INNOVATIE IN ENERGIE. Praktijkcases 2012

Transcriptie

1 INNOVATIE IN ENERGIE Praktijkcases 2012

2 West-Vlaanderen Pocketvergisting 4 Houtverbranding 5 Warmterecuperatie via centraal luchtkanaal 7 Warmtewisselaar met warmterecuperatie tussen instromende buitenlucht en uitstromende binnenlucht 8 Koelcentrale met persgasontdooiing en elektronische expansieventielen, zonnepanelen 9 Plasticserre met dubbele folie 10 Energiebesparende technieken in de serre 11 Vergistingsinstallatie 12 Houtverbranding 13 Oost-Vlaanderen Houtverbranding 15 Miscanthus 17 Geventileerde kas 18 Warmtepompen met energieopslag 19 Micro-WKK 20 LED 21 Vlaams-Brabant Miscanthus 22 Houtverbranding 23 Vernieuwde, geoptimaliseerde koel-installatie, vervanging R22 24 Energiebesparende maatregelen forceer- en koelinstallatie Groene grondstoffen 25 Koolzaad & miscanthus 26 Antwerpen Voorkoeler, warmterecuperatie, frequentiegestuurde vacuümpomp, energiezuinige stalverlichting en zonnepanelen 28 Pocketvergisting 29 Plafondventilatie, voorconditionering, PV-panelen 30 Direct gasgestookte dubbel effect absorptiewarmtepomp 31 Lucht/water warmtepomp-wkk, geventileerde kas e.a. 32 Stuurlicht & assimilatiebelichting met LED 34 Energieschermen, ventilatie-unit met warmterecuperatie 35 Limburg WKK op koolzaadolie, zonnepanelen 36 Houtverbranding, energiezuinige ventilatie 37 Houtverbranding 38 Miscanthus en houtverbranding 39 2

3 Landbouwers tonen hun innovatieve energietechnieken aan collega s tijdens de Open Energiedag Op vrijdag 2 maart 2012 kan elke land- of tuinbouwer kennis maken met innovatieve energietechnieken bij bedrijven en praktijkcentra in de buurt. Meer dan 25 bedrijven en praktijkcentra binnen de sectoren varkens, melkvee, pluimvee, sierteelt, glastuinbouw, akkerbouw en witloof nemen aan de Open Energiedag deel. Net als in de andere sectoren, is en blijft innovatie zeer belangrijk om de toekomst van de Vlaamse land- en tuinbouw te verzekeren. Met de doelstellingen voor hernieuwbare energie voor ogen is innovatie op vlak van energiebesparing en hernieuwbare energie- productie ook in onze sector onmisbaar. In 2020 moet namelijk 20 % van alle in Europa geconsumeerde energie (elektriciteit, warmte en transport) van hernieuwbare oorsprong zijn. Maar het is vooral de stijgende energiefactuur die land- en tuinbouwers dwingt om na te denken over de manier waarop best omgegaan wordt met energie op het bedrijf. De laatste jaren zijn er verschillende innovatieve energiebesparende of producerende technieken in de land- en tuinbouw opgedoken. Vele van deze technieken hebben ondertussen hun doeltreffendheid bewezen. Sommige technieken werden zeer recent geïnstalleerd en zullen zich in de praktijk nog moeten bewijzen. Kortom, redenen genoeg om de technologieën in de praktijk onder de loep te nemen. Deze eerste Open Energie Dag is een initiatief van de praktijkcentra Inagro, Provinciaal Proefcentrum voor de Groenteteelt Oost-Vlaanderen (PCG), Proefstation voor de Groenteteelt (PSKW), Proefcentrum voor Sierteelt (PCS), Proefcentrum Hoogstraten (PCH), Proefbedrijf Pluimveehouderij, Hooibeekhoeve, Nationale Proeftuin voor Witloof (PAC-NPW) en PIBO-campus samen met het Instituut voor Landbouw- en Visserijonderzoek (ILVO) en het Innovatiesteunpunt. Dit netwerk aan instellingen is een hecht samenwerkingsverband aangegaan om hun kennis rond landbouw en energie uit te wisselen en staat ter beschikking van de Vlaamse land- en tuinbouwers voor al hun vragen rond energie. Consulteer voor al uw energiegerelateerde vragen en alle info rond studiedagen, bedrijfsbezoeken,... De Open Energiedag kwam tot stand binnen het EFRO-project EnergieBewust Boeren, het IWT-project Energie als onderdeel van een duurzaam stalconcept, het VEA-project Energiek Boeren en het INTERREG IVB-project Arbor. De financierders van deze projecten zijn EFRO, Vlaanderen in Actie (Via), VEA, IWT, Vlaanderen en de Vlaamse provincies. Dit project heeft ERDF-steun via INTERREG IVB ontvangen. 3

4 Pocketvergistingsinstallatie op het melkveebedrijf Hollevoet Goemaere te Pervijze Vergisting van mest in een geïsoleerde mestzak zorgt voor biogasproductie, de mest verblijft gemiddeld 40 dagen in de zak. Het geproduceerde biogas wordt verbrand in een motor die een generator aandrijft zodat de energie uit het biogas wordt omgezet naar elektriciteit en warmte. Via een warmtewisselaar wordt een deel van de warmte gebruikt om de mest in de reactor op temperatuur te houden, de mest wordt daarbij continu rondgepompt. De overige warmte wordt benut voor het opwarmen van het spoelwater voor de melkinstallaties. De elektriciteit wordt benut op het bedrijf en in het woonhuis. Een vergister van het type Biolectric heeft als voordeel dat de eenvoud van de installatie vergisting op kleine schaal haalbaar maakt. Dat met een terugdraaiende teller kan worden gewerkt biedt aan bedrijven met een onregelmatig energieverbruik een extra voordeel. Dimensie: Melkveebedrijf met 120 melkkoeien en 80 jongveedieren Oprichting: Begin de jaren 90 gestart met 40 koeien, gevolgd door continue vernieuwing en groei van quotum. Bij het plaatsen van de melkrobots werd ook een voorkoeler geïnstalleerd. Areaal: 80 ha bestaande uit 28 ha gras, 24 ha maïs, 24 ha wintertarwe en 4 ha suikerbieten. Productie: liter melk/jaar. Melken gebeurt m.b.v. 2 melkrobots die zorgen voor een vrij continu energieverbruik. Koeien staan permanent op stal (max. 2u beweiding). Per dag wordt er liter mest geproduceerd (incl. spoelwater van installaties). Een deel daarvan gaat naar de vergister, een ander deel gaat rechtstreeks naar de externe mestopslag. Verbruik: kwh elektriciteit in woning en bedrijf inclusief productie van warm water in het melkhuisje. De woning wordt afzonderlijk verwarmd o.b.v. stookolie. Drijfveer: Zelfvoorzienend zijn op vlak van elektriciteit Reactor van ongeveer 225 m³ Motor van 10 kw Biogasproductie van 120 m³/dag Vooropgestelde jaarlijkse netto elektriciteitsproductie: kwh Installatie zorgt voor 76 groenestroomcertificaten ( 110/certif.) en 109 WKK-certificaten ( 31/ certif.) indien wordt uitgegaan van een vermogen van 9,5 kw. Opstart gebeurt met 3-4 tankwagens digestaat afkomstig van een andere pocketvergistingsinstallatie. Bij opstart worden het digestaat en de mest opgewarmd m.b.v. stookolie tot ze de gewenste temperatuur behalen van C. Besparing op de energiefactuur. Afvoer van mest naar de externe opslag gebeurt nu volautomatisch. Geen extra werk voor de landbouwer. Digestaat is vloeibaarder dan de mest waardoor de spreiding van het digestaat bij het uitrijden op bvb. grasland beter verloopt. De stikstof is voor een groter deel in minerale vorm aanwezig en is daardoor sneller opneembaar door het gewas. Om economisch rendabel te zijn bij een eigen investering beschikt men best reeds over een externe mestopslag. Verse mest levert meer biogas op, op het bedrijf gebruikt men om praktische redenen oudere mest. Optie 1: Leasing In het geval van dit landbouwbedrijf is er niet echt sprake van een terugverdientijd, de installatie wordt geleased. Indien de installatie nog werkzaam is, dan is ze volgens het contract na 10 jaar van de landbouwer. De landbouwer kan de geproduceerde hoeveelheid elektriciteit benutten aan een goedkopere prijs van 0,08/kWh i.p.v. 0,14-0,16/ kwh. De investeringskost is in dit geval voor Biolectric, op de aankoop van enkele kabels, internetverbinding e.d. na (ongeveer 1 500) heeft de landbouwer geen extra kosten. Mits de geproduceerde warmte ook deels kan benut worden voor productie van warm water in het melkhuisje, wordt geschat dat het elektriciteitsverbruik zal dalen tot kwh, tevens de verwachte energieproductie uit biogas. Het verschil tussen productie en verbruik wordt geacht minimaal te zijn. We weten niet hoeveel warmte er over zal zijn om te gebruiken op het bedrijf, dit zal ook variëren tussen zomer en winter: in de winter zal er meer warmte nodig zijn om de reactor op temperatuur te houden. Gaan we uit van een elektriciteitsvraag van kwh, dan kunnen we op basis van de berekening in tabel 1 besluiten dat we bij toepassing van de leasing formule de kosten voor elektriciteit met de helft kunnen reduceren. 4 WEST-VLAANDEREN

5 Uitgespaarde kosten voor elektriciteit bij installatie van pocketvergister van Biolectric Pocketvergister Biolectric Referentiescenario Prijs elektriciteit ( /kwh) 0,08 0,16 Investeringskosten ( ) Scenario 1: Geen stijging elektriciteitsprijs Kosten na 10 jaar ( ) Uitgespaarde kosten ( ) Scenario 2: Stijging elektriciteitsprijs met 1,5 % Kosten na 10 jaar ( ) Uitgespaarde kosten ( ) Optie 2: Eigen investering De investeringskost voor een pocketvergister van Biolectric bedraagt , daarbij komen nog de kosten voor de aanleg van een warmtenet en aan onderhoudskosten per jaar. Wanneer uitgegaan wordt van een elektriciteitsprijs van 0,16/kWh en een jaarlijkse stijging van de elektriciteitsprijs tussen 0 en 1,5 %, dan bedraagt de statische terugverdientijd 6,5-6,7 jaar met een winst na 10 jaar tussen en Hierbij werd er van uitgegaan dat men reeds beschikt over een externe mestopslag. Moet wel in een externe mestopslag worden geïnvesteerd voor de opslag van het digestaat, dan zien we dat de statische terugverdientijd opschuift naar ongeveer 10 jaar, wat de totale investering niet bepaald meer interessant maakt. Op dit ogenblik is geen VLIF-steun mogelijk voor deze technologie. Een mobiele WKK-installatie vereist geen vergunningen. Voor het plaatsen van de mestzak is een bouwvergunning van het korte type (zonder architect) vereist. De exploitatie vereist een milieuvergunning klasse 3 (melding). Bouwtechnische vereisten voor integratie van de techniek op het bedrijf Graven van een put zodat er ruimte is voor de mestzak van 12 m breedte op 20 m lengte (vorm en afmetingen zijn aanpasbaar aan de bedrijfssituatie). Ophoging (ca. 0,5 m) van de randen rondom deze put zodat de diepte van de put ongeveer 1,5 m is. Externe digestaatopslag vereist. Opgelet: stockeer vers digestaat niet in een mestkelder onder roosters, het methaan en de zwavel die vrijkomen door navergisting zijn namelijk slecht voor het stalklimaat. Afgekoeld en gestabiliseerd digestaat kan wel onder roosters geplaatst worden. Houtverbrandingsinstallatie bij Bloemisterij Talpe te Wervik Dimensie: Totaal 15 ha, waarvan 3 ha grasland, 2 ha korteomloophout, 7 ha akkerbouw, 1,5 ha chrysanten volle grond, 1 ha containerveld en m² plastiek serres, waarvan m² verwarmd met de houtketel. Naast sierteelt wordt er op het bedrijf vlas en vezelhennep verbouwd, afgewisseld met tarwe en mais of aardappelen. Maar ook de energie nodig voor het verwarmen van zijn serre teelt de landbouwer op eigen bedrijf. Sinds 2008 werd er twee ha korteomloophout (wilgen) aangeplant die op termijn moeten volstaan om zelfvoorziend te zijn. Oprichting: Het sierteeltbedrijf bestaat sinds Er worden voornamelijk potchrysanten, lavendel en diverse vaste planten geteeld. Bij de start werd het bedrijf op traditionele wijze uitgebaat. Gaandeweg is er overgeschakeld naar een meer ecologische werkwijze. Negen jaar terug werden -binnen een landschapbedrijfsplan uitgevoerd door Inagro - meidoornhagen, gemengde hagen, bomenrijen, houtkanten en een hoogstam fruitboomgaard aangeplant. Verbruik: Jaarlijks is er ongeveer 32 ton droog hout (vochtgehalte < 30 %) nodig die l stookolie vervangt. Drijfveer: Stookolie vervangen door een meer duurzame en milieuvriendelijke brandstof. Lagere stookkosten en zelfvoorzienend zijn. Voor het verwarmen van de 2000m 2 grote plastiekserre werd in het voorjaar van 2007 een houtgestookte verwarmingsketel geplaatst van 100 kw. Er wordt uitsluitend gestookt met onbehandeld snoeihout of hakhout, deels afkomstig van de vele kleine landschapselementen op het bedrijf en sinds kort ook van het korteomloophout dat aangelegd werd in april Met 2 ha van dergelijke wilgenaanplant zou het bedrijf in staat moeten zijn om volledig in eigen warmtebehoefte te voorzien. Na oogst wordt het verhakseld hout in een overdekte sleufsilo op een hoop gelegd waar het droogt door natuurlijke convectie. Na 3 à 4 maand drogen is het vochtgehalte gedaald tot < 30 % en kan het hout verbrand worden. De droge snippers worden in een bunker gestort die naast de ketel staat. Van daar worden ze met een roerwerk in een vijzel gebracht om zo naar de verbrandingskamer te worden gevoerd. >> WEST-VLAANDEREN 5

6 KWB multifire typ USV D 100 kw Vermogen: 100 kw Rendement: % De kwaliteit van hout kan soms nogal verschillen, bv. licht of zwaar hout, vochtiger of droger, zaagsel of snippers, Dankzij de ingebouwde Lambda-sonde wordt de kwaliteit van de brandstof herkend. Op basis daarvan zal de aanvoer van lucht en brandstof worden aangepast in functie van een ideale verbranding. Op die manier draait de ketel steeds op het gewenste vermogen met een optimale verbranding. Buffervat van l dat continu op 80 C wordt verwarmd. Op die manier kunnen koude pieken makkelijk opgevangen worden zonder dat de ketel harder moet stoken en werkt de ketel extra zuinig. Warmtewisselaars met turbulatoren voor een optimale warmte-uitwisseling, de turbulatoren staan terzelfdertijd in voor de reiniging van de warmtewisselaars om zo de efficiëntie van de ketel te verhogen. Met behulp van twee vijzels worden de assen van de verbrandingskamer afgevoerd naar de as-container (bij intensief stoken ± elke twee weken manueel ledigen). Voorraadbunker van ongeveer 30 m³ waardoor de ketel gedurende ongeveer 10 dagen kan branden. Investering en terugverdientijd *: Kostprijs voor verwarmen op houtige biomassa Verschil Kostprijs voor verwarmen met stookolie 100 kw multifire Verwarmingsketel 100 kw Aanvoersysteem brandstof (roerwerk en schroef van Archimedes) Warmtewisselaars en buizen 0 VLIF-steun: 30 % subsidie Droogruimte snippers Buffertank Brandstof/jaar Droge snippers aan marktprijs 32 ton aan 75/ton Droge snippers uit eigen productie afkomstig van korteomloophout: 32 ton aan 35/ton Verschil l per jaar aan toenmalige marktprijs ( 0,60/l excl. BTW) Terugverdientijd meerkost indien houtsnippers worden aangekocht aan marktprijs: 4,54 jaar. Terugverdientijd meerkost indien houtsnippers uit eigen productie: 3,35 jaar. * Let op: Bovenstaande berekening dateert van het jaar Rekening houdend met de sindsdien sterk gestegen stookolieprijzen ligt de terugverdientijd vandaag wellicht nog een stuk lager, hoewel dit ook deels gecompenseerd wordt door een gestegen houtprijs bij aankoop. Korteomloophout wordt, hoewel de productie ook brandstoffen vergt, aanzien als een koolstofneutrale teelt: er wordt enkel koolstof uitgestoten die recent werd vastgelegd in het hout. Minder afhankelijk van fossiele brandstoffen en mogelijke prijsstijgingen Vroeger 30 %, nu 28 % VLIF steun Bevoorrading door eigen productie is mogelijk Investering verdient zich op termijn geheel terug Het gebruik van hout stimuleert lokale werkgelegenheid en economische ontwikkeling van de regio. Vraagt meer werk om de houtketel te bevoorraden, assen af te voeren en te reinigen. Hogere investeringskost Meer stockageruimte nodig voor de opslag van het hout. Installaties <300 kw op niet-afvalhout (zie VLAREM) zijn vrij van vergunning of meldingsplicht. Bouwtechnische vereisten voor integratie van de techniek op het bedrijf Goed geventileerde, overdekte opslagruimte (of een afdekkend textiel (vb. TopTex)) met verharde ondergrond van voldoende grootte voor het drogen en de stockage van de houtsnippers Installatie van een schouw Voorzien van voldoende ruimte voor de houtvoorraad vlak naast de verwarmingsketel, welke machinaal kan gevuld worden met bv. een kniklader. 6 WEST-VLAANDEREN

7 Warmterecuperatie via centraal luchtkanaal op het varkensbedrijf van Marino Huyghe te Oudekapelle Dimensie: Varkensbedrijf met 600 zeugen en 900 mestvarkens in 2 stallen Oprichting: Marino nam in 1996 het bedrijf over van zijn ouders, hij startte met 240 zeugen en het afmesten van mestvarkens. Ondertussen werden twee oude stallen afgebroken en werden er twee nieuwe gebouwd. Op het andere bedrijf vlakbij gelegen worden nog eens mestvarkens afgemest. Naast een warmterecuperatie met warmtepomp, investeerde Marino ook in zonnepanelen. Areaal: 45 ha wintertarwe, 8 ha wintergerst, 20 ha maïs, 6 ha suikerbieten, 5 ha grasland. Verbruik: Nog niet gekend gezien het gaat om nieuwe stallen en deze nog niet volledig gevuld zijn. De installateur schat een verbruik van 450 kwh per zeug/jaar voor de kraam- en biggenafdeling Drijfveer: Lager energieverbruik wat tevens ook milieuvriendelijker is Recuperatie van warmte uit het centraal luchtkanaal met opwerking van deze warmte naar C voor toepassing in de vloerverwarmingsplaten in de kraamstal en de bolle vloer in de biggenafdeling. Effectief vermogen van de warmtepomp: 24 kw COP: + 4,5 De warmtepomp heeft als bron het centraal luchtkanaal waar er constant een temperatuur heerst van + 20 C. Kan niet ingezet worden voor verwarming op hogere temperatuur (verwarming van biggenafdeling met delta- of twinbuizen). De installatie op dit bedrijf is nog niet volledig operationeel. De economische rendementen werden ingeschat door de installateur. De berekening die wordt weergegeven is deze voor het verwarmen van een kraamstal, gezien men daar bij vloerverwarming genoeg heeft aan een systeem met warmtepomp. Kostprijs Warmtepomp (19 kw), buffervat en warmtewisselaar Verschil Mazoutketel (24 kw), schouw en opslagtank Energieverbruik: Warmtepomp: kw/h x 0, l stookolie x 0,6 Terugverdientijd wordt door de installateur geschat op 4 à 5 jaar. Geen Bouwtechnische vereisten voor integratie van de techniek op het bedrijf Er moet een centraal afzuigkanaal aanwezig zijn op het bedrijf. Afhankelijk van de te verwarmen stallen is mogelijk een stookketel nodig als back-up. WEST-VLAANDEREN 7

8 Warmterecuperatie op de pluimveehouderij van Danny Coulier te Leisele Dimensie: Pluimveehouderij met vleeskuikens alsook akkerbouw braadkippen in 3 stallen, 6 rondes per jaar. Stal 1: dieren - bouwjaar nokventilatie Stal 2: dieren - bouwjaar nokventilatie; warmtewisselaar in 2007 geplaatst Stal 3: à dieren - lengteventilatie - bouwjaar 2009 inclusief warmtewisselaar (in werking vanaf juni 2009) Oprichting: Danny Coulier (48) nam in 1987 het bedrijf van zijn ouders over. Vroeger was dit een gemengd landbouwbedrijf met 18 ha vollegrondsgroenten. Eind jaren 80 besloot hij over te schakelen naar braadkippen. Hij combineert de pluimveehouderij met akkerbouw en is ook syndicaal actief binnen de pluimveesector. Areaal: Akkerbouw: 35 ha (granen voor eigen gebruik, korrelmaïs, aardappelen, suikerbieten) Verbruik: Oudste stal (stal 1) verbruikt gemiddeld liter stookolie/jaar, terwijl de nieuwe stal (stal 3) die quasi dubbel zo groot is liter stookolie/jaar gebruikt. Op winterbasis merkt Danny een besparing van ongeveer 50 % per oppervlakte-eenheid bij de nieuwe stal. Drijfveer: Investeren in duurzame energietechnieken: Danny heeft naast warmtewisselaars ook spaarlampen geplaatst in de nieuwe stallen en extra aandacht besteed aan een goede isolatie. De instromende buitenlucht wordt opgewarmd door de uitstromende stallucht. De lucht heeft een lagere relatieve vochtigheid (RV), waardoor de vochtopnamecapaciteit verhoogt. Daardoor hoeft men minder te ventileren. De twee luchtcircuits zijn in de warmtewisselaar volledig gescheiden: de stallucht stroomt over en de buitenlucht door de lamellen. De buitenlucht wordt aangezogen met een centrifugaalventilator, een axiaalventilator zuigt de warme lucht aan. De geconditioneerde buitenlucht wordt via de nok in de stal geblazen. De geconditioneerde buitenlucht is ongeveer 6-7 graden lager dan de stallucht, ondersteunende ventilatoren verdelen de lucht over de stal. Vanaf ongeveer twee weken leeftijd wordt de gangbare ventilatie ingeschakeld. Basisprincipe warmtewisselaar (Bron Agro Supply). Aanzuigtraject buitenlucht Capaciteit van de installatie: m³/u Minimumventilatie kan verlaagd worden naar 0,5 m³/u/ per dier. Energiebesparing van ± 50 % op brandstof Verlagen van RV en CO 2 - concentratie in de stallucht Uitstoot ammoniak en stof vermindert Beter stalklimaat en mogelijk ook betere groei Weinig onderhoud Bij nieuwbouw, besparing op ventilatiesysteem in de stal In zeer koude periodes is de minimumventilatie makkelijk te regelen ook bij lengteventilatie Drogere mest, lagere mestafzetkosten Goede spreiding van kuikens over de stal Extra arbeid voor het reinigen van de warmtewisselaar tijdens de leegstand (4u) Vraagt meer aandacht bij het geconditioneerd ventileren met de gangbare ventilatie Esthetisch oogt het minder Voorbeeld van een nieuwe stal met vleeskuikens of 0,5 m³ per dierplaats: Afmetingen stal: 23 x 80 meter met lengteventilatie Aantal rondes per jaar: 6 Totale investering incl. montage: Verwarmingskosten: 0,05 per opgezet kuiken Verwarmingskosten per jaar: X 0,05 = % besparing of per jaar Terugverdientijd: / = 5-6 jaar Terugverdientijd met investeringskrediet = 7 j. Mogelijke subsidies: Groep 3 met 18 % VLIF-steun: verbouwen en uitrusten van bestaande (niet nieuwe) pluimveestallen met het oog op de verbetering van het leefmilieu Verhoogde investeringsaftrek (niet met forfaitair stelsel) Een bouwvergunning voor de ondersteunende betonnen plaat. De warmtewisselaar werd eerder niet in een milieuvergunning opgenomen, voor de aanpassingen die in de toekomst aan de oudste stal zullen gebeuren, wordt de warmtewisselaar wel opgenomen in de milieuvergunning. Bouwtechnische vereisten voor integratie op het bedrijf Bij bestaande stal met nokventilatie moeten deze uitlaten via de nok afgesloten worden en moet de inlaat van de geconditioneerde lucht voorzien worden langs de nok van de stal. Opening maken in de zijmuur voor de afzuiging naar de warmtewisselaar. Gieten van een betonplaat naast de stal (fundering) Plaatsen van steunventilatoren, nodig voor luchtmenging Ervaring landbouwer met de techniek: Erg goede luchtmenging in de stal, de temperaturen blijven overal gelijker. Voor de plaatsing van de warmtewisselaar had men veel last van windinvloeden, met vaak temperatuursverschillen in de stal. De mest is droger waardoor minder ammoniak vrijkomt. In de warmtewisselaar wordt vrij veel stof gevangen, door condensvorming bij het mengen van koude en warme lucht. Dit betekent dat de lamellen in de warmtewisselaar goed gereinigd moeten worden na elke ronde. 8 WEST-VLAANDEREN

9 Koelcentrale met persgasontdooiing, elektronische expansieventielen en PV-panelen bij het witloofbedrijf van Hans Vandewalle te Pittem Dimensie: Forcerie witloof waarvan 50 % eigen teelt witloofwortelen en 95 % eigen bewaring Opfok poeljen: stal met dieren. Oprichting: Overname bedrijf in In 2008 werd een nieuwe loods voor witloofforcerie gebouwd en in 2009 werd een loods met koelcellen gebouwd. Op elk van de loodsen ligt voor 57,5 kwpiek zonnepanelen (PV). In 1999 bouw van nieuwe kippenstal met omschakeling van batterijopfok naar scharrelopfok. In 2009 ombouw binneninrichting naar Jumpstart waardoor uitbreiding van naar poeljen mogelijk was. Verbruik: In 2011: ± 150 MWhel voor koeling witloofwortelen; ± 125 MWhel voor forcerie; ± 95 MWhel voor allerlei werkzaamheden witloof, kippenstal en woning (= in totaal ± 370 MWhel/ jaar) en: 1) Koeling De koelinstallatie is voorzien van de modernste technieken. Eerst en vooral zijn hier elektronische expansieventielen en externe onderkoeling geïnstalleerd waardoor er een besparing van zo n 20 % gerealiseerd kan worden in de winter. Bij een elektronisch expansieventiel is de werking zowel in de zomer als in de winter optimaal doordat de elektronische regeling het ventiel stuurt naargelang de druk. Een mechanisch expansieventiel daarentegen is gedimensioneerd om bij zomerse temperaturen optimaal te werken maar in de winter is het rendement lager. Daarnaast wordt een deel van de warmte gerecupereerd om de koelelementen te ontdooien waardoor nog eens tot 10 % bespaard kan worden. Door deze nieuwste technieken toe te passen is besparing van ongeveer 30 % in energieverbruik mogelijk zonder effect op het bewaard product. Koelcompressor 2 x type 725 Koelcapaciteit bij -5 /+30 : 2 x W Elektrisch vermogen bij -5 /+30 : 2 x 12,99 kw Opslag van 850 containers De verdamper wordt ten volle benut waardoor de installatie in een kortere koeltijd (minder draaiuren van compressor) het nodige koelvermogen kan leveren. Er kan gewerkt worden met een lagere delta T waardoor er minder uitdroging optreedt. Bij koudere buitentemperaturen kan gewerkt worden met een lagere condensordruk waardoor het rendement van de koelinstallatie hoger ligt. Minder ijsvorming op de verdamper waardoor minder ontdooiing nodig is. Ontdooien van de koelelementen gebeurt door warmte die reeds in de koelinstallatie aanwezig is. Hogere kostprijs installatie: moet afgewogen worden t.o.v. mogelijke energiebesparing. De terugverdientijd van de elektronische expansieventielen bedraagt volgens de installateur ca. 4 jaar. Voor persgasontdooiing is dit ca. 9 jaar. 2) Fotovoltaïsch systeem (PV- of zonnepanelen) Elektriciteit uit de zon wordt geproduceerd met een fotovoltaïsch systeem. Zonnepanelen zijn opgebouwd uit aan elkaar gesoldeerde zonnecellen. In 2009 werd een ander merk zonnepanelen gelegd dan in 2008, met een hogere opbrengst. Productie van ± 52,5 MWh (systeem 2008) + 57,5 MWh (systeem 2009) = 110 MWh per jaar (2011), daarvan wordt ongeveer 4/5e gebruikt op het bedrijf en 1/5e geïnjecteerd op het net. Vooral in juli werd veel geïnjecteerd doordat de forcerie op dat moment stil lag. De installatie van de zonnepanelen gebeurde in 2 fasen. Goedkopere elektriciteit. Productie elektriciteit valt niet altijd op het zelfde moment als de vraag. Het piekverbruik van de koeling valt in de winter terwijl de maximale opbrengst van het PV-systeem in de zomer ligt. De opbrengst in de zomer zou wel nog beter benut kunnen worden met intelligente systemen waarbij de koeling draait op het moment dat de zon schijnt. Op die manier zou minder geïnjecteerd moeten worden op het net. Terugverdientijd: 6-7 jaar (rekening houdend met huidige prijzen, VLIF-steun en groenestroomcertificaten). Voor berekening van de rendabiliteit van zonnepanelen kan men ook terecht op de link nl/energieproduceren/zon. Over het algemeen geen, best navragen bij gemeente. WEST-VLAANDEREN 9

10 Dubbelwandige plasticserres op het tuinbouwbedrijf Declercq te Gits (Hooglede) Dimensie: Tuinbouwbedrijf Oprichting: is opgericht in 1993, op dat moment hadden alle serres glazen wanden. In 2005 is het bedrijf uitgebreid door de bouw van de plasticserres. In september 2011 is de dubbele plastic verwijderd uit de kap. Areaal: are serres: are onder glas en are onder plastic Teelten: Krulandijvie aangevuld met kropsla en alternatieve sla Verbruik: liter stookolie ( kwh) Drijfveer: Voor plasticfolie: Betere ventilatie in de zomermaanden door andere constructiemogelijkheden De helling van het perceel stond de bouw van een glazen serre niet toe Voor dubbele plasticfolie: Energiebesparing Serre met een verticale wand en dubbele plasticfolie De beide lagen van de folie worden van elkaar gescheiden door ingeblazen lucht. Deze luchtlaag zorgt voor een extra isolerend effect De teler heeft vorig jaar beslist om een van de folies te verwijderen uit de kap. Enerzijds omdat de lichtinstraling wat afgenomen was door vervuiling van de folie en anderzijds omdat hij in het najaar ook alternatieve sla wil telen in deze serres. Proeven in Inagro hebben aangetoond dat de roodverkleuring van de rode varianten onder dubbel plasticfolie zeer moeilijk verloopt. In de zomermaanden is het makkelijker om een goed klimaat te creëren dan bij glazen serres. De plasticserre kunnen gebouwd worden op terreinen met een grotere helling. Energiebesparing ten opzichte van enkele plasticfolie. In de wintermaanden kan de RV hoog oplopen. Een dubbele folie in het dak remt de roodverkleuring van alternatieve slasoorten. : Energetische besparing van dubbel t.o.v. enkel plasticfolie: 30 % (cijfers Vlaams BBT-kenniscentrum). Voorlopige metingen in Inagro geven aan dat door het verwijderen van één van de plasticfolies in de kap het energieverbruik met 40 % kan toenemen. De kostprijs van een serre met plasticfolie ligt lager dan van een glazen serre, maar het plastic moet om de jaar worden vervangen. Zelfde vergunningen als voor een glazen serre 10 WEST-VLAANDEREN

11 Energiebesparende maatregelen in de serres van Inagro te Rumbeke-Beitem Oprichting Inagro: Inagro, het onderzoek- en adviescentrum voor land- en tuinbouw gelegen te Rumbeke-Beitem werd opgericht in 1956, aanvankelijk onder de naam Centrum voor Nijverheidsteelten ; later Provinciaal Onderzoeks- en Voorlichtingscentrum voor Land- en Tuinbouw. Het begon met onderzoek op nijverheidsteelten zoals vlas, cichorei en brouwersgerst. Behalve op land- en tuinbouw richt Inagro zich ook algemeen op de integrale keten stroomopwaarts en stroomafwaarts en de raakvlakken met natuur, milieu en samenleving. Oprichting serres: Later kwamen er naast de nijverheidsteelten onder meer ook de volleveldsgroenten bij en in 1981 de groenteteelt onder glas en plastiekbeschutting. In 1996 werd een eigen serrecomplex voor onderzoek gebouwd. Areaal: Glazen serres: 10 afdelingen van 328 m² Serres met plastic folie: 1 afdeling van 352 m² met dubbele plastic folie in wand en kasdek 1 afdeling van 352 m² met dubbele plastic folie in de wand, maar enkele in het kasdek Gewassen: Bladgewassen: sla, krulandijvie, alternatieve sla, veldsla, peterselie, selderij Tomaten Zilte groenten: zeekraal, zeeaster, Varia Verbruik: (Gegevens 2010: serre + loods + burelen): Aardgas: kwh / m² (= 165 kwh/m²) Elektriciteit: kwh/ m² (= 38 kwh/ m²) Opmerking: het verbruik kan sterk variëren naargelang de proeven die aanliggen. Drijfveer: Invloed bestuderen van energiebesparende technieken op de productie en kwaliteit van de gewassen. Problemen of aandachtspunten van de techniek bloot leggen. en Schermdoeken bij sla Tijdens de nacht wordt op basis van licht en buitentemperatuur een beweegbaar scherm over het gewas getrokken waardoor de warmte langer in de kast wordt vastgehouden. Energiebesparing Vaak snellere groei en betere kwaliteit Aanpassen van de manier van telen RV kan hoog oplopen waardoor kieren noodzakelijk wordt Koudeval bij het open van het schermdoek Temperatuurintegratie: klimaatinstelling waardoor de temperatuur na een warme dag tijdens de nacht verder mag wegzakken Goedkope manier van energiebesparing doordat de software vaak standaard aanwezig is in de klimaatcomputer Vaak betere kwaliteit en hoger kropgewicht In combinatie met een schermdoek zou een besparing van 40 % mogelijk zijn Bij klimaatcomputers waarbij de gegevens niet worden bijgehouden over langere periode is de opvolging moeilijker Dubbele plasticfolie Energiebesparing t.o.v. enkele folie Moeilijke roodverkleuring van rode types alternatieve sla Plantsensoren (bladtemperatuur RV luchttemperatuur lichtintensiteit stengeldiameter) Stress bij de plant wordt vlugger vastgesteld waardoor de nodige aanpassingen aan het klimaat sneller kunnen gebeuren Goede interpretatie van de gegevens is nodig Hydrocultuur systeem voor bladgewassen: NFT (gotenteelt) en DFT (drijvende teelt) Hogere productiviteit (meer teeltrondes) Langere houdbaarheid door behoud wortelkluit Efficiënt gebruik van de teeltruimte Geen uitspoeling van nutriënten door gesloten systeem Lagere ziektedruk Optimale werkhoogte Automatisering is mogelijk NadeleN Hogere aantasting van rand bij kropsla Hoge investeringskost LED-verlichting Het toegediende lichtspectrum wordt afgestemd op de behoeften van de plant Lager verbruik dan huidige belichtingsmogelijkheden Meerlagenteelt is mogelijk Hoge investeringskost De lichtrecepten voor de verschillende teelten zijn nog volop in onderzoek Doordat weinig warmte wordt geproduceerd liggen de stookkosten hoger Nog niet geschikt als topbelichting Besparing en terugverdientijd voor kropsla Terugverdientijd Besparing Schermdoek 30 % 6-8 jaar afh. v. stookkost Temperatuurintegratie % 0-1 jaar (*) (*) bij bepaalde klimaatcomputer standaard aanwezig, bij andere moet het pakket worden bijgekocht. Bij de andere technieken kan er niet echt van terugverdientijd worden gesproken of is de techniek nog te veel in de onderzoeksfase om uitspraken over te doen. WEST-VLAANDEREN 11

12 Anaerobe vergistingsinstallatie bij Inagro te Rumbeke-Beitem Voorstelling Inagro: Inagro startte in 2004 haar eerste projecten op rond inzet van hernieuwbare energie en energiebesparing op het landbouwbedrijf. Vanuit deze diverse projecten zijn heel wat tools gerealiseerd waarmee praktijkgericht onderzoek, voorlichting en demonstratie kan worden uitgevoerd: de proefveldplatformen energiegewassen voor vergisting, korteomloophout en miscanthus, de pilootvergister, de houtverbrandingsinstallatie, de audit-tool voor intensieve veehouderij en akkerbouw, Sinds 2008 wordt de werking rond energie binnen Inagro ondersteund door het digitale kennisplatform Deze website groeit stilaan uit tot dé agrarische energie-encyclopedie die actief ondersteund en aangevuld wordt door verschillende praktijkcentra voor land- en tuinbouw binnen Vlaanderen. Drijfveer voor installatie van de vergister: De pilootvergistingsinstallatie te Rumbeke-Beitem werd gerealiseerd in 2007 in kader van het INTERREG IIIB project North Sea Bio Energy. Drijfveer voor het plaatsen van deze installatie is het ondersteunen van de introductie van vergisting in de Vlaamse landbouw door voorlichting en praktijkgericht onderzoek. Het betreft kleinschalige co-vergisting van mest en energiegewassen. De installatie is daarnaast vergund voor de co-vergisting van plantaardige afvalstromen. In een reactor van 200 m³ wordt dagelijks + 1,4 m³ mestvarkensdrijfmest en 1,8 ton energiegewassen vergist. Op jaarbasis betekent dit 520 ton mest en 640 ton energiegewassen. De verblijftijd van de biomassa in de reactor is ongeveer 50 dagen. Het biogas wordt ontwaterd en ontzwaveld waarna het in de WKK wordt verbrand met productie van groene elektriciteit en warmte. De elektriciteit wordt integraal binnen Inagro aangewend. Ook de warmte wordt gevaloriseerd in de aquacultuur-afdeling van het praktijkcentrum. Als energiegewas wordt voornamelijk maïs gebruikt, maar er zijn ook proeven met gras en rogge. Het digestaat wordt deels uitgereden op eigen land maar in hoofdzaak afgezet op grond van derden en sporadisch afgezet naar mestverwerking. Betonnen reactor van 200 m³: 160 m³ substraat + 40 m³ gaszone Biogasopslag bovenop de reactor: HDPE membraan Doseerunit vaste biomassa: Trioliet Solomix stationair WKK 31 kw: Elektrisch rendement: 32 % Thermisch rendement: 58 % Sleufsilo s voor opslag energiegewassen Opslag van 30 m³ voor tussentijdse opslag verse mest Opslag digestaat m³ Investeringskost: inclusief alle grondwerken en aanleg sleufsilo s Onderhoudskost: 1/draaiuur Potentiële productie: draaiuren aan gemiddeld 25 kw kwh elektriciteit bruto kwh warmte bruto + 30 % van elektriciteits- en warmteproductie nodig voor eigen systeem Inkomsten uit productie: Valorisatie elektriciteit en warmte op het eigen bedrijf GSC-certificaten à 110 per certificaat (+ 150 certificaten) WKK-certificaten à 31 per certificaat (+ 380 certificaten degressief na 4 jaar indien alle warmte nuttig aangewend) Rendabiliteit sterk afhankelijk van kostprijs maïs en afzetkost digestaat (op eigen grond, grond van derden of naar verwerking) Subsidies: Installaties en materieel voor de productie van biogas en bijbehorende installaties voor de opwekking van elektriciteit op basis van een substantieel gedeelte grondstoffen van het bedrijf komen in aanmerking voor 28 % VLIF steun. Recht op VLIF steun vervalt wanneer 100 % mest wordt vergist. Voor deze installatie is een milieuvergunning klasse I aangevraagd. Er is eveneens een bouwvergunning vereist. Voor WKK s met een vermogen < 1 MW moet om de 5 jaar een emissiemeting op de uitlaatgassen gebeuren. Eigen constante en stabiele elektriciteitsen warmteproductie Bij stabiele voeding zijn er vergistingstechnisch weinig of nooit problemen Er is wel arbeid nodig voor het vullen van de doseerbak met energiegewassen (om de 2 dagen) Door het toevoegen van co-stromen verhoogt de hoeveelheid af te zetten N en P De WKK heeft veel onderhoud nodig. Door het feit dat onze installatie vergund is voor vergisting van plantaardig afval, is een VLACO-certificaat nodig om het digestaat als secundaire meststof aan te wenden. Voor de afzet van dit digestaat op grond van derden is er ook een FODontheffing nodig. Inagro moet jaarlijks een FAVV-bijdrage betalen als producent van meststoffen (andere dan dierlijke mest). Dit zorgt voor extra administratie + kosten (analyse en kwaliteitscontrole). Wanneer geen afval van derden wordt vergist en het digestaat volledig op eigen grond kan worden aangewend, vervallen deze vereisten. 12 WEST-VLAANDEREN

13 Bouwtechnische vereisten voor integratie techniek op het bedrijf De nodige sleufsilo s moeten worden voorzien voor de opslag van de energiegewassen. De mest wordt best zo vers mogelijk aangevoerd. De nodige opslag voor het digestaat moet worden voorzien, vers digestaat mag niet in een kelder onder roosters worden opgeslagen omwille van de vrijstelling van methaan en H 2 S tijdens de navergisting. Ervaring Inagro met de techniek: Vergistingstechnisch is het een heel stabiele technologie. Zwakste schakel is de WKK die veel en nauwgezet onderhoud vraagt. Voordeel t.a.v. bv. zonnepanelen en windenergie is de constante energieproductie elk uur van de dag en elke dag van het jaar. Houtverbrandingsinstallatie in de loods van het proefbedrijf biologische landbouw op Inagro te Rumbeke-Beitem Oprichting: Inagro heeft een eigen proefbedrijf voor biologische landbouw. De loods waarin de houtverbrandingsketel zich bevindt werd gebouwd in het voorjaar van Er werd gebouwd met oog voor energiebesparing en duurzame energievoorziening. De loods is voorzien van een preiwasinstallatie en koelcellen die bewaarproeven mogelijk maken. Het volledige bedrijf is ecologisch ingekleed met een hoogstamboomgaard, hagen, akker- en bloemenranden. Areaal: Het proefbedrijf biologische landbouw omvat 12 ha verdeeld in telkens 1,5 ha prei, kolen, wortelen, aardappelen, graan, gras-klaver. Verbruik: Vooropslagruimte is gedimensioneerd op ongeveer kwh warmte per jaar. Drijfveer: Duurzame energievoorziening als voorbeeld naar de land- en tuinbouw. Loods verdeeld in verschillende compartimenten, niet elk compartiment wordt verwarmd. Maximale isolatie (dak, muren & vloer) in loods. Verwarming van 1200 m³ werkruimte en sanitair water Verwarming: Houtverbrandingsinstallatie: houtsnippers worden aangevoerd met roerwerk en toevoervijzel vanuit vooropslagruimte naar verbrandingskamer. Lambdasonde herkent kwaliteit van de brandstof en stuurt bij. Restwarmte van de frigo s, gerecupereerd via een warmtewisselaar op de condensor, wordt naar een buffervat in het stooklokaal gestuurd. houtverbrandingsinstallatie Hargassner: WTH 55 kw Vermogen: kw Rendement: % De kwaliteit van het hout kan soms nogal verschillen, bv. licht of zwaar hout, vochtiger of droger, zaagsel of snippers, Dankzij de ingebouwde Lambda-sonde wordt de kwaliteit van de brandstof herkend. Op basis daarvan zal de aanvoer van lucht en brandstof worden aangepast in functie van een ideale verbranding. Op die manier draait de ketel steeds op het gewenste vermogen met een optimale verbranding. Warmtewisselaars met turbulatoren: deze turbulatoren zorgen voor een optimale warmte-uitwisseling en staan tezelfdertijd in voor de reiniging van de warmtewisselaars om vliegas te verwijderen en zo de efficiëntie van de ketel te verhogen Met behulp van een schuifrooster en twee vijzels worden de assen (as op de verbrandingsrooster en vliegas) van de verbrandingskamer afgevoerd naar de as-container die daarna manueel moet worden geledigd (bij intensief stoken ± elke twee weken). De autonomie van de ketel is sterk afhankelijk van de dimensies van de vooropslag. Met de voorraadbunker van ongeveer 80 m³ kan de ketel in deze loods ongeveer gedurende de ganse winter branden zonder deze te moeten vullen. Opslagplaats: roerwerk tot 4 m doorsnede De houtsnippervoorraad bestaat deels uit korteomloophout afkomstig van het proefperceel van Inagro, de rest wordt extern aangekocht. WEST-VLAANDEREN 13

14 Minder afhankelijk van fossiele brandstoffen en mogelijke stijgingen van brandstofprijzen Investering verdient zich op termijn geheel terug. Korteomloophout wordt, hoewel de productie ook brandstoffen vergt, aanzien als een koolstofneutrale teelt: er wordt enkel koolstof uitgestoten die recent werd vastgelegd in het hout. 28 % VLIF steun Bevoorrading door eigen productie is mogelijk. Hout is momenteel ruim 2 maal goedkoper dan stookolie en naarmate de prijs van de fossiele brandstoffen nog zal stijgen wordt het gebruik van eigen geproduceerd hout nog rendabeler. Het gebruik van hout stimuleert lokale werkgelegenheid en economische ontwikkeling van de regio. Vraagt meer werk om de houtketel te bevoorraden, assen af te voeren en te reinigen. Hogere investeringskost Meer stockageruimte nodig voor de opslag van het hout. Aangezien het hier gaat om een nieuwbouw is het moeilijk om op dit moment reeds een inschatting te maken omtrent het jaarlijkse verbruik. Maar indien we uitgaan van een jaarlijks verbruik van l stookolie of een equivalent van ongeveer 25 ton houtsnippers, dan blijkt uit onderstaande berekening dat de terugverdientijd van de meerkost ten opzichte van een stookolieketel ergens rond de 3 jaar ligt. Algemeen wordt onderstaande vergelijking aangenomen, die uitgaat van droog hout (vochtgehalte<30 %): Installaties <300 kw op niet-afvalhout (zie VLAREM) zijn vrij van vergunning of meldingsplicht. Bouwtechnische vereisten voor integratie van de techniek op het bedrijf Goed geventileerde, overdekte opslagruimte (of een afdekkend textiel (vb. Top- Tex)) met verharde ondergrond van voldoende grootte voor het drogen en de stockage van de houtsnippers Installatie van een schouw Voorzien van voldoende ruimte voor de houtvoorraad vlak naast de verwarmingsketel, welke machinaal kan gevuld worden met bv. een kniklader. 100 l stookolie = = 1000 Kwh 1 m 3 droog hout (= 285 kg) (vochtgehalte 30 %) De energie-inhoud kan in de praktijk sterk verschillen. Naarmate het hout vochtiger is of meer schors bevat zal de energie-inhoud lager zijn. Vaak is men bovendien ook geneigd om meer te stoken wanneer een goedkopere brandstof gebruikt wordt. Investering en terugverdientijd: Kostprijs voor verwarmen op houtige biomassa 55 kw multifire inclusief buffertank, aanvoersysteem brandstof (excl. 28 % VLIF steun) Verschil Kostprijs voor verwarmen met stookolie Condensatie verwarmings-ketel 55 kw + stookolietank l Brandstof /jaar Verschil 25 ton droge snippers aan huidige marktprijs* l per jaar aan huidige marktprijs** 25 ton droge snippers uit eigen productie met korteomloophout: aan productieprijs 55 /ton (incl. afschrijving droogruimte van ) Terugverdientijd meerkost indien houtsnippers worden aangekocht aan marktprijs: 3,2 jaar Terugverdientijd meerkost indien houtsnippers uit eigen productie met KOH: 2,8 jaar * Huidige marktpijs van een ton droge houtsnippers (vochtgehalte <30 %) bedraagt 75 (excl. BTW) ** Stookolieprijs op 10/02/2012 aan 0,7505/l (excl. BTW) 14 WEST-VLAANDEREN

15 Houtverbrandingsinstallatie op Hof Ter Weeden te Kruishoutem Dimensie: Hof Ter Weeden is een pluimveehouderij en akkerbouwbedrijf van 115 ha bouwland op lichte zandleem. Oprichting: De bedrijfszetel is een vierkantshoeve, gebouwd op een oud-frankische nederzetting, die erkend is als beschermd monument. Het is een familiebedrijf van de vierde generatie. wordt nu geleid door De Paepe Raf ( 60), samen met zijn vrouw Vercruysse Erna ( 61). Er zijn drie dochters: Elisa, Astrid en Alexia. Net zoals de ouders gaan de kinderen hogere studies doen, om daarna eventueel voor ondernemerschap in de landbouw te kiezen. Areaal en productie: De akkerbouw omvat 32 ha aardappelen, 20 ha grove groenten (erwten, bonen en wortelen), 40 ha wintertarwe (voornamelijk geteeld als voedertarwe voor de braadkippen). Kleine teelten zijn korrelmaïs en suikerbieten. Alle aardappelen en granen worden opgeslaan op de hoeve. Er zijn waterspaarbekkens en ander infrastructuur op de hoeve om 80 ha te beregenen. De braadkippenstallen werden gebouwd in 1995 en 2000 (totaal voor kippen). Verbruik: Raf De Paepe gebruikt 320 ton vers hout per jaar (vochtgehalte 50 %) voor het vervangen van l stookolie. Algemeen wordt onderstaande theoretische vergelijking aangenomen, die uitgaat van droog hout (vochtgehalte <30 %): 100 l stookolie Op basis van deze vuistregel wordt een verbruik verwacht van ongeveer 120 ton droog hout. Een mogelijke verklaring voor de afwijking van het verwacht houtverbruik is de kwaliteit van het hout. De energie-inhoud kan in de praktijk sterk verschillen. Naarmate het hout vochtiger is of meer schors bevat zal de energie-inhoud lager zijn. Vaak is men bovendien ook geneigd om meer te stoken wanneer een goedkopere brandstof gebruikt wordt. Drijfveer en voorgeschiedenis: De te goedkope landbouwgrondstoffen een hogere toegevoegde waarde geven op een ethische en milieuverantwoorde manier is een constante leidraad voor de bedrijfsleider. Eigen graan omzetten in kippenvlees werd gerealiseerd door het bouwen van twee kippenstallen. In 2006 verkreeg de hoeve een vergunning tot het bouwen van een biogasinstallatie. Door de stijgende grondstofprijzen en het overheidsbeleid werden de plannen opgeborgen. In het streven naar eigen milieuvriendelijke en hernieuwbare energie werd beslist in 2008 een houtverbrandingsinstallatie te bouwen voor het verwarmen van de kippenstallen. Zonnepanelen produceren kwh elektriciteit (jaarbehoefte kwh). In de toekomst moet de onafhankelijkheid voor elektriciteit nog verhogen. De grootste uitdaging wordt het winnen van eigen brandstof voor tractoren, wat overeenkomt met een verbruik van l gasolie. = = Kwh 1 m 3 droog hout (= 285 kg) (vochtgehalte 30 %) Voor het verwarmen van 1900 m² kippenstallen werd een houtverbrandingsinstallatie geplaatst van 185 kw. Er wordt uitsluitend gestookt op onbehandeld snoeihout of hakhout, deels van kleine landschapselementen op het bedrijf of van de wijde omgeving. Door het schaarser worden van hout zal eigen productie zich meer opdringen. Na de oogst worden de verse snippers tijdelijk gestockeerd in een open sleufsilo van 500 m³. De snippers worden best binnen de 2 maand naar de overdekte loods overgebracht. De doseerbunker van de CV tussen de kippenstallen (6 m³) wordt als nodig dagelijks aangevuld. In deze bunker wordt de grote fractie uit het hout gezeefd om de rest via 2 doseervijzels en een brandsluis naar de ketel te voeren. - Onafhankelijk worden van dure fossiele brandstoffen. - Zo goed als koolstofneutrale hernieuwbare brandstof: er wordt (op verbruik van brandstoffen bij eventuele teelt, oogst en verhandelen van de houtsnippers na) enkel koolstof uitgestoten die recent werd vastgelegd in het hout. - Bevoorrading door eigen productie is mogelijk - Vroeger 30 %, nu 28 % VLIF steun - Investering verdient zich op termijn geheel terug zonder allerhande certificaten - Het gebruik van hout stimuleert lokale werkgelegenheid en economische ontwikkeling van de regio. - CV-installatie beantwoordt aan de nieuwe Europese welzijnsnormen voor luchtkwaliteit in de stal. Er is geen rechtstreekse verbranding meer in de stal. - Hoge investeringslast - Meer arbeid en ruimte nodig CSB type RRK 130/200 onderschroefstoker 185 kw Vermogen: 185 kw Rendement: 90 % Vuurhaard uit vuurvaste steen. De kwaliteit van hout kan soms nogal verschillen, bv. licht of zwaar hout, vochtiger of droger, zaagsel of snippers, Dankzij de ingebouwde Lambda-sonde wordt continu de restzuurstof in de rookgassen gemeten. Zo wordt de kwaliteit van de brandstof herkend. Op basis daarvan zal het besturingssysteem de aanvoer van lucht en brandstof aanpassen in functie van het benodigde vermogen. Door recirculatie van de rookgassen wordt een constantere vuurtemperatuur verkregen in de verbrandingskamer. Op die manier draait de ketel steeds op het gewenste vermogen met een optimale verbranding. Asafvoer gebeurt manueel (optie automatische asafvoer is beschikbaar) Reiniging van de warmtewisselaars is manueel (optie voor automatische reiniging is beschikbaar) Aanvoer van de houtsnippers gebeurt met een vijzel (220 mm) Elektronisch sturingssysteem waardoor ketel van op afstand kan bestuurd worden. OOST-VLAANDEREN 15

16 Kostprijs voor verwarmen op houtige biomassa Verschil Kostprijs voor verwarmen met stookolie CSB W189 RRK130/ Petroleum heaters x4 branders (300 kw) Aanvoersysteem brandstof (roerwerk en toevoervijzel) + sturing Warmtewisselaars en buizen VLIF-steun: 30 % subsidie VLIF steun 20 % Eigen arbeid montage chauffage Droogruimte snippers Occasie doseerbak Gebouw CV Brandstof en onderhoud/jaar Verschil 320 ton verse houtsnippers** aan marktprijs van l petroleum per jaar aan marktprijs 40/ton Arbeid, toezicht en controle, frequent aanvullen van houtsnippervoorraad met tractor * Let op: Bovenstaande berekening dateert van eind Er werd gerekend met een stookolieprijs van 0,75/l (excl. BTW). ** Verse houtsnippers hebben een vochtgehalte van ongeveer 50 % en moeten dus nog gedroogd worden tot een vochtgehalte van minimum 30 % vooraleer ze kunnen verbrand worden. Terugverdientijd van de meerkost indien houtsnippers worden aangekocht aan 40/ton bedraagt hier ongeveer 8 jaar. : In rubriek 43 van Vlarem I is bepaald dat een ketel met een vermogen kleiner dan 300 kw en op houtige biomassa gestookt, vrij is van vergunnings- of meldingsplicht. Bouwtechnische vereisten voor integratie van de techniek op het bedrijf Voor het drogen van de houtsnippers werd er een sleufsilo geïnstalleerd van 30 m lengte op 7 m breedte. Hier worden de snippers gestockeerd tot ze droog zijn. Eenmaal ze een vochtgehalte hebben <30 %, worden ze gestockeerd in een halfopen loods. Voor de installatie de verwarmingsketel werd een aparte stookruimte van ongeveer 60 m² bijgebouwd. Deze ruimte wordt gebruikt voor de voorraadopslag van houtsnippers en de verwarmingsinstallatie zelf. Tussen de voorraadopslag en de ketel staat een aardappel doseerbak die ervoor zorgt dat de grote stukken hout eruit gezeefd worden. 16 OOST-VLAANDEREN

17 Miscanthus op het gelegenheidslandbouwbedrijf van Dirk Remue te Zwalm Dimensie: wordt in bijberoep uitgebaat en heeft al enkele jaren demonstratievelden aanliggen voor de Afdeling Duurzame Landbouwontwikkeling, cel voorlichting en vorming. Hierbij demonstreert het bedrijf energieteelten en andere teelten die kaderen in specifieke steunmaatregelen zoals groenbemesters. Verbruik: heeft enkel akkerbouw en heeft dus geen elektriciteitsverbruik of warmtebehoefte. Miscanthus werd aangeplant om het houtig materiaal te produceren dat kan gebruikt worden bij o.m. de verwarming van de privé-woning. Drijfveer: In 2010 werd 10 are miscanthus aangeplant bij wijze van proef. In eerste instantie zou het aangewend worden voor eigen bijverwarming onder de vorm van pellets of briketten. Er wordt echter ook gezocht naar alternatieve valorisatietrajecten van miscanthus zoals de productie van warmte en elektriciteit via o.a. vergassing. Op een perceel akkerland (1,4 ha), waarop de laatste twee jaar proefvelden werden aangelegd met energiegewassen, is er een permanente aanplant van 10 are miscanthus die in zijn tweede groeiseizoen is. Naast miscanthus staat ook nog een smallere strook met wilg (KOH) en een strook met bamboe. Het is de bedoeling dit proefperceel verder uit te breiden in 2012 met populier (KOH) en eventueel Igniscum. Momenteel is er op het bedrijf nog geen verwerking van het miscanthus-materiaal gezien de aanplant nog te jong is. De oogst van het voorjaar van 2012 zal gebruikt worden om proef te draaien bij een ketelconstructeur, ook zal de piste van gasproductie op basis van hout onderzocht worden waarbij door vergassing houtgas bekomen wordt, dit gas wordt dan gebruikt om een kleine alternator te laten draaien en groene stroom te maken. Low input teelt (vereist weinig meststoffen, weinig ziektegevoelig en geen herbicidenbehandeling nodig vanaf tweede groeijaar) Zeer efficiënte groeier (C4 plant zoals maïs) Aanplanting voorzien voor duur van 20 jaar Jaarlijks te oogsten met bestaande oogstmachines van loonwerkers Geoogst materiaal bevat weinig vocht (<20 %) zodat de houtige biomassa niet verder gedroogd hoeft te worden en er weinig verdampingswarmte verloren gaat tijdens het verbrandingsproces Geen woekerend wortelstelsel en zaad is steriel dus geen problemen met de buren Wortelstelsel eenvoudiger te verwijderen dan bij korteomloophout Interessant voor erosiebestrijding en biodiversiteit Het geoogste product heeft een lagere densiteit (117 kg/m³) in vergelijking met houtsnippers. Het as-smeltpunt van miscanthus ligt bij 750 C. Bij deze temperatuur in de verbrandingskamer gaan de assen smelten en sinters vormen. Hiermee moet rekening gehouden worden bij het verbrandingsproces (werken met een bewegende rooster, brandstof mengen met houtsnippers, ) Het pelleteren van zuivere miscanthus lukt tot hiertoe niet zo goed en is nog te optimaliseren. De aanplantkost (vnl. de prijs van rhizomen) is vrij hoog. De terugverdientijd van het project (aanleg van de teelt, aankoop van de biomassaketel en warmtenetwerk) wordt berekend op 7 jaar (incl. VLIF-steun voor de installatie). In de huidige Vlarem wetgeving is het niet nodig om een milieuvergunning aan te vragen indien het gaat om een verbrandingsketel onder de 300 kw die gestookt wordt met pure miscanthus-snippers. Bij menging met afval en/of een hoger vermogen van de ketel, is er wel een milieuvergunning nodig. Ervaringen van de bedrijfsleider In de toekomst zijn er nog een aantal zaken aangaande Miscanthus die aandacht vergen, namelijk: Persen van gehakselde miscanthus in balen met aangepaste balenpers om de opslag en het transport te vergemakkelijken. Proberen een rhizomenlifter te bouwen om de oogst van rhizomen te vergemakkelijken. Aanpassen van frees om rhizomenmat in stukken te verdelen en door middel van aanaarders op een opraapbare laag te leggen. Mogelijkheid onderzoeken in verband met houtgas toepassingen. OOST-VLAANDEREN 17

18 De geventileerde kas op het glastuinbouwbedrijf Pijl lv te Melsele Dimensie: Pijl lv is een glastuinbouwbedrijf met jaar rond teelt van tomaten op substraat. omvat drie afdelingen en is in totaal 4,1 ha groot. Oprichting: bestaat reeds een aantal decennia. De oudste van de bestaande serres werd opgericht in In 1999 werd de oudste serre uitgebreid en werd een nieuwe afdeling bijgebouwd, wat de serreoppervlakte bracht op 2,7 ha. In 2010 werd een nieuwe kas van 1,4 ha gebouwd. Dit deel van het bedrijf werd uitgerust met een ventilatiesysteem met als doel het energieverbruik van het bedrijf te reduceren. Verbruik: Het energieverbruik was voor de implementatie van de energiebesparende techniek vergelijkbaar met dat van een standaard glastuinbouwbedrijf waar tomaten worden geteeld. Hoewel de geventileerde kas nog maar één jaar in gebruik is en er in de loop van 2011 nog een aantal verbeteringen werden aangebracht aan het systeem, lag het energieverbruik per m² van het totale bedrijf de geventileerde kas én de twee bestaande afdelingen beduidend lager dan in Drijfveer: De stijgende gasprijs Het geloof dat het mogelijk was om minstens een even goed teeltresultaat te behalen met minder energie. Mogelijk een teelttechnisch voordeel wegens beter kasklimaat. Verhogen van het rendement van de WKKinstallatie. 18 OOST-VLAANDEREN De geventileerde kas werd uitgevoerd door Maurice Kassenbouw. Het systeem bestaat uit een dubbele kasgevel waarlangs de kaslucht naar de luchtbehandelingskast (LBK) wordt geleid. Er zijn 15 LBK s geïntegreerd in de gevel. Wanneer er behoefte is aan ontvochtiging, wordt buitenlucht, die meestal droger is dan kaslucht, naar binnen gebracht via een lucht/lucht warmtewisselaar. In de andere doorstroomrichting gaat de kaslucht door de warmtewisselaar naar buiten. Wanneer de warme, vochtige kaslucht in de warmtewisselaar in contact komt met de meestal koudere en drogere buitenlucht, wordt de kaslucht afgekoeld. Zo wordt de warmte, die aanwezig is in de kaslucht, overgedragen op de inkomende buitenlucht. Tijdens dit proces condenseert het vocht in de kaslucht, waarbij er eveneens warmte vrijkomt, die wordt overgedragen op de buitenlucht die naar binnen wordt gebracht. De opgewarmde buitenlucht wordt vervolgens in de kas verdeeld via luchtslurven onder de teeltgoten. Wanneer er geen ontvochtigingsvraag is in de kas wordt de kaslucht gerecirculeerd zonder dat ze door de warmtewisselaar gaat. Dit zorgt voor een continue luchtbeweging en een homogeen kasklimaat. De geventileerde kas is nu een jaar in gebruik en toont een behoorlijk energiebesparingspotentieel. Beter kasklimaat Hogere productie De installatie draait continu en de kasinhoud wordt tussen de 0,5 en 1,25 keer per uur ververst. In de serre ligt een beweegbaar energiescherm van het type PhormiTex Bright. Er zijn geen bijzondere vergunningen vereist voor dit systeem. Het systeem vergt wel een aangepaste sturing om een optimaal resultaat te kunnen behalen. Om te begrijpen hoe het systeem het best wordt gebruikt om er zo n groot mogelijk teelttechnisch voordeel uit te halen, is er bijkomende plantfysiologische kennis nodig. Bouwtechnische vereisten voor integratie van de techniek op het bedrijf De LBK is geïntegreerd in de kasgevel. De uitvoering van een dergelijke installatie is meer evident in een nieuwe serre dan in een bestaande kas. Om luchtslurven te kunnen gebruiken voor de luchtverdeling in de kas, is het noodzakelijk dat er op goten wordt geteeld. Ervaringen van de tuinder: De ervaringen van het voorbije teeltseizoen waren positief: de verwachtingen van energiebesparing en productieverhoging werden ingelost. Het is echter niet eenvoudig om te achterhalen hoe het systeem het best gestuurd wordt om een zo goed mogelijk resultaat te behalen.

19 Gasabsorptiewarmtepompen in combinatie met Boorgat EnergieOpslag in de serres van het Provinciaal Proefcentrum voor de Groenteteelt te Kruishoutem Dimensie: Geïsoleerde bioserre van m² met 6 compartimenten, gangbare serre van m², openluchtteelt met een areaal van ca. 8,5 ha en enkele tunnelserres. Oprichting: In 1977 opgericht en in 2010 werd een nieuwe maximaal geïsoleerde bioserre met 3 warmtepompen, korte termijn buffer (warmte en koude) en lange termijn opslag in BEO veld (Boorgat EnergieOpslag) geplaatst. Productie: Beschutte teelt van groenten en openluchtgroenteteelt. Verbruik: Voor bioserre (1 200 m²) 308 MWh per jaar voor tomatenteelt. Voor gangbare serre (2 500 m²) 568 MWh per jaar voor verschillende teelten zoals sla, bonen, kruiden, Drijfveer: In kader van onderzoek rond energiebesparing in de glastuinbouw alsook zelf energiebesparing realiseren. Voor de omschrijving van de techniek moet men rekening houden met 2 verschillende werksituaties: Wintersituatie: De warmtepomp wordt gestuurd op basis van de gevraagde warmte. De geleverde CO 2 wordt gebruikt in zonrijke periodes, de geleverde koude wordt gebruikt om te ontvochtigen of ingewisseld met energie uit de opgewarmde bodem. Zomersituatie: De warmtepomp wordt gestuurd op basis van de gevraagde CO2. De geleverde warmte wordt gebufferd op korte of op lange termijn. De korte termijn buffer zal warmte s nachts of in koudere daaropvolgende dagen kunnen inzetten, de lange termijnbuffer zal warmte opslaan om later (winter) te kunnen gebruiken als input naar de warmtepomp. De geleverde koude wordt gebruikt om te ontvochtigen. Koude kan enkel op korte termijn gebufferd worden. 3 gasabsorptiewarmtepompen van ± 40 kw, met een totaal van ca. 130 kw warmteproductie. Naast warmte kan ook koude worden geproduceerd die kan worden gebruikt voor actieve ontvochtiging. Maximale warmteproductie van 3 MWhth per dag, MWhth per jaar. Rendement van warmtepompen tot 170 % (theoretisch), in praktijk ca. 140 %. 1 warmteopslagtank en 1 koudeopslagtank van elk 45 m³ voor korte termijnopslag van warmte en koude. VOORDELEN Energiebesparing Hoog rendement bij laagwaardige warmte CO 2 bemesting Opslag van warmte en koude voor korte en lange termijn. Integratie van warmtepompen met geïnstalleerd verwarmingssysteem, in ons geval is dat een buisverwarming. Het gebruik van korte termijn opslag voor warmte laat toe om een eventueel korte koude piek op te vangen zonder het systeem te overbelasten. BEO veld met 28 boringen voor lange termijnopslag van warmte of koude. nadelen Hoge investeringskost Geen hoogwaardige warmte, maximale stooktemperatuur is 65 C. Om een bepaald temperatuurverschil te overbruggen is daarom een aangepaste verwarmingsinfrastructuur in de serre noodzakelijk (groot verwarmingsoppervlak). Verwarmingssysteem met warmtepompen moet steeds goed gedimensioneerd worden om een goed rendement en goede werking te garanderen, met name maximale draaiuren en bijgevolg een onderdimensionering. Voor de economische berekening wordt uitgegaan van een tomatenkweker met een serreoppervlakte van m² die een hoogrendementsketel op gas gebruikt en een warmtevraag heeft van 278 kwh/m² of MWhth per jaar. Daartegen zetten we het gebruik van een verwarmingssysteem met warmtepompen, korte en lange termijnopslag van warmte. Investeringskost Totaal zonder subsidie Totaal met 28 % subsidie (VLIFsteun) Ongeveer per warmtepomp van 40 kw en per boring BEO-veld Terugverdientijd Deze is afhankelijk van de gerealiseerde energiebesparing en het gebruik van CO 2 als bemesting. In ons voorbeeld is de terugverdientijd ongeveer 8 jaar. Daarin zit de subsidie van 28 %, 25 % energiebesparing en gebruik van de uitlaatgassen als CO 2 -bemesting. Milieuvergunning Voor de warmtepompen is geen milieuvergunning nodig, tenzij het totaal verwarmingsvermogen van 300 kw (meldingsplicht of MV klasse 3) of het totaal koelvermogen van 200 kw (MV klasse 2) wordt overschreden. Voor de boringen dieper dan 50 m (voor het BEO veld) is er wel een meldingsplicht (MV klasse 3). Bouwtechnische vereisten voor integratie van de techniek op het bedrijf Voldoende plaats beschikbaar voor het plaatsen van de warmtepompen, in ons geval zijn dit kleine modulaire warmtepompen. Er zijn ook grotere en zwaardere modellen beschikbaar die een grotere verwarmings- en koelingscapaciteit hebben. Een BEO-veld heeft als voordeel dat er geen watervoerende laag nodig is en dat men dit kan realiseren op de meeste plaatsen. Op het PCG bestaat de bovenste grondlaag (tot 100 m diep) grotendeels uit klei. Indien er een watervoerende laag (meestal zandgrond) aanwezig is, kiest men best voor KWO (koude warmte opslag). Een BEOveld is dan minder geschikt aangezien de watervoerende laag de warmte zal opnemen en wegvoeren i.p.v. dat de grond deze warmte opslaat. OOST-VLAANDEREN 19

20 Micro-WKK en zonnepanelen op het sierteeltbedrijf van Kristof Van Laere te Zaffelare Teelt: Sierteeltbedrijf met azalea s Oprichting: Kristof nam het bedrijf in 2001 over van zijn vader. De jaren voordien hadden ze samen het bedrijf al verder uitgebouwd. Areaal: m² containerveld en m² serre waarvan m² forcerie Verbruik: kwh elektriciteit en 750 MWh aardgas Drijfveer: Elektriciteitskost verminderen Micro-WKK Een warmtekrachtkoppeling (WKK) produceert met één installatie tegelijkertijd warmte en elektriciteit. De motor drijft een generator aan waarmee elektriciteit geproduceerd wordt. De warmte van de motor alsook van de rookgassen wordt eveneens gerecupereerd. Door de recuperatie van de warmte die bij een gewone elektriciteitscentrale verloren gaat, ligt het rendement van een dergelijke installatie hoger dan afzonderlijke productie van warmte en elektriciteit. Fotovoltaïsche zonnepanelen: productie van elektriciteit d.m.v. zonlicht Zowel de micro-wkk als de zonnepanelen werden vorig jaar geplaatst, de micro-wkk is begin 2012 bijna een jaar in werking. WKK op aardgas: 30 kwel en 78 kwth. Fotovoltaïsche zonnepanelen: 33 kwp. Teruglevering aan distributie beperkt tot 23 kwel. Om de elektriciteitsproductie zoveel mogelijk op zijn eigen bedrijf in te zetten werkte Kristof een slimme sturing uit. De koelcel bijvoorbeeld wordt zoveel mogelijk ingezet wanneer er anders weinig elektriciteitsverbruik is. Door elektriciteitsverbruik te verschuiven kan Kristof de stroom van zowel zijn micro-wkk als zijn zonnepanelen maximaal op eigen bedrijf inzetten. Bouwtechnische vereisten voor integratie op het bedrijf Bij de installatie van de micro-wkk werd een tweede brander bijgeplaatst naast de bestaande met het oog op verdere uitbreiding van het bedrijf. Het water in de ketels kan eveneens als buffer dienst doen voor de micro-wkk. Verlaging van de elektriciteitsfactuur Verminderen van de vermogenspiek Besparing van fossiele brandstoffen door het hoger rendement van de WKK dan wanneer warmte en elektriciteit afzonderlijk geproduceerd worden De WKK produceert geen groene stroom. Er is nog steeds fossiele brandstof nodig om de installatie aan te drijven. Micro-WKK: de investeringskost bleef beperkt tot , omdat Kristof zelf veel tijd stak in het ontwerpen van een slimme sturing. Indien dit allemaal door externe firma s diende te gebeuren zou de investeringskost makkelijk hoger liggen. Er is 28 % VLIF-steun mogelijk. De installatie bereikt iets meer dan draaiuren. Kristof verkoopt zijn warmtekrachtcertificaten aan 27 aan de distributienetbeheerder (installaties na 1 januari 2012 in gebruik genomen krijgen 31 gegarandeerd). Kristof produceert meer dan kwh elektriciteit en meer dan 300 MWh warmte met de installatie. Rekening houdend met een onderhoudskost van 0,67 per draaiuur verdient Kristof de installatie terug op minder dan 6,5 jaar en 4,5 jaar indien VLIFsteun wordt meegerekend. PV-installatie: , VLIF 8 %, 350/groenestroomcertificaat Vereiste vergunning Voor een WKK-installatie met een vermogen tussen 10 en 100 kw geldt meldingsplicht. Ervaring met de techniek De onderhoudskost is een belangrijke factor voor de rendabiliteit van de installatie. Aangezien Kristof zelf een deel van het onderhoud op zich neemt blijft de onderhoudskost beperkt tot 0,67/ draaiuur. Het aandeel elektriciteit dat op het bedrijf zelf kan verbruikt worden is eveneens zeer belangrijk. De marktwaarde van de elektriciteit die teruggeleverd wordt, is immers zeer laag. Door een slimme sturing te integreren kan Kristof zoveel mogelijk stroom zelf verbruiken. In de toekomst wil hij dit nog verder optimaliseren. 20 OOST-VLAANDEREN