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 2010 1
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
Overzicht Algemene inleiding Technologieën Prehaalbaarheidsstudie Bio-WKK Subsidieregeling Conclusies 16/12/2010 Cogen Vlaanderen 3
Overzicht Algemene inleiding Technologieën Prehaalbaarheidsstudie Bio-WKK Subsidieregeling Conclusies 16/12/2010 Cogen Vlaanderen 4
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
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
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
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
Principe van WKK Gescheiden productie WKK Warmte: 45 Elektriciteit: 40 Warmte: 45 Elektriciteit: 40 5 45 40 40 90% 50 130 50% 80 15 45 40 100 Besparing: 30/130 = 23 % 16/12/2010 Cogen Vlaanderen 9
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
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
Toepassingen van WKK Glastuinbouw ca 650 kw e per ha 16/12/2010 Cogen Vlaanderen 12
Overzicht Algemene inleiding Technologieën Prehaalbaarheidsstudie Bio-WKK Subsidieregeling Conclusies 16/12/2010 Cogen Vlaanderen 13
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
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 450-500 C ~ 400 V E= 35% MOTOR ROOKGASSEN 16/12/2010 Cogen Vlaanderen 1% STRALING 15
Technologieën Interne verbrandingsmotor Voordelen Grote beschikbaarheid Relatief goedkoop Levensduur tot 100.000 draaiuren Nadelen Onderhoudsintensief Trage thermische opstart Geluidsomkasting vereist Aandacht voor emissies, zeker bij diesels 16/12/2010 Cogen Vlaanderen 16
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
Microturbines Technologieën Elektrisch rendement: 25 % - 30 % Thermisch rendement: 45 % - 60 % Vermogen: 30-200 kw Brandstof: aardgas, biogas, Toepassingen: gebouwenverwarming Continue verbranding: lage NO x -emissies Hoge investeringskost 16/12/2010 Cogen Vlaanderen 18
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
Wat is WKK? - Technologieën Stirlingmotor Elektrisch rendement: 25 % - 40 % Thermisch rendement: 35 % - 50 % Vermogen: 1-1500 kw Toepassingen vooral residentieel Variabele warmtekrachtverhouding Weinig onderhoud Hoge investeringskost 16/12/2010 Cogen Vlaanderen 20
Overzicht Algemene inleiding Technologieën Prehaalbaarheidsstudie Bio-WKK Subsidieregeling Conclusies 16/12/2010 Cogen Vlaanderen 21
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
Gevraagd vermogen [kw] Prehaalbaarheidsstudie 70 60 50 40 30 20 10 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 Tijdstip [h] 16/12/2010 Cogen Vlaanderen 23
Gevraagd vermogen [kw] Prehaalbaarheidsstudie 70 60 50 40 30 20 10 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 Tijdstip [h] 16/12/2010 Cogen Vlaanderen 24
Gevraagd vermogen [kw] Prehaalbaarheidsstudie 70 60 50 40 30 20 10 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 Uren [h] 16/12/2010 Cogen Vlaanderen 25
Gevraagd vermogen [kw] Prehaalbaarheidsstudie 70 60 50 40 30 20 10 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 Tijdstip [h] 16/12/2010 Cogen Vlaanderen 26
Gevraagd vermogen [kw] Prehaalbaarheidsstudie 70 60 50 40 30 20 10 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 Uren [h] 16/12/2010 Cogen Vlaanderen 27
Gevraagd vermogen [kw] Prehaalbaarheidsstudie 70 60 50 6h x 50kW = 300 kwh 40 30 20 10 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 Uren [h] 16/12/2010 Cogen Vlaanderen 28
Gevraagd vermogen [kw] Prehaalbaarheidsstudie 70 60 50 40 7h x 40 kw = 280 kwh 30 20 10 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 Uren [h] 16/12/2010 Cogen Vlaanderen 29
Totaal geproduceerd [kwh] Prehaalbaarheidsstudie 450 400 350 300 250 200 150 100 50 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 Tijdstip [h] 16/12/2010 Cogen Vlaanderen 30
Gevraagd vermogen [kw] Prehaalbaarheidsstudie 70 60 50 40 30 16 h x 28 kw = 448 kwh 20 10 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 Uren [h] 16/12/2010 Cogen Vlaanderen 31
Prehaalbaarheidsstudie 16/12/2010 Cogen Vlaanderen 32
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
Overzicht Algemene inleiding Technologieën Prehaalbaarheidsstudie Bio-WKK Subsidieregeling Conclusies 16/12/2010 Cogen Vlaanderen 34
Bio-WKK In grote lijnen vergelijkbaar met conventionele WKK Wezenlijk verschil: Brandstof Subsidieregeling 16/12/2010 Cogen Vlaanderen 35
Bio-WKK Mogelijke brandstoffen Bio-gas Vergisting slib Vergisting mest Vergisting maïs Bio-diesel / PPO Houtige biomassa 16/12/2010 Cogen Vlaanderen 36
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
Bio-WKK: Verbranding DLV 16/12/2010 Cogen Vlaanderen 38
Bio-WKK: Vergassing Xylowatt Vergassing van hout Gas motor 300 1500 kw e 600 3000 kw th Xylowatt 16/12/2010 Cogen Vlaanderen 39
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
Overzicht Algemene inleiding Technologieën Prehaalbaarheidsstudie Bio-WKK Subsidieregeling Conclusies 16/12/2010 Cogen Vlaanderen 41
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
Subsidieregeling WKK Verhoogde investeringsaftrek VLIF-steun 16/12/2010 Cogen Vlaanderen 43
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 2015 16/12/2010 Cogen Vlaanderen 44
Groenestroomcertificaten Aandeel biomassa (MEDE-2007-1 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
Overzicht Algemene inleiding Technologieën Prehaalbaarheidsstudie Bio-WKK Subsidieregeling Conclusies 16/12/2010 Cogen Vlaanderen 46
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
Voor kwaliteitsvolle WarmteKrachtKoppeling in Vlaanderen Dank u voor uw aandacht! Contact: daan.curvers@cogenvlaanderen.be COGEN Vlaanderen vzw Zwarte Zustersstraat 16, bus 9 3000 Leuven www.cogenvlaanderen.be