Kennisdeling: Duurzaamheid van vergistingsprocess Drs. Ing. F. Pierie Drs. L.J.M. Heijne Prof. Dr. A.J.M. Schoot Uiterkamp 6/14/2017 1
6/14/2017 2
Inleiding vergisting Onderdelen in de keten 6/14/2017 3
Biomassa Locatie Biomassa Transport Vergisting 6/14/2017 4
Productie biomassa per ton Bron: Pierie et al 2015 6/14/2017 5
Transport Locatie Biomassa Transport Vergisting 6/14/2017 6
(Co) Vergisting Locatie Biomassa Transport Vergisting 6/14/2017 7
Groen gas productie Locatie Biomassa Transport Vergisting Groen gas productie 6/14/2017 8
Elektriciteit en Warmte productie Locatie Biomassa Transport Vergisting Elektriciteit en warmte 6/14/2017 9
Te bespreken elementen vergisting Space Ruimtelijk aspect 1) Samenwerking 2) Gezamenlijke voordelen 1) Efficiëntie 2) Emissies 3) Impact milieu Net Present Value 10
PLANET De milieu-impact van biovergisting 6/14/2017 11
De keuze van biomassa De duurzaamheid van biomassa hangt af van: Cultivatie Beschikbaarheid Energie-inhoud Locatie CO2 emissies gemiddelde boeren vergister per type biomassa inc. 50 km transport Reference = Gronings Aardgas Bron: Frank Pierie et al 2015 6/14/2017 12
Effect van transport op duurzaamheid Efficiency GJ uit / GJ in Emissions Impact Gebruik zo lokaal mogelijke biomassa afvalstromen Bron: Frank Pierie et al 2015 6/14/2017 13
Effect van extra mest gebruik Efficiency Emissions Impact Niet alle biomassa is bruikbaar Bron: Pierie et al., 2016 6/14/2017 14
(P)EROI (GJ/GJ) GWP (kgco2eq/gj) EcoPoint (Pt/GJ) Duurzaamheid bio-vergister 7 6 5 4 3 2 1 0 Efficiency Emissions Impact 60 50 40 30 20 10 0 8 7 6 5 4 3 2 1 0 Referentie Gronings Aardgas Bron: Frank Pierie et al 2017 6/14/2017 15
PROFIT Inkomsten vergister 6/14/2017 16
NPV (million ) Duurzaamheid bio-vergister Boeren vergisters zijn financieel Lastig: Co-substraat is duur Kwaliteit substraat onzeker Lokaal biomassa gebruik Digistaat verwerking belangrijk Bij WKK warmte overschot 0-0.2-0.4-0.6-0.8-1 -1.2 NPV Bron: Frank Pierie et al 2017 6/14/2017 17
PEOPLE Hoe mensen kunnen profiteren van de installatie 6/14/2017 18
Het verdelen van de lusten en lasten Lokale biomassa Verdeelsleutel omwonenden Geurcontrolesysteem en regelgeving Bewoners betrekken in proces 6/14/2017 19
SPACE De ruimtelijke benodigdheid van vergisting 6/14/2017 20
Biogas is geen efficiënte energieproducent 6/14/2017 21
ZON PV BIOGAS ZON Efficiëntie biogas vs. PV 1 ha Biomassa Transport Vergisting Groen gas of E+W 50% 70% 99% 3% 99% 30-90% Zonnepanelen Omvormer Electrolyse Groen gas Reformer Energie van de zon als startpunt 15-20% 90-95% Productie Biomassa Zon PV Elektriciteit 0.4% E 1.3% E+H 60% 60% 16.2% Groen gas 1.0% (8 bar) 5.8% 14/06/2017 22
Productie (MWh/ha.a) Productie per Hectare Co-vergisting 50% Mest en 50% mais Zonnepanelen PV 50% gebruik land Wind turbine 3 MW op 16 ha 900 800 700 600 500 400 300 200 100 0 6/14/2017 23
Biogas is wel een goede een mogelijk duurzame schakel in een circulair economie voor lokale biomassa 6/14/2017 24
CONCLUSIE Aanbevelingen om mee te nemen 6/14/2017 25
Conclusies Biogas ja, mits: Biogas is een potentieel duurzame bron die ook constant kan produceren en reguleren Biomassa input bepaalt duurzaamheid Samen delen in lusten en lasten Duidelijke afspraken over geurbewaking Het moet inpasbaar zijn in duurzaam beleid en in de omgeving 6/14/2017 26
TIP: Samenwerken Door samen te werken kan het gehele productie proces (en dorp) er van profiteren 6/14/2017 27
Scenario: System optimalisatie Locations Feedstocks Transport AD Green gas production 3 2 1 Improved insulation Leakage repair Internal electricity Heat exchanger Internal heat 5 Heat pump 6 Liquid fertilizer 4 Internal fuel Additional biogas Manure bypass / storage 6 Solid fertilizer Green fertilizer production from digestate Green fuel production from green gas 6/14/2017 28
(P)EROI (GJ/GJ) GWP (kgco2eq/gj) EcoPoint (Pt/GJ) NPV (million ) Resultaat: Systeem optimalisatie 25 20 15 10 5 0 Efficiency Emissions Impact NPV 40 30 20 10 0-10 -20-30 -40-50 6 4 2 0-2 -4-6 -8 3 2.5 2 1.5 1 0.5 0-0.5-1 -1.5 Een symbiotisch systeem levert positieve resultaten op alle elementen van duurzaamheid Bron: Frank Pierie et al 2017 6/14/2017 29
Hanze University of Applied Sciences Centre of Expertise - Energy Frank Pierie PhD. Researcher f.pierie@pl.hanze.nl VRAGEN?
Local demand (%) Lokale biomassa beschikbaarheid 10% 8% 6% 1) Lage kwaliteit 2) Omzet verliezen 4% 2% 0% Theoretical bio-energy yield Energy in feedstock Green gas Er zit een gat tussen beschikbare en bruikbare biomassa in een regio Source: Pierie et al., 2016 6/14/2017 31
Gat tussen potentie en productie Source: Pierie et al., 2016 6/14/2017 32