Kansen voor duurzame opwekking van energie bij Waterschap De Dommel

Transcriptie

1 Page 1 of 5 Kansen voor duurzame opwekking van energie bij Waterschap De Dommel Auteur: Anne Bosma, Tony Flameling, Toine van Dartel, Ruud Holtzer Bedrijfsnaam: Tauw, Waterschap De Dommel Rioolwaterzuiveringen verbruiken veel energie, bijvoorbeeld bij het beluchten. Aan de andere kant biedt een afvalwaterzuivering ook mogelijkheden om duurzame energie op te wekken, bijvoorbeeld door zonnepanelen op te stellen of slib te vergisten en met het vrijkomende gas elektriciteit op te wekken. Volgens de universiteit van Toronto bevat huishoudelijk afvalwater vijf maal meer energie, dan aan energie wordt toegevoegd om het water te zuiveren. Huishoudelijk afvalwater is dus een energiebron. Ook in Nederland wordt veel onderzoek verricht naar het terugwinnen van energie uit afvalwater. Waterschap De Dommel en ingenieursbureau Tauw onderzochten samen de mogelijkheden om duurzame energie in te zetten op rioolwaterzuiveringen. Dit artikel beschrijft de kansen voor technieken om op duurzame wijze energie op te wekken. Duurzaam; van hier naar daar, van nu naar later Duurzaamheid omvat de triple P: profit, planet en people. Met andere woorden: Kijk verder dan alleen het eigen belang. Een goed voorbeeld hiervan is de slibvergisting. Een veel gehanteerde grens is dat een rwzi minimaal een capaciteit van ie 136 g TZV/dag moet hebben voordat vergisting economisch haalbaar is. Echter, volgens de Slibketenstudie van de STOWA (2006) kan slibvergisting juist ongunstig uitpakken voor het energiesaldo van de totale slibketen als bij de eindverwerking optimaal gebruik gemaakt wordt van de potentiële energie in het slib. Om duurzaam te ondernemen is kennis nodig van de gehele keten. Samenwerking tussen partners in de waterketen is hierbij van cruciaal belang, om de gehele keten te overzien.

2 Page 2 of 5 De term duurzame energie is in dit onderzoek als volgt gedefiniëerd: Duurzame energie is energie waarvoor hernieuwbare, primaire energiedragers met behulp van energieconversietechnieken zijn omgezet in secundaire oftewel bruikbare energiedragers (bron: SenterNovem). Duurzame energiebronnen Een voorbeeld van duurzame energie is de omzetting van zonne-energie door zonnecellen naar elektriciteit. De energie van de niet oprakende energiebron (zonne-energie) wordt omgezet door zonnecellen naar een bruikbare energiedrager (elektriciteit). Uit de talloze mogelijkheden om duurzame energie op te wekken zijn de volgende technieken geselecteerd: Zonne- of windenergie (figuur 2); Warmte en Koude Opslag (WKO) in de bodem. De warmte en koude gebruikt worden voor optimalisatie van het zuiveringsproces, zodat de effluentkwaliteit wordt verbeterd en het energieverbruik wordt verminderd. De opgeslagen warmte en koude kan ook worden ingezet voor levering aan gebouwen, deze optie is in dit onderzoek buiten beschouwing gelaten; Benutten van warmte uit het in- of effluent of restwarmte van zuiveringsprocessen en levering ten behoeve van bijvoorbeeld stadsverwarming of de slibgisting; Waterkracht omzetten in elektriciteit uit het hydraulisch verval van het influent naar het effluent; Brandstofcellen voor de energieproductie uit vergistingsgas; Co-vergisting. Dit is het toevoegen van biologisch afval aan de slibvergisting. Dit afval komt vrij bij werkzaamheden van het waterschap, zoals maaien van watergangen; Slibdesintegratie. Door slibdesintegratie kan in sommige gevallen het rendement van de slibgisting verhoogd worden, waardoor meer biogas wordt geproduceerd. Beoordeling technieken De selectie van de technieken heeft plaatsgevonden op basis van duurzame energie bronnen (planet, people) bedrijfseconomische haalbaarheid (profit) en kwalitatieve aspecten. De bedrijfseconomische haalbaarheid is uitgedrukt in een energieprijs waarbij een techniek kostenneutraal kan worden toegepast. Wanneer de elektriciteitsprijs boven dit niveau stijgt, zijn de investeringen in de techniek kostenneutraal. Een lage kostenneutrale energieprijs betekent dat de techniek snel bedrijfseconomisch haalbaar is. De technieken die bedrijfseconomisch positief scoren zijn vervolgens kwalitatief beoordeeld. De technieken zijn beoordeeld op: technische betrouwbaarheid, complexiteit, ruimtegebruik, realisatietijd en milieuhinder. Om de bedrijfseconomische en kwalitatieve beoordeling systematisch te

3 Page 3 of 5 verrichten zijn per locatie relevante criteria vastgesteld: Hoeveelheid bebouwd en onbebouwd oppervlak; Eisen aan vergunningen; Hoeveelheid hydraulisch verval over de zuivering; Aanwezigheid van potentiële externe energieafnemers; Bodemgeschiktheid voor Warmte en Koude Opslag; Temperatuurverschil tussen zomer en winter in het influent of effluent; Mogelijkheid aanvoer kant- en slootmaaisel; Aanwezigheid voorbezinking en/of slibgisting en verwarmde ruimtes. Voor alle negen locaties van Waterschap De Dommel zijn de duurzame energiebronnen globaal beoordeeld. In tabel 1 is een overzicht gegeven van de bedrijfseconomische waardering van de duurzame energietechnieken. De tabel is gesorteerd op de energieprijs waarbij de techniek kostenneutraal wordt, met als resultaat dat de meest interessante toepassing bovenaan staat. Tabel 1 Overzicht kansen duurzame energie beheersgebied Waterschap De Dommel Kostenneutrale kwh-prijs [EUR] Techniek Locatie 0,00 Slibdesintegratie Tilburg-Noord 0,00 Interne restwarmte Eindhoven 0,03 Co-vergisting Tilburg-Noord 0,04 Externe restwarmte Tilburg-Noord, Eindhoven 0,12 Windmolens Alle locaties 0,18 Waterkracht Eindhoven 0,19 Brandstofcel tov Gasmotor Boxtel

4 Page 4 of 5 0,36 Zonneboilers Alle locaties 0,79 Zonnecellen Alle locaties > 1,00 Warmte Koude Opslag Hapert De locatie Biest-Houtakker (figuur 1) zal op termijn volledig worden gerenoveerd. Deze locatie is daarom als pilot doorgerekend met maximale benutting van duurzame energietechnieken. Voor de locatie Biest-Houtakker is gebruik van interne restwarmte en levering van externe warmte of koude economisch direct haalbaar. De extra energieopbrengst bedraagt circa 28% van het huidig totaalverbruik. Voor de doorberekening van de maximale benutting van duurzame energietechnieken in de sliblijn is gekozen voor de locatie Tilburg-Noord omdat deze rwzi in capaciteit veel groter is dan Biest-Houtakker en een slibgisting heeft. Voor extra duurzame energieopwekking in de slibverwerking van de rwzi Tilburg-Noord is gekeken naar co-vergisting van het kant- en slootmaaisel, aanschaf van een brandstofcel in plaats van een gasmotor en toepassing van slibdesintegratie. Slibdesintegratie zorgt voor een reductie in de hoeveelheid te verwerken slib en is daarom bij iedere energieprijs bedrijfseconomisch interessant. De potentiële extra energieproductie in de sliblijn van rwzi Tilburg bedraagt circa 53% van het totaalverbruik. Andere voordelen zijn dat de afvoerkosten voor slib en sloot- en kantmaaisel verminderen en het verbruik van polyelectroliet daalt. Conclusies Technieken voor de duurzame opwekking van energie zijn bedrijfseconomisch vergelijkbaar door te bepalen bij welke energieprijs de techniek kostenneutraal wordt. Naar wens kan ook een maximaal verlies of minimale winst als grens worden gebruikt. De techniek met de laagste energieprijs is op bedrijfseconomische gronden het best toe te passen. Uit bedrijfseconomisch oogpunt zijn de volgende technieken algemeen goed toepasbaar: Intern gebruik restwarmte Co-vergisting Slibdesintegratie De overige technieken zijn op dit moment bedrijfseconomisch minder interessant. Het vraagt extra inspanning in de vorm van innovaties of investeringen om deze technieken inzetbaar te maken. De toepassing van extern gebruik restwarmte en windmolens ligt dicht bij het omslagpunt. Het is daarom mogelijk dat deze technieken op middellange termijn aantrekkelijk worden, enerzijds vanwege hoger wordende energieprijzen anderzijds vanwege een verbeterde opbrengst door technische verbetering. Bij extern gebruik van restwarmte spelen lokale omstandigheden een grote rol. Wanneer er een grote warmtevraag in de omgeving bestaat, is deze techniek kansrijk. Uit de kwalitatieve afweging volgt dat de techniek intern gebruik restwarmte gunstig gewaardeerd wordt, zodat de techniek naar verwachting zonder veel inspanningen kan worden toegepast. Bij extern gebruik van restwarmte zijn de resultaten minder positief. Dit betekent dat er bij de toepassing van deze techniek relatief veel inspanningen gedaan moeten worden om succesvol te zijn. Bij de technieken slibdesintegratie en co-vergisting is een gemiddelde inspanning noodzakelijk om de techniek succesvol in te zetten. De resultaten van het onderzoek bieden Waterschap De Dommel een positieve stimulans om duurzame energie verder te integreren in het ontwerp- en besluitvormingsproces van rwzi s. Ingenieursbureau Tauw heeft door de uitvoering van dit onderzoek een goede basis gelegd om ook voor andere waterschappen een dergelijke duurzame energie-scan uit te voeren. Het rapport Mogelijkheden duurzame energie op rwzi s De Dommel kan worden gedownload op of

5 Page 5 of 5 Neerslag Terug naar uitgave overzicht Neerslag Magazine - Copyright - Disclaimer - Sitemap - Print deze pagin deze pagina - Terug naar boven