Restwarmte en riothermie

Transcriptie

1 Restwarmte en riothermie Early Morning Toast Bijeenkomst Stichting kiemt, netwerk Arnhem Hoenderloo, 26 maart 2014 Rada Sukkar

2 Tauw introductie TAUW BV In Top 10 van Nederlandse ingenieursbureau sinds medewerkers Integer Professioneel Maatschappelijk betrokken Rada Sukkar Sinds 2008 bij Tauw Daarvoor Rijk, waterschappen en provincie Civiele ingenieur en schrijfster

3 Inhoud presentatie De ontdekking: Thermische energie in Nederland warmtegebruik en warmtelozing naar het riool De inspiratie: Voorbeelden hergebruik warmte uit afvalwater (= riothermie) De toekomst maken wij samen

4 Energie potentieel in het afvalwater 65 Peta J = 2 miljard m 3 aardgas 1,3 miljoen huishoudens (20% Nederlandse huishoudens)

5 Gemiddelde jaarverbruik (kwh) per huishouden Energiegebruik per huishoudens (Koelen (elektrisch 612 Wassen en drogen (elektrisch) 734 (Koken (aardgas 227 Verwarmen (aardgas) Energiegebruik per huishouden per jaar (kwh) Verlichten (elektrisch) Verwarmen en warm (water (elektrisch 518 Diverse apparaten (elektrisch) Warm water (aardgas) Energiegebruik per huishouden per jaar (kw h) Wasdroger Verlichting Diepvrieskist Koelkast met vriesvak Wasmachine Vaatwasmachine CV-pomp TV Video overige (Koelen (elektrisch 612 Wassen en drogen (elektrisch) 734 (Koken (aardgas 227 Verwarmen (aardgas) Verlichten (elektrisch) 563 Verwarmen en warm (water (elektrisch 518 Diverse apparaten (elektrisch) Warm water (aardgas) 1.385

6 Thermische energie in het riool? 60 Bedrijven + 16 Effluentlozing - 23,3 PJ/Jaar Huishoudens + 49 Thermische energie + 65 Slibbehandeling - 1,0 Afkoeling rwzi -4,2 Inzameling, transport afvalwater - 37,5

7 Douchewarmtewisselaar bij particulieren Douchewarmtewisselaar Kosten: Euro 400,- (excl. inbouw) Besparing: 50% gasverbruik EPC verlaging: ongeveer 0,1

8 Energiegebruik Nederland 18% grondstof 40% warmte 18% transport 24% electriciteit 40 60% stroom 60 40% warmte

9 Waarom weinig gebruik restwarmte? Energiegebruik industrie volgens ECN Waarom geen gebruik van restwarmte? Aanleg warmtenetwerken duur Behoefte temperatuurniveau (hoog-laagwaardige warmte) inzet restwarmte mogelijk voor warmtebehoefte < 100 graden

10 EU en nationale regelgeving EED Energy Efficiency Directive (EU richtlijn) Warmteplannen lidstaten verplicht in 2015 Plannen met uitgebreide beoordeling van het potentieel voor warmtekrachtkoppeling en stadsverwarming en -koeling Lidstaten kunnen aan centrales eisen stellen voor het nuttig gebruiken van restwarmte, maar ook aan de industrie In Scandinavische landen is het al verplicht Nederlandse warmtewet per Wet ter bescherming van de afnemers van warmte

11 Voorbeelden riothermie Riothermie = hergebruik warmte uit afvalwater Voorbeelden mogelijkheden riothermie: Huishoudens - douchewarmtewisselaar - verwarming Openbare gebouwen - verwarming ziekenhuizen, zwembaden, scholen Verwarming wegdek, fietspaden Hergebruik restwarmte binnen eigen bedrijf - warmtewisselaar, warmtepompen - beter zuiveringsproces Gebruik warmte van andere bedrijven - via warmte netwerken

12 Gebruik warmte uit afvalwater in de woning

13 Systeem Riothermie 25% 75% COP = 4 100%

14 Warmte uit overige bronnen Winter WP -10 tot + 5 C Buitenlucht Oppervlaktewater C 4 tot 10 C Riool 12 tot 14 C Grondwater

15 Warmtewisselaar in betonbuis Rioolwarmtewisselaar Geintegreerd of later ingebouwd Vrij verval of persleiding Ø400 = 1,5 kw/m Kosten buis = +500% tov beton

16 Relining, rioolrenovatie Rioolwarmtewisselaar: Buiten liner voor sterkte Tussen liner met warmtewisselaar Binnen liner voor fixatie Vrij verval, Ø Ø500 = 0,15 kw/m Kosten: Eur 500/m incl relining

17 Externe warmtewisselaar Externe rioolwarmtewisselaar Vrijverval Anti biofilm door mechanische en biologische verwijdering (beluchting) Opbrengst > 150 kw

18 Zwembad Raalte

19 Fietspaden ijs- en sneeuwvrij met verwarmd asfalt Gebruik grondwater of warm afvalwater in riolering Buizensysteem (vloerverwarming) onder fietspad

20 Beter zuiveringsproces door warme water Opwarming van actiefslib januari Qgw_in Temp_in m3/d 19,7 C Qat_in m3/d Qrwzi m3/d Temp_in 14,2 C Temp 15,0 C E toevoer J/s Qgw_uit Temp_uit E toevoer E toevoer m3/d 16,2 C J/s 5,2 TJ

21 Droging zuiveringsslib in kassen Lage temperatuur droging is energetisch gunstige techniek voor slibdroging Toepassing zonne-energie en restwarmte van bedrijven Methode wordt toegepast in Duitsland, USA en Oostenrijk STOW: 2013/38; Slibdroging in kassen met en zonder restwarmte (Tauw Haalbaarheidsonderzoek Nieuwe slibeindverwerking, 2011)

22 De weg naar riothermie Kansenkaart: aanbod en vraag in beeld brengen Quickscan: Haalbaarheid in hoofdlijnen in beeld brengen voor specifieke locatie Keuze systeem + dimensies Investeringskosten Energetische opbrengst Besparing op CO2 uitstoot Terugverdientijd Combinatie met overige bronnen Eventueel in een smart grid Voorontwerp Realisatie

23 Warmtenetwerk Haalbaarheidsonderzoek warmte terugwinning Bedrijventerrein Heerenveen Nieuw aan te leggen riooltracé 1500 m (in 2013) 2 zuivelfabrieken lozen relatief warm afvalwater (20-35 C) Toekomst uitbreiding industrie verwacht

24 KK Riothermie URK

25 Where to apply?

26 Afsluiting Wat kan Tauw betekenen voor bedrijven? als gebruikers: Haalbaarheidsstudies en ontwerp Als leveranciers: Samenwerking innovatie diensten/producten ontsluiting markt En voor overheden? opstellen kansenkaarten/haalbaarheidsstudies voor bestaand en nieuwe ontwikkelingen En dat doen we met kennis van techniek, gebieden en markt/netwerken bij bedrijf en overheid Hergebruik warmte is immers een kwestie van slim combineren vraag en aanbod