Prognoses voor hernieuwbare energie en warmtekrachtkoppeling tot 2020

Transcriptie

1 Beperkte verspreiding (Contract ) Prognoses voor hernieuwbare energie en warmtekrachtkoppeling tot 2020 Eindrapport N. Devriendt, G. Dooms, J. Liekens, W. Nijs, L.Pelkmans Studie uitgevoerd in opdracht van ANRE 2005/ETE-IMS/R/ VITO-3E Oktober 2005

2

3 VERSPREIDINGSLIJST ANRE: 10 exemplaren VITO: 10 exemplaren

4

5 INHOUDSTABEL SAMENVATTING INLEIDING... 5 LIJST MET AFKORTINGEN... 7 TABELLENLIJST... 9 FIGURENLIJST FIGURENLIJST METHODOLOGIE DEFINITIE HERNIEUWBARE ENERGIE EN WARMTEKRACHTKOPPELING DEFINITIE PROGNOSE Context Economisch potentieel als prognose Economisch potentieel vanuit het standpunt van de investeerder als prognose MODEL DEFINITIE BAU- EN PRO-SCENARIO INPUTPARAMETERS MODEL INLEIDING ELEKTRICITEITSPRODUCTIE UIT BIOMASSA Bijstook ORC (Organic Rankine Cycle) Stoomturbine Gasmotor Motor op vloeibare biobrandstof Huidige elektriciteitsproductie uit hernieuwbare bronnen ELEKTRICITEITSPRODUCTIE UIT WIND ONSHORE Klasse en opbrengst Kosten Levensduur Potentieel tot het jaar Zones met visuele invloed versus infrastructurele zones en havengebieden ELEKTRICITEITSPRODUCTIE UIT WINDENERGIE OFFSHORE Klassen en opbrengst Levensduur Kosten Scenario s BAU Scenario PRO Toegewezen zone voor offshore windenergie ontwikkelingen in België ELEKTRICITEITSPRODUCTIE UIT ZONNE-ENERGIE Onderverdeling van de markt Beschrijving systeemaannames Aannames steunmaatregelen Enkele scenario s Samengevat WARMTEKRACHTKOPPELING Veronderstellingen WKK... 52

6 4.6.2 Potentieel WKK in de industrie Potentieel WKK in de tertiaire sector WKK in de residentiële sector WKK in de tuinbouwsector Bestaande WKK s WKK s op basis van motoren WKK s op basis van Gasturbines-STEG s ALGEMENE INPUTPARAMETERS VAN HET MODEL De energievraag Brandstofprijzen CO 2 -taks Certificatensysteem WARMTEPRODUCTIE UIT BIOMASSA Residentiële sector Tertiaire sector Industrie THERMISCHE ZONNE-ENERGIE Onderverdeling van de markt Beschrijving van de systeemaannames Scenario s BAU en PRO Nodige beleidsmaatregelen BIOBRANDSTOFFEN Evolutie transportbrandstoffen Verbruik aan transportbrandstoffen Investeringskost Conversie- en transportkost Transport- en distributiekosten Overzicht BESCHIKBAARHEID BIOMASSA EN BIOBRANDSTOFFEN Verhandelbare biomassa Biomassareststromen Biobrandstoffen RESULTATEN INLEIDING ELEKTRICITEITSPRODUCTIE UIT BIOMASSA BAU-scenario PRO-scenario ELEKTRICITEITSPRODUCTIE UIT WIND ONSHORE BAU-scenario PRO-scenario Samengevat ELEKTRICITEITSPRODUCTIE UIT WIND OFFSHORE BAU-scenario PRO-scenario Samengevat ELEKTRICITEITSPRODUCTIE UIT ZONNE-ENERGIE BAU-scenario en PRO-scenario WARMTEKRACHTKOPPELING BAU-scenario PRO-scenario RESULTATEN ELEKTRICITEITSPRODUCTIE UIT HEB BAU-scenario, lage elektriciteitsvraag BAU-scenario, hoge elektriciteitsvraag PRO-scenario, lage elektriciteitsvraag PRO-scenario, hoge elektriciteitsvraag Sensitiviteitsanalyse CO 2 -prijs en discontovoet Conclusies

7 5.8 WARMTEPRODUCTIE UIT BIOMASSA (EXCL. WARMTE UIT GROENE WKK) BAU-scenario PRO-scenario THERMISCHE ZONNE-ENERGIE BAU-scenario PRO-scenario BIOBRANDSTOFFEN Prijsvergelijking zonder accijnsverlaging BAU-scenario PRO-scenario RANDVOORWAARDEN VOOR INVOER EN CONCURRENTIE TUSSEN STROMEN Biomassa voor elektriciteitsproductie (inclusief groene warmtekrachtkoppeling) Biomassa voor groene warmte (exclusief groene warmtekrachtkoppeling) Biomassa voor biobrandstoffen Overzicht voor het PRO-scenario in OVERZICHT RESULTATEN REFERENTIES BIJLAGE A: RANDVOORWAARDEN VAN POTENTIEEL BIJLAGE B: LEERCURVE VOOR PV SYSTEMEN BIJLAGE C: TOEKOMSTIGE ELEKTRICITEITSFACTUUR AFNEMERS OP HET DISTRIBUTIENET

8

9 SAMENVATTING In dit rapport maken VITO en 3E prognoses tot 2020 van hernieuwbare energie en energieopwekking met warmtekrachtkoppeling in Vlaanderen. We analyseren de evolutie van elektriciteitsproductie, warmteproductie en brandstoffen voor transport uit hernieuwbare bronnen. Het behoort tot de opdracht van deze studie om een prognose te maken vanuit het standpunt van de investeerder in technologieën op HEB en WKK. De prognose is dan een hoeveelheid elektriciteit of warmte die in een bepaald jaar met een bepaalde technologie effectief kan geproduceerd worden door bedrijven of entiteiten die in deze technologie investeren. Deze prognose is dus is een aaneenschakeling (reeks) van economische potentiëlen die van toepassing zijn voor een bepaald jaar (van jaartal 2005 tot 2020). De prognoses voor hernieuwbare energie en WKK worden volgens twee scenario s berekend, een business as usual (BAU) en een pro actief beleidsscenario (PRO). Deze scenario s verschillen van elkaar door het beleid dat door de overheid gevoerd wordt om hernieuwbare energie en WKK te promoten. In het BAU-scenario wordt uitgegaan van de huidig vastgelegde maatregelen. In het pro actief scenario werden in samenspraak met de stuurgroep een realistische beleidsmix van bijkomende maatregelen samengesteld. De doelstelling groene stroom (volgens de Europese definitie) wordt bij de aangenomen waarde van een groenestroomcertificaat in 2010 gehaald, zelfs in het BAU-scenario met hoge elektriciteitsvraag. Verder is het duidelijk dat in 2010 er een groot verschil is tussen het vooropgestelde percentage van het Vlaamse groenestroomcertificatensysteem en het percentage volgens de Europese definitie (6% ten opzichte van het bruto elektriciteitsverbruik, dit is bruto productie, inclusief zelfproducenten plus invoer min uitvoer). In het BAU-scenario blijkt dat in tot 10% van de elektriciteitsvraag ingevuld kan worden door groenestroomproductie respectievelijk bij een aanname van hoge en lage groei van de elektriciteitsvraag. In het PRO-scenario geven de resultaten een percentage van 14 tot 16%. We kunnen dus stellen dat in 2020 in het BAU-scenario ongeveer 9% van het bruto elektriciteitsverbruik kan opgewekt worden met hernieuwbare bronnen en in het PRO-scenario 15 %. Wat betreft warmtekrachtkoppeling wordt de Vlaamse doelstelling in 2012 niet gehaald in het BAU-scenario. Vanaf 2008 wijkt het aantal certificaten af, waardoor er niet voldoende aanwezig zijn. Bij een tekort aan WKK-certificaten is echter te verwachten dat de waarde van de WKK-certificaten hoger is dan aangenomen in het BAU-scenario en beter aansluit bij de waarde aangenomen in het PRO-scenario. In het PRO-scenario wordt de doelstelling tot 2012 gevolgd. Nadien blijft het aantal certificaten ongeveer constant. Dit heeft te maken met het degressief karakter van het certificatensysteem. Voor warmteproductie uit biomassa en biobrandstoffen kan, uitgaande van de aangenomen warmtevraag, iets meer dan 5% van de warmtevraag gedekt kan worden met groene warmte. De vervanging van transportbrandstoffen door traditionele biobrandstoffen (geen 2 e generatie biobrandstoffen) komt op een totaal van iets meer dan 6%, dat rond 2014 stabiliseert. In de eerste periode is de belangrijkste fractie weggelegd voor biodiesel (met 1

10 een grote rol voor import uit andere lidstaten); de invulling van ethanol is beperkter door de dalende trend in benzinevoertuigen, en kan volledig opgevangen worden met binnenlandse productie. De PPO toepassing blijft eerder op een beperkte schaal. Een verdere verhoging van biobrandstoffen na 2015 dient te gebeuren door de introductie van 2 e generatie biobrandstoffen zoals FT-diesel. In deze studie is geen aandacht gegaan naar concurrentie tussen deze energieproductietechnieken of concurrentie tussen energieopwekking en andere toepassingen (voedsel e.a.). Specifiek voor het PRO-scenario in het jaar 2020 wordt wel een vergelijking gemaakt hoeveel biomassa er nodig is en hoeveel er in Vlaanderen maximaal voorhanden is. De minimale invoer van biomassastromen is dan de benodigde hoeveelheid biomassa min de maximaal voorhanden biomassa. Concurrentie treedt voornamelijk op bij het gebruik van houtafval (en pellets en cellulose) en gebruikte oliën en vetten. Import van deze stromen is sowieso noodzakelijk, evenals de import van koolzaad. In een grove benadering kunnen we stellen dat wat er maximaal in Vlaanderen beschikbaar is voor energetische valorisatie ongeveer een derde is van wat er nodig is om in 2020 het PROscenario in te vullen op energetische basis Tabel 1 en Figuur 1 bundelen alle resultaten met het doel om een totaal overzicht te kunnen maken van alle vormen van groene energie. Voor groene elektriciteit is de energie-inhoud van de biomassastromen opgeteld bij de energie-inhoud van de groene elektriciteit geproduceerd door wind, water en zon. Voor groene warmte is het brandstoffenverbruik getabelleerd. Zonthermisch vormt een kleine, aparte categorie in de tabel, maar zou ook kunnen opgeteld worden bij groene warmte. Voor transport is de som gemaakt van de energie-inhoud van alle biobrandstoffen. Tabel 1: Overzicht van Vlaamse groen energie in 2004, 2010 en 2020 (TJ/jaar) 2004 BAU 2010 PRO 2010 BAU 2020 PRO 2020 Groene elektriciteit (inclusief groene WKK) Groene warmte (exclusief groene WKK) Zonthermisch Transport Totaal Op Figuur 1 is ook af te lezen wat de bijdrage is van het totale verbruik van groene energie in het totale primaire energieverbruik van Vlaanderen. Dit is op twee manieren gebeurd naargelang de verhouding genomen is t.o.v. het geëxtrapoleerde primaire energieverbruik inclusief of exclusief bunkers. De bunkers zijn leveringen aan zeeschepen en internationale luchtvaart. In het jaar 2004 is 0,6% van het totaal primair energieverbruik afkomstig van groene bronnen met 8.4 PJ afkomstig van voornamelijk bijstook van biomassa en 0.4 PJ afkomstig van wind-, water- en zonne-energie. Het overige geïnventariseerde gebruik van biomassa wordt benut als groene warmte, voornamelijk voor warmtetoepassing in de residentiële 2

11 sector. Indien deze stroom ook geteld wordt zit Vlaanderen momenteel aan 1,1% energie uit groene bronnen. In de figuur wordt deze component echter niet meegenomen omdat we in de studie enkel duurzame groene warmte hebben belicht, dit is efficiënt gebruik van biomassa d.m.v. hoogrendementsketels/kachels waarin een continue verbranding mogelijk is. In 2010 is het in het BAU-scenario mogelijk om 2 à 2,5% van het primair energieverbruik te betrekken uit groene bronnen. Voor het PRO-scenario is dit 3 à 3,5%. In 2020 is het in het BAU-scenario mogelijk om ongeveer 3% te halen. Voor het PRO-scenario is dit 5 à 6,5% % Transport Zonthermisch TJ/jaar % Groene warmte (exclusief groene WKK) Groene elektriciteit (inclusief groene WKK) t.o.v. primair verbruik, inclusief bunkers (2060 en 2130 PJ) t.o.v. primair verbruik, exclusief bunkers (1700 en 1750 PJ) ,1% 0 0,6% 2004 BAU 2010 PRO 2010 BAU 2020 PRO 2020 Figuur 1: Overzicht van Vlaamse groen energie in 2004, 2010 en 2020 en dit t.o.v. het totaal primair energieverbruik in Vlaanderen (TJ/jaar) Als eindbesluit kunnen we stellen dat Vlaanderen met steun van de overheid de komende vijftien jaar (periode ), 9 à 15 % van de bruto elektriciteitsvraag met hernieuwbare energietechnologieën kan geproduceerd worden. Enkel in het PRO-scenario zijn er voldoende warmtekrachtcertificaten om aan de Vlaamse doelstelling te voldoen. Na 2012 blijft het aantal certificaten ongeveer constant op Voor warmteproductie uit biomassa en biobrandstoffen kan iets meer dan 5% van de warmtevraag gedekt kan worden met groene warmte. De vervanging van transportbrandstoffen door biobrandstoffen komt op een totaal van 6 tot 10% (al naargelang rekening wordt gehouden met 2 e generatie biobrandstoffen). Voor de som van alle groene energietechnologieën kan Vlaanderen de kaap overschrijden van 3% of misschien wel 5% aan hernieuwbare energie ten opzichte van het totale Vlaamse primaire energieverbruik. 3

12 4

13 1 INLEIDING Bij het uitstippelen van het beleid rond hernieuwbare energie en warmtekrachtkoppeling, heeft de overheid nood aan prognoses op lange termijn. Er zijn reeds potentieelinschattingen voor België gemaakt ([AMP 01] en [SRM 04]) en voor bepaalde deelstromen in Vlaanderen ([HWV 04]). Een totale prognose voor het economisch potentieel van hernieuwbare energie en warmtekrachtkoppeling voor Vlaanderen is nodig om het beleid toe te laten nieuwe doelstellingen op lange termijn te formuleren om zo meer zekerheid in het investeringsklimaat te bekomen. Het resultaat van deze studie zijn prognoses tot 2020 van hernieuwbare energie en warmtekrachtkoppeling in de context van het bestaand beleid (BAU-scenario) en een pro actief beleid (PRO-scenario) in Vlaanderen. Enerzijds analyseren we de evolutie van elektriciteitsproductie, warmteproductie en brandstoffen voor transport uit hernieuwbare bronnen. Anderzijds stippelen we een pad uit voor de groei en het gebruik van warmtekrachtinstallaties. Op die manier krijgt de lezer een overzicht van de mogelijke toekomst van zowel groene warmte, groene elektriciteit, biobrandstoffen als warmtekrachtkoppeling. De prognoses zijn gebaseerd op een benadering die uitgaat van de visie van de investeerder in hernieuwbare energietechnologieën of warmtekrachtkoppeling. Het opzet van de studie wijkt op die manier af van onderzoeken die deze technologieën een plaats geven binnen een maatschappelijk debat of die zich concentreren op het aftoetsen van het technisch potentieel van een technologie. De vraag of het wenselijk is dat een zekere hoeveelheid energie opgewekt wordt met een bepaalde technologie wordt hier dus niet beantwoord. De studie legt meer de nadruk op een haalbare kaart voor de investeerder in de huidige beleidscontext en in een pro actieve beleidscontext. In dit kader moeten de prognoses en de voorgestelde trends geïnterpreteerd worden. Informatie over technische potentiëlen of andere randvoorwaarden komt van secundaire bronnen. Een prognose is in deze studie een aaneenschakeling van economische potentiëlen die geldig zijn voor een bepaald jaartal. We benadrukken dat de prognoses geen voorspellingen zijn, maar het resultaat van een rekenoefening die vertrekt van aannames over maatschappelijke, economische en technische parameters die leiden tot een bepaald investeringsklimaat. De investeerder voelt zowel de invloed van de steunmechanismen van de overheid als de invloed van de steeds sneller evoluerende markt in hernieuwbare energietechnologieën. Het rapport volgt deze indeling: Hoofdstuk 2: Methodologie. Definieert de besproken hernieuwbare energiebronnen en technologieën en de invloedsfactoren waarmee de studie en de rekentool rekening houden. Hoofdstuk 3: Definitie BAU en PRO-scenario. Definieert het business as usual en het pro actief scenario. Hoofdstuk 4: Inputparameters model. Voor de verschillende energietechnologieën en - dragers worden in dit hoofdstuk het technisch potentieel (indien een beperking), technologiedata en de toekomstige energievraag behandeld. Hoofdstuk 5: Resultaten. 5

14 6

15 LIJST MET AFKORTINGEN Hieronder volgt een verklaring van alle afkortingen en enkele technische begrippen die in de tekst gebruikt worden. AMPERE: AWZI: BAU: BBP: BTL: ETBE: FAME: FFV: FT: GSC: GFT: HD: HEB: HHA: HHV: IEC: KME: LHV: MARKAL: ORC: PEB: PPO: PR: PRO: PV: REG: RFOME: RME: RPEB: Commissie voor de Analyse van de Middelen voor Productie van Elektriciteit en de Revaluatie van de Energievectoren Afvalwaterzuiveringsinstallatie Business as usual Bruto binnenlands product Biomass to liquid Ethyl-ter- butylether Fatty acid methyl ester Flexible fuel vehicle Fisher Tropsh Groenestroomcertificaat Groente, fruit en tuin Heavy duty Hernieuwbare energiebronnen Huishoudelijk afval Higher heating value International Electrotechnical Committee Koolzaad methyl ester = RME Lower heating value Market Allocation Model Organic rankine cycle Primaire energiebesparing Puur plantaardige olie = zuivere koolzaadolie Performance ratio Pro actief Photovoltaïsch Rationeel energiegebruik Recovered fuel oil methyl ester Rapeseed methyl ester = KME Relatieve primaire energiebesparing 7

16 RUP: RWZI: Ruimtelijk uitvoeringsplan Rioolwaterzuiveringsinstallatie Spark spread: In deze context de verhouding tussen de prijs van elektriciteit en de prijs van fossiele brandstof, aardgas SWW: Sanitair Warm Water TEMAT: VER: viwta: VREG: WKK: Transport emission model for (non) technological measures Verhandelbare emissierechten Vlaams Instituut voor Wetenschappelijk en Technologisch Aspectenonderzoek Vlaamse reguleringsinstantie voor de elektriciteits- en gasmarkt Warmtekrachtkoppeling 8

17 TABELLENLIJST TABEL 1: OVERZICHT VAN VLAAMSE GROEN ENERGIE IN 2004, 2010 EN 2020 (TJ/JAAR)... 2 TABEL 2: OVERZICHT DOELSTELLINGEN/STREEFCIJFERS HEB EN WKK IN DE EU, BELGIË EN VLAANDEREN TABEL 3: TECHNOLOGIEËN, OPGENOMEN IN HET MODEL TABEL 4: VERMOGENS VAN KOLENGROEPEN IN HET MODEL (MWEL) TABEL 5: PROJECTEN 2004 EN GEPLANDE PROJECTEN BIJ/MEESTOOK BIOMASSA IN KOLENCENTRALES TABEL 6: KOSTEN EN SPECIFICATIES ORC-INSTALLATIE TABEL 7: KOSTEN EN SPECIFICATIES STOOMTURBINE TABEL 8: KOSTEN EN SPECIFICATIES GASMOTOR TABEL 9: KOSTEN EN SPECIFICATIES MOTOR OP VLOEIBARE BIOBRANDSTOF TABEL 10: IEC WINDKLASSEN TABEL 11: TOTALE OPPERVLAKTE PER ENERGIEKLASSE PER PROVINCIE TABEL 12: BESTAAND WINDVERMOGEN IN VLAANDEREN TABEL 13: NIEUW VERWACHT WINDVERMOGEN IN VLAANDEREN TEGEN TABEL 14: OVERZICHT HUIDIG WINDVERMOGEN EN TOEKOMSTIG (2010) IN VLAANDEREN, PER PROVINCIE EN PER SECTOR TABEL 15: KARAKTERISTIEKEN UIT ENKELE BUURLANDEN IN TABEL 16: VERSCHILLENDE AANNAMES LEIDEN TOT VERSCHILLENDE POTENTIËLEN EN KOSTEN IN TABEL 17: KLASSEN WKK GASTURBINES IN HET MODEL TABEL 18: RENDEMENTEN STEG > 100 MWE TABEL 19: KLASSEN WKK MOTOREN IN DE TERTIAIRE SECTOR TABEL 20:OPENSTAAND POTENTIEEL WKK MOTOREN TERTIAIRE SECTOR TABEL 21: VALORISATIE WARMTE EN ELEKTRICITEIT IN DE TERTIAIRE SECTOR TABEL 22: OPENSTAAND POTENTIEEL WKK MOTOREN IN DE RESIDENTIELE SECTOR TABEL 23: OPENSTAAND POTENTIEEL WKK MOTOREN IN DE TUINBOUWSECTOR TABEL 24: JAARLIJKSE GROEI ELEKTRICITEITSVRAAG BIJ DE TWEE VARIANTEN TABEL 25: BRANDSTOFPRIJZEN ( /GJ) TABEL 26: KOSTEN EN SPECIFICATIES KETELS 10 EN 20 KWTH TABEL 27: KOSTEN EN SPECIFICATIES KETELS 100 KWTH TABEL 28: THEORETISCHE JAARLIJKSE POTENTIËLEN TABEL 29: PARAMETERS HERNIEUWBARE ENERGIETECHNOLOGIEËN INDUSTRIE TABEL 30: PARAMETERS HERNIEUWBARE ENERGIETECHNOLOGIEËN LAND- EN TUINBOUW TABEL 31: INVESTERINGSKOSTEN ZON-THERMISCHE SYSTEMEN ANNO TABEL 32: ENERGIEGEBRUIK IN WEGVERKEER IN BELGIË IN DE PERIODE , IN EEN BUSINESS AS USUAL SCENARIO, IN TJ [SUS 05] TABEL 33: INPUTCIJFERS VOOR VERSCHILLENDE BIOBRANDSTOFFEN TABEL 34: LANDBOUWTELLING VAN 2004 DOOR HET NIS TABEL 35:HOEVEELHEDEN GEBRUIKTE OLIËN EN VETTEN, BESCHIKBAAR IN VLAANDEREN TABEL 36: HOEVEELHEDEN HOUTAFVAL, BESCHIKBAAR IN VLAANDEREN, [EXTRAPOL. HWV 04] TABEL 37: POTENTIEEL AAN BIOMASSARESTSTROMEN IN VLAANDEREN, [EXTRAPOL. HWV 04] TABEL 38: ENERGIE-INHOUD ZOALS GEBRUIKT IN HET MODEL TABEL 39: VERMOGENS KWALITEITSWKK IN HET BAU-SCENARIO (MWEL) TABEL 40: ELEKTRICITEITSPRODUCTIE (GWH) DOOR KWALITEITSWKK IN HET BAU-SCENARIO TABEL 41: PRIMAIRE ENERGIEBESPARING DOOR KWALITEITSWKK IN HET BAU-SCENARIO (GWH) TABEL 42: VERMOGENS KWALITEITSWKK IN HET PRO-SCENARIO (MWEL) TABEL 43: ELEKTRICITEITSPRODUCTIE (GWH) DOOR KWALITEITSWKK IN HET PRO-SCENARIO TABEL 44: PRIMAIRE ENERGIEBESPARING DOOR KWALITEITSWKK IN HET PRO-SCENARIO (GWH) TABEL 45: AANTAL CERTIFICATEN BEHAALD IN HET BAU-SCENARIO (DUIZENDTALLEN) TABEL 46: AANTAL CERTIFICATEN BEHAALD IN HET PRO-SCENARIO (DUIZENDTALLEN) TABEL 47: OPGESTELD VERMOGEN (MWEL),ELEKTRICITEITSPRODUCTIE (GWH) EN CERTIFICATEN IN HET BAU- SCENARIO MET LAGE ELEKTRICITEITSVRAAG TABEL 48: OPGESTELD VERMOGEN (MWEL), ELEKTRICITEITSPRODUCTIE (GWH) EN CERTIFICATEN IN HET PRO- SCENARIO MET LAGE ELEKTRICITEITSVRAAG TABEL 49: RELATIEF AANDEEL VAN HET AANTAL CERTIFICATEN IN HET BAU-SCENARIO MET HOGE ELEKTRICITEITSVRAAG

18 TABEL 50RELATIEF AANDEEL VAN HET AANTAL CERTIFICATEN IN HET PRO-SCENARIO MET HOGE ELEKTRICITEITSVRAAG TABEL 51: PERCENTAGES GROENE ELEKTRICITEIT IN DE VIER SCENARIO S TABEL 52: BRANDSTOFFENVERBRUIK IN HET PRO-SCENARIO TOT 2020 (TJ/JAAR) TABEL 53: WARMTEVRAAG VOOR VERWARMING EN PROCESWARMTE TOT 2020 (TJ/JAAR) TABEL 54: PERCENTAGE GROENE WARMTE T.O.V. DE WARMTEVRAAG VOOR VERWARMING EN PROCESWARMTE IN HET PRO-SCENARIO TOT TABEL 55: JAARLIJKSE ENERGIEOPBRENGST ZON-THERMISCHE SYSTEMEN (TJ/JAAR) TABEL 56: BIOMASSA VOOR ELEKTRICITEITSPRODUCTIE IN HET BAU-SCENARIO (TJ/JAAR) TABEL 57: BIOMASSA VOOR ELEKTRICITEITSPRODUCTIE IN HET PRO-SCENARIO (TJ/JAAR) TABEL 58: BRANDSTOFFENVERBRUIK IN HET PRO-SCENARIO VOOR GROENE WARMTE TABEL 59: BENODIGDE EN BESCHIKBARE BIOMASSA VOOR HET PRO-SCENARIO IN HET JAAR 2020 (TJ/JAAR). 143 TABEL 60: OVERZICHT VAN VLAAMSE GROEN ENERGIE IN 2004, 2010 EN 2020 (TJ/JAAR) TABEL 61: GEËXTRAPOLEERD PRIMAIR ENERGIEVERBRUIK IN VLAANDEREN TABEL 62: RANDVOORWAARDEN DIE HET POTENTIEEL REDUCEREN TABEL 63: PRIJSOPBOUW ELEKTRICITEIT LAAGSPANNING (C /KWH), ENKEL DE PROPORTIONELE TERM TABEL 64: TOEKOMSTIGE ELEKTRICITEITSPRIJZEN WAARMEE IN DEZE STUDIE GEREKEND IS

19 FIGURENLIJST FIGUUR 1: OVERZICHT VAN VLAAMSE GROEN ENERGIE IN 2004, 2010 EN 2020 EN DIT T.O.V. HET TOTAAL PRIMAIR ENERGIEVERBRUIK IN VLAANDEREN (TJ/JAAR)... 3 FIGUUR 2: ENERGIEDRAGERS EN -TECHNOLOGIEËN OPGENOMEN IN DE STUDIE FIGUUR 3: OVERZICHT PARAMETERS MET EEN INVLOED OP HET INVESTERINGSKLIMAAT FIGUUR 4: BASISLAST, PIEKVRAAG EN RESERVECAPACITEIT FIGUUR 5: PRIJSEVOLUTIE BIOMASSA-INSTALLATIES (PROCENTUEEL) FIGUUR 6: AANGEWEZEN ZONE VOOR OFFSHORE WINDENERGIE ONTWIKKELINGEN IN BELGIË [KB2004] FIGUUR 7: OPENSTAAND WKK-POTENTIEEL IN DE INDUSTRIE FIGUUR 8: VERGELIJKING KWALITEITSGASTURBINES POTENTIEELSTUDIE 1997 EN HUIDIGE SITUATIE VOLGENS DE WKK-INVENTARIS FIGUUR 9: BIJKOMEND GEÏNSTALLEERD WKK MOTORVERMOGEN PER KLASSE FIGUUR 10: BIJKOMEND GEÏNSTALLEERD KWALITEITSWKK MOTORVERMOGEN PER KLASSE FIGUUR 11: BIJKOMEND GEÏNSTALLEERD VERMOGEN GASTURBINES EN STEG S PER KLASSE FIGUUR 12: PROGNOSE VAN DE EUROPESE AARDGASPRIJZEN VOLGENS VITO EN [WETO 02] FIGUUR 13: EVOLUTIE BRANDSTOFPRIJZEN FIGUUR 14: VERSCHILLENDE ROUTES VOOR DE PRODUCTIE VAN BRANDSTOFFEN FIGUUR 15: EVOLUTIE GEMIDDELDE MAXIMUMPRIJZEN FOSSIELE BRANDSTOFFEN IN BELGIË, NOMINAAL FIGUUR 16: EVOLUTIE GEMIDDELDE MAXIMUMPRIJZEN FOSSIELE BRANDSTOFFEN IN BELGIË, REËEL FIGUUR 17: EVOLUTIE VAN DE INTERNATIONALE OLIEPRIJS (NOMINAAL EN REËEL) FIGUUR 18: AANNAME EVOLUTIE BRANDSTOFPRIJZEN (REËLE PRIJS, INCL. MARGE EN DISTRIBUTIE, EXCL. BTW EN ACCIJNS) FIGUUR 19: EVOLUTIE ACCIJNZEN OP BENZINE EN DIESEL IN BELGIË (NOMINAAL) FIGUUR 20: AANNAME EVOLUTIE ACCIJNZEN OP BENZINE EN DIESEL IN BELGIË (REËEL) FIGUUR 21: VERBRUIK TRANSPORTBRANDSTOFFEN IN BELGIË FIGUUR 22: PRIJS HOUT VOOR DE GEBRUIKER ( /TON) FIGUUR 23: SAMENVATTING VAN DE VERWACHTE GROEI VOOR WINDENERGIE OP LAND IN VLAANDEREN VOOR 2 SCENARIO S FIGUUR 24: VERSCHILLENDE SCENARIO S VOOR WIND OFFSHORE FIGUUR 25 SCENARIO BEREKENINGEN VOOR PRO EN BAU VOOR PV FIGUUR 26: VERMOGENS KWALITEITSWKK IN HET BAU-SCENARIO FIGUUR 27: ELEKTRICITEITSPRODUCTIE (GWH) DOOR KWALITEITSWKK IN HET BAU-SCENARIO FIGUUR 28: AANTAL WARMTEKRACHTCERTIFICATEN BEHAALD IN HET BAU-SCENARIO FIGUUR 29: PRIMAIRE ENERGIEBESPARING DOOR KWALITEITSWKK IN HET BAU-SCENARIO FIGUUR 30: VERMOGENS KWALITEITSWKK IN HET PRO-SCENARIO (MWEL) FIGUUR 31: ELEKTRICITEITSPRODUCTIE (GWH) DOOR KWALITEITSWKK IN HET PRO-SCENARIO FIGUUR 32: AANTAL CERTIFICATEN BEHAALD IN HET PRO-SCENARIO FIGUUR 33: PRIMAIRE ENERGIEBESPARING DOOR KWALITEITSWKK IN HET PRO-SCENARIO FIGUUR 34: TOTALE GROENE ELEKTRICITEIT IN HET BAU-SCENARIO MET LAGE ELEKTRICITEITSVRAAG PER TECHNOLOGIE FIGUUR 35 : TOTALE GROENE ELEKTRICITEIT IN HET BAU-SCENARIO MET HOGE ELEKTRICITEITSVRAAG PER TECHNOLOGIE FIGUUR 36 : TOTALE GROENE ELEKTRICITEIT IN HET PRO-SCENARIO MET LAGE ELEKTRICITEITSVRAAG PER TECHNOLOGIE FIGUUR 37: TOTALE GROENE ELEKTRICITEIT IN HET PRO-SCENARIO MET HOGE ELEKTRICITEITSVRAAG PER TECHNOLOGIE FIGUUR 38: INVLOED VAN DE CO2-TAKS OP DE PRIJS VAN DE ENERGIECOMPONENT VAN ELEKTRICITEIT BIJ DE AANGENOMEN PRIJZEN VAN FIGUUR 39: INVLOED VAN BIJSTOOK OP DE CO 2 -UITSTOOT VAN KOLENCENTRALES FIGUUR 40: INVLOED CO2-TAKS EN DISCONTOVOET OP DE PRIJS VAN DE ENERGIECOMPONENT VAN ELEKTRICITEIT BIJ DE AANGENOMEN PRIJZEN VAN FIGUUR 41: GECUMULEERDE GROEI PELLETKETELS/KACHELS FIGUUR 42: GECUMULEERDE GROEI PELLETKETELS/KACHELS FIGUUR 43: AANTAL INSTALLATIES TERTIAIR FIGUUR 44: GROENE WARMTE IN DE INDUSTRIE, GLASTUINBOUW EN IN DE INTENSIEVE VEEHOUDERIJ FIGUUR 45: OVERZICHT BAU- EN PRO-SCENARIO VOOR ZON-THERMISCHE SYSTEMEN

20 FIGUUR 46: KOSTPRIJS ALTERNATIEVE BRANDSTOFFEN T.O.V. FOSSIELE DIESEL FIGUUR 47: KOSTPRIJS ALTERNATIEVE BRANDSTOFFEN T.O.V. FOSSIELE BENZINE FIGUUR 48:KOSTPRIJS ALTERNATIEVE BRANDSTOFFEN T.O.V. FOSSIELE DIESEL, MET ACCIJNSVRIJSTELLING VOOR ALTERNATIEVEN FIGUUR 49: BAU-SCENARIO: VERVANGING DIESELVERBRUIK DOOR ALTERNATIEVEN IN VLAANDEREN FIGUUR 50: KOSTPRIJS ETHANOL T.O.V. FOSSIELE BENZINE, MET ACCIJNSVRIJSTELLING VOOR ETHANOL FIGUUR 51:BAU-SCENARIO: VERVANGING BENZINEVERBRUIK DOOR ETHANOL IN VLAANDEREN FIGUUR 52: BAU-SCENARIO: VERVANGING VERBRUIK FOSSIELE BRANDSTOFFEN DOOR ALTERNATIEVE BRANDSTOFFEN IN VLAANDEREN FIGUUR 53: KOSTPRIJS ALTERNATIEVE BRANDSTOFFEN T.O.V. FOSSIELE DIESEL FIGUUR 54:PRO-SCENARIO: VERVANGING DIESELVERBRUIK DOOR ALTERNATIEVEN IN VLAANDEREN FIGUUR 55:PRO-SCENARIO: VERVANGING BENZINEVERBRUIK DOOR ETHANOL IN VLAANDEREN FIGUUR 56: PRO-SCENARIO: VERVANGING VERBRUIK FOSSIELE BRANDSTOFFEN DOOR ALTERNATIEVE BRANDSTOFFEN IN VLAANDEREN FIGUUR 57: BENODIGDE EN BESCHIKBARE BIOMASSA VOOR HET PRO-SCENARIO IN HET JAAR 2020 (TJ/JAAR) 144 FIGUUR 58: OVERZICHT VAN VLAAMSE GROEN ENERGIE IN 2004, 2010 EN 2020 EN DIT T.O.V. HET TOTAAL PRIMAIR ENERGIEVERBRUIK IN VLAANDEREN (TJ/JAAR)

21 2 METHODOLOGIE In dit hoofdstuk geven we aan welke hernieuwbare energiebronnen en technologieën besproken worden. Er wordt een definitie gegeven van deze bronnen en technologieën. Het begrip prognose wordt verduidelijkt door aan te geven met welke invloedsfactoren deze studie rekening houdt om tot een prognose te komen vanuit het standpunt van de investeerder. In dit hoofdstuk concretiseren we de scenario s BAU (business as usual) en PRO (pro actief beleid). Verder verklaren we het gebruik van de rekentool. 2.1 Definitie hernieuwbare energie en warmtekrachtkoppeling De studie beschouwt drie energiebronnen: biomassa, wind en zon. Bij windenergie wordt zowel de elektriciteitsproductie op land (onshore) als in de zee (offshore) beschouwd. Passieve zonne-energie waar men gebruik maakt van de zonnewarmte op een passieve manier, dus zonder beroep te doen op apparaten, wordt in de studie niet behandeld. Definitie hernieuwbare energiebronnen Biomassa: de biologisch afbreekbare fractie van producten, afvalstoffen en residuen van de landbouw (met inbegrip van plantaardige en dierlijke stoffen), de bosbouw en aanverwante bedrijfstakken, alsmede de biologisch afbreekbare fractie van industrieel en huishoudelijk afval. Voor deze studie worden zowel biomassastromen uit Vlaanderen als mogelijke importstromen meegenomen zodat er geen beperking is van bio-energie door de beperkte hoeveelheid biomassa aanwezig in Vlaanderen. Wind: onshore en offshore Zon: actieve zonne-energie en PV, geen passieve zonne-energie De studie beschouwt vier categorieën van energieproductietechnieken: elektriciteitsopwekking uit hernieuwbare energiebronnen, warmtekrachtkoppeling, warmteproductie uit hernieuwbare energiebronnen en de productie van biobrandstoffen. Definitie energieproductietechnieken Productie van groene stroom: elektriciteit wordt geproduceerd uit hernieuwbare energiebronnen Warmtekrachtkoppeling: de Vlaamse reglementering inzake WKK alsook de Europese richtlijn handelen beiden over kwalitatieve of hoogrenderende WKK. Concreet betekent dit dat enkel installaties met een voldoende aandeel nuttig warmtegebruik als kwaliteitswkk beschouwd kunnen worden. KwaliteitsWKK komt voor deze studie overeen met WKK die een relatieve primaire energiebesparing van 5% realiseert. Productie van groene warmte: warmte wordt geproduceerd uit hernieuwbare energiebronnen Productie van biobrandstoffen: transportbrandstof wordt geproduceerd uit hernieuwbare energiebronnen 13

22 De drie energiedragers (elektriciteit, warmte en biobrandstoffen) worden door elk van deze technologieën opgewekt zoals in Figuur 2. Er is een overlap voor de energie (elektriciteit en warmte) opgewekt door WKK en HEB. Figuur 2: Energiedragers en -technologieën opgenomen in de studie 2.2 Definitie prognose Door definities te geven van de energiedragers en technologieën is reeds duidelijk waarop de prognoses van toepassing zijn. Om het begrip prognose meer uit te diepen geven we hier aan wat de context van de verschillende prognoses is en met welke factoren VITO en 3E hebben rekening gehouden. Eerst wordt het economisch potentieel als prognose algemeen gekaderd ten opzichte van het fysisch potentieel. Dan volgt een beschrijving van meer concrete factoren die invloed hebben op het economisch potentieel vanuit het standpunt van de investeerder Context Voor 2020 worden prognoses berekend uit de hernieuwbare energiebronnen biomassa, wind en zon en per energietechnologie groene WKK, groene stroom, groene warmte en biobrandstoffen. Tot 2020 wordt een jaarlijks resultaat gegeven, uitgedrukt zowel in absolute als in relatieve cijfers, ten opzichte van een energievraag. Doelstellingen van Europa, van de lidstaten of van regionale overheden worden als een relatief cijfer geformuleerd. Tabel 2 geeft een overzicht van deze doelstellingen over een termijn tot 2010 en tot

23 Tabel 2: Overzicht doelstellingen/streefcijfers HEB en WKK in de EU, België en Vlaanderen DOELSTELLING EU BEL VL Hernieuwbare elektr 2010 Hernieuwbare elektr % 1 (CC: %) 2? Geduld tot % 6 % 3 Hernieuwbare warmte / / / Biobrandstoffen 2005 Biobrandstoffen 2010 Biobrandstoffen % 4 5,75 % 20 % 5 2 % 5,75 % / / WKK 2010 (VL: 2012) WKK % 6 19 % 5,23 % PEB 7 Hernieuwbare energie 2010 Hernieuwbare energie % 8 / / / / In een communicatie van de Europese Commissie (CC) wordt gesteld dat de Europese doelstelling om tegen % van de elektriciteitsvraag te betrekken uit hernieuwbare energiebronnen moeilijk zal gehaald worden. Uit een bundeling van de rapporten van de lidstaten blijkt dat 18 à 19% meer realistisch is. Voor een doelstelling op langere termijn, tot 2020, moeten we nog wachten tot De Vlaamse overheid streeft volgens haar regeerakkoord er naar om 6 % van de elektriciteitsvraag te betrekken uit hernieuwbare energiebronnen. In het elektriciteitsdecreet 9 van de Vlaamse overheid is deze doelstelling gecorrigeerd voor verbruikers met een hoog verbruik, beter bekend als de progressieve vrijstelling voor grootverbruikers 10. De hoeveelheid geleverde elektriciteit waarvoor GSC moeten ingediend worden wordt verminderd met de volgende hoeveelheden : 1 Richtlijn 2001/77/EG van 27 september 2001 betreffende de bevordering van elektriciteitsopwekking uit hernieuwbare energiebronnen. Indicatieve streefcijfers voor de lidstaten. 2 Europese Commissie, COM (2004), 366, 26 mei Vlaams regeerakkoord 2004, Vlaamse regering , 4 Richtlijn 2003/30/EG van 8 mei 2003 ter bevordering van het gebruik van biobrandstoffen in het vervoer 5 Groenboek van 29 november 2000, Europese Commissie 6 Europese Commissie, COM (2000), 247, 26 april Het besluit van de Vlaamse regering van 5 maart 2004 houdende de openbare dienstverplichting ter bevordering van de elektriciteitsopwekking in kwalitatieve warmtekrachtinstallaties (B.S. 15 april 2004), 8 White paper for a Community Strategy and Action Plan, Het elektriciteitsdecreet van 17 juli 2000, Het besluit van de Vlaamse regering van 5 maart 2004 inzake de bevordering van elektriciteitsopwekking uit hernieuwbare energiebronnen (B.S. 23 maart 2004),

24 1. per afnamepunt waaraan één of meerdere leveranciers in het betreffende jaar in de eerste verbruiksschijf van MWh tot MWh heeft geleverd, 25% van het verschil tussen deze geleverde hoeveelheid elektriciteit uitgedrukt in MWh en MWh ; 2. per afnamepunt waaraan één of meerdere leveranciers in het betreffende jaar in de tweede verbruiksschijf van meer dan MWh heeft geleverd, 50% van het verschil tussen deze geleverde hoeveelheid elektriciteit uitgedrukt in MWh en MWh. Voor hernieuwbare energie in zijn algemene vorm (dus relatief ten opzichte van het volledige energieverbruik) is er nog geen Vlaamse doelstelling. Ook voor biobrandstoffen is dit niet het geval. Voor warmtekrachtkoppeling is er een Vlaamse doelstelling tot Het besluit ter bevordering van de elektriciteitsopwekking in kwalitatieve warmtekrachtinstallaties van 5 maart 2004 vermeldt de doelstelling om tegen 2012 aan een primaire energiebesparing (PEB) te geraken dat overeenkomt met 5,23% van de geleverde elektriciteit. In de beleidsnota van minister Peeters van werd dit omgerekend naar een elektriciteitsproductie van 19% d.m.v. WKK. Voor hernieuwbare warmte is geen enkele doelstelling vastgelegd Economisch potentieel als prognose Voor de prognoses van hernieuwbare energie is het noodzakelijk duidelijk af te lijnen met welke factoren al of niet rekening wordt gehouden. Het voor de eindgebruiker nuttig bruikbare aandeel van een maximaal fysisch aanbod aan stromingsenergie wordt gereduceerd door diverse randvoorwaarden, die echter niet statisch zijn maar kunnen evolueren in de loop van de tijd. In de viwta-studie Is er plaats voor hernieuwbare energie in Vlaanderen [HEB 04] werd een opsplitsing gemaakt van de verschillende randvoorwaarden bij de beperking van het fysisch potentieel, deze zijn terug te vinden in bijlage 1. Wanneer we Tabel 62 bekijken van bijlage 1 wordt in het voorgestelde potentieel voor 2020 rekening gehouden met volgende factoren: - klimatologische randvoorwaarden: o geografische schommelingen van fysisch aanbod - ruimtelijke randvoorwaarden: o beschikbare ruimte: Vlaams Gewest o concurrentie tussen conversietechnieken o concurrentie tussen sectoren o nuttig beschikbare ruimte of geschikte technische ruimte 16

25 - technologische randvoorwaarden o omzettingsrendement o beschikbare vermogens van installaties o gedeeltelijke interactie met productiepark o invloed kosten uitbreiding van elektriciteitsnet indien relevant voor investeerder o dynamiek van energievraag: zes verschillende vraagniveaus dus onderscheid basisvraag en piekvraag. - ecologische en maatschappelijke randvoorwaarden: o emissiereglementering, emissiehandel o hergebruik o ruimtelijke ordening - economische randvoorwaarden o wisselwerking met macro-economische factoren: groei energievraag, NIET met werkgelegenheid, groei BBP o micro-economische haalbaarheid: invloed prijzen fossiele brandstoffen en technologieën op investeringsbeslissing in hernieuwbare, NIET met elasticiteiten o internationale handel van biomassa, NIET van energie en certificaten - politieke randvoorwaarden: o beleidsstrategie, steunprogramma s en wettelijk kader o prijsbeleid, prijszetting, accijnzen voor biobrandstoffen In deze studie wordt de prognose bekomen door het bepalen van een economisch potentieel. Omdat dit een moeilijk af te lijnen begrip is, wordt er in volgende paragraaf nog verder ingegaan op de randvoorwaarden met een invloed op dit potentieel. 17

26 2.2.3 Economisch potentieel vanuit het standpunt van de investeerder als prognose Het behoort tot de opdracht van deze studie om een prognose te maken vanuit het oogpunt van de investeerder in technologieën op HEB en WKK. De prognose is dan een hoeveelheid elektriciteit of warmte die in een bepaald jaar met een bepaalde technologie effectief kan geproduceerd worden door bedrijven of entiteiten die in deze technologie investeren. Deze prognose is dus is een aaneenschakeling (reeks) van economische potentiëlen die van toepassing zijn voor een bepaald jaar (van jaartal 2005 tot 2020). Ook zijn er specifieke randvoorwaarden waarmee rekening wordt gehouden. Een randvoorwaarde die het potentieel verder beperkt is bijvoorbeeld het feit dat andere technologieën financieel nog interessanter zijn. Een randvoorwaarde die het potentieel uitbreidt is bijvoorbeeld het marktmechanisme van verhandelbare groene stroomcertificaten. Al deze invloeden op een beslissing om te gaan investeren in HEB en WKK in Vlaanderen zijn van elementair belang en worden daarom opgelijst in Figuur 3. Centraal staat het investeren in duurzame energie in Vlaanderen. Verder uit het centrum staan dan alle parameters en zo komt men tot een ketenstructuur van invloeden. Invloeden in schuine letters weergegeven worden in de context van deze studie vereenvoudigd of niet meegenomen. Deze lijst van invloedsparameters wordt voor elke technologie overlopen en dat vormt dan de basis van hoofdstuk 4, input van het model. 18

27 Figuur 3: Overzicht parameters met een invloed op het investeringsklimaat 19

28 De figuur is opgebouwd uit verschillende belangrijke invloedsfactoren: Het aanbod van technologieën op HEB en WKK in Vlaanderen Hiermee verwijzen we naar de specifieke situatie van productiemogelijkheden met HEB of van WKK in Vlaanderen. De invloedsparameters voor het aanbod van HEB of WKK in Vlaanderen worden opgedeeld in twee groepen parameters: enerzijds de parameters die het fysisch potentieel in Vlaanderen bepalen en anderzijds de parameters die verband houden met de toegepaste techniek. Fysisch potentieel Deze parameter zal het model een potentieel opleggen dat fysisch maximum mogelijk is in Vlaanderen. Het potentieel tot 2020 zal zich beperken tot het territorium Vlaanderen met hierop twee uitzonderingen nl. de offshore windparken zullen mee in rekening worden gebracht en ook import van biomassastromen. Dit fysisch potentieel wordt in deze studie niet opnieuw bepaald, maar bestaande studies zullen hiervoor gebruikt worden. We doen onder andere beroep op het AMPERE rapport [AMP 01], op de studie Renewable energy evolution in Belgium [SRM 04] en op het Windplan Vlaanderen [ODE 97]. Voor WKK zal geen restrictie naar fysisch potentieel worden ingebouwd bij het aanbod, dit zal wel gebeuren bij de vraag naar energie (zie verder). Technieken In de prognoses tot 2020 zal voor zover mogelijk ook rekening houden met evolutie van de opwekkingtechnieken met HEB en WKK. Een geschikte techniek wordt gekozen voor de verschillende stromingsbronnen. De keuze van een techniek is afhankelijk van beschikbare energie ter plaatse (vb. wind: onshore, offshore, biomassa: soort biomassa enz.), grootteorde installatie, nodige energiedrager, milieureglementering, ). De parameters die invloed hebben op de kost van een techniek zijn de volgende: - Kosten: investeringskost- en werkingskost - Rendement: elektrische en/of thermische rendement - Ervaring: Met sommige energietechnieken heeft men nog niet zo veel ervaring. In de prognoses zullen bepaalde technieken pas later in de tijd ingezet worden en zal rekening gehouden worden dat technieken mogelijk goedkoper in de tijd worden (cfr. Leercurves). Er wordt gekeken naar de leercurves van de technologieën uit de internationale literatuur en er zal een spiegeling gemaakt worden naar Brandstofkost (biomassa): Dit is een parameter die vooral belangrijk is bij de productie van hernieuwbare energie (warmte en/of elektriciteit, brandstof voor transport) uit biomassa. - Tijdseffecten: Het opzetten van een energieproject gebeurt in verschillende fases. Wanneer uit de prognoses een bepaalde techniek met een positieve economische 20

29 balans eruit komt, zal rekening gehouden worden met bepaalde tijdsduur vooraleer kan overgegaan worden tot werkelijke productie van de duurzame energie. Sommige technieken zijn nieuw en worden pas aangeboden vanaf hun introductiejaar. Soms is het van belang aan te geven hoeveel tijd er nodig is voor projectrealisatie. In dat geval wordt een lead-time aangegeven. Voor het opstellen van deze techniekgegevens worden literatuurgegevens uit het internationaal onderzoek gebruikt en aangepast worden aan de Vlaamse context waar mogelijk. Per energietechnologie worden tabellen opgesteld waarin volgende parameters aan bod komen: levensduur, investeringskosten, werkingskosten, leercurve, brandstofkost, leadtime, limitering, rendementen, brandstofkost biomassa. In deze tabellen wordt een opsplitsing per energietechnologie in verschillende categorieën gemaakt en dit voor de jaren 2005, 2010 en Het uitgangspunt is dat deze gegevens dan voor een technologie respectievelijk geldig zijn voor de periodes , en Het aanbod van conventionele energie in Vlaanderen Voor het aanbod van conventionele energie in Vlaanderen wordt bijvoorbeeld rekening gehouden met de interactie met het conventionele elektriciteitspark. Dit park komt overeen met het park uit [ENE 05]. Er wordt rekening gehouden met de tijdsvariatie van de elektriciteitsvraag en er is dus een onderscheid tussen basisvraag en piekvraag. Het model laat toe om bijvoorbeeld rekening te houden met het feit dat windenergie niet op elk moment aanwezig is en dat er tijdens een piekbelasting geen beroep kan worden gedaan op windenergie en er op dat moment dus reservecapaciteit wordt aangesproken. De energie wordt dus in deze context gedeeltelijk geëvalueerd op haar kwaliteit/betrouwbaarheid en dus ook op haar financiële waarde. Deze aspecten zijn een randvoorwaarde van de studie maar ze worden niet apart besproken aangezien een volledige bespreking van het dynamisch gedrag buiten het bestek van deze studie valt. Het aanbod van conventionele energie wordt door middel van de verschillende productietechnieken van conventionele energie in rekening gebracht zodat kan nagegaan worden of het interessanter is/wordt te investeren in technologieën op HEB of WKK bij huidige prijzen van niet-hernieuwbare fossiele brandstoffen. De vraag naar energie in Vlaanderen Hiermee wordt gerefereerd voor elektriciteit naar de fysische stroom en voor warmte naar de fysische warmte. Voor transport komt de energievraag overeen met de vraag naar bijvoorbeeld wegtransport en dus een vraag naar benzine en diesel. Het potentieel wordt berekend in functie van een jaarlijks energieverbruik, een eerste stap is het vastleggen van de energievraag voor de beoogde tijdshorizonten. De berekeningen zijn uitgevoerd voor één warmtevraag en voor een minimum en maximum elektriciteitsvraag. Het energieverbruik voor warmtetoepassingen wordt gedistilleerd uit de Energiebalans Vlaanderen 2003 en uit de potentieelstudie naar warmtekracht [WKK 97]. De warmtevraag wordt per sector opgedeeld (industrie, tertiair, residentieel, land- en tuinbouw). Voor het energiegebruik in de transportsector doen we beroep op resultaten van het model TEMAT van VITO, zie [TEMAT 04]. 21

30 De vraag naar Vlaamse groene energie (HEB) en WKK Voor groene elektriciteit kan de situatie voor deze studie zodanig vereenvoudigd worden dat deze vraag voornamelijk beïnvloed wordt door het systeem van groenestroomcertificaten. De vraag van klanten naar groene energie is een vraag die momenteel sterk toeneemt en zal alleen maar groeien indien leveranciers hier nog meer op inspelen. De markt om aan deze vraag te voldoen is echter bepaald door de markt van garanties van oorsprong. De (toekomstige) vraag naar groene elektriciteit van de Vlaamse klant zal geen invloed op de Vlaamse productie omdat de garantie van oorsprong losgekoppeld is van het systeem van GSC (groenestroomcertificaten). Garanties van oorsprong vallen onder een Europese markt waarbij het aanbod groot is en de prijs laag en dus hoeft dit element niet verder onderzocht. Er wordt dus van uitgegaan dat enkel de boete en de prijs van een certificaat binnen het systeem van quota groenestroomcertificaten (met minimumtarieven) een vraag creëert naar de productie van Vlaamse groene elektriciteit. Ook het imago van de leverancier kan een rol spelen maar is moeilijk te kwantificeren en wordt in deze studie niet in rekening gebracht. Voor WKK elektriciteit in deze studie wordt de situatie op een gelijkaardige manier vereenvoudigd zoals voor groene stroom certificaten, nl. dat deze vraag voornamelijk beïnvloed wordt door het systeem van WKK-certificaten. Voor groene warmte worden andere parameters gebruikt aangezien momenteel de vraag naar groene warmte nog niet gestuurd wordt door een bepaald certificaten systeem. De vraag naar groene warmte wordt dus louter bepaald worden door de huidig geldende economische factoren voor de investeerder (indien biomassa ter beschikking minder brandstofkost af te wegen tegen een hogere investerings- en werkingskost maar met investeringssteun). Voor biobrandstoffen voor transport wordt de vraag gestuurd door de recente quota die vastgelegd zijn in de recent goedgekeurde programmawet met bijhorende accijnsverlaging zodat de biobrandstoffen aan een goedkopere prijs dan de fossiele brandstoffen aan de consument kunnen worden aangeboden. Andere en andere invloeden beleid Andere factoren die meespelen in de beslissing van een investeerder is het risico dat hij neemt, de bedrijfszekerheid van deze technieken en of het al of niet behoort tot zijn core business. Dit zijn echter factoren die moeilijk te kwantificeren zijn en bijgevolg niet in rekening worden gebracht in deze studie. Ook het beleid kan een invloed hebben op het investeringsklimaat. Eén aspect daarvan zijn de vergunningen, deze factor wordt meegenomen in de lead-time van een project. Mogelijke vertragingen en problemen met vergunningen, zoals de praktijk momenteel laat zien, worden niet in rekening gebracht. Een ander aspect is de investeringssteun die door de overheid wordt gegeven. De investeringsaftrek en ecologiepremie worden voor de verschillende technieken waar deze in 2005 van toepassing zijn in rekening gebracht. De verhandelbare emissierechten worden in rekening gebracht met behulp van een CO 2 -tax. 22

31 2.3 Model De rekentools moeten ondersteuning geven bij het opstellen van prognoses van zowel groene elektriciteit, WKK, groene warmte als biobrandstoffen. Voor WKK (zowel fossiele als groene WKK) en voor de zuivere groene elektriciteitsopwekking is gebruik gemaakt van een MARKAL model. De prognoses m.b.t. de zuivere groene warmteproductie (niet-wkk) en m.b.t. de biobrandstoffen zijn uitgevoerd met aparte berekeningen. Hier wordt enkel het MARKAL model verder besproken. MARKAL model Aparte berekeningen 23

32 Het MARKAL model laat toe om lange termijn scenario's voor de energiesector te ontwikkelen. Het model geeft resultaten voor een probleem van kostenoptimalisatie. In een benadering vanuit de investeerder moeten er andere kosten beschouwd worden dan in een maatschappelijke benadering. Beiden zijn echter mogelijk indien men van in het begin de juiste kostenmix definieert. De voorkeur gaat uit naar MARKAL omwille van volgende redenen: Prognose HEB en WKK MARKAL Het kostenaspect is in deze studie van groot belang. Substitutie tussen groene technologieën is niet uitzonderlijk. Markal is een technisch-economisch evenwichtsmodel met verdiscontering van alle kosten naar het startjaar van de prognoses (2004). Alle technologieën zitten in één model. Investeringskeuzes worden bepaald met behulp van kostenoptimalisatie-tools. Markal is een optimalisatiemodel. Een investeerder plant zijn huidige en toekomstige investeringen niet enkel op basis van de situatie in 1 jaar om keuzes te maken. Markal kan investeringsbeslissingen over de jaren heen correct inschatten (vb. vervroegde uitdiensttreding, uitstelgedrag investering). Mogelijkheid tot eventuele uitbreiding. Markal maak je zo complex als het moet. Het nadeel van Markal is dat de opdeling van de vraag in zes deelperiodes de beperking met zich meebrengt dat het model geen rekening kan houden met bijvoorbeeld opstarttijden of minimum draaitijden van centrales. Het elektriciteitsmodel uit de studie Vlaamse energieprognoses Voor deze studie zijn we vertrokken van het elektriciteitsmodel dat gebruikt werd voor de Vlaamse Energieprognoses [ENE 05]. Hieronder geven we aan wat de gelijkenissen en de verschillen zijn met het model dat gebruikt werd voor deze studie. 24