Bio-WKK en WKK in de glastuinbouw: meer met minder

Transcriptie

1 Voor kwaliteitsvolle WarmteKrachtKoppeling in Vlaanderen Bio-WKK en WKK in de glastuinbouw: meer met minder 16/12/2010 Cogen Vlaanderen Daan Curvers COGEN Vlaanderen Houtige biomassa in de landbouw 16 december

2 COGEN Vlaanderen vzw Doelstelling: actief meewerken aan de ontwikkeling van kwaliteitsvolle WKK Expertisecentrum Expertiseverstrekking naar leden Ontmoetingsplaats belanghebbenden WKK-platform en werkgroepen Luisteren naar de bestaande noden Actief zoeken naar oplossingen Adviezen formuleren naar Overheid 16/12/2010 Cogen Vlaanderen 2

3 Overzicht Algemene inleiding Technologieën Prehaalbaarheidsstudie Bio-WKK Subsidieregeling Conclusies 16/12/2010 Cogen Vlaanderen 3

4 Overzicht Algemene inleiding Technologieën Prehaalbaarheidsstudie Bio-WKK Subsidieregeling Conclusies 16/12/2010 Cogen Vlaanderen 4

5 Algemene inleiding Niveau 1 Primaire & Secundaire Energie Niveau 2 Transformatie WKK Niveau 3 Energie voor Eindgebruik Niveau 4 Producten & Diensten 16/12/2010 Cogen Vlaanderen 5

6 Algemene inleiding Trias Energetica Stap 1: Beperk de energievraag Stap 2: Gebruik duurzame energiebronnen Efficiënte energietransformatieprocessen Stap 3: Gebruik energiebronnen efficiënt WKK 16/12/2010 Cogen Vlaanderen 6

7 Principe van WKK WKK = de gelijktijdige opwekking, in één proces, van thermische energie en elektrische en/of mechanische energie Principe: Warmtebron op hoge temperatuur gebruiken om elektrische of mechanische energie op te wekken Restwarmte gebruiken voor specifieke warmtevraag 16/12/2010 Cogen Vlaanderen 7

8 Principe van WKK WKK = Besparing van primaire energie ten opzichte van gescheiden productie Typisch 10 tot 25%! Minder transportverliezen Minder emissies Rekenvoorbeeld: Verwarming gebouw Warmte: 45 Elektriciteit: 40 16/12/2010 Cogen Vlaanderen 8

9 Principe van WKK Gescheiden productie WKK Warmte: 45 Elektriciteit: 40 Warmte: 45 Elektriciteit: % % Besparing: 30/130 = 23 % 16/12/2010 Cogen Vlaanderen 9

10 Toepassingen van WKK Woningen Warmtenet Industrie Kantoren Appartementen Sportcomplexen Ziekenhuizen Zwembaden Glastuinbouw 50 kw 1 kw 10 kw 100 kw 1 MW 10 MW Micro-WKK Kleinschalige WKK Grote WKK 16/12/2010 Cogen Vlaanderen 10

11 Toepassingen van WKK Glastuinbouw Grote vraag naar nuttige warmte Warme teelten (o.a. tomaten, komkommer en paprika) gedijen optimaal boven 20 C Glastuinbouw is energie-intensief 33 % van productie van land- en tuinbouw 8 % van land- en tuinbouwoppervlakte 70 % van energieverbruik Groot (besparings)potentieel 16/12/2010 Cogen Vlaanderen 11

12 Toepassingen van WKK Glastuinbouw ca 650 kw e per ha 16/12/2010 Cogen Vlaanderen 12

13 Overzicht Algemene inleiding Technologieën Prehaalbaarheidsstudie Bio-WKK Subsidieregeling Conclusies 16/12/2010 Cogen Vlaanderen 13

14 Technologieën Interne verbrandingsmotor Elektrisch rendement: 30 % - 48 % Thermisch rendement: 25 % - 40 % Vermogen: 1 kw - 10 MW Brandstof: aardgas, biogas, bio-olie, Toepassingen voor: Industrie (warm water of hete gassen) Gebouwenverwarming (o.a. ziekenhuizen) Zwembaden, sauna, sportcomplexen, Glastuinbouw 16/12/2010 Cogen Vlaanderen 14

15 Technologieën Interne verbrandingsmotor SCHOORSTEEN (7%) 50 C LUCHTINLAAT TURBO- KOELING (3%) 30 C 32 C OLIEKOELING (4%) 35 C 40 C ROOKGAS- CONDENSOR (8%) WATER- KOELING (24%) 82 C 120 C 70 C ROOKGAS- KOELER (18%) 77 C BRANDSTOF C ~ 400 V E= 35% MOTOR ROOKGASSEN 16/12/2010 Cogen Vlaanderen 1% STRALING 15

16 Technologieën Interne verbrandingsmotor Voordelen Grote beschikbaarheid Relatief goedkoop Levensduur tot draaiuren Nadelen Onderhoudsintensief Trage thermische opstart Geluidsomkasting vereist Aandacht voor emissies, zeker bij diesels 16/12/2010 Cogen Vlaanderen 16

17 Gasturbine Technologieën Elektrisch rendement: 25 % - 40 % Thermisch rendement: 40 % - 50 % Vermogen: 1 MW e 40 MW e 300 MW e Brandstof: aardgas Toepassingen in industrie Continue behoefte = groot aantal draaiuren Invulling behoefte aan stoom op hoge druk Invulling behoefte aan hete rookgassen 16/12/2010 Cogen Vlaanderen 17

18 Microturbines Technologieën Elektrisch rendement: 25 % - 30 % Thermisch rendement: 45 % - 60 % Vermogen: kw Brandstof: aardgas, biogas, Toepassingen: gebouwenverwarming Continue verbranding: lage NO x -emissies Hoge investeringskost 16/12/2010 Cogen Vlaanderen 18

19 Stoomturbine Technologieën Aftapcondensatiestoomturbine Deel van stoom wordt afgetapt uit de turbine op het gewenste drukniveau en gebruikt voor warmtevraag Rest van de stoom condenseert en wordt enkel gebruikt voor elektriciteitsopwekking Variabele warmtekrachtverhouding Tegendrukstoomturbine Organic Rankine Cycle (ORC) 16/12/2010 Cogen Vlaanderen 19

20 Wat is WKK? - Technologieën Stirlingmotor Elektrisch rendement: 25 % - 40 % Thermisch rendement: 35 % - 50 % Vermogen: kw Toepassingen vooral residentieel Variabele warmtekrachtverhouding Weinig onderhoud Hoge investeringskost 16/12/2010 Cogen Vlaanderen 20

21 Overzicht Algemene inleiding Technologieën Prehaalbaarheidsstudie Bio-WKK Subsidieregeling Conclusies 16/12/2010 Cogen Vlaanderen 21

22 Prehaalbaarheidsstudie Elektriciteit kan aangekocht of verkocht worden, warmte moet lokaal verbruikt worden. Nuttige aanwending van geproduceerde warmte is van groot belang voor uiteindelijke rentabiliteit. Kennis van warmtevraag is noodzakelijk Grootte Spreiding over tijd 16/12/2010 Cogen Vlaanderen 22

23 Gevraagd vermogen [kw] Prehaalbaarheidsstudie Tijdstip [h] 16/12/2010 Cogen Vlaanderen 23

24 Gevraagd vermogen [kw] Prehaalbaarheidsstudie Tijdstip [h] 16/12/2010 Cogen Vlaanderen 24

25 Gevraagd vermogen [kw] Prehaalbaarheidsstudie Uren [h] 16/12/2010 Cogen Vlaanderen 25

26 Gevraagd vermogen [kw] Prehaalbaarheidsstudie Tijdstip [h] 16/12/2010 Cogen Vlaanderen 26

27 Gevraagd vermogen [kw] Prehaalbaarheidsstudie Uren [h] 16/12/2010 Cogen Vlaanderen 27

28 Gevraagd vermogen [kw] Prehaalbaarheidsstudie h x 50kW = 300 kwh Uren [h] 16/12/2010 Cogen Vlaanderen 28

29 Gevraagd vermogen [kw] Prehaalbaarheidsstudie h x 40 kw = 280 kwh Uren [h] 16/12/2010 Cogen Vlaanderen 29

30 Totaal geproduceerd [kwh] Prehaalbaarheidsstudie Tijdstip [h] 16/12/2010 Cogen Vlaanderen 30

31 Gevraagd vermogen [kw] Prehaalbaarheidsstudie h x 28 kw = 448 kwh Uren [h] 16/12/2010 Cogen Vlaanderen 31

32 Prehaalbaarheidsstudie 16/12/2010 Cogen Vlaanderen 32

33 Prehaalbaarheidsstudie Belangrijke extra elementen: Totaal aantal draaiuren Rendement op deellast Buffering warmteproductie / -vraag Afname geproduceerde elektriciteit Haalbaarheidsstudie Gespecialiseerde studiebureaus / leveranciers 16/12/2010 Cogen Vlaanderen 33

34 Overzicht Algemene inleiding Technologieën Prehaalbaarheidsstudie Bio-WKK Subsidieregeling Conclusies 16/12/2010 Cogen Vlaanderen 34

35 Bio-WKK In grote lijnen vergelijkbaar met conventionele WKK Wezenlijk verschil: Brandstof Subsidieregeling 16/12/2010 Cogen Vlaanderen 35

36 Bio-WKK Mogelijke brandstoffen Bio-gas Vergisting slib Vergisting mest Vergisting maïs Bio-diesel / PPO Houtige biomassa 16/12/2010 Cogen Vlaanderen 36

37 Bio-WKK: Houtige biomassa Twee grote technologie-polen Verbranding Stirling-motor Stoomketel en turbine ORC Vergassing Interne verbrandingsmotor Gasturbine 16/12/2010 Cogen Vlaanderen 37

38 Bio-WKK: Verbranding DLV 16/12/2010 Cogen Vlaanderen 38

39 Bio-WKK: Vergassing Xylowatt Vergassing van hout Gas motor kw e kw th Xylowatt 16/12/2010 Cogen Vlaanderen 39

40 Bio-WKK: Vergassing Sunmachine Vergassing van houtpellets Stirling motor 1,5 3 kw e 4,5 10,5 kw th 16/12/2010 Cogen Vlaanderen 40

41 Overzicht Algemene inleiding Technologieën Prehaalbaarheidsstudie Bio-WKK Subsidieregeling Conclusies 16/12/2010 Cogen Vlaanderen 41

42 Subsidieregeling WKK Warmtekrachtcertificaten - marktwerking Gebaseerd op primaire energiebesparing Inleverplicht elektriciteitsleveranciers 10 % extra bij recirculatie CO 2 Nu: Minimumsteun: 27 euro (netbeheerders) Boetewaarde: 45 euro (leveranciers) Vanaf 2012: Minimumsteun: 31 euro (netbeheerders) Boetewaarde: 41 euro (leveranciers) 16/12/2010 Cogen Vlaanderen 42

43 Subsidieregeling WKK Verhoogde investeringsaftrek VLIF-steun 16/12/2010 Cogen Vlaanderen 43

44 Subsidieregeling Bio-WKK Groenestroomcertificaten (bovenop WKC) Gebaseerd op elektriciteitsproductie Enkel hernieuwbaar deel van biomassa Nu: Minimumsteun: 90 euro (netbeheerders) Boetewaarde: 125 euro (leveranciers) Vanaf 2012: Minimumsteun: 120 euro (netbeheerders) Boetewaarde: naar 100 euro in /12/2010 Cogen Vlaanderen 44

45 Groenestroomcertificaten Aandeel biomassa (MEDE VREG) Transportenergie Groenestroominstallatie Biobrandstofvoorbehandeling E vb E GSC = G(E bruto - E hd ) - E vb E trp G = BB/(F+BB) = groenfactor E trp Biobrandstof BB Fossiele brandstof F Grondstoffen E hd E bruto Hulpdiensten 16/12/2010 Cogen Vlaanderen 45

46 Overzicht Algemene inleiding Technologieën Prehaalbaarheidsstudie Bio-WKK Subsidieregeling Conclusies 16/12/2010 Cogen Vlaanderen 46

47 Conclusies WKK kan een aanzienlijke besparing opleveren: Primaire energie Energiekosten Voor glastuinbouw is WKK een interessante optie: Grote energievraag Recuperatie CO 2 (Houtige) biomassa is een interessante primaire energiebron voor WKK 16/12/2010 Cogen Vlaanderen 47

48 Voor kwaliteitsvolle WarmteKrachtKoppeling in Vlaanderen Dank u voor uw aandacht! Contact: daan.curvers@cogenvlaanderen.be COGEN Vlaanderen vzw Zwarte Zustersstraat 16, bus Leuven