 |
 |
Nieuwsbrief Innoforte winter 2011Volop aandacht voor biomassa, warmtenetten en industriële restwarmte.
Het jaar 2011 is weer bijna om. De economische en monetaire ontwikkelingen vergen momenteel veel aandacht van overheid en bedrijfsleven in Europa. Ambitieuze en verantwoordelijkheid dragende bestuurders, ondernemers en managers zijn zeker nu bezig met het creëren van duurzame economische waarde in hun stad, regio of onderneming. Zij zijn de trendsetters en winnaars in een wereld waarin duurzaamheid geen doelstelling meer is, maar een randvoorwaarde. Schaarste aan grondstoffen, landbouwproducten en energie liggen weer op de loer. Hoe kunnen we anders dan via duurzaamheid onze positie op de wereldmarkt waarborgen en onze kosten in de hand houden?
Innoforte gaat vol visie en ambitie het jaar 2012 in met een nieuwe consultant en een nieuw kantoor. In deze winternieuwsbrief veel aandacht voor nieuwe kansen op het gebied van biomassa, warmtenetten en industriële restwarmte.
De potentie van regionale biomassa
Innoforte heeft onlangs onderzoek uitgevoerd naar de aanwezigheid van bruikbare biomassa voor de productie van duurzame energie in de AM+ gemeenten (Aalsmeer, Amstelveen, Diemen, Haarlemmermeer, Ouder Amstel en Uithoorn). Uit de inventarisatie blijkt dat er nog een forse potentie is. Denk hierbij aan dierlijk mest, grassen, slib, GFT, snoeiafval, houtstromen en groenafval van veiling en telers. Een deel van dit potentieel blijkt bovendien in de praktijk bedrijfseconomisch rendabel te kunnen worden ingezet.
| De potentie is omgerekend naar het aantal huishoudens dat hiermee van duurzame energie kan worden voorzien: dit blijkt 7% te zijn. Voorwaar niet gek in een dichtbevolkt land! Deze regionale biomassa bestaat vooral uit houtachtige, te verbranden of vergassen stromen en natte stromen die zijn te vergisten. Klik hier voor een basaal overzicht van de bewerkingsmogelijkheden zoals opgesteld door Ed Kerckhoffs, biomassa adviseur van Innoforte. Innoforte ontwikkelde kansrijke concepten op basis van vergassing en vergisting. Op basis van een marktscan selecteren wij voor de gemeentes, FloraHolland en provincie Noord Holland technologiepartners, investeerders, leveranciers en afnemers. De doelstelling is immers het ontwikkelen van latente kansen tot concrete projecten. |
|
Mestverwaarding: nieuwe kansen voor mestvergisting
Innoforte is momenteel op meerdere plaatsen in Nederland betrokken bij de ontwikkeling van mestvergistinginstallaties voor de levering van duurzame elektriciteit en duurzame warmte. Deze vergisting kan zowel zijn uitgevoerd als monovergister (alleen mest) of als co-vergister (met co-substraten ter verhoging van de gasopbrengst). Hetgeen overblijft heet digestaat en mag onder zekere voorwaarden op het land worden uitgereden als meststof. De rentabiliteit van dergelijke installaties staat onder druk als gevolg van de benodigde SDE subsidies en de relatieve schaarste aan cosubstraten die bovendien prijsopdrijvend werkt voor de reguliere toepassing van bijvoorbeeld maïs. Het antwoord is: mestverwaarding ofwel: het verhogen van de economische waarde door het scheiden in hoogwaardige componenten. In samenewerking met WUR heeft Innoforte de meestbelovende technogieën onderzocht ten behoeve de ontwikkeling van een regionale mestvergister in Amstelveen.
Mest en digestaat ziet men vanouds als een ‘afvalprobleem’ en daarmee veelal als een kostenpost. Een overschot aan mineralen uit mest en digestaat kan leiden tot overbemesting van landbouwgronden en verontreiniging van grond- en oppervlaktewater, evenals emissies van broeikasgassen. Dit kan leiden tot een negatief beeld voor de landbouwsector en haar producten.
Door een andere bril bezien zijn mest en digestaat geen afval, maar een bron van waardevolle mineralen (NPK), koolstof (organische stof, bodemverbeteraar ) en duurzame energie. Door mest en digestaat op een duurzame manier te verwaarden en de mineralen optimaal in te zetten kan het kunstmestgebruik worden teruggebracht, de uitstoot van broeikasgassen worden verminderd en tevens duurzame energie worden opgewekt. Tijdens de vergisting van mest worden de mineralen ongemoeid gelaten. Deze zitten dus nog allemaal in het digestaat. Slechts een klein deel van de organische stof verdwijnt tijdens het vergisten. Ten opzichte van mest is bovendien digestaat sneller van werking, omdat alle organische stikstof is omgezet in minerale stikstof.
Met diverse technieken is het mogelijk om uit mest en digestaat stikstof (N), fosfaat (P) en kalium (K) te isoleren. Graslanden hebben behoefte aan stikstof, akkerbouwers willen voor hun gewassenteelt graag fosfaat en ook de sierteelt in de glastuinbouw vraagt om gedoceerde toepassing van deze mineralen.
Het bekendste proces van mestverwaarding is het scheiden van mest. Hierbij wordt mest door een pers gehaald, waardoor er een dikke fractie en een dunne fractie ontstaat. Bij het scheiden komt de organische stof in de dikke fractie terecht. In deze organische stof zit vooral de organische stikstof en het fosfaat, terwijl zich in de waterige fractie voornamelijk de minerale stikstof en het kalium bevinden. Een ander proces van mestbewerking is het indikken van de dunne fractie. Hierbij wordt bijvoorbeeld met behulp van omgekeerde osmose de dunne fractie geconcentreerd, waarbij 75% water vrijkomt. Dit water is loosbaar op het riool. De ingedikte dunne fractie bevat tussen de 10 en 20% stikstof, nagenoeg geen fosfaat.
Momenteel onderzoeken wij het combineren van bewerkingen. Vooral het scheiden en vervolgens concentreren van de dunne fractie is veelbelovend gezien, al dan niet voorafgegaan door vergisten.
De ontwikkeling en aanbesteding van warmtenetten
Collectieve warmtenetten zijn steeds meer in trek bij gemeenten en provincies. Innoforte is momenteel betrokken bij de ontwikkeling en uitbreiding van warmtenetten in Maastricht, Roermond, Zutphen, Hengelo en Amstelveen. Behoudens de technisch-economische aspecten van warmtenetten is ons gebleken dat gemeenten veel vragen hebben over bijvoorbeeld de wet- en regelgeving, het ontwikkelproces en het opdrachtgeverschap. Met Agentschap NL ontwikkelde Innoforte daarom op 3 november 2011 de workshop ‘Ontwikkelen en aanbesteden van collectieve warmte- en koudenetten’ . Warmtenetten vormen een duurzame energievoorziening die fors kan bijdraagt aan een lagere CO2-uitstoot . Het aantal collectieve warmteprojecten neemt dan ook toe. Welke rol kan en mag de gemeente spelen bij de ontwikkeling en exploitatie van een warmtenet? Hoe ontwikkelt de gemeente een warmtenet met marktpartijen? En hoe zit het met de aanbesteding van een warmtenet? De ruim 40 deelnemers, vooral gemeenteambtenaren, gingen op 3 november actief aan de slag met deze kwesties, ondersteund door specialisten uit het werkveld. De presentatie kunt u hier downloaden.
Winst- en knelpunten
Henry Staal, adviseur bij Energie & gebouwde omgeving, opent de bijeenkomst met ‘het goede nieuws’ dat minister Verhagen van plan is de SDE+ in 2012 beschikbaar te stellen voor warmteprojecten. “Het belang en potentieel van duurzame warmte wordt hiermee onderkend”, aldus Staal. Maar knelpunten zijn er ook bij de ontwikkeling van warmtenetten zo blijkt uit een rondgang onder de deelnemers, zoals gebrek aan geld, kennis en ervaring. Andere struikelblokken zijn de nog niet aangepaste wet- en regelgeving, het aanbesteden zelf en de vele juridische haken en ogen. Daarnaast bestaat er onder gemeente veel onduidelijkheid over de manier waarop de samenwerking, rolverdeling en het proces het best kan worden vormgegeven.
Enschede
Namens de gemeente Enschede, bezocht Ed van ’t Erve, beleidsadviseur, de workshop. De gemeente neemt op korte termijn een beslissing over uitbreiding van het reeds bestaande warmtenet. Die uitbreiding houdt bijna een verdubbeling in ten opzichte van de huidige capaciteit. “Een warmtenet leg je niet voor vijf of tien jaar aan. Het gaat om een grote investering, die over een langere termijn moet worden terugverdiend”, vertelt Van ‘t Erve. “Hoe ga je in zo’n situatie om met de vele onzekerheden op de lange termijn? Moeten we aanbesteden of niet? En hoe is rolverdeling met particuliere partijen?” De workshop sloot volgens Van ’t Erve goed aan bij zijn verwachtingen. “Het was een zeer interessante dag, en het heeft ons een stapje verder geholpen bij onze uiteindelijke beslissing.”
Van concept tot beheer
Wim Mans, directeur van adviesbureau Innoforte, ging tijdens de workshop in op de rolverdeling bij de ontwikkeling van warmte- en koudenetten. De rol van gemeenten is volgens Mans complex: “Vaak zijn gemeenten opdrachtgever, maar ook toezichthouder, concessieverlener, vergunningverlener en in een aantal gevallen exploitant.” Ook vertelde Mans meer over de verschillende fasen van het ontwikkelproces: via concept en businessplan, naar het ontwerp en bouw tot exploitatie en beheer. De deelnemers discussieerden uitgebreid over de rol van de gemeenten bij het ontwikkelen van warmtenetten. Mans benadrukte dat ‘groen’ belangrijk is, maar de economische haalbaarheid een belangrijke randvoorwaarde vormt. |
|
Aanbesteden of niet
Veel gemeenten worstelen met de vraag of een aanbesteding nodig is voor het selecteren van de partij voor de aanleg of exploitatie van het warmtenet. Elly Koning, advocate van Lexsigma Advocaten, ging nader in op de vraag: aanbesteden of niet? Volgens Koning is er geen eensluidend antwoord te geven. Want ook als de opdracht onder de drempelwaarde van een Europese aanbesteding valt, blijkt aanbesteden soms geboden. De algemene aanbestedingswetgeving en de jurisprudentie zijn op dit moment leidend, aldus Koning. In het middagdeel van de workshop stond ook de vraag ‘aanbesteden of niet’ centraal, tijdens twee praktijkcasussen.
Industriële warmte als bron voor warmtenetten?
Veel industriële bedrijven met thermische processen hebben restwarmte over in grote hoeveelheden. In hoeverre zijn deze reststromen interessant voor bijvoorbeeld het verwarmen van gebouwen? Innoforte heeft ruime ervaring, zowel met het ontwikkelingen van warmtenetten als met het optimaliseren van de thermische energiehuishouding in de industrie. Ons motto daarbij is dat een warmtenet zijn bestaansrecht niet dient te verkrijgen uit de aanwezigheid van industriële restwarmte. Na het wegvallen van het aanbod van industriële restwarmte zou dan immers ook het warmtenet overbodig zijn.
Wij zijn van mening dat warmtenetten in stedelijke omgevingen zinvol zijn om de gebouwde omgeving te verduurzamen, de stedelijke luchtkwaliteit te verbeteren en de kosten op lange termijn te kunnen beheersen. In het belang van de flexibiliteit en betrouwbaarheid zijn nu en in de toekomst vele warmtebronnen denkbaar: elektriciteitscentrales, afvalverbranders, biomassacentrales, geothermische bronnen èn industriële restwarmte. Hoewel de belangstelling voor industriële restwarmte terecht toeneemt blijken er vele knelpunten te bestaan. Onderstaand een bloemlezing uit deze knelpunten, alsmede een aantal oplossingsrichtingen:
• Industriële restwarmte is niet duurzaam. In zekere zin klopt deze stelling, daar de brandstof veelal aardolie, aardgas of grijze elektriciteit is. Toch is het overduidelijk dat het benutten van restwarmte kan leiden tot forse reductie van CO2 emissie in de gebouwde omgeving. Daarnaast streven industriële bedrijven naar verduurzaming van hun energiebronnen. Teneinde deze discussie te verhelderen kan het raadzaam zijn om de mate van duurzaamheid en CO2 reductie door een onafhankelijke adviseur te laten bepalen.
• Industriële bedrijven hanteren korte terugverdientijden. Hoewel de restwarmte in theorie gratis beschikbaar is, dienen veelal forse investeringen te worden gedaan om de warmte uit te koppelen. Indien de kostprijs van de restwarmte te hoog wordt als gevolg van deze investeringen en de bijbehorende rentabiliteitseis van de industrie, kan worden onderzocht of de investering deels door het warmtebedrijf en/of de overheid kan worden gefinancierd.
• Industriële bedrijven kunnen verdwijnen. Dit kan het gevolg zijn van een faillissement of het sluiten van een productielocatie. Afhankelijk van de economische rentabiliteit dient uiteraard een minimale contractduur te worden afgesproken. Rendementen, tarieven, risico’s en financiering zijn deels communicerende vaten en dienen in goed overleg tussen industrie, warmtebedrijf en overheid te worden vastgelegd.
• De industrie dient de restwarmte te voorkomen. Vanwege natuurkundige wetten zullen de meeste procesindustrieën een warmtevraag op hoge temperatuur kennen en “aan de onderkant” altijd warmte overhouden. Dit neemt niet weg dat industrieën steeds op zoek zijn naar betere processen en naar mogelijkheden voor warmteterugwinning. Indien de restwarmte nog duidelijk hoger is dan bijvoorbeeld 100°C kan de industrie deze warmte bovendien omzetten in koude, elektriciteit of hun eigen bedrijfsgebouwen mee verwarmen. Wij introduceerden reeds eerder de “trias thermodynamica”. Onze ervaring leert dat er meestal nog een groot onbenut potentieel is bij industriële bedrijven voor verbetering van hun eigen thermische energiehuishouding. Vaak tot verrassing van de bedrijven zelf. Via pinch-analyses en TQ-diagrammen is deze potentie te achterhalen. Innoforte voerde vele studies uit, deels samen met procestechnologen van TNO en constateert dat de aanvankelijke potentie voor levering van restwarmte aan een warmtenet vaak fors wordt gereduceerd.
TAP is in bedrijf gesteld
Samen met partners Huisman Elektrotechniek en Aster Thermo akoestische systemen ontwikkelde Innoforte de TAP: een op thermo akoestiek gebaseerde omzetting van restwarmte in elektriciteit. Sinds enkele weken produceert de TAP elektriciteit. Voorwaar een heuglijk feit! Er zijn echter ook problemen.
Eerst de positieve punten. De TAP werkt voor het eerst buiten het laboratorium op een grotere schaal. Het akoestisch deel van de TAP werkt naar behoren. Er is sprake van een lage starttemperatuur en de TAP blijkt zich flexibel aan te passen aan het beschikbare vermogen en de temperatuur van de restwarmte.
| Met de omzetting van de thermo akoestische golf naar elektriciteit zijn helaas problemen gerezen. Dit proces verloopt via zogenaamde alternators die speciaal voor de TAP zijn geconstrueerd. Deze alternators werken niet volgens verwachting: de bewegende massa van de magneten is zodanig groot dat de frequentie omlaag moest, waardoor deze weer in een ongunstig bereik moet werken en het omzettingsrendement omlaag is gegaan van circa 95% naar 70%. In overleg met leveranciers van de alternators zoeken wij naar een oplossing, hoewel ook andere oplossingen in de vorm van een bidirectionele axiale impulsturbine (Wells turbine) interessant lijken. Voor een klein aantal geïnteresseerden organiseren wij eind januari een bezoek aan de TAP. Als u interesse heeft kunt u zich bij ons melden. |
|
Op basis van de gebleken thermo akoestische prestaties van de TAP hebben wij de mogelijkheden onderzocht van een commerciële uitvoering zonder lineaire generator. Diverse industriële uitvoeringen als warmtepomp, die flexibel zijn qua temperatuurbereik, zijn daarbij denkbaar. In een eerdere studie is het perspectief van een warmtetransformator reeds aangetoond. Dit is een uitvoering waarbij de restwarmte wordt gesplitst:
• een deel wordt gebruikt ter aandrijving van de thermo akoestische motor
• een deel wordt gebruikt als warmtebron.
Op deze wijze kan de restwarmte in temperatuur worden verhoogd. In energietermen: warmte wordt over de pinch getransporteerd en resulteert aldus in energiebesparing. Een andere benadering: nutteloze restwarmte van een te lage temperatuur wordt omgezet in nuttige warmte van een hogere temperatuur, bijvoorbeeld stoom. In onderstaand figuur is deze werkwijze schematisch weergegeven.
Afhankelijk van de temperatuur van de beschikbare restwarmte, de eventuele vervuiling en de mate van benodigde temperatuurlift is een eerste indicatie snel te maken. In overleg met industrie en Agentschap NL zal Innoforte in 2012 het commerciële perspectief van de warmtetransformator nader toetsen.
Nieuwe medewerker: Johan Seuren
|
Johan Seuren werkte jaren als succesvol projectontwikkelaar voor Essent Local Eenergy Solutions. Hij is alom gewaardeerd om zijn deskundigheid, betrokkenheid en zijn vermogen om met vele belanghebbenden te komen tot een constructieve samenwerking.
Wij zijn er daarom trots op dat Johan na ruim 20 jaar Essent per 1 februari 2012 de overstap zal maken naar Innoforte. Geheel in lijn met zijn achtergrond en ervaring zal Johan zich binnen Innoforte gaan bezighouden met de ontwikkeling van warmtenetten, biomassacentrales en industriële restwarmteprojecten. |
|
Ruim 8 jaar na de start van Innoforte voldoet de huidige huisvesting van Innoforte niet meer aan onze wensen. Per 1 februari 2012 zal Innoforte daarom verhuizen naar onderstaand ruime kantoorpand. Ons nieuwe kantoorpand ligt vrijwel “om de hoek” van onze huidige locatie en dus nog steeds uitstekend bereikbaar met het openbaar vervoer. Wellicht zullen sommigen dit gebouw kennen als het pand van De Kleyn Energy Consulting. De gewaardeerde collega’s van De Kleyn verhuisden eerder in 2011 naar een andere locatie in Druten.
Ons nieuwe adres: Van Heemstraweg 56 D, 6651 KH Druten
|
