Biomethaan voor injectie op het aardgasnet of als vervoersbrandstof

Transcriptie

1 Platform voor anaerobe vergisting in Vlaanderen Biomethaan voor injectie op het aardgasnet of als vervoersbrandstof Easyfairs: Industrie & milieu y learnshops Area 2 31 maart 2011

2 Biogas E vzw Gestart in 2004, departement Milieukunde, Howest Kenniscentrum Vorming Beleidsondersteuning 2

3 Projecten MIP Bio energiedorpen Efficiënt gebruik van groene warmte uit biomassa Graskracht Haalbaarheid van de vergisting van berm en natuurmaaisels IEE Bio energyfarm Ontwikkeling van een screening tool voor bio energie projecten op boerderijniveau SME haalbaarheidsstudie biomethaan Opwerking tot biomethaan voor injectie of als vervoersbrandstof TETRA j H lb h id ï d l l b d ij h l TETRA project: Haalbaarheid van geïntegreerde algenteelt op boerderijschaal Wetgeving voor het eindgebruik van algen

4 Wat is vergisting? ANAEROOB BIOMASSA AEROOB C 6 H 12 O 6 (aq) + 6 O 2 (g) 6 CO 2 (g) + 6 H 2 O (l)

5 Vergistbare stromen energiegewassen maaisel GFT vleesafval mest Dierlijk vet/ plantaardige olie

6 Vergistbare stromen Biogas op pbrengst (Nm³/to on) (Biogas E, 2010) 6

7 Types installaties Conventioneel geroerde tank CSTR (nat/mesofiel/continue) 90% Garageboxvergister (droog/batch) Propstroomfermentor (liggend) (droog/continue) Propstroomfermentor (staand) (droog/thermofiel/continue)

8 Huidige toepassing: Cogeneratie + 34% Elekt. rend. BIOGAS 65kWh/Nm³ % Therm. rend. Compound Concentration (in vol. %) Methane (CH 4 ) Carbon dioxide (CO 2 ) Water (H 2 O) 0 7 (20 40 C) Nitrogen (N 2 ) 0 2 Hydrogen (H 2 ) 0 1 Hydrogen sulfide (H 2 S) WKK 1 m³ biogas ~ 2 kwh el + 3 kwh th Oxygen (O 2 ) 0 2 8

9 Opwerking BIOGAS 6.5 kwh/nm³ Biomethaan 10 kwh/nm³ Aardgasnet Vervoersbrandstof Chemical absorption: Coaab, selexol, High pressure water scrubbing Pressure swing adsorption: zeolieten, AC Cryogenic separation: LNG, mogelijk goedkoper in de toekomst Membrane separation: lage verrijking 9

10 Levenscyclus BIOMETHAAN: opwerking van biogas tot aardgaskwaliteit (Vandeweyeret et al., 2008)

11 Levenscyclus STATE OF BIOGAS INJECTION TO THE GAS GRID IN GERMANY, DVGW2009

12 Beste manieren om groen gas te valoriseren Ref.: Ooms et al., 2007 Keten vervangen nhpeb (MJ) gco 2 eq (100j) SO 2 eq (ac.) PO 4 3 eq. (eutr.) Warmte (mazout) ,5 0,59 Warmte (aardgas) 86 8, , ,74 Elektriciteit 9, ,8 0,76 Cogeneratie (mazout) ,2 0,72 Cogeneratie (aardgas) , ,80 Diesel bus 7, ,7 0,11 CNG bus 7, ,0 0,7 Diesel vuilniswagen 5, ,9 0,1 CNG vuilniswagen 7, ,0 0,7 Diesel auto 7, ,2 0,54 Benzine auto ,88 0,56 CNG auto 7, ,0 0,7

13 Economische haalbaarheid debiet [Nm³ biogas/h] 120 Investeringskost Operationele kost annuiteit E/V 30% ROE 15% rente 6% afschrijvingstermijn 10jaar marktprijs[leverancier] 0,03 /kwh kostprijs biomethaan OT 0, 055 /kwh 0,025 /kwh025 /kwh 13

14 Economische haalbaarheid Kosten opwerking (IEA, 2010) 0,07 0,06 Productiekos st (euro/kwh) 0,05 )compressie p (CNG) 0,04 opwerking 0,03 vergisting 0,02 0,

15 Biogas als vervoerbranstof? DIRECTIVE 2009/28/EC on the promotion of the use of energy from renewable sources 1 that a 20 % target for the overall share of energy from renewable sources and a 10 % target for energy from renewable that a 20 % target for the overall share of energy from renewable sources and a 10 % target for energy from renewable sources in transport would be appropriate and achievable objectives

16 16

17 Biogas als vervoerbranstof? DIRECTIVE 2009/28/EC on the promotion of the use of energy from renewable sources 2 that a 20 % target for the overall share of energy from renewable sources and a 10 % target for energy from renewable sources in transport would be appropriate and achievable objectives Biogas tegenwoordig nog niet aanwezig in National action plans: Europese projecten rond biogas: MADEGASCAR GasHighWay BioGas Max BioWALK4Biofuels Renewable Energy Projections as Published in the National Renewable Energy Action Plans of the European Member States Executive summary

18 Potentieel Vlaanderen Huidige productie: 400 GWh (/3000 GWh) groene stroom 1000 GWh cal biogas Elektrische str roomproductie (GW Wh/j) Anaerobe vergister(61mw)+vergasser Ruien(20MW)+UASB(9MW) ( ) Anaerobe vergisting volgens VEA(2010) (Biogas E, 2011) Aardgasverbruik Vlaanderen: GWh (2009, EMIS VITO) : 0,8% Transport : 181 PJ: GWh (2009, EMIS VITO) (110 PJ personenvervoer, 70 PJ goederen): 2,0%

19 Potentieel Vlaanderen Biomassa inventaris OVAM: eind ton ingezameld GFT: 102 GWh cal ton maaisels (berm/natuur/ ): 525 GWh cal Organisch biologische afvalstromen? Energiegewassen: energie maïs: 5% van het landbouwareaal: ha=> 3150 GWh cal momenteel 0,7%: food vs. Fuel? Hoeveel % van het landbouwareaal nodig voor de RED (10% hernieuwbare energie) EU 27 %landbouwa (EU) ENERGIEMAÏS aardgasconsumptie (TWh cal ) ,18% transport (TWh cal ) ,70% (Eurostat, 2011)

20 TECHNISCHE AANBEVELING BIOMETHAAN 3 Biomethaan afkomstig van voor de eindconsument bestemde voedingsproducten (fruit, groenten, zuivel en eventueel gemengd met vlees) Specificaties voor gaskwaliteit zijn haalbaar voor de verschillende opwerkingstechnologieën Veiligheid id Enthousiasme in de sector: maar? Noodzakelijk wetgeving ontbreekt: aansprakelijkheid, contracten tussen leveranciers/distributeur, garantie van oorsprong, ecologische parameters Microbiële veiligheid (?) Subsidiesystemen

21 Wetgeving EU DIRECTIVE 2009/73/EC concerning common rules for the internal market in natural gas 4 DIRECTIVE 2009/28/EC on the promotion of the use of energy from renewable sources 5 Wallonië Arrêté du Gouvernement wallon relatif aux certificats et labels de garantie d origine pour les gaz issus de renouvelables (23/12/2010) 6 Garanties van oorsprong (GvO) Wallonië vergoedt groene stroom certificaten ifv het warmtegebruik (geen WKC) Minder nood voor digestaatverwerking g

22 Wetgeving g

23 DUITSLAND Wetgeving Hernieuwbare Energiewet (EEG): tegen 2020 moet 30% energie hernieuwbaar zijn Biomassaverordening (BiomasseV) 10% hernieuwbaar aardgas in 2030! Nettoegangsverordening (GasNZV) Netvergoedingsverordening (GasNEV) Opstellen contracten tussen alle partijen Biobrandstofquota Verordening en Biobrandstofduurzaamheidsverordening Onder GasNZV: Basistarief voor feed in: 11,67 cent/kwh Bonus voor gebruik van geteelde biomassa 7 cent/kwh voor installaties tot 500 kw, 4 cent/kwh tot 5 MW Technologiebonus voor innovatieve technologie 1 cent/kwh voor installaties tot 350 kw, 2 cent/kwh tot 750 kw Bonus voor landschapsbehoud 2 cent/kwh Bonus voor co generatie van warmte en stroom 3 cent/kwh voor installaties tot 20 MW

24 NEDERLAND Wetgeving 2050: 50% groen gas VERTOGAS certificatiesysteem: loskoppeling biogene eigenschap van hernieuwbaar gas en verkoop van certificaten (toekomst: biomethaanregister) Nationale Rijkssubsidie: investeringssubsidie verschillend per provincie Stimuleringsregeling Duurzame Energieproductie (SDE): exploitatiesubsidie SDE+ in de maak: maximale feed in tarieven (15 cent/kwh) vastleggen voor duurzame energie Voor groen gas: maximum basisbedrag = 132 cent/nm³

25 Andere landen Frankrijk Grootschalige CNG projecten Publicatie feed in tarieven eind 2010/begin 2011 Zwitserland Certificatie voor naturemade of groen gas (LCA) Vooral als vervoersbrandstof Belastingsvrijstelling voor biomethaan + vastlegging technische specificaties Oostenrijk Regulatieve richtlijn voor gaskwaliteit Nettoegangswet gelijkaardig aan Duitsland Denemarken Subsidiesysteem en marktmodel in beginfase Zweden Ook SNG (uit hout) Bio CNG

26 Europese standaard d Voorstel voor algemene standaard om de nationale regelgevingen op mekaar af te stemmen (Biogasmax) Gebaseerd op de technische specificaties van de lidstaten waar al veel pionierswerk geleverd is zoals Duitsland, Nederland en Zwitserland

27 Knelpunten Vlaanderen: groene warmte, itt het buitenland intensief benut veel WKKwarmte gebruikt om digestaat te drogen Nutriëntenproblematiek maakt gebruik van onbehandeld digestaat in Vlaanderen onmogelijk Droge vergisting: digestaat kan worden gecomposteerd duurder proces, enkel droge inputstromen NIMBY Kostprijs Energie intensief

28 Toekomstige ontwikkelingen Cryogene scheiding: valorisatie van gezuiverd CO2 zeer hoogwaardig gmethaan! mogelijk goedkopere techniek Uit droge/houtachtige stromen: vergassing (CH2)n > CO+ H2 > Fischer Tropps => Biomass to liquid (KWS) > kat. Methanisatie=> Bio SNG Nieuwe stromen: Algen uit afvalwater Black and grey afvalwater Gebruikvan groen gas (zonder opwerking) Gebruik van groen gas (zonder opwerking) Juridische beperkingen?

29 BIOGAS E vzw Graaf Karel de Goedelaan Kortrijk tel:+32(0) fax:+32(0) e.be info@biogas e.be Dank voor uw aandacht! Vragen? Lieven Demolder lieven.demolder@biogas e.be 29