Farmer workshops Kleinschalige vergisting
Pcketvergisting 15/04/2016 2
Anaerobe vergisting organische stoffen uit de mest 38 C biogas (CO 2 en methaan) Mestzak/silo WKK elektriciteit warmte 15/04/2016 3
Basis componenten van een kleinschalige vergister Toevoer vaste substraten Vergister Digestaatopslag Vooropslag Restwarmte
Biogas C v H w O x N y S z Organische Substantie Bacteriën Warmte Biogas: (Samenstelling) CH 4 : 45 70 Vol-% CO 2 : 25 50 Vol-% O 2 : 0 3 Vol-% N 2 : 0 5 Vol-% H 2 O: 0 10 Vol-% H 2, NH 3, H 2 S in ppm-level 1 m³ Biogas = 0,6 Liter Stookolie (met 60 Vol-% CH 4 )
Solids Feeder: Bunker size Planning and designing of Components Mixing pit: Storage time Digester: Organic loading rate, Retention time, Substrate mixing Substrate storage: Storage time Silo: Required area, Volume, Storage time CHP: Gas potential
Aantal installaties 15/04/2016 7
Pocketvergisting Biomassastromen op het bedrijf eigen mest eigen reststromen geen aanvoer van externe stromen Discussie voedsel of energie vermijden Eigen energiebron op bedrijf Motor < 200 kw 15/04/2016 8
Voorbeelden buitenland
Randvoorwaarden 1.Voldoende kwalitatieve biomassa spez. Biogas yield [m³ Bioas /t Substrat ] 0 100 200 300 400 500 600 700 800 900 1000 Dairy slurry (8,5 % TS) 20 Pig slurry (6 % TS) 20 Poultry manure (15 % TS) 56 Total plant silage (38 % TS) 176 Corn silage ( 33 % TS) 185 Gras silage (40 % TS) 208 Weizenstroh (86 % TS) 292 Corn, dry (87 % TS) 590 Wheat grains (87 % TS) 598 Used oil & fat (95 % TS) 875 Kitchen waste (14 % TS) 48 Vegetable waste (15 % TS) 57
Randvoorwaarden 1.Voldoende kwalitatieve biomassa Opgelet: bijmengen co-stromen vanaf 1 druppel mest = het volledige digestaat dierlijke mest
Detailed feedstock data Feedstock DM [% FS] odm [% FS] odm [% TS] Methane [Vol%] m³ch 4 / t ots m³ Biogas/ t FM Cow manure 8,5% 7% 85% 55% 280 20 Pig manure 6% 5% 85% 60% 400 20 Hen manure 15% 11% 75% 65% 500 56 Maize corn dry 87% 86% 98% 53% 690 590 Grass silage 40% 36% 89% 54% 584 208 Wheat corn 87% 85% 98% 53% 701 598 Maize silage 33% 32% 96% 52% 586 185 Wheat straw 86% 79% 92% 51% 369 291 Green grain silage 38% 35% 93% 53% 496 175 Vegetable waste 15% 11% 76% 56% 500 57 Kitchen waste 14% 11% 82% 60% 420 48 Old fat 95% 87% 92 % 68% 1000 45 Manure Energy crops and agricultural subproducts Agroindustrial and slaughter house wastes Source: LFL Remark: values are general, for exact values an individual substrate analysis has to be undertaken!
1.Voldoende kwalitatieve biomassa Zo vers mogelijk Randvoorwaarden Helft biogasopbrengst verloren na 20 dagen
1.Voldoende kwalitatieve biomassa Zo vers mogelijk Randvoorwaarden Helft biogasopbrengst verloren na 20 dagen Afleiden spoelwater Opgelet met antibiotica Vb. Biolectric min. 80 melkkoeien zonder verse mest min. 50 melkkoeien met verse mest
Randvoorwaarden 2. Voldoende energievraag Vb. Biolectric = 64 000 kwh (10 kw) Elektriciteitsbehoefte (kwh el /jaar) # koeien Excl. warm water Warm water Totaal 40 14.080 4.800 18.880 60 21.120 7.200 28.320 80 28.160 9.600 37.760 100 35.200 12.000 47.200 120 42.240 14.400 56.640 140 49.280 16.800 66.080 160 56.320 19.200 75.520 180 63.360 21.600 84.960
Randvoorwaarden 2. Voldoende energievraag Vb. Biolectric = 64 000 kwh (10 kw) Elektriciteitsbehoefte (kwh el /jaar) # koeien Excl. warm water Warm water Totaal 40 14.080 4.800 18.880 60 21.120 7.200 28.320 80 28.160 9.600 37.760 100 35.200 12.000 47.200 120 42.240 14.400 56.640 140 49.280 16.800 66.080 160 56.320 19.200 75.520 180 63.360 21.600 84.960
Randvoorwaarden 3. Invloed op stalconcept Huidige situatie volledig onderkelderd, grote mestopslag groot emissieoppervlakte versheid materiaal laag waardoor verlaagde biogasproductie Toekomst geen onderkeldering, slechts kleine opslag nodig rechtstreekse afvoer hogere biogasproductie, richting 40 m³/ton
Randvoorwaarden 4. Mestopslag Bestaande of nieuw te bouwen 30.000 5. Warmtebenutting Overschot aan warmte in de zomer
4. Mest vs. digestaat Staalnames 10 pocketvergisters Tweemaandelijks 2012-2013 DS (%) OS (%) Ntot (kg/ton VM) Nmin (kg/ton VM) P 2 O 5 (kg/ton VM) K 2 O (kg/ton VM) Drijfmest 9,83 7,54 4,31 2,07 1,6 4,33 Digestaat 6,54 4,69 3,91 2,46 1,4 4,33 Verschil -33% -38% -9% +19% -13% 0% Inagro i.s.m. Boerenbond & Bodemkundige Dienst België
Praktijkproeven uitgevoerd door Hooibeekhoeve (Geel) en UGent/Hogent (Zele) LCV proef Geel DS opbrengst gras (kg/ha) +0.9% +6% +4.9% 1 e sn =
5. Reglementering Milieu vergunning Vroeger via mededeling kleine verandering maar Dienst Milieuvergunning van LNE vraagt gelet op de risicobeoordeling een volledige aanvraag Procedure en bevoegde overheid vaak volgens andere activiteiten op het bedrijf: Klasse 1: provincie Klasse 2: gemeente
5. Reglementering Stedenbouwkundige vergunning Vergistingstank met container en digestaatopslag is vergunningsplichtig Aanleg van verharding Bij de inplanting rekening houden met toekomstige mogelijke bedrijfsuitbreiding
Rendabiliteit kleinschalige vergisting
Productie 15/04/2016 24
Productie 15/04/2016 25
2. Steunmaatregelen Investeringssteun Eenmalige investeringsaftrek van 13,5% Sinds 2015: 30 % VLIF op randinfrastructuur 10 % van totale investering 10 kw: terugdraaiende teller Exploitatiesteun Groenestroomcertificaten 93/MWh Warmtekrachtcertificaten 31/MWh
Steun Vlif 30%: randapparatuur Mestmixer Digestaatopslag Mestschuif Pompsysteem Tussenopslag Scheiding afvalstromen Volle vloer 15/04/2016 27
2. Terugdraaiende teller 10 kw Prosumenten: -100 /kw Terugdraaiende teller: 180 /MWh A A N S L U I T I N G O P H E T N E T EAN-TELLER VERDEELKAST GROENE STROOM TELLER V E R B R U I K GSC: 93 /MWh WKC: 74 /MWh Besparing: 180 /MWh 15/04/2016 28
2. Twee meters > 10 kw Aparte teller: 30 /MWh GSC: 93 /MWh A A N S L U I T I N G O P H E T N E T EAN-TELLER VERDEELKAST GROENE STROOM TELLER V E R B R U I K WKC: 74 /MWh Besparing: 180 /MWh 15/04/2016 29
Voorbeeld Melkveebedrijf 75 melkkoeien Verse mest 75.000 kwh elektriciteit per jaar 0,17 / kwh 15/04/2016 30
Dimensie vergister Belangrijkste eigenschappen van de vergistingsinstallatie Vergister Volume 100 [m³] bruikbaar (netto) volume Op basis van uw boerderij kunt u per jaar produceren: WKK Capaciteit 11 [kwe] WKK Elektriciteit Productie 83.312 [kwh] Elektriciteit Netto Productie 75.691 [kwh] Elektriciteit Warmte Productie 130.805 [kwh] Warmte Netto Productie 40.911 [kwh] Warmte 15/04/2016 31
Kosten/baten analyse Investeringen Vergister 40.000 Euro Opslagen 20.000 Euro WKK 34.000 Euro Ontzwaveling met actieve kool 2.000 Euro Totaal hardware 96.000 Euro Onvoorzien 10.000 Euro Totaal investering 106.000 Euro Jaarlijkse baten Groenestroomcertificaten 7.000 Euro Warmtekrachtcertificaten 5.500 Euro Vermeden aankoop elektriciteit 12.900 Euro Totaal baten 25.400 Euro Jaarlijkse kosten Zwavelverwijdering 200 Euro Onderhoud 7.000 Euro Verzekering 400 Euro Prosumententarief 1.000 Euro Annuiteit 1.800 Euro Totaal kosten 10.400 Euro Terugverdientijd Investeringen 106.000 Euro Baten per jaar 25.400 Euro Kosten per jaar 10.400 Euro 15/04/2016 Winst per jaar 15.000 Euro Simpele terugverdientijd 7,1 Jaar 32
pocketvergister vermogen 10 kwe opbrengst elektr. 68.000 kwh netto productie 58.480 kwh opbrengst thermisch 102.000 kwh investering 130.000 euro afschrijftermijn 10 jaar rente 4 % verhoogde investeringsaftrek 13,5 % Prosumententarief 106,3 euro Onderhoud 5000 euro kost elektriciteit 0,199 euro/kwh verwachte stijging elektriciteitsprijs 2 % inflatie onderhoud 4 % GSC 93 euro WKC 31 euro factor WKC 2,4 15/04/2016 33
JAAR 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 OPBRENGSTEN vermeden aankoop elektriciteit 11.654 11.887 12.124 12.367 12.614 12.866 13.124 13.386 13.654 13.927 opbrengst GSC 6.324 6.324 6.324 6.324 6.324 6.324 6.324 6.324 6.324 6.324 opbrengst WKC 5.059 5.059 5.059 5.059 5.059 5.059 5.059 5.059 5.059 5.059 KOSTEN afschrijving 13.000 13.000 13.000 13.000 13.000 13.000 13.000 13.000 13.000 13.000 rente 5.200 4.680 4.160 3.640 3.120 2.600 2.080 1.560 1.040 520 onderhoudskost 5.000 5.200 5.408 5.624 5.849 6.083 6.327 6.580 6.843 7.117 prosumententarief 1.063 1.063 1.063 1.063 1.063 1.063 1.063 1.063 1.063 1.063 VERSCHIL KOSTEN EN OPBRENGSTEN 11.774 12.327 12.876 13.423 13.965 14.503 15.037 15.567 16.091 16.611 CUMULATIEF KOSTEN EN OPBRENGSTEN -100.676-88.350-75.473-62.051-48.086-33.583-18.545-2.979 13.112 29.723 15/04/2016 34
Meer weten? http://www.bioenergyfarm.eu/ http://youtu.be/bazoenfimw0 15/04/2016 35
WP 7 - Communication 36