende invloed in de onderneming. Er is een vermoeden van een dominerende invloed indien 50% of meer van het kapitaal of de stemrechten van deze onderneming rechtstreeks of onrechtstreeks in handen van een administratieve overheid zijn. Dit vermoeden kan weerlegd worden indien de onderneming kan aantonen dat de administratieve overheid geen dominerende invloed uitoefent op het beleid van de onderneming; de onderneming is voor de indieningsdatum van de steunaanvraag toegetreden tot de energiebeleidsovereenkomst die voor haar van toepassing is op de indieningsdatum van de steunaanvraag; de onderneming toont het stimulerende karakter aan van de ecologiepremie op de geplande investeringen; de onderneming heeft op de indieningsdatum geen achterstallige schulden bij de RSZ en geen procedure op basis van Europees of nationaal recht lopen waarbij een toegekende steun wordt teruggevorderd; de onderneming voert een haalbaarheidsstudie uit waaruit de technische en economische haalbaarheid blijkt van de geplande ecologie-investeringen. D. Bijkomende voorwaarden De indiening van de steunaanvraag moet voor de start van de investeringen te gebeuren. Stavingstukken dienen binnen de 15 kalenderdagen na de aanvraag bezorgd te worden. De start van de investeringen dient binnen de 6 maanden na de beslissing tot toekenning van de steun aangevat te worden. De investeringen moeten ten laatste 3 jaar na de goedkeuring beëindigd zijn. De investeringen moeten 5 jaar na realisatie door de aanvragende onderneming geëxploiteerd en behouden blijven. E. Maximum steun De hoogte van de steun is afhankelijk van: type investering: milieu, energiebesparend, WKK & hernieuwbare energie; performantie van de technologie: ecologiegetal 1 tot 9 / ecoklasse D tot A; grootte van de onderneming: KMO of go; aanvaarde meerkost van de essentiële componenten. Ref. APCO

37 Type investering Steunpercentages milieu energiebesparend WKK & hernieuwbare energie Ecoklasse Ecogetal kmo go kmo go kmo go A % 35% 70% 60% 55% 45% B % 25% 50% 40% 45% 35% C 2 25% 15% 30% 20% 30% 20% D 1 15% 5% 15% 10% 15% 5% De steun per onderneming is beperkt tot maximum 1 miljoen per drie jaar. Het budget voor 2013 is 63 miljoen voor de strategische ecologiesteun en ecologiepremie samen. De steun wordt uitbetaald in drie schijven: De eerste schijf van 30% bij start van de investeringen en na de eerste factuur. De tweede schijf van 30% na realisatie van 60% van de investeringen. De derde schijf van 40% na realisatie van de investeringen en na inspectie. III.4 Technische haalbaarheid : III.4.1 Zonne-energie A. Inleiding Photo-voltaïsche (of fotovoltaïsche) zonnepanelen benutten zonlicht of daglicht, waarbij door de botsing tussen fotonen en elektronen een spanning ontstaat die wordt gebruikt om elektriciteit op te wekken. Zonnepanelen zijn opgebouwd uit zonnecellen. Zonnecellen zijn halfgeleidende fotoelementen, die bv. bestaan uit een dun galliumarsenidekristal (GaAs) of uit monokristallijn silicium met p- en n- geleidende zones (polykristallijne cellen werken ook met een P- en N- junctie). Met behulp van het inwendig foto-elektrisch effect kunnen ze de stralingsenergie van de fotonen in elektrische energie omzetten. Het rendement is relatief groot: tot 18% en de theoretische grens ligt bij ca. 25%. Bij klassieke zonnepanelen moeten we de tussenruimte en de kaders meerekenen en dan komen we aan een rendement van ongeveer 15%. Om praktisch bruikbare vermogens te verkrijgen moeten veel van dergelijke cellen in serie geschakeld worden. Vaak worden 20 tot 40 zonnecellen samengevoegd tot modules, waaruit vervolgens een zonnepaneel wordt gebouwd, dat wordt voorzien van een beschermende geharde glas- of kunststoflaag. Om te zorgen dat het halfgeleidende materiaal 90% van de opvallende zonnestraling absorbeert, moet het mono-kristallijne silicium een dikte hebben van ten minste 0,1 mm. Monokristallijn GaAs heeft daarentegen al bij een laagdikte van 2 micrometer een hoog rendement. Men probeert de diktes van zonnepanelen stelselmatig naar beneden te halen. Ref. APCO

38 Hoe dunner de cel, hoe groter de kans dat een foton in collisie komt met een elektron, en hoe hoger dus het rendement van de cel. GaAs-cellen hebben momenteel bij een laagdikte van 2 micrometer al een hoog rendement. Bovendien werkt het ook bij hogere temperaturen, zodat lenzen en parabolische spiegels kunnen worden gebruikt om het zonlicht te concentreren. Mono-kristallijne zonnecellen zijn vervaardigd van siliciumplakken, die uit een groot zilverkleurig monokristal zijn gezaagd. Dit kristal is gecontroleerd afgekoeld waardoor een gelijkmatige structuur is ontstaan. Poly-kristallijne zonnecellen of ook wel multi-kristallijn silicium worden gegoten en vervolgens gezaagd. Dit is een ander proces dan dat van mono-kristallijne cellen. Tijdens het stollen ontstaan de verschillende kristallen die het materiaal een onregelmatig geschakeerd uitzicht geven. Het rendement van poly-kristallijne cellen ligt iets lager (ca 2%) dan dat van mono-kristallijne cellen al is dit afhankelijk van het type cel. De zonnecellen krijgen een anti-reflectie laag die er moet voor zorgen dat het zonlicht niet wordt teruggekaatst. Deze laag is best blauw. Zwarte absorptielagen weerkaatsen minder licht, maar absorberen ook meer warmte. En dat is nefast voor de werking van de panelen (zie verder). Bij de amorfe techniek wordt het silicium op een dunne metaalplaat of plastiek-laag in drie aparte lagen d.m.v. een sputtertechniek aangebracht. Dit is de befaamde triple junction -technologie. Deze techniek biedt bepaalde voordelen: men bekomt flexibele PVmodules, licht in gewicht, die de mogelijkheid hebben om diffuus licht te capteren en om te zetten tot groene stroom. Weliswaar is het rendement van deze cellen geringer dan dat van zonnecellen van monokristallijn silicium (5-8%), maar de verhouding tussen gewicht en vermogen is aanzienlijk beter en ze zijn beduidend goedkoper te fabriceren. De elektrische bekabeling bevindt zich aan de achterzijde van de panelen, zodat deze reeds beschermd zijn tegen weerinvloeden. De fotovoltaïsch opgewekte stroom kan aan het elektriciteitsnet geleverd worden (net-gekoppeld systeem), in accu's opgeslagen worden (voor verlichting of bijvoorbeeld voor communicatiesystemen op afgelegen plekken) of direct gebruikt worden om bijvoorbeeld een pomp aan te drijven (autonoom systeem). Wat de zon op één dag mondiaal levert aan energie, vertegenwoordigt slechts 5% van het totaal jaarlijks mondiaal energieverbruik. De PV-technologie wordt steeds performanter. Zo is er nu een techniek in ontwikkelingsfase waarbij het PV-systeem zou werken met slechts 5% van wat Ref. APCO

39 momenteel in panelen wordt gebruikt om dezelfde hoeveelheid stroom op te wekken. B. Klassieke zonnepanelen De integratie van de panelen op het dak zal afhangen van de vorm, de algemene staat, de materialen en de draagkracht van het dak. Belangrijk is de kwaliteit van de dakbedekking en isolatie. De fotovoltaïsche panelen kunnen op verschillende manieren worden aangebracht, zoals hieronder wordt beschreven. a) Dakopstelling Op platte daken worden vaak de systemen in zaagtandopstelling geïnstalleerd (hellingsgraad tussen de 10 en 30 ). De wijze waarop deze panelen op het dak worden bevestigd, is afhankelijk van het gewenste systeemtype of het draagvermogen van het dak. Het kan gaan om systemen die worden verankerd in de gebouwstructuur of om systemen die met ballast worden verzwaard. Polykristallijnen panelen met ballast onder een hellings hoek van 15 Thin film, wordt toegepast op daken waar het extra gewicht minimaal moet zijn. Polykristallijnen panelen bevestigd in het dak met ballast onder een hellingshoek van 30 Ref. APCO

40 Op hellende daken worden panelen rechtstreeks in het dakvlak vastgemaakt. De bevestigingswijze wordt dan gekozen volgens het type dakbedekking ( leien, pannen, golfplaten, enz. ). De panelen kunnen worden geplaatst in opbouw of geïntegreerd in de dakbedekking. De plaatsing als zonnewering biedt het voordeel dat de panelen een dubbele functie hebben: elektriciteit opwekken en de zomerse hitte buiten houden. b) Oriëntatie en hellingsgraad Wanneer het type van dakbedekking en de integratiemogelijkheden bekend zijn, moeten de oriëntatie en hellingsgraad van de panelen worden bestudeerd. De plaats van de installatie op het dak is doorslaggevend. Idealiter staat een installatie (op onze breedtegraad) recht op het zuiden gericht met een hellingsgraad van 35. Nochtans levert een systeem dat staat opgesteld tussen west en oost ook nog voldoende rendement bij een hellingsgraad tussen 20 en 60. Een afwijking tegenover de ideale positie heeft dus slechts een rendementsverlies van enkele percenten tot gevolg c) Schaduw Schaduwen van voorwerpen vlakbij of verderaf kunnen het rendement van een photo-voltaïsch systeem aanzienlijk negatief beïnvloeden. In de fase van het voorontwerp moet de architect van het bedrijfsgebouw (en ook de installateur Ref. APCO

41 achteraf) de schaduwzones duidelijk identificeren en hiermee rekening houden voor de berekening van de optimale grootte en configuratie. Schaduwvorming kan ook het gevolg zijn van de weersomstandigheden. Zo kan bijvoorbeeld de ophoping van sneeuw onderaan de module de productie behoorlijk negatief beïnvloeden, maar gelukkig komt die situatie uitsluitend in de winter voor, wanneer de potentiële productie toch laag is. Zie voorbeeld schaduw- invloed hiernaast : In het midden zijn er 2 hoger gelegen gebouwen (2m) die heel veel schaduw werpen op het dakoppervlak waardoor slechts ¾ van het dak kan worden benut. Bij ontwerp van het gebouw had men hiermee rekening kunnen houden. Zero Emission Solutions adviseert dan ook dat bij het ontwerpen van de bedrijfsgebouwen voor Maldegem de hoogste gedeelten van het gebouw steeds aan de noordkant zouden worden ingepland, eerder wordt gewerkt met platte daken of licht in zuidelijke richting afhellende daken en het vermijden van technieken op het dak (liftschachten, schouwen, te hoge lichtkoepels, laagstammige beplanting rond de gebouwen, ). C. Straatverlichting met PV-cellen Het elektriciteitsverbruik van buitenverlichting draagt bij tot de milieudruk door de vervuiling die ontstaat bij de productie van elektriciteit. Bij elektriciteitsproductie kunnen zo onder meer broeikasgassen zoals koolstofdioxide ontstaan. Wanneer voor een verlichtingstoestel een LCA of levenscyclusanalyse uitgevoerd wordt waarbij de milieueffecten van alle processen en materialen in rekening gebracht worden komt ook steeds tot uiting dat het elektriciteitsgebruik de dominante milieubelastende factor is. Besluit: het is voor het milieu uiterst belangrijk om een energie- efficiënt verlichtingssysteem te gebruiken De toestand van lichthinder in Vlaanderen wordt opgevolgd door de Vlaamse Milieumaatschappij via het milieu- en natuurrapport Vlaanderen (Mira). Hieronder vindt u een figuur uit het achtergronddocument van mira-t 2007 die het elektriciteitsverbruik voor buitenverlichting weergeeft. Het is een maat voor het totale gebruik van buitenverlichting waardoor deze indicator onrechtstreeks de factoren die lichtvervuiling veroorzaken, weergeeft. Deze indicator wordt gebruikt omdat er geen juiste cijfers voorhanden zijn over het aandeel van buitenverlichting dat lichtvervuiling veroorzaakt. Bij de interpretatie van deze indicator dient men er rekening mee te houden dat het rendement van de verlichtingsinstallaties nog steeds toeneemt en Ref. APCO

42 dat een vermindering van het verbruik niet rechtstreeks wil zeggen dat er minder lichtvervuiling is. Evolutie van het jaarlijks elektriciteitsgebruik (GWh) voor buitenverlichting per sector (bron Mira-T 2007achtergronddocument). Uit bovenstaande cijfers blijkt dus dat ongeveer 1,6 % van het totale energieverbruik in Vlaanderen bestaat uit verlichting. Wanneer men hemelgloedkaarten van heel Europa bekijkt, behoort Vlaanderen tot de meest verlichte delen. De belangrijkste reden is een combinatie van de hoge bevolkingsdichtheid en een versnipperd netwerk van woningen met daarin een hoog aandeel van vrijstaande bebouwingen. De wegverlichting heeft het grootste aandeel (46 % in 2006) in de totale buitenverlichting in termen van elektriciteitsgebruik. De wegverlichting op zich bedraagt ongeveer 1 % van het totale elektriciteitsgebruik. Er waren wegverlichtingspunten voor een bevolking van bewoners in 2004 of 0,18 per capita wat zeer hoog is. Brussel heeft ter vergelijking slechts ongeveer 0,11 verlichtingspunten per capita (veel hogere bevolkingsdichtheid per km²) en Duitsland 0,12. Nederland heeft Kunstmatige hemelluminantie( ) als percentage van de natuurlijke hemelluminantie. De niveaus zijn weergegeven als fractie van de natuurlijke hemelluminantie. Zwart < 11 %, blauw 11 % - 33 %, groen 33 % %, geel 100 % %, oranje 300 % %, rood > 900 %. Bron: P. Cinzano, F. Falchi, 2000 met 0,21 meer punten dan Vlaanderen, maar daar gebruikt men veelal lampen met een lager vermogen. Wat betreft hemelgloed is de bijdrage van wegverlichting waarschijnlijk relatief lager aangezien de weg van boven naar beneden verlicht wordt en andere buitenverlichting (reclame, koplampen, monumenten, tuinen...) een minder gunstige opstelling heeft. Er zijn in Vlaanderen 867 km snelwegen, km gewestwegen en km gemeentelijke wegen. Snelwegen hebben dus maar een klein aandeel in de totale wegverlichting. Ref. APCO

43 De volgende figuren tonen typische hemelgloedkaarten van België bij nieuwe maan en onbewolkte hemel in specifieke intensiteit. De specifieke intensiteit is een eenheid die kan omgerekend worden in luminantie. Astronomen gebruiken die om de helderheid van de sterrenhemel aan te geven. Het is een logaritmische schaal en de onvervuilde nachthemel heeft de hoogste waarde 22. Indien de kaarten omgerekend zouden worden naar percent van de natuurlijke hemelluminantie bij nieuwe maan zou men in Vlaanderen bijna overal meer dan 300 % meten. Dit loopt op tot meer dan 900 % in de meest lichtvervuilde gebieden. De metingen tonen aan dat de doelstelling geformuleerd in het MINA-plan 3 voor het jaar 2007 die stelt dat er geen gebieden meer zijn met een kunstmatige hemelluminantie die 9 keer de natuurlijke hemelluminantie bedraagt, niet gehaald is en in dat deze in de toekomst moeilijk haalbaar is. Om lichtvervuiling tegen te gaan, energie te besparen én CO2-uitstoot te reduceren, adviseert Zero Emission Solutions om de straatverlichting op het bedrijventerrein Maldegem 1 te voorzien van zonne-lichtpalen. De zonne-lichtpaal is een duurzame en eco-vriendelijk verlichtingssysteem met nul CO2-emissies. De krachtige zonne-energie ledverlichting biedt een concurrerend alternatief voor conventionele verlichtingssystemen. Ref. APCO

44 Het volledig innovatieve buisvormige photo-voltaïsche element van de zonnelichtpaal is een uitstekende technische innovatie. Daarvoor worden zeer efficiënte zonnecellen ingevoegd in een glazen buis. De verticale richting van de PV-module en de allround rangschikking zorgen ervoor dat de zonne-lichtpaal ook bruikbaar is in de winter. Zelfs bij diffuus daglicht. Een zelfstandige zonne-lichtpaal kan gebruikt worden voor residentiële en gemeentelijke buitenverlichting, uitgerust met geavanceerde moderne LED en photovoltaïsche technologie. De uniforme lichtverdeling is ideale voor voetgangersgebieden, straat en rijbaan toepassingen. Dankzij zijn uniek management Ref. APCO

45 vermogenselektronica, zorgt de zonne-lichtpaal voor hoge prestaties en betrouwbaarheid in alle weersomstandigheden en in de meest uitdagende omgevingen van de zonne-uitstraling. De zonne-lichtpaal is beschikbaar met 24 of 36 LED's en volgende opties: bewegingsmelder voor klant-specifiek licht distributie zonne-hybride versie met voeding voor locaties met slechte lichtomstandigheden Belangrijk is natuurlijk een optimale lichtverdeling, zoals hieronder figuratief wordt voorgesteld : Lichtspot hoogte van 5,5m en 36 LED s 4,320/lm Bijgevolg dient er bij de installatie een tussenafstand te worden bewaard van 20 meter : Elke geïnstalleerde zonne-lichtpaal levert een actieve bijdrage aan de vermindering van de CO2-uitstoot. Binnen een cyclus van 25 jaar bedragen de vermeden CO2- emissies van ongeveer 2 ton in vergelijking met de moderne, maar conventionele verlichting. Een parkeerplaats met 50 zonne-energiepalen spaart het klimaat al 100 ton CO2/jaar. Overige voordelen van de zonne-lichtpaal zijn : Grondwerken voor bekabeling en kabel kanaal bouw zijn niet meer nodig. Geen kabel: werkt volledig zonder externe voeding. Geen elektriciteitskosten Laag onderhoud: Het gebruik van kwalitatief hoogwaardige, duurzame onderdelen minimaliseert de onderhoudskosten. LED s trekken geen insecten aan, waardoor aanzienlijk minder schoonmaakbeurten nodig zijn. Ref. APCO

46 De eenvoudige vormen en de esthetiek zijn perfect voor moderne, kwaliteit architectuur in de publieke en private omgeving. De LED-technologie, speciaal ontwikkeld voor zonne-lichtpaal voorziet in een individuele verlichtingsplan, de aanpasbaarheid aan de locatie. Concentratie van licht door middel van een lenssysteem zorgt voor gedefinieerde licht oriëntatie op de grond. Licht verspreidingsverlies wordt tot een minimum beperkt en de helderheid geoptimaliseerd. LED s hebben een buitengewone lange levensduur van ongeveer uur (volle belasting) exploitatiekosten en meer dan uur bij deellast. Lange levensduur en hoge betrouwbaarheid verminderen de kosten. Lichtvervuiling : Een intelligent elektronisch systeem maakt het mogelijk om afzonderlijke LED-groepen te activeren. Bij het gebruik van zonne-lichtpaal, de licht verontreiniging wordt een kwestie van het verleden. Betrouwbare werking Geschikt voor alle weersomstandigheden. Bruikbare schaduw. De zonne-lichtpaal kan ook worden geïnstalleerd op locaties met gedeeltelijke schaduw als gevolg van de zeer efficiënte module technologie. Bruikbaar tijdens de winter. De verticale richting van de PV-module zorgt voor optimale energie opbrengsten zelfs op lage posities van de zon. De sneeuw blijft niet liggen op de PV-module. Een intelligent elektronisch systeem controleert de oplaad toestand van de energie-opslagapparaat (batterij) en garandeert een probleemloze werking zelfs tijdens langere periodes van slecht weer. D. Carports Carport zonnepanelen kunnen een alternatief vormen voor zonnepanelen op het dak. Bij carport zonnepanelen heeft u twee mogelijkheden. Geïntegreerde carport zonnepanelen: De dakconstructie van de carport wordt hierbij onder een hoek gezet en de zonnepanelen liggen op het dak van de carport als een soort van dakbedekking. Gewone carport zonnepanelen: Dit zal minder esthetisch ogen, maar aan een carport wordt nu eenmaal minder aandacht besteed vanuit een esthetisch oogpunt. Hierdoor zullen de zonnepanelen ook als minder storend overkomen. Carport zonnepanelen hebben een aantal voordelen: Ten eerste kunnen de zonnepanelen op het dak van een carport gemakkelijker gericht worden naar het zuiden. Hierdoor zal u een hoger rendement halen. De stroom, die aan het elektriciteitsnet geleverd wordt garandeert u de terugleververgoeding. De carports zijn een ideaal oplaadpunt voor elektrische wagens. Het is aangenamer om in u wagen te stappen bij regenweer. Ten tweede, carport zonnepanelen kunnen ook gemakkelijker onderhouden worden omdat ze beter toegankelijk zijn. Ref. APCO

47 E. Grondopstelling In bepaalde gevallen kan het plaatsen van zonnepanelen op de grond een uitweg bieden. Een dergelijke opstelling kan u helpen een maximale hoeveelheid energie te halen uit het zonlicht en bovendien zal het onderhouden en herstellen van de zonnepanelen veel makkelijker gaan. Het is een stabiel systeem waarbij de zonnepanelen stevig verankerd zijn. Voor zonnepanelen op de grond heeft u wel een vergunning nodig die door de gemeente moet worden goedgekeurd. Voor het plaatsen van zonnepanelen op de grond zijn er verschillende opstellingen mogelijk: Er is de rij opstelling waarbij producten uit de stellingbouw gebruikt worden om een hele rij van panelen te monteren. De constructie zelf waarop de panelen rusten, wordt verankerd in de grond in gegoten beton (gaande tot 30 cm diep). Om schaduw van struiken of grassen te vermijden wordt de onderkant van de panelen op een afstand van ongeveer 60 cm boven de grond geplaatst. Hierdoor worden modderspatten voor een groot stuk vermeden en kunt u de installatie later ook makkelijker onderhouden. Ook vanuit een esthetisch oogpunt is een rij opstelling van zonnepanelen een goede en mooie keuze. Een andere mogelijkheid is de trapezium opstelling. Met behulp van producten uit de stellingbouw worden er tot 3 rijen panelen boven elkaar gemonteerd. Ook deze constructie wordt in gegoten beton in de grond verankerd. Het verschil met een rij opstelling is dat een trapezium opstelling compacter is in de breedte maar wel een stuk hoger boven de grond uitkomt. Zonnepark Kluizen De kabels voor een grondopstelling bij zonnepanelen moeten onder de grond gelegd worden en zo geleid naar de ruimte waar de omvormer staat. De sleuven voor de kabels worden tot wel 20 cm diep gegraven en voorzien van plastic buizen om de kabels door te leiden. Ref. APCO

48 F. Suntrackers Een zonlichtvolger (tracker) heeft een motor die de zonnepanelen naar de zon oriënteert. De stand van de zon varieert volgens de seizoenen en het uur van de dag. Een zonnepaneel is efficiënter naarmate het directer naar de zon is gericht of dichter bij de zon staat en daarom kan een zonlichtvolger de productie verhogen (tussen +20% en +45% afhankelijk van het gekozen systeem) ten opzichte van een paneel met een vaste plaats, maar de verhoogde complexiteit van het systeem heeft ook zijn prijs. Er bestaan vele types zonlichtvolgers die verschillen in prijs, complexiteit en prestatievermogen. Men kan deze opdelen in 2 categorieën volgens het aantal assen. Bij het plaatsen van de suntrackers moet er uiteraard ook rekening gehouden worden met een tussenafstand van hoogte x 2,3. Twee categorieën zonnevolgers : Eénassige: De stand van het panelenvlak is vast onder een bepaalde hellingshoek. Twee-assige: kunnen ook de hellingshoek wijzigen. Voordelen: Het licht valt bijna altijd loodrecht op de panelen. Deze hoek geeft de hoogste lichtinval intensiteit. Hogere opbrengsten ( 20 à 45 % ) Kan overal geplaatst worden Bijna geen eigen verbruik 98% recycleerbaar Hi-Tech Nadelen: Hogere onderhoudskosten o Hogere investeringskosten (De grootste kost zit in het uitgraven van een put ( vb 3m x 3m en 1m diep. Terug opvullen met beton.) Ref. APCO

49 G. Zonneboilers Bedrijven met een bepaalde nood aan sanitair warm water kunnen dit bij voorkeur opwekken via een warmtepomp of een zonneboiler (als aanvulling op een biomassaketel of conventionele warmtebron). Het energieverbruik om sanitair water op te warmen kan met meer dan 60 à 70% worden verminderd dankzij een verwarmingsinstallatie op zonne-energie. De zonnecollector vangt het invallende zonlicht op in de vorm van warmte. De collector geeft de warmte door aan een vloeistof die de zonnewarmte van de collector naar het opslagvat brengt. Er zijn 2 soorten: vlakke plaat en Vacuümbuiscollectoren. De vloeistof circuleert in de leidingen tussen de collector en het voorraadvat. De vloeistof neemt warmte op in de collector en geeft die af aan het water in het voorraadvat. De afgekoelde vloeistof wordt dan weer naar de collector gepompt om opnieuw op te warmen. Het voorraadvat zorgt ervoor dat de warmte door de zon geproduceerde wordt bijgehouden tot op het moment dat er warm water nodig is. Bij voldoende zonlicht kunnen de zonnecollectoren het water in het voorraadvat gemakkelijk opwarmen tot boven 60 C. De regeling stuurt het proces automatisch. Als de zon niet voldoende warmte levert, zorgt de naverwarming ervoor dat de gewenste temperatuur bereikt wordt. De naverwarming is mogelijk door een elektrische weerstand, een doorstroomtoestel op gas of de CV-ketel. Bij een duo boiler zit de naverwarming in het voorraadvat. Er zijn 2 type collectors: De vlakke plaat: Het zonlicht valt in op een plaat die bedekt is met een speciale laag die bijna alle zonnestraling absorbeert en de warmte vasthoudt. De onderzijde van de metalen plaat is verbonden met een circuit van buizen. Door het circuit stroomt een vloeistof die de warmte opneemt en transporteert. Isolatie aan de achterkant van Ref. APCO

50 de adsorber en een glasplaat aan de voorzijde vermijden dat er warmte verloren gaat. Dat geheel vormt een vlakke plaatcollector. De vacuümbuiscollectoren: De vacuümcollectoren bestaan uit vacuüm buizen met één smalle absorber per buis. Door dit systeem en het vacuüm ligt het rendement van deze collectoren een pak hoger. De collectoren hoeven niet perse pal naar het zuiden gericht te staan. Een oriëntatie tussen zuidoost en zuiswest en een hellingshoek tussen 20 en 60 leveren ook een goede opbrengst. III.4.2 Biomassa (via verbranding of vergisting) A. Inleiding Biomassa is een verzamelnaam voor diverse stoffen en materialen van dierlijke en plantaardige (bio-organische) oorsprong, die gebruikt worden voor energieopwekking (warmte, elektriciteit en motorbrandstof). Bio-energie is een duurzame energiebron. Het is organisch materiaal, afkomstig van planten, bomen of dierlijke mest. Net als olie, kolen en gas kan biomassa worden omgezet in warmte en elektriciteit. In tegenstelling tot deze fossiele brandstoffen halen planten en bomen door groei en nieuwe aanplant evenveel CO2 uit de lucht als er bij verbranding weer vrijkomt. De CO2- kringloop is dus gesloten. Het totale proces is dus CO2-neutraal. Ref. APCO

51 De reststromen van biomassa (restafval of de reststroom is dat gedeelte van de afvalstroom van particulieren, instellingen en bedrijven dat overblijft nadat alle bruikbare en recycleerbare afvalstromen van de hoofdstroom zijn gescheiden) kunnen ingedeeld worden in twee belangrijke groepen: 1. Energieteelten met daarin de energiegewassen zoals suiker-, zetmeel- of oliehoudende gewassen 2. Organische fracties met daarin houtafval, akker en tuinbouwresidu's, GFT en Groenafval, mest, waterzuiveringsslib, huishoudelijk restafval, stortgas en organische bedrijfsafvalstoffen. B. Technische aspecten: Bij de omzetting van vaste biomassa naar energie komen diverse technieken om de hoek kijken. Doorgaans zijn er eerst een aantal noodzakelijke voorbehandelingen zoals verkleinen, verdichten, en drogen. De voorbehandeling is nodig om transport en opslag te vereenvoudigen, maar ook om het rendement van de uiteindelijke energieomzetting te verbeteren. Deze fysische processen (versnipperen, verhakselen en drogen) vergen doorgaans geen zware investeringen. In sommige gevallen zijn er wel speciale installaties nodig of wordt de biomassa voorbehandeld aangekocht, in de vorm van bvb. pellets (samengeperste brokjes hout) of briketten. Thermochemische processen (verbranden, vergassen, pyrolyse) zorgen daarna ofwel voor rechtstreekse energievoorziening, ofwel voor stockeerbare tussenproducten die op hun beurt verbrand moeten worden voor de eigenlijke energielevering. Voor deze processen is een aangepaste installatie nodig. De markt biedt al verschillende types van verbrandings- en vergassingsovens; sommige nieuwere technieken (bijv. pyrolyse) zijn nog niet commercieel beschikbaar. Voor de omzetting naar bruikbare warmte kan gekozen worden voor overdracht naar water, olie of lucht via een ketel met warmtewisselaar. Ref. APCO

52 Omzetting naar elektriciteit, waardoor niet alleen bruikbare warmte maar ook kracht wordt geproduceerd, is mogelijk via een warmtekrachtkoppeling installatie. Zie verder. Verbranding, vergisting en biobrandstoffen als koolzaadolie en bio-ethanol zijn de belangrijkste toepassingen van bio-energie: - De verbranding kan ofwel volledig zijn waarbij al het materiaal wordt omgezet in warmte, of gecombineerd met vergassing en een deel van de biomassa wordt omgezet in brandbaar gas. - Het vergisten van biomassa wordt al lange tijd toegepast. Tijdens de vergisting van biomassa wordt door verschillende bacteriën de organische stof omgezet in biogas (methaan en koolstofdioxide) in een anaerobe (zuurstofloze) omgeving. Door het vergisten van biomassa wordt organische stof afgebroken en omgezet in biogas. Dit gas kan als brandstof worden gebruikt voor een wkk, waarbij elektriciteit en warmte geproduceerd wordt. Het biogas kan ook gereinigd worden tot aardgaskwaliteit en aan het aardgasnetwerk worden toegevoegd - Biobrandstoffen voor voertuigen zijn vloeibare of gasvormige brandstoffen, gemaakt van biomassa. Ze kunnen dienen ter vervanging van fossiele brandstoffen, denk hierbij aan benzine, LPG of diesel. Momenteel zijn de belangrijkste biobrandstoffen PPO (pure plantaardige olie), biodiesel en bioethanol. Ref. APCO

53 Verbranding: schematische voorstelling C. Randvoorwaarden Vergistingsinstallatie Om energiewinning uit biomassa op het bedrijventerrein mogelijk te maken, dient te worden voldaan aan een aantal randvoorwaarden : Een conversiecentrale voor biomassa bouwen vereist een bouw- en milieuvergunning. Vlarem onderscheidt biomassa (bv. energieteelten) en biomassa-afval. Voor biomassa en biomassa-afval geldt dezelfde emissiereglementering. Indien het materiaal als afval (geen biomassa-afval) Ref. APCO

54 beschouwd wordt, geldt een strengere reglementering. De verbranding van biomassa wordt vergund als stookinstallatie (rubriek 43 van de indelingslijst van Vlarem I), de verbranding van biomassa-afval wordt vergund als afvalverbranding (rubriek 2 van de indelingslijst). De emissie-eisen waaraan een installatie moet voldoen, hangen af van het typebrandstof en het vermogen van de installatie. Voor het omzetten van biomassa of biomassa-afval gelden dezelfde emissie-eisen. Ook de meetverplichting en het aantal keren dat de emissies gemeten moeten worden, is gelijk. Uitzondering hierop is houtafval. Er wordt onderscheid gemaakt tussen onbehandeld, niet verontreinigd behandeld en verontreinigd behandeld houtafval. Houtafval geldt als biomassa-afval als het aan bepaalde samenstellingscriteria voldoet. Men maakt onderscheid tussen onbehandeld en niet verontreinigd behandeld houtafval. Vlarea of het Vlaams Reglement voor Afvalvoorkoming en -beheer somt alle voorwaarden op waaraan u dient te voldoen wanneer u wilt vergisten. De gestelde eisen hebben betrekking op de inzameling, het transport en de verwerking. Om het eindproduct of digestaat als meststof of bodemverbeteraar te gebruiken is een keuringsattest van vzw VLACO nodig, of een gelijk(w)aardige kwaliteitscontrole. Dit geldt zowel voor het digestaat van Groente-, Fruit-en Tuinafval (GFT) of OBA tout court, als wanneer het vergist werd in combinatie met mest of een energiegewas. Voor het eindproduct van vergist zuiveringsslib gelden andere, specifieke normen. Voor het bouwen van een vergistingsinstallatie is altijd een stedenbouwkundige vergunning nodig. Vergistingsinstallaties kunnen in principe ingeplant worden in zowel industrie- als agrarisch gebied. In de praktijk is het zo dat de inplanting in agrarisch gebied aan andere of bijkomende voorwaarden onderworpen wordt. Voldoende grote hoeveelheid biomassastroom Voldoende grote afname van warmte of omzetting naar elektriciteit D. Gebruik makend van groenafval gemeente Maldegem en van de aanwezige afvalverwerkende nijverheid Biovergisting Na een overleg met de Milieudienst van Maldegem en de firma de Bree te Maldegem kunnen we besluiten dat biovergisting geen interessante piste is om verder te onderzoeken. Biovergisting van natte fractie kan om volgende redenen definitief worden uitgesloten: De gemeente heeft onvoldoende natte fractie ter beschikking: gemiddeld 882 ton bermmaaisel per jaar (1.146 ton in 2012). Ook firma De Bree kan hier onvoldoende aan bijdragen. Ref. APCO

55 Januari Februari Maart April Mei Juni Juli Augustus September Oktober November December kg tuinafval bermmaaisel per maand Uit één ton vers bermmaaisel ontstaat na vergisting ongeveer 100nm³ biogas, waarmee men ongeveer 170 kwh elektriciteit kan produceren. Met 781 ton bermmaaisel (mits verrijking) per jaar kan men dus 150 MWh stroom produceren. De kleinste biogasmotoren hebben een vermogen van 500 kw. Zij produceren op jaarbasis zo n 4000 MWh elektriciteit. Hiervoor heb je nm³ biogas nodig wat na vergisting vrijkomt uit ton grasmaaisel. De techniek is onrendabel omwille van de te beperkte subsidievoorwaarden (aftopping van de onrendabele top naar 1). Praktische bezwaren in het geval drijfmest wordt gekozen als natte fractie: geurhinder door amoniakverbindingen, transporthinder, CO2-uitstoot van transport. Bioverbranding De belangrijkste deelstromen die schoon genoeg zijn om in te zetten voor energieopwekking zijn: Snoeihout dat vrijkomt uit beheer/onderhoud van hun eigen plantsoenen, parken, wegbeplantingen en bossen Tak- en tophout, laag sortiment rondhout etc dat vrijkomt in bossen van terreinbeherende instantieshout dat vrijkomt bij het onderhoud van natuurgebieden, landschappelijke beplantingen etc. Snoeihout van openbare parken, domeinen en bermen met een beheersplan komt volgens het huidige beleid in aanmerking voor energetische valorisatie en kan verbrand worden als onbehandeld houtafval. De kwaliteit van het hout dat door particulieren werd ingezameld is niet geschikt voor energetische valorisatie.. Zand in de snippers kan zorgen voor slijtage van het systeem. Bladeren of gras kunnen corrosie veroorzaken. De gemeente Maldegem verzamelt grote hoeveelheden afvalstromen via het recyclagepark en heeft daarnaast ook zelf biomassa-afvalstoffen ter beschikking: Ref. APCO

56 met name tuinafval hoofdzakelijk snoeihout van gemeentelijke plantsoenen. Dit biomassa-afval kan in principe worden verbrand en omgezet worden naar nuttige energie. Uit allerhande studies blijkt dat de omzetting van schone houtresten in energie al op grote schaal plaatsvindt (vb. in de vorm van pellets). Het omzetten van snoeihout gebeurt nog niet vaak, hoewel hier zeker een potentieel ligt voor kleinschalige projecten. De verwerking van afval gebeurt volgens het principe van de Ladder van Lansink. Daarbij gaat recyclage voor op verbranding. De vraag is of snoeihout in een recyclageproces tot compost kan worden verwerkt. Dat geldt zeker zo voor kleinschalig tuinafval van particulieren. Voor de grovere houtresten die het resultaat zijn van grootschalig onderhoud van wegbermen geldt eerder dat dit afval een vertragend effect op compostering heeft en dus zinvoller kan worden aangewend bij energetische valorisering. Uit diverse documenten blijkt dat OVAM deze zienswijze deelt en wellicht toestemming zou geven voor verbranding van snoeihout, mits aan enkele randvoorwaarden zijn voldaan inzake emissies en energetisch rendement. 1 Het is trouwens verstandig vooraf de plannen voor te leggen aan OVAM. De vergunningsprocedure zal hierdoor vlotter en sneller verlopen. De haalbaarheid van een verbrandingsinstallatie voor biomassa-afval wordt in verschillende stappen nagegaan: Analyse van het beschikbare biomassa-afval, omschrijving van de techniek, wetgeving, subsidies en kosten. Hierbij moet men rekenen op een budget van iets minder dan Omzetten van vaste biomassa in hernieuwbare warmte en elektriciteit, een brochure van o.a. ODE Vlaanderen met Nico Vanaken van OVAM als co auteur Ref. APCO

57 Januari Februari Maart April Mei Juni Juli Augustus September Oktober November December kg tuinafval Beschikbaarheid Jaarlijks zamelt de gemeente gemiddeld ton tuinafval, hoofdzakelijk snoeihout in. De aanvoer van tuinafval is lager in de wintermaanden december, januari en februari en schommelt tussen 136 ton en 481 ton per maand. Dit kan beschouwd worden als een continue toevoer. Daarnaast verzamelt de gemeente ook hout van type B, goed voor 900 ton per jaar tuinafval per maand Om de kleinste biomassa elektriciteitsproductiecentrale (1 MWe) te voeden heeft men ongeveer ton hout nodig. Dit betekent dat men op zoek zou moeten gaan naar partners die het 3-voudige volume kunnen leveren. Dit lijkt weinig realistisch. Ook De Bree kan hier niet aan voldoen. Zij hebben 4000 ton hout type I in portefeuille maar voor spaanplaatindustrie. Hergebruik is volgens de ladder van Lansink nog steeds een betere keuze. Bovendien zou er dan een zeer grote opslagcapaciteit moeten worden voorzien en zouden er veel transportbewegingen bijkomen. Dit neemt niet weg dat verbranding van snoeihout uitgesloten is. Verbranding van houtsnippers (verwerkt snoeihout) voor warmteproductie kan aan de hand van een houtverbrandingsketel al dan niet met aansluiting op een beperkt warmtenet. E. Houtsnipperverbranding Houtsnippers als brandstof Vaste biomassa-afvalstromen zijn niet altijd even bruikbaar voor directe omzetting naar energie. Zo kan het energiegehalte van de verschillende materialen sterk variëren. Ook moet het materiaal eventueel een voorbehandeling ondergaan en is de samenstelling van belang voor de keuze van de techniek. De energiedichtheid en het vochtgehalte van het materiaal bepalen mee het opslagvolume, de verbrandingstemperatuur en bijgevolg ook de afmetingen van de installatie. Als voorbehandeling gaat men snoeihout verkleinen en drogen. Nadien wordt het opgeslagen. Ref. APCO

58 Verkleinen Installaties voor de omzetting van biomassa in energie zijn ontworpen voor specifieke dimensies. Te grote stukken komen klem te zitten, te kleine stukken verstoppen de toevoer. De vorm, stukgrootte én de dichtheid van het aangeleverde materiaal bepalen het ontwerp van de installatie. Dit heeft uiteraard ook gevolgen voor de wijze van transport en voeding van de installatie. Mogelijk moet het materiaal op voorhand verkleind, verdicht of gescheiden worden voor het bruikbaar is als brandstof. Snoeihout moet worden verkleind tot houtsnippers. Vb. aan de hand van een trommelhakselaar. Drogen De energiedichtheid van een materiaal wordt bepaald door de calorische waarde van het droge materiaal en het vochtgehalte. De calorische waarde geeft aan hoeveel warmte een hoeveelheid droog materiaal afgeeft bij verbranding. De stookwaarde van een materiaal geeft aan hoeveel nuttige warmte datzelfde materiaal ongedroogd oplevert. Het vochtgehalte heeft inderdaad een grote invloed op de hoeveelheid nuttige warmte die uiteindelijk beschikbaar komt. De calorische waarde en de stookwaarde van het materiaal kunnen bijgevolg erg verschillen. Dit is eenvoudig te verklaren. Vochtig materiaal gebruikt een groot deel van de opgebrachte energie om het vocht te verdampen. De energie nodig voor het verdampen gaat verloren via de rookgassen. Vocht beïnvloedt ook het gewicht wat gevolgen heeft voor het transport van het materiaal. Het vochtgehalte van biomassa kan sterk variëren. Bij hout kan het 10% tot ruim 60% van het gewicht uitmaken. De verbrandingswaarde en dus ook het energetisch rendement van houtsnippers stijgt naarmate het houtafval droger is. Ref. APCO

59 Bron: ODE Vers geoogste houtsnippers hebben een vochtgehalte van 50% of meer. Men kan dit eenvoudig en goedkoop drogen via natuurlijk convectie. Dit betekent dat men de houtsnippers opslaat op een hoop op een betonnen vloer, onder een dak, in een goed geventileerde ruimte. In het centrale deel van de hoop vindt een temperatuurstijging plaats door biologische degradatie ( broei ). Dit veroorzaakt convectie nl. lucht circuleert door de hoop en transporteert waterdamp naar de oppervlakte van de hoop waar het condenseert. Zo komen de snippers in 3 à 5 maanden van 55% tot amper 15%. Geforceerd drogen kan het droogproces versnellen. Hierbij wordt koude of voorverwarmde lucht door de biomassa geblazen. Dit laatste kan bijvoorbeeld met warme rookgassen. Het spreekt vanzelf dat de weersomstandigheden, de opslagcondities en de grootte van het materiaal invloed uitoefenen op de snelheid waarop het materiaal droogt. Geforceerde droging geeft wel een rendementsverlies, omwille van de nodige ventilatoren. Opslag Vers snoeihout heeft een vochtgehalte tussen de 40 en 50%. Snoeihout is luchtdroog vanaf 20% vochtgehalte. Dat is ideaal om tot verbranding over te gaan ton verkleint na droging tot 20% vochtgehalte in volume tot 7 à 800 ton ton houtsnippers in dit geval worden verkleind tot à ton. Droge snippers kunnen op verschillende manieren worden opgeslagen in afwachting van verbranding in de verbrandingskamer van de ketel. De snippers kunnen zowel bovengronds als ondergronds worden opgeslagen. De ruimte nodig voor opslag is relatief beperkt en stelt weinig eisen: maximaal 300m². Calorische waarde Goed gedroogde houtsnippers hebben een calorische waarde van 4.1 kwh/kg. Met andere woorden: ton gedroogd snoeihout heeft in theorie een calorisch waarde van MWh thermisch. Rekening houdend met een gemiddeld verbrandingsrendement van 85% geeft dit MWh nuttige warmte. Ref. APCO

60 Uit een eerdere berekening wordt de warmtevraag op het nieuwe bedrijventerrein maximaal geschat op MWh thermisch. Er is dus bijna 2 x meer warmte beschikbaar dan nodig. Dit maakt dat in het geval er bedrijven met een continue warmtevraag zich vestigen op het bedrijventerrein er voldoende groene warmte beschikbaar is. 2 Afhankelijk van de werkelijke warmtevraag kan ook het houtafval type II mee worden gevaloriseerd. Geurhinder Een biomassa installatie waar snoeihout wordt verbrand, veroorzaakt hoogstens een zeer beperkte geurhinder, die hoofdzakelijk bestaat uit de geur van vers snoeihout. Deze geur wordt doorgaans niet als onaangenaam gepercipieerd, al is geurhinder een subjectief begrip. Kwaliteit houtsnippers Om een goede verbranding te hebben, is de kwaliteit van de houtsnippers zeer belangrijk. Deze kwaliteit wordt hoofdzakelijk bepaald door het watergehalte, de stukgrootte en variabiliteit (keuze van de houthakselaar) en het asgehalte na verbranding. Zand in de snippers kan zorgen voor slijtage van het systeem. Bladeren of gras kunnen corrosie veroorzaken De brander moet afgestemd zijn op de kwaliteit van de houtsnippers. Houtsnippers zijn echter niet gestandaardiseerd. 2 De Bree bijvoorbeeld overweegt een herziening van haar processen waarbij een grote warmtevraag nodig zou zijn. Ref. APCO

61 Techniek: verbranding van houtsnippers De meest toegepaste techniek bij verbranding van biomassa is de onderschroefstoker. De Archimedes schroef brengt de biomassa in de roosterkom van de brander. Die bevindt zich in de primaire verbrandingszone van de oven. Na verbranding valt de as in een opvangbak. Door zijn dimensies is dit systeem beperkt tot een vermogen lager dan 5 MWth. De onderschroefstoker wordt veel gebruikt bij lagere vermogens. De asresten zijn eerder beperkt. Deze brander zal water verwarmen. Dit warm water tussen 40 en 70 C kan dan radiatoren verwarmen of andere watervolumes op- of voorverwarmen: Ideaal voor ruimteverwarming of voorverwarming van water voor productieprocessen. Ook de warmte uit rookgassen kunnen worden gevaloriseerd. Er bestaan diverse varianten en toepassingen > 100kW en tientallen kleinere modellen. Een biomassaverbrandingsinstallatie kan vollasturen per jaar halen, maar gelet op het feit dat de installatie enkel voor gebouwenverwarming zou dienen (gelet op de ingeschatte verbruiksprofielen), mogen we eerder uit gaan van uren per jaar. Een verbrandingsinstallatie bestaat uit: een systeem voor de opslag- en toevoerdosering van houtsnippers een vuurhaard waarin de houtsnippers op een rooster of een onderschroefsysteem worden verbrand (met verschillende getrapte beluchtingsystemen) een ketel die de verbrandingswarmte van het hout overdraagt op een warmwatersysteem een systeem van voorraadvaten, pompen en leidingen voor de distributie van het warme water een systeem voor de reiniging van rookgassen Verbruiksprofiel Ref. APCO

62 Bovenstaande profiel wordt een badkuipprofiel genoemd : er is nauwelijks verbruik tijdens de zomer, maar een hoog verbruik tijdens de winter. Het beschikbaarheidsprofiel van snoeihout sluit hier goed bij aan, gezien de vertraging door de duur van de droging. Het nodige vermogen wil men alle thermische verbruiken voorzien aan de hand van verbranding van snoeihout: 1.292,50 kw Dit vermogen kan 2 keer zo hoog liggen indien men alle snoeihout wil valoriseren (indien er voldoende warmte vraag is) of kan ook veel lager liggen indien men kiest voor decentrale verbranding van houtsnippers. Dimensionering Het ketelvermogen wordt bepaald aan de hand van de warmtevraag en de warmtevraag verdeling. De verdeling van de warmtevraag is belangrijk voor het ketelvermogen. Een kleinere ketel die het hele jaar continu brandt, bespaart meer dan een ketel met een variërende capaciteit. De meest geschikte situatie voor houtgestookte installaties is dan ook wanneer er sprake is van een redelijk continue warmtevraag over het gehele jaar. De piekvermogens in de warmtevraag, zijn maatgevend voor het bepalen van het vermogen van de ketel. De warmtelevering van een houtgestookte installatie op middelgrote schaal kan worden ondersteund door een extra gasgestookte ketel. Hierdoor is er een kleinere en goedkopere houtketel mogelijk die zeer efficiënt is doordat deze veel draaiuren op maximale capaciteit werkt (ketels behalen hun hoogste rendement als deze op maximale capaciteit draaien). Wetgeving met betrekking tot houtverbranding Biomassa(-afval) verbranding vraagt in vele gevallen een milieuvergunning. Vlarem onderscheidt biomassa (bv. energieteelten) en biomassa-afval. Voor biomassa en biomassa-afval geldt dezelfde emissiereglementering. Indien het materiaal als afval (geen biomassa-afval) beschouwd wordt, geldt een strengere reglementering. De verbranding van biomassa wordt vergund als stookinstallatie (rubriek 43 van de indelingslijst van Vlarem I), de verbranding van biomassa-afval wordt vergund als afvalverbranding (rubriek 2 van de indelingslijst). Ref. APCO

63 Onderverdeling in hout Hout wordt verschillend ingedeeld naargelang de indeler (commercieel, Vlarea, Vlarem, code van goede praktijken). Snoeilhout is biomassa-afval type A of klasse I. Het is geen biomassa dat afkomstig is uit energieteelten. Daarnaast is er dus ook houtafval type B (niet verontreinigd behandeld hout) voorhanden, evenals type C of klasse 3 (verontreinigd hout). Hout van klasse 3 wordt ingedeeld in klasse 3.a (verontreinigd met deklaag (verf) dat nabehandeld kan worden) en klasse 3.b (hout dat verduurzaamd is en niet meer nabehandeld kan worden). Hout van verschillende types wordt apart ingezameld op het containerpark. De inzameling van hout in de gemeente Maldegem gebeurt op het reeds bestaande bedrijventerrein. De inzameling is niet locatie gebonden en kan eventueel naar het nieuwe bedrijventerrein worden verplaatst. Tuinafval, waaronder hoofdzakelijk snoeihout, wordt afzonderlijk ingezameld van hout type II. Naargelang de nood aan warmte (weinig waarschijnlijk) en dus de nood aan biomassa-afval kan ook type II houtafval worden ingezet voor warmteproductie. In dit geval gelden andere regels. Milieuvergunningen Er bestaan twee systemen van milieuvergunning. De eenvoudigste is de melding van een klasse 3-inrichting. Hiervoor dient men enkel aan de gemeente te melden dat een vergunningsplichtige activiteit zal worden uitgeoefend. Door akte te nemen van een melding is de activiteit vergund door de gemeente. Anderzijds bestaat er de vergunningsaanvraag, waarbij men slechts een vergunning verkrijgt indien de gemeente (bij klasse 2-inrichtingen) of provincie (klasse 1-inrichtingen) de aanvraag gunstig beoordeelt. 1) Biomassa-producten (hier niet van toepassing enkel energieteelten) Er is geen vergunning nodig voor kleine houtkacheltjes die enkel onbehandeld (louter mechanisch behandeld) stukhout (=massief hout) verbranden voor verwarming van gebouwen. Een stookinstallatie van minder dan 300 kwth moet men niet melden en men heeft er dus ook geen vergunning voor nodig. Installatie van 300 kwth tot en met 500 kwth moet men melden bij de gemeente. Voor grotere installaties vanaf 500 kwth tot en met 5 MWth moet men een vergunning aanvragen bij de gemeente (klasse 2). Is de installatie nog groter, met een vermogen van meer dan 5 MWth, dan vraagt men een vergunning aan bij de provincie (klasse 1). 2) Biomassa-afval Ref. APCO

64 Voor het verbranden van biomassa-afval heeft men altijd een vergunning nodig. Indien de installatie een nominaal thermisch vermogen (MWth) tot en met 5 MWth heeft, kan de vergunning worden afgeleverd door de gemeente (klasse 2). Hier van toepassing. Grotere installaties worden steeds vergund door het provinciebestuur (klasse 1). Hier niet van toepassing. Emissiereglementering De emissie-eisen waar een installatie aan moet voldoen, hangt af van het type brandstof en het vermogen van de installatie. Voor hout wordt onderscheid gemaakt tussen onbehandeld, niet verontreinigd behandeld en verontreinigd behandeld houtafval. Houtafval geldt als biomassa-afval als het aan bepaalde samenstellingscriteria voldoet. Men maakt onderscheid tussen onbehandeld en niet verontreinigd behandeld houtafval. Voorbeelden van houtafval zijn onder meer natuurlijk hout, plaatmaterialen (spaanplaat, OSB, multiplex, MDF) of fineer- of met melamine bekleed hout. Verontreinigd behandeld houtafval is geen biomassa-afval, hoewel het ook in aanmerking komt als hernieuwbare energiebron. De strengste emissienormen voor afvalverbranding gelden bij de verbranding van dit soort houtafval. Voorbeeld hiervan is hout bewerkt met verduurzamingmiddelen of hout met veel lijm en verfresten. Verbranding van verontreinigd behandeld hout is niet toegelaten op het bedrijventerrein. Restproducten Na verbranding blijft de as achter als vaste stof. Het gaat dan om bodemas uit de opvangbak en vliegas dat uit de rookgassen afgevangen wordt. As kan als grondstof dienen voor de cementindustrie of de wegenbouw. Omdat het in kleine hoeveelheden beschikbaar is zal het echter vaak als afval afgevoerd worden. Ook de rookgassen zijn een restproduct. De schadelijkheid van de rookgassen blijft beperkt wanneer het verbrandingsproces optimaal is afgesteld. Afhankelijk van de emissie-eisen kan een rookgasreiniging nodig zijn, om de uitstoot van allerlei schadelijke componenten tegen te gaan. F. Nood aan aanleg warmtenet Een verbrandingsketel op houtsnippers is zeker een goede optie. De grootte kan worden aangepast aan de warmtevraag. De terugverdientijden ten opzichte van een gasketel zijn zeer gunstig, zeker naarmate de schaal vergroot en het aantal draaiuren toeneemt. Voorwaarden voor een grote installatie zijn een grote warmtevraag of transport van de warmte kan aan de hand van een warmtenet. Belangrijk is wel om op het moment van de toewijzing van de verschillende kavels rekening te houden met de warmtevraag van de verschillende bedrijven en enkele grote verbruikers op aanpalende kavels te bundelen. Het warmtenet blijft hierdoor beperkt in lengte. Ref. APCO

65 III.4.3 Warmtekrachtkoppeling A. Principe: Warmte-krachtkoppeling (WKK) is een verzamelnaam voor vele verschillende technologieën waarbij warmte en mechanische energie gelijktijdig worden opgewekt in hetzelfde proces. Meestal wordt de mechanische energie rechtstreeks omgezet naar elektrische energie, maar het is ook mogelijk dat deze rechtstreeks gebruikt wordt in een bedrijf. In Vlaanderen zijn de meeste WKK s gebaseerd op interne verbrandingsmotoren op gas. Voor installaties in de industrie, met veel grotere vermogens, zijn dit meestal stoom- of gasturbines. Afzonderlijk bekeken is de productie van warmte en elektriciteit in een WKK niet zo efficiënt. Pas wanneer we ze samen bekijken en vergelijken met een standaardsituatie, zien we dat er met een WKK veel energie bespaard kan worden. De volgende figuur verduidelijkt het principe maar is op het vlak van rendementen al iets achterhaald : Aan de linkerkant wordt de WKK voorgesteld. Als er bijvoorbeeld 100 MWh brandstof wordt ingevoerd zal de WKK in het voorbeeld 35 MWh elektriciteit en 50 kwh warmte produceren. In totaal wordt dus 85 MWh aan nuttige energie geproduceerd op basis van 100 MWh brandstof. Er is een verlies van 15 MWh. Aan de rechterkant van de figuur wordt de standaardsituatie van de gescheiden opwekking getoond. De elektriciteit wordt daarbij van het net wordt afgenomen en de warmte wordt geproduceerd in een klassieke boiler. Om dezelfde hoeveelheid energie (35 MWh elektriciteit en 50 MWh brandstof) te produceren is 126 MWh brandstof nodig. In dit voorbeeld wordt bij de gescheiden opwekking van energie 26 MWh meer verloren dan bij opwekking in de WKK. De vergelijking van deze twee situaties leert ons dat de WKK minder brandstof nodig heeft om dezelfde energie op te wekken en dus efficiënter is dan de gescheiden opwekking. B. Technische aspecten: Ref. APCO

66 Er bestaan grosso modo drie soorten WKK-technologie: een WKK met stoomturbine, een WKK met verbrandingsmotor en een Stirling-motor. turbine Motor stirlingmotor Binnen de WKK s met verbrandingsmotor onderscheiden we op zich 2 types: de dieselmotor (die ook met biobrandstof kan gevoed worden) en de gasmotor (die Ref. APCO

67 zowel met aardgas als met biogas kan gevoed worden). Vooral de WKK met gasmotor zal interessant zijn voor deze studie, gelet op de doelgroep van bedrijven voor het bedrijventerrein Maldegem 1 (kleinere niet-productiebedrijven met gebouwenverwarming als voornaamste warmtevraag). De dieselvariant is vandaag economisch noch ecologisch zinvol. De keuze van de technologie wordt bepaald aan de hand van verschillende factoren: Beschikbaar vermogen: turbines hebben minimaal een vermogen van 1MWe, motoren zijn beschikbaar tot 10MWe. Beschikbare brandstof: vaste brandstof vraagt een uitwendige verbranding waardoor alleen met een stoomturbine kan worden gewerkt. Aardgas, biogas kan gebruikt worden in alle technologieën. Ook diesel en puur plantaardige oliën kunnen gebruikt worden bij motoren. Medium voor warmte: bij vraag naar stoom wordt gewerkt met een turbine Werkingsregime: Turbines werken meestal continu, terwijl motoren meer flexibel zijn en op een intermitterend regime kunnen draaien Voor een correcte dimensionering zijn gedetailleerde warmte- en elektriciteitsprofielen in functie van de tijd belangrijk. Hoe beter men de energievraag in functie van de tijd kan specifiëren, des te nauwkeuriger kan men de WKK-installatie dimensioneren. Voor de elektriciteitsvraag kan men de kwartuurgegevens opvragen aan de elektriciteitsleverancier. Voor de warmtevraag is het niet zo gemakkelijk. Men kan de warmtevraagprofielen achterhalen via metingen, analyse van energiefacturen, a.d.h.v. typeprofielen of kengetallen. De eerste manier is het beste maar is kostelijk en tijdrovend, de andere methodes zijn schattingen die alsmaar minder betrouwbaar zijn. Meestal neemt men zijn toevlucht tot een meetcampagne van enkele weken en een analyse van de energiefacturen, wanneer het gaat om een bestaand gebouw. Bij nieuwe gebouwen zal men zich moeten baseren op simulaties. Indien men beschikt over een gebruiksduurcurve (ook wel monotone curve genaamd) van de warmtevraag zal men de WKK-installatie indicatief dimensioneren volgens de methode van de grootste ingeschreven rechthoek. Met deze methode bepaalt men het (warmte)vermogen van de WKK die de grootste hoeveelheid warmte produceert. Bij de definitieve dimensionering moet men echter ook rekening houden met volgende elementen : Het verschil tussen de verkoopprijs en aankoopprijs van elektriciteit. Bij ongunstige verkoopprijs is het beter de WKK zodanig te dimensioneren dat geen teruglevering optreedt. Op de markt beschikbare installaties: niet alle vermogens zijn beschikbaar. De betrouwbaarheid van de installatie: meerdere kleine WKK s i.p.v. één grote zijn duurder maar betrouwbaarder. Mogelijke deellastwerking. Bij deellast zakt het rendement van de meeste WKK s maar kan men een overproductie van elektriciteit of warmte vermijden. Het aantal start-stops. Dit moet vanuit het oogpunt van slijtage zoveel mogelijk vermeden worden. Buffering is een belangrijk element bij het dimensioneren van een WKK. Buffering kan een oplossing bieden om bij lage warmtebehoefte de WKK langer te laten draaien en bij piek-behoefte te leveren, wat de WKK niet kan omwille van zijn dimensionering op basislast. De winst moet opwegen tegen de meerkost van de buffering. Om dit te kunnen beoordelen heeft men het verloop van de warmte- en elektriciteitsvraag in functie van de tijd nodig. Ref. APCO

68 In sommige gevallen zal de WKK met de buffers niet volstaan om de warmtevraag te volgen. Dan moet men een ketel voorzien om de pieken op te vangen en ook om de lage belastingen, waarbij de WKK uitschakelt, te dekken. Deze ketel doet dan ook dienst als back-up wanneer de WKK niet beschikbaar is, vb. voor onderhoud. Tijdens de uitvoering van de haalbaarheidsstudie is het nodig de aansluiting op het elektriciteits- en gasnet van nabij te bekijken. Een netstudie is verplicht aan te vragen bij de netbeheerder. De kwaliteit van de aansluiting moet worden onderzocht: om te kunnen injecteren moet de stroomaansluiting voldoende sterk zijn. Ook moet er voldoende druk staan op het plaatselijke gasnet om grote gasafnames mogelijk te maken. Deze aansluitingen kunnen dus een niet te verwaarlozen impact hebben zowel op de technische karakteristieken als op de kosten van het project. C. Voordelen van WKK: Toepassing van WKK levert een duidelijke CO2 besparing op in vergelijking tot conventionele elektriciteitsopwekking en verwarming: dit door een hoger rendement, minder transportverliezen bij transport van elektriciteit (enkele procenten), meestal keuze voor beste fossiele brandstof (gas) en biobrandstoffen, WKK installaties kunnen ook werken op biobrandstoffen. biomassa in de vorm van biogas ook dienen als brandstof. Op deze manier kan D. Randvoorwaarden: Om de technologie van een WKK te kunnen gebruiken voor de bedrijven die zich op het bedrijventerrein Maldegem 1 zullen vestigen, moet voldaan worden aan volgende randvoorwaarden : Een voldoende grote en gelijkmatige warmtebehoefte (voor gebouwenverwarming minimaal draaiuren) Een gedetailleerd overzicht op het verbruiksprofiel van warmte en elektriciteit Enige synchroniciteit tussen de warmte- en elektriciteitsvraag om de elektriciteit, die wordt opgewekt door de WKK, zoveel mogelijk zelf te gebruiken. Één of meerdere WKK s op het terrein kunnen geoptimaliseerd worden door : Een centrale WKK die via een warmtenet warmte levert aan meerdere bedrijven kan het aantal vollasturen verhogen Een warmwaterbuffertank kan er voor zorgen dat tijdens de dag stroom wordt aangemaakt terwijl de warmte wordt gestockeerd om s nachts te gebruiken ( s nachts is het kouder, maar tijdens de dag kost stroom meer) III.4.4 Geothermie (onder de vorm van warmtepompen) A. Inleiding Ref. APCO

69 Aardwarmte of geothermie is energie die kan ontstaan door het temperatuurverschil tussen het aardoppervlak en diep in de aarde gelegen warmtereservoirs. Beide termen worden door elkaar gebruikt. Bij winning op grotere diepte of bij hogere temperatuur wordt eerder gesproken over geothermie. Vooral in vulkanische streken (IJsland) is geothermische warmte ook op geringe diepte aan te treffen, dat winning economisch lonend is. Bij ondiepe projecten en lage temperatuur zal vaker de term aardwarmte gebruikt worden. Het gaat hier dan nl. eerder over opwarming van het aardoppervlak door de zon. Vandaar dat deze technologie ook wel bij zonne-energie wordt ingedeeld. Deze aardwarmte kan ingezet worden voor de winning van energie. Ook in Nederland en België is deze techniek in opkomst, met name voor de temperatuurregeling in gebouwen en kassen. Onze aardbol is een onuitputtelijke bron van energie. De zon verwarmt onze atmosfeer en de bovenste laag van de aardkorst. De jaarlijkse hoeveelheid zoninstraling komt overeen met 50 keer het totale energiegebruik. De gemiddelde zoninstraling per jaar op 1 m² aardoppervlak bedraagt ongeveer kwh (3.600 MJ). De rest van de aarde wordt verwarmd door de kern. De temperatuur in de kern bedraagt naar schatting à C. Door geleiding wordt deze warmte naar de aardkorst gevoerd. Meer dan 99% van de massa van de aarde heeft een temperatuur die boven C ligt. Slechts 0.1% van de aarde is kouder dan 100 C. De toename bedraagt ongeveer 30 C per kilometer. A. Hoe werkt de technologie Een warmtepomp kan warmte op relatief lage temperatuur benutten voor toepassingen op hogere temperatuur. Ze kan warmte uit de omgeving (lucht, water of bodem) op voldoende hoge temperatuur brengen voor de toepassing van onder andere de verwarming van bedrijven. De hoeveelheid energie die ze hiervoor gebruikt is laag in vergelijking met de opbrengst. 65 % à 80 % van de door de warmtepomp geleverde energie wordt gewonnen uit de omgeving. Zo zal een warmtepompinstallatie minder energie verbruiken dan een klassiek verwarmingssysteem. Ook de CO2-uitstoot bij verwarming door middel van een warmtepomp is beduidend lager dan die van een klassiek verwarmingssysteem. Ref. APCO

70 Een warmtepomp is een apparaat dat thermische energie (=warmte) onttrekt aan een medium (warmtebron) op een bepaalde temperatuur en deze thermische energie bij een hogere temperatuur aan een ander medium (warmteafgiftesysteem) afgeeft. De werking van een warmtepomp is gebaseerd op drie fysische verschijnselen: Bij verdamping wordt warmte opgenomen en bij condensatie komt warmte vrij. Het kookpunt van een vloeistof, d.w.z. de temperatuur waarbij de vloeistof overgaat in dampvorm, is afhankelijk van de druk van de vloeistof. Het kookpunt stijgt bij stijgende druk van de vloeistof. De temperatuur van een gas stijgt onder toenemende druk Ref. APCO

71 Niet elke vloeistof is geschikt als warmte dragend medium in een warmtepomp. Men kiest een vloeistof waarvan het kookpunt bij lage druk onder de temperatuur van de warmtebron ligt. Dan kan de vloeistof al bij die lage temperatuur verdampen en warmte onttrekken aan de warmtebron (verschijnsel 1). Brengen we nu met een compressor de ontstane damp onder een hogere druk ( waardoor het kookpunt en de temperatuur hoger komt te liggen verschijnsel 2 en 3), dan zal de damp bij een hogere temperatuur condenseren (vloeistof worden) en warmte afgeven aan het warmteafgiftesysteem. Om terug te keren naar de begintoestand is het nodig om een drukverlaging te realiseren met behulp van een expansieventiel, de cyclus kan dan herbeginnen. Hoe groter het temperatuurverschil tussen de omgeving en het warmteafgiftesysteem, hoe kleiner het rendement. Dat heeft als gevolg dat de water- of luchttemperatuur van de verwarming laag moet blijven (35 a 45 ipv. 60 ) voor een optimale werking van de warmtepomp. Ref. APCO

72 B. Welke soorten toepassingen Verschillende warmtebronnen staan ter beschikking om warmte aan te onttrekken. De uiteindelijke warmtebron die moet worden gekozen zal vooral afhangen van het type van de installatie, het vermogen, en de plaatselijke omstandigheden. a) Grond-Water (gesloten systeem) : Dit soort warmtepomp haalt zijn warmte uit de grond. Er wordt een net van buizen in de grond gestoken waardoor ijskoud water (glycol-water) van een warmtepomp stroomt dat zal worden opgewarmd door de warmere grond. Het opgewarmde water geeft in de warmtepomp dan zijn warmte af aan een binnenwaterkringloop, voor de verwarming van het gebouw of de bereiding van sanitair warm water. De hoeveelheid warmte die wordt opgenomen is sterk afhankelijk van het type grond. : een vochtige leemachtige grond heeft een 2x beter rendement dan een droge zandgrond. Horizontaal buizenetwerk : Voor een horizontaal buizennet (op een diepte van 1.5m) is een redelijk grote oppervlakte nodig. Verticaal buizennetwerk : Bij plaatsgebrek kan men opteren voor een systeem met verticale boorputten, waarin de leidingen (warmtewisselaars) worden gelegd. Op grote diepte is de temperatuur van de grond quasi constant, waardoor je in de winter kunt genieten van een groter rendement. Hoe meer warmte je nodig hebt, hoe dieper de te boren putten. Nadeel is de hoge kostprijs. Ref. APCO

73 Het belangrijkste onderdeel van een warmtepompinstallatie is het captatienet. Bij het plaatsen van een warmtepomp met verticaal captatienet worden hiervoor de nodige grondboringen uitgevoerd. Aangezien 75% van de nodige energie door de aarde moet worden geleverd spreekt het voor zich dat de berekeningen van deze geothermische grondboringen zeer nauwkeurig dienen te gebeuren. Een slecht berekende captatienet heeft immers een lagere COP ( winstfactor) tot gevolg. b) Water-Water (open systeem) : Dit soort warmtepomp haalt zijn warmte uit het grondwater. Hierbij laat je twee putten boren, uit de ene pomp je grondwater op waaruit je de warmte haalt, in de andere loos je het koude water dan terug. De tweede put is nodig om een te grote waterverspilling te vermijden. Dit systeem heeft grote voordelen wanneer je je woning of gebouw ook wilt koelen. Dit is een systeem met het hoogste rendement, maar ook de hoogste kostprijs. Je hebt bovendien een milieuvergunning nodig. Ref. APCO

74 c) Lucht-Water of Lucht-Lucht De warmtepomp haalt hier zijn energie uit de buitenlucht (aangezogen met een ventilator) en geeft deze af aan een watercircuit voor verwarming en warm water, of aan luchtkanalennet voor verwarming. De kostprijs van dit systeem is aanzienlijk lager dan de vorige types, bovendien is het ook uitstekend geschikt om te dienen als koeling in de zomer. Dit systeem heeft een uitstekend rendement tijdens de tussenseizoenen. Bij lage buitentemperaturen is de hoeveelheid warmte die we uit de lucht kunnen halen echter vrij laag. Tijdens koude periodes (<0 ) is in ieder geval een extra verwarmingsbron nodig om de warmtepomp te ondersteunen. Men zal dus geregeld extra (en dure) elektrische verwarming moeten aanschakelen. Ref. APCO

75 III.4.5 Warmtenetten A. Inleiding Een warmtenet is een ondergronds leidingsysteem waar in de regel warm water of stoom doorheen getransporteerd wordt om afnemers van warmte te voorzien. Naast het eigenlijke warmtenet omvat een verdelingsnet voor warmte ook de benodigde installaties bij producent en afnemer. Als transportmedium wordt meestal water met een aanvoertemperatuur tussen 70 en 130 C ingezet met een temperatuurverschil met de terugvoer van 20 tot 30 C. Hoge aanvoertemperaturen zijn gebruikelijk bij uitgedijde oudere afstandswarmtenetten of bij industriële netwerken. Bij nieuwere netten, vooral netten voor korte afstandsverwarming bij woonwijken, wordt de aanvoertemperatuur meer en meer tot 70 C beperkt waardoor warmteverliezen en daaraan gekoppeld de investeringskosten voor isolatie van de leidingen aanzienlijk verminderd wordt. In geval van commerciële of industriële netwerken is vaak warmte op een hogere temperatuur nodig (meer dan 130 C). Naast warm water wordt hier thermische olie of stoom als transportmedium ingezet. De uitbouw van dergelijke netten hangt sterk af van individuele parameters (temperatuur niveau, warmte transporterend medium, soort warmteverbruikers, e.a.). B. Technische gegevens : a) Waterbehandeling : Deze is van groot belang omdat de pijpleidingen een aanzienlijk aandeel van de investeringen uitmaken en bijgevolg een zo groot mogelijke levensduur ervan gewenst is. Doel van de behandeling is hoofdzakelijk het zuurstofgehalte van het water te beperken om corrosie te vermijden. Bovendien is schade door kalkafzetting te vermijden door een passende ontharding van het water. Om corrosie te verminderen moet men verder de geleidbaarheid, veroorzaakt door zoutgehalte, begrenzen. b) Drukregeling : De bedoeling van de drukregeling is om de gewenste druk op elk tijdstip en elke plaats in het netwerk te verzekeren. De druk moet zodanig zijn dat het kringloopwater duidelijk boven de verzadigingsdampdruk ligt. De technische uitvoering van de drukregeling is afhankelijk van volume en andere technische randvoorwaarden. Bij nabije afstandswarmtenetten kunnen eenvoudige membraanexpansievaten ingezet worden. Bij plaatsbeperkingen of grotere netwerken worden drukpompen en geregelde overloopventielen ingezet. c) Circulatiepompen Circulatiepompen zorgen er voor dat het warm water in het circuit getransporteerd wordt. Ref. APCO

76 d) Warmtenet Door de hoge specifieke investeringskosten van een warmteverdeelnet is de keuze van het pijpleidingensysteem en het verloop van het tracé van groot belang. Volgende randbemerkingen moeten hierbij in acht genomen worden: Positie van de warmteproductie-eenheid Dichtheid van warmteaansluitingen en te verwachten evolutie in de tijd Uitvoerbaarheid m.b.t. ondergrondse werken Eigendomstoestand van de verschillende tracéoppervlakten (dienstbaarheden, vergunning) Relatie tot andere nutsvoorzieningen, diepbouw of samen met andere nutsvoorzieningen Tijd om alle open punten te behandelen voor (alle niet-technische aspecten) e) Pijpleidingsystemen We onderscheiden volgende pijpleidingssystemen : Mantelpijp (grondleiding) in kunststof of staal. De buizen bestaan uit een mediumbuis, die het warmtedragend fluïdum vervoert, een buitenmantel en daartussen een isolatielaag van polyurethaanschuim. De mediumbuis bestaat praktisch altijd uit staal, al worden tegenwoordig voor kleinere diameters ook kunststoffen binnenmantels gebruikt. De buitenmantel kan bestaan uit kunststof zoals polyethyleen of uit staal. Men spreekt respectievelijk van staal-in-staal buizen en staal-in-kunststof buizen. De buizen worden in verschillende diameters en verschillende lengtes vervaardigd. Zowel voor warm water als voor stoom tot 130 C kan het systeem staal in PE gebruikt worden. Voor hogere temperaturen moet overgegaan worden naar staal in staal. Afstandswarmteleiding met GfK of PEX medium leiding Flexibele pijpleidingsystemen: Flexibele leidingen kunnen een mediumbuis hebben uit aluminium, staal, koper of kunststof. Daarnaast bestaan er flexibele systemen die volledig uit kunststof bestaan en waarmee duidelijke kostenbesparingen gerealiseerd kunnen worden. De leidingen zijn echter enkel bij lage temperaturen en drukken bruikbaar. Opbouwleiding in gebouwen (kelder) De warmteverliezen zijn voor eenzelfde type leiding lager voor het temperatuurregime 90/50 C dan voor het regime 120/60 C. Hieruit blijkt dat het voordelig is om een warmtenet bij zo laag mogelijke temperaturen uit te baten. Het temperatuurverschil moet groot genoeg zijn om onnodig grote leidingdiameters te vermijden. Bovendien moet de vertrektemperatuur hoog genoeg zijn om ruimte- en tapwaterverwarming te voorzien. C. Randvoorwaarden Om een warmtenet op het bedrijventerrein Maldegem 1 mogelijk te maken, moet voldaan worden aan volgende randvoorwaarden : Een structurele beschikbaarheid van bestaande restwarmte in de nabijheid van afnemers en dit voor de komende 30 jaar. Er zijn warmtenetten van kilometers lang maar de investeringen daarvoor zijn immens en worden niet eenvoudig terugverdiend. Een structurele en grote warmtevraag, bijvoorbeeld vanuit de procesindustrie. Ref. APCO

77 Een korte 'vollooptijd' van het bedrijventerrein indien dit een nieuw terrein betreft (volledige ontwikkeling van het terrein binnen drie, maximaal vijf jaar). De aanleg van het warmtenet in de ondergrond, voor de bouw van het bedrijventerrein start Een lange termijnvisie is dus vereist D. Beschikbare warmte in de omgeving van het bedrijventerrein Net over de gemeentegrens op grondgebied van Eeklo ligt een verbrandingsinstallatie. Een optie zou ook zijn om de restwarmte uit deze installatie te valoriseren en de warmte te transporteren via een warmtenet. De kosten voor een dergelijk warmtenet lopen echter zeer hoog op omdat minimaal 3 wegen moeten worden gekruist, een spoorweg én een kanaal. In vogelvlucht is de afstand +/- 3.5 km. Bovendien maakt het te kruisen kanaal deze optie technisch/financieel moeilijk haalbaar. III.4.6 Elektriciteitsnetten Het aanleggen van een perceelsgrensoverschrijdend elektriciteitsnet is in principe de verantwoordelijkheid van de distributienetbeheerder. In Maldegem is dit IMEWO, behorend tot de koepel EANDIS. Het aanleggen van een gesloten distributienet op het industrieterrein Maldegem 1 is een theoretische mogelijkheid die echter enkel gerealiseerd worden indien de VREG dit goedkeurt. Gelet op de jurisprudentie ter zake is die kans klein. Men moet kunnen aantonen dat het project een maatschappelijke meerwaarde tov een openbaar distributienet. De VREG wil nl. vermijden dat bedrijven zich desolidariseren van de kosten die verbonden zijn aan het uitbaten van een openbaar net. Dit zou nl. tot gevolg hebben dat de (vaste) distributienetkosten door een steeds kleinere groep afnemers dient te worden betaald. De mogelijke meerwaarde die een gesloten distributienet op het bedrijventerrein Maldegem 1 zou kunnen claimen is : Het maakt een lokaal centrale warmte- en stroomopwekking competitief tov individuele WKK s die samen een hogere maatschappelijke kost zouden hebben Het maakt het bereiken van CO2-neutraliteit eenvoudiger en transparanter Zero Emission Solutions blijft echter van oordeel dat het halen van een erkenning als gesloten distributienet voor het bedrijventerrein Maldegem 1 zeer moeilijk zal zijn. De stroom injecteren op het openbare distributienet kan uiteraard ook. In dat geval moeten de bij injectie toegekende Garantie van Oorsprong labels gebruikt worden om ter plaatse op het bedrijventerrein te bewijzen dat de stroom van hernieuwbare oorsprong is. De GvO s zouden bijgevolg bewijzen dat de lokaal verbruikte stroom CO2-neutraal dient te worden beschouwd. III.5 Kerncijfers mbt financiële return per technologie en technolgiedrager: Ref. APCO

78 III.5.1 Zonne-energie A. Straatverlichting De wegen op het bedrijventerrein zullen 7 m breed en ongeveer 1,8km lang zijn. We rekenen met verlichting langs beide zijden. Dit betekent dat er 80 stuks van de zonnelichtpalen dienen te worden geïnstalleerd. Het model dat eerder in deze studie werd afgebeeld is de Mira (inclusief PV module - power tube van 190 Wp nominale output, power led LED van 120 lm en K; power control IP65 v2.10; cable harness; pole, pipe bend, battery pack 12 V/72 Ah for pole mounting). De investeringskost bedraagt slechts of per paal Voor grote leveringen wordt er een korting toegestaan en kost de paal /paal. Het fietspad is 2,5m breed en ongeveer 1,8km lang. Bij verlichting aan beide zijden (het valt te overwegen om dit slechts enkelzijdig te doen), komen we aan een 60-tal palen. Hiervoor zou een kleiner model, de Mira S geschikt zijn (inclusief: PV module - power tube van 100 Wp nominale output, power led LED van 120 lm en K; power control IP65 v2.10; cable harness; pole, pipe bend, battery pack 12 V/32 Ah for pole mounting), De investeringskost bedraagt dan of per paal. Bij grote leveringen wordt de prijs gereduceerd tot /paal. Indien men rekent aan 168,5 /MWh kostprijs voor conventionele straatverlichting (reële actuele prijs), investeringskost voor conventionele verlichting en 4105 branduren (reële case), dan mag men concluderen dat de terugverdientijd van de zonne-lichtpalen ongeveer 7 à 8 jaar bedraagt. B. Carports Ref. APCO

79 Bij de berekening voor een parkingcarport, dit is een carport voor meerdere wagens, gaan we uit van een installatie van 57,60 kwp. Dat zijn 240 modules van 240 Wp of een installatatie van 48 rijen van 5 modules (grosso modo goed voor 25 wagens naast elkaar). De investeringskost bedraagt zonder rekening te houden met mogelijks bijkomende kosten voor stabiliteit (in principe is die bijkomende kost er niet bij de aanleg van een nieuw parkeerterrein). Indien de stroom niet lokaal wordt verbruikt en moet worden geïnjecteerd is de terugverdientijd 12 à 13 jaar. Indien de stroom door een lokaal bedrijf kan worden verbruikt, daalt de terugverdientijd naar 6,5 jaar. C. Grondopstelling Voor een grondopstelling gaan we uit van een Installatie van 500 kwp. Dit betekent panelen van 250 Wp, of een oppervlakte aan panelen van m² De investeringskost bedraagt dan Daarbij is geen rekening gehouden met mogelijks bijkomende kosten voor boringen of bijkomende stabiliteit. Bij een grondopstelling moet men uit gaan van 100 % injectie en dus geen lokale afname voor de teller. Dat levert een eenvoudige terugverdientijd van 12,5 jaar op. Een grondopstelling langs het waterspaarbekken zal door de reflectie van zonlicht via het water ook meer opbrengen op momenten van laagstaande zon (tijdens de winter). Op jaarbasis mag de meeropbrengst op 5 % worden geschat tov een klassieke grondopstelling. D. Installaties op daken Voor de modelberekening voor een installatie op een bedrijfsdak (zie hiernaast) gaan we uit van een installatie van 200 kwp, zijnde 800 panelen met een vermogen van 250 Wp. Dat betekent een investeringskost van De terugverdientijd schommelt dan rond de 11jaar, afhankelijk van het percentage stroom dat lokaal kan worden verbruikt en de kostprijs die het betrokken bedrijf heeft voor de aankoop van grijze stroom. Ref. APCO

80 IRR EBITDA staat voor Internal Rate of Return, Earnings Before Interests, Taxes, Depreciations and Amortisations, wat eigenlijk de rente op het geïnvesteerde kapitaal betekent, zonder rekening te houden met financiële kosten. E. Suntackers In de tabel hiernaast worden de financiële kerncijfers voor suntrackers opgelijst. Berekening ROI Suntrackers 1 kwp productie 1,45 MWh investering 3600 afschrijving 240,00 /jaar onderhoud 15,00 /jaar kost 255,00 /jaar GSC 97,15 /jaar Stroom 217,50 /jaar inkomsten 314,65 /jaar netto inkomst 59,65 /jaar TVT 12,01 jaar ROI 8,32% Ref. APCO

81 F. Zonneboilers Zonneboilers heb je in alle soorten en maten. De betere modellen zijn natuurlijk duurder en de grotere zonneboilersystemen natuurlijk ook (grotere oppervlakte van zonnecollectoren en boiler). De grootte van een zonneboilersysteem moet natuurlijk aangepast zijn aan de dagelijkse warm water behoefte. Om 20 liter water van 12 C (gemiddelde temperatuur van het leidingwater) te verwarmen tot 55 C, is er een netto energie-equivalent nodig van 1 kwh. De primaire energie is afhankelijk van de energiebron en bedraagt ongeveer 10 kwh voor 1m³ gas of 1 liter huisbrandolie. De jaarlijkse zonnestraling die in België een horizontale oppervlakte van 1 m² bereikt, bedraagt kwh (wat overeenkomt met de energetische waarde van 100 liter huisbrandolie of 100 m³ gas). Een zonneboiler die optimaal is afgestemd op het warmwaterverbruik, kan voldoen aan 50 tot 70% van de behoefte aan warm water in een woning. In een bedrijf is dit sterk afhankelijk van het doel waarvoor warm water wordt gebruikt. Een installaties van een zonneboiler voor euro en met 7m² collectoren, met de subsidies is de terugverdientijd nauwelijks drie jaar met gas. Vergelijkt men met een mazoutboiler dan is de investering op nog geen 2 jaar terug verdiend. III.5.2 Biomassa (via verbranding of vergisting) A. Algemeen Inzetten van biomassa als energiebron voor verwarming of elektrische toepassingen, vraagt een aanzienlijke investering in de nodige installaties. De precieze kost daarvan is uiteraard afhankelijk van het vermogen, de aard van de biomassa en van de keuze voor het systeem, met inbegrip van de behandeling van eventueel restafval (assen, schadelijke gassen). Daar staat tegenover dat de brandstofkosten relatief laag zijn en zelfs concurrentieel met fossiele brandstoffen. Natuurlijk is dit kostenplaatje sterk afhankelijk van de beschikbaarheid van biomassa en eventuele opslagfaciliteiten of van de vermeden kosten voor afvalverweking B. Investeringskosten De investeringskosten omvatten de bouw- en systeemkosten. Bouwkosten zijn nodig bij de aanpassing of de bouw van de ruimte waar de installatie komt, en van de opslagruimte voor de biomassa. Daarnaast moet men ook rekening houden met leverings- en montage-kosten en kosten die gepaard gaan bij de opstart van de installatie. De kosten voor het warmtenetwerk worden buiten beschouwing gelaten. Zij zijn namelijk dezelfde ongeacht de brandstof voor warmteproductie. Ref. APCO

82 Bron: brochure bio-energie, omzetten van vaste biomassa in hernieuwbare warmte en elektriciteit, ODE/VITO, 2006 C. Operationele kosten a) Brandstofkosten: De belangrijkste variabele kosten zijn de brandstofkosten. Ze hangen namelijk af van de brandstofprijs en het verbruik van de installatie. Het verbruik wordt bepaald door de energie-inhoud van de brandstof en het rendement van de installatie. Het thermische rendement van de installaties voor zowel pellets, snippers, olie als gas kan op 90% gesteld worden. Biomassaprijzen zijn erg volatiel wat een hoog risico met zich mee brengt. b) Kapitaalkosten Met de kapitaalkosten worden de jaarlijkse kosten van de investering berekend afhankelijk van de totale investering, afschrijftermijn en rentevoet. c) Overige kosten: Naast de brandstofkosten zijn er andere variabele kosten. Meestal hebben ze te maken met het beheer van de installatie. Zo zijn er personeelskosten voor het afvoeren van de as en het verhelpen van storingen. De onderhoudskosten voor de ketel worden op 1,5% van de investering geraamd, de onderhoudskosten voor het gebouw op 1%. Ref. APCO

83 Bron: brochure bio-energie, omzetten van vaste biomassa in hernieuwbare warmte en elektriciteit, ODE/VITO, 2006 D. Kosten in het geval van een houtsnipperverbrandingsinstallatie Een verbrandingsinstallatie voor droge houtsnippers kost tussen de 150 en 250 per kw. Naarmate de grootte van het vermogen toeneemt, neemt de relatieve kostprijs af. Onderhoudskosten hebben te maken met het beheer van de installatie. Zo zijn er personeelskosten voor het afvoeren van de as en het verhelpen van storingen. De onderhoudskosten voor de ketel worden op 1,5% van de investering geraamd, de onderhoudskosten voor het gebouw op 1%. Brandstofkosten zijn afhankelijk van de brandstofprijs en het verbruik van de installatie. Het verbruik wordt bepaald door de energie-inhoud van de brandstof en het rendement van de installatie. Het thermische rendement van de installatie ligt tussen 80% en 90%. De kostprijs van houtsnippers is hier negatief. Het valoriseren van snoeihout zorgt een financiële winst (!) voor de gemeente Maldegem. Vandaag betaalt de gemeente 20 per ton aan de verwerking van snoeihout (een deel wordt wel ook gratis ter beschikking gesteld en kost niets) en 2 per ton aan transport. Ook wordt een personeelslid 1/3 van zijn tijd ingezet voor transport. Deze kost kan worden vermeden. Benchmark met fossiele brandstoffen Ref. APCO

84 Qua investering is een gasinstallatie vele malen goedkoper. In jaarlijks gebruik is ze echter vele malen duurder. Het verschil in brandstofprijs heeft een grote invloed op het uiteindelijke kostenplaatje. Houtverbrandingsketels zijn 4 tot 5x duurder dan installaties die werken op fossiele brandstoffen. De overige investeringskosten zijn 2x duurder (o.a. door de bijkomende opslagcapaciteit). De onderhoudskosten liggen 3x hoger dan voor installaties die werken op fossiele brandstoffen (o.a. personeelskost voor de verwijdering van assen). Het verschil in kostprijs tussen houtsnippers en gas is zeer groot. Het juiste bedrag is moeilijk te bepalen gezien de volatiele prijs van gas: momenteel +/ per MWh. Deze prijs is indicatief. Het verwerken van snoeihout tot houtsnippers heeft een kostenplaatje, maar is zeer beperkt (selecteren van snoeihout, verhakselen en natuurlijk laten drogen) en blijft wellicht negatief. Drie opties worden uitgewerkt. Optie 1 een houtsnipperverbrandingsinstallatie op kleine schaal waarbij dit de enige vorm van verwarming is. Optie 2 op maat van de ingeschatte warmtevraag van het gehele nieuwe bedrijventerrein. Optie 3 waar het volledige houtsnipper-aanbod wordt gevaloriseerd. In optie 2 en 3 wordt wel bijgestookt met een gasbrander op piekmomenten. De houtketels zijn relatief gezien kleiner gedimensioneerd dan in optie 1. Dit maakt dat de houtverbrandingsketel meer op vol vermogen zal draaien en dat de rendementen hoger worden. Voor optie 2 en 3 is een warmtenetwerk nodig. De kostprijs van een warmtenet is minimaal indien dit bij de aanleg van het bedrijventerrein wordt geconcipieerd. Als richtprijs hanteren we 550 per dubbele meter (heen en terug) voor een leiding binnen het nieuwe bedrijventerrein. Een leidingnet van 1 km (+/- 5 afnemers) kost dan Opgelet: deze prijs is indicatief! Ref. APCO

85 ALGEMEEN geïnstalleerd vermogen (kwth) optie 1 Op kleine schaal optie 2 op schaal van warmtevraa g optie 3 op schaal van brandstofaanbod draaiuren jaarlijks netto productie thermisch (MWh) rendement 85% 85% 85% volume droge houtsnippers (ton) volume vers snoeihout (ton) INVESTERING Opmerkingen netto verbruik / (draaiuren * Rendement) 4,1 kwh per kg droge houtsnippers 75% van vers snoeihout ketel /kw levering, montage, opstart constructie inclusief opslag TOTAAL INVESTERING PREMIES investeringsaftrek ecologiepremie TOTAAL PREMIES BATEN - jaarlijks vermeden kost verwerking snoeihout klasse I vermeden transportkosten ,5% op aanslagvoet 33,99% van (ketel en 70% van constructie) 80% op 35% van ketel 20 per ton verwerkingskost, inkomsten van 6 per ton blijven 2 per ton transportkost vermeden personeelskost wordt gecompenseerd met houtsnippers-productie TOTAAL BATEN jaarlijks vermeden gasverbruik gerekend met 35 à 40 /MWh vermeden investering gas Nvt nvt 1/8 van houtketel KOSTEN - jaarlijks elektriciteitskosten - regelapparatuur personeel personeel dat vandaag ook wordt ingezet Ref. APCO

86 schoorsteenreiniging service contract ,5 per kw (onderhoud, controles ketel, ) onderhoud gebouw % op constructie verzekering min 1 /kw TOTAAL KOSTEN jaarlijks tvt 8,0 2,8 2,0 jaar Project IRR 10,95% 35,01% 50,25% met warmtenet 1000m tvt 6,7 jaar met warmtenet 1000m project IRR 13,90% met warmtenet 2000m tvt 10,0 jaar met warmtenet 2000m project IRR 7,70% met warmtenet 3000m tvt 13,1 jaar met warmtenet 3000m project IRR 4,38% met warmtenet 5000m tvt 18,7 11,9 jaar met warmtenet 5000m project IRR 0,62% 5,59% met warmtenet 10000m tvt 19,7 jaar met warmtenet 10000m project IRR 0,15% Opgelet: deze prijzen zijn indicatief! Terugverdientijden lopen uiteen naargelang de grootte van de installatie en de lengte van het warmtenetwerk. Desondanks is verbranding van houtsnippers is een zeer interessante piste. III.5.3 Warmtekrachtkoppeling A. Algemeen Wanneer er een voldoende warmtevraag is (min vollasturen) is in bijna alle gevallen een WKK energetisch zinvol: een goed ontworpen en uitgebate WKK realiseert immers een besparing aan primaire energie. Het plaatje kan er echter anders uit zien wanneer men de financiële rendabiliteit bekijkt. Om de rendabiliteit van een WKK-project te evalueren, dient een haalbaarheidsstudie te worden uitgevoerd. Hierin worden de technische en economische haalbaarheid nader bekeken. Dergelijke evaluatie is echter sterk projectafhankelijk en moet steeds case per case worden bekeken. Toch zijn er aantal globale regels/eisen/(rand)voorwaarden om tot aanvaardbare terugverdientijden te komen en die de rendabiliteit ten goede komen. B. Investeringskost: Ref. APCO

87 Deze mag worden geraamd op : 675 /Kwe voor WKK (gas)motoren 625 /kwe voor WKK gasturbines C. Operationele kosten: a) Brandstofkost De meeste WKK s worden gevoed met aardgas als primaire brandstof. Zelden wordt vaste biomassa, Puur Plantaardige Olie of biogas gebruikt. Nog zeldzamer zijn WKK s die vandaag nog op basis van diesel functioneren. Aangezien op basis van de primaire brandstof elektriciteit wordt geproduceerd is het belangrijk om de spread tussen de aankoopprijs voor een WKK en de verkoopprijs van stroom te bekijken. Deze is de laatste tijd negatief, wat min of meer wil zeggen dat WKK s vandaag zonder ondersteuning niet meer rendabel zouden zijn. b) Onderhoudskost De onderhoudskost voor een WKK wordt uitgedrukt in draaiuren. Men moet uit gaan van een onderhoudskost van 15 /draaiuur, wanneer men een beschikbaarheidsgarantie van > 95 % wenst. D. Terugverdientijd: Voor projecten waar de door de WKK geproduceerde hoge en lage temperatuur warmte optimaal kan worden benut, kunnen zeker in Vlaanderen - IRR s worden Ref. APCO

88 behaald hoger dan 15 % en terugverdientijden die korter zijn dan 5 jaar. Voor de iets minder optimale situaties ligt de terugverdientijd tussen 5 en 10 jaar. III.5.4 Geothermie (onder de vorm van warmtepompen) A. Algemeen Door de grote variëteit aan systemen is het moeilijk om te zeggen wat een warmtepomp kost. De prijs van zo n systeem stijgt ook exponentieel met het benodigd vermogen. Een slecht geïsoleerd en groot gebouw zal hiermee nooit rendabel kunnen verwarmen. Daarvoor zal de investeringskost te groot zijn. Bij een supergeïsoleerd gebouw daarentegen zal men maar weinig kunnen uitsparen, de verwarmingsfactuur ligt sowieso al laag. Voor een optimale besparing met warmtepompen is dus het volgende nodig : Een behoorlijk geïsoleerd gebouw (met een K-peil lager dan 55 hierdoor komen alle gebouwen van na 2014 in aanmerking) : met voldoende spouw- en dakisolatie, alsook minstens dubbel en liefst super-isolerend glas. Geschikte grond indien de warmtepomp energie uit de grond haalt. Een aangepast verwarmingssysteem, bij voorkeur vloerverwarming De meeste warmtepompen hebben een CoP of winstfactor van 3 à 4 (warmte uit buitenlucht), 4 à 5 (warmte uit de grond) tot 5 à 6 (warmte uit grondwater). Dat wil zeggen dat 1kwh elektrische energie 3 tot 6 kwh warmte-energie oplevert. De netto-winst is echter iets lager, doordat ook de randappartuur (bv. circulatiepompen) energie verbruikt. B. Investeringskost De investeringskost voor een warmtepomp (grond- Water)moet geraamd worden op 1500 /kw. Ref. APCO

89 Bron : ODE C. Operationele kosten De operationele kosten bij een warmtepomp situeren zich enerzijds op het vlak van onderhoud en anderzijds op het vlak van elektriciteitsverbruik. De onderhoudskost moet worden geraamd op 150 /kw/jaar. Het verbruik aan stroom aan 35 /kw/jaar. Genoemde cijfers slaan op de grond-water toepassing. (bron : D. Terugverdientijden Voor een grond-water toepassing mag worden uit gegaan van een terugverdientijd van 6 à 10 jaar (bron : III.5.5 Warmtenetten A. Algemeen Deze kosten zijn sterk afhankelijk van de specifieke omstandigheden, zoals bijvoorbeeld de aansluitingsdichtheid, de diameter van de leiding en de ondergrond waarin de leiding gelegd moet worden. Een hoge dichtheid van de warmtevraag heeft zowel economisch als ecologisch een positieve invloed op een warmtenet, aangezien de kosten voor het warmtenet en de warmteverliezen daardoor laag zijn. Een hoge dichtheid kan verkregen worden enerzijds door een groot aantal aansluitingen en anderzijds door een hoge warmtevraag van de warmteafnemers. Ref. APCO

90 B. Investeringskost: a) Prijsverschillen volgens de diameter van de leiding: Analyse van offertes na bevraging door VITO ( 2009) Ref. APCO

91 b) Prijsverschillen volgens de ondergrond: Richtwaarden (binnendiameter in mm) volgens project te Leitfaden (2000) Bovenstaande tabel geeft richtwaarden voor de volledige aanlegkosten voor een warmtenet. De richtwaarden zijn exclusief de warmteopwekking en de installaties aan verbruikerszijde (huisstation). De richtwaarden zijn gegeven per m tracé. De richtwaarden zijn inclusief de pijpleidingen, montage en bouw- en graafweken. Omdat tussen 40 en 60% van de kosten bestemd is voor bouw- en graafwerken kan de specifieke kostprijs sterk verschillen afhankelijk van de specifieke omgeving waar het netwerk zal aangelegd worden. c) Prijsverschillen volgens grootte van het net: Ref. APCO

92 Analyse van offertes na bevraging door VITO ( 2009) De prijs per m warmtenet voor deze kleinere vermogens ligt aanzienlijk lager dan de prijzen voor grotere vermogens. C. Terugverdientijd: Centrale warmteopwekking kan voordelig zijn t.o.v. decentrale warmte-opwekking indien meerdere verbruikers met relatief hoge warmteafname ruimtelijk dicht bij elkaar liggen. Dit wordt door de zogenaamde warmtelijndichtheid beschreven, die het warmtevermogen per tracé aangeeft. Voor een economisch rendabel initiatief is een warmtelijndichtheid van 2MWth/km nodig. De kosten voor aanleg en de mogelijkheid om deze door te berekenen aan toekomstige afnemers zijn dan bepalend voor de mate van rentabiliteit van de investering in een warmtenet. Bij relatief weinig warmteafname, zoals geldt voor moderne kantoren of woningen, is het moeilijk om een rendabel warmtenet re Ref. APCO