Duurzame energie Rijn en IJssel

Duurzame energie
Welke mogelijkheden zijn er?
CE Delft
• Onafhankelijk onderzoek en advies sinds 1978
• Energie, transport en grondstoffen
• Economische, technische en beleidsmatige expertise
• 50 medewerkers
• Not-for-profit
Opdrachtgevers:
Overheden (Europa, nationaal, regionaal)
Bedrijven, brancheorganisaties en
NGO’s
Zie onze publicaties op www.ce.nl of @CEDelft
Lonneke Wielders/17-01-2017
2
Overzicht van de verschillende technieken
• Windenergie
• Waterkracht
• Zon-PV
• Biogas
• Warmtewinning uit riool- en oppervlaktewater
• Geothermie
Lonneke Wielders/17-01-2017
3
Windenergie
Met windturbines kan windenergie omgezet worden in elektriciteit. De opbrengst
is afhankelijk van verschillende parameters:
- het ontwerp van de turbine;
- de hoogte van de mast (hogere ashoogte -> meer productie);
- de lengte van de rotorbladen (grotere rotordiameter -> meer productie);
- de windsnelheid op de locatie (tot ongeveer 25 m/s geldt hoe harder het
waait, hoe beter).
Windmolens kunnen elkaars opbrengst beïnvloeden, om dit te voorkomen worden
windturbines gemiddeld met een afstand van circa vier keer de rotordiameter
van elkaar geplaatst (+/- 500 m).
Lonneke Wielders/17-01-2017
4
Waterkracht
In Nederland kennen we geen sterk verval, toch zijn er mogelijkheden
voor waterkracht:
- bij kunstwerken in rivieren (zoals stuwen en sluizen) is voldoende
verval;
- in vrij stromend water, maar dit ligt voornamelijk voor de hand als er
sprake is van getijdewerking;
- energie door rivierkribben, maar dit speelt alleen een rol in de grote
rivierkribben van Rijkswaterstaat.
Lonneke Wielders/17-01-2017
5
Zon-PV
Zon-PV zijn fotovoltaïsche zonnepanelen die zonne-energie omzetten in
elektriciteit.
- Zonnepanelen kunnen geplaatst worden voornamelijk op daken en
velden.
Lonneke Wielders/17-01-2017
6
Biogas
Zuiveringsslib, maar ook bermgras kan in een vergistingsinstallatie vergist
worden tot biogas (bijkomend voordeel is reductie van de hoeveelheid
zuiveringsslib dat afgevoerd en verwerkt moet worden).
Het biogas kan vervolgens:
- Rechtstreeks ingezet worden in nabijgelegen industrie (voor warmte);
- Gebruikt worden in een WKK-installatie voor de productie van duurzame
elektriciteit en warmte;
- Opgewerkt worden tot groengas (biogas met een gelijke samenstelling
als aardgas), zodat het ingevoed kan worden op het aardgasnet.
Lonneke Wielders/17-01-2017
7
Warmtewinning uit riool- en oppervlaktewater
Warmtewinning uit rioolwater
- Uit rioolwater (riothermie) en zuiveringswater kan met warmtewisselaars
duurzame warmte worden gewonnen;
- De temperatuur in rioolwater is in de winter 8-10°C en in de zomer 18-20°C,
een warmtepomp kan de warmte naar een hoger niveau te brengen;
- Het grootste deel van het rioolstelsel in het beheer is van gemeenten.
Warmtewinning uit oppervlaktewater
- Uit waterlopen, (diepe) plassen en het water bij gemalen kan warmte
gewonnen worden of kan het water gebruikt worden voor koeling;
- Hierbij wordt gebruik gemaakt van het temperatuurverschil tussen het water
(in de winter <10°C en in de zomer >15°C) en het te verwarmen gebouw. Met
een warmtepomp kan dit verwarmingswater op een efficiënte manier naar
een hoger temperatuurniveau gebracht worden.
Lonneke Wielders/17-01-2017
8
Geothermie
Bij geothermie (of aardwarmte) wordt warmte gewonnen uit de ondergrond:
Ondiepe geothermie (500 – 1500 meter diep)
– warmte van ca. 40°C;
– geschikt voor lage-temperatuurverwarming van woningen.
Diepe geothermie (meer dan 1500 meter diep)
– warmte van 70-120°C afhankelijk van de diepte;
– door hoge temperaturen ook geschikt voor industriële processen;
– Er worden ten minste twee putten (doublet) in de bodem geboord tot een
watervoerende bodemlaag (aquifers);
– Via de ene put wordt warm water omhoog gepompt, de warmte wordt via een
warmtewisselaar onttrokken en het afgekoelde water wordt via de tweede put
weer in dezelfde bodemlaag geïnjecteerd.
Lonneke Wielders/17-01-2017
9
Opbrengsten per techniek
-
Windmolen: 3 MW
Levert 2.190 MWh/MW
Vermogen/ha: 590 MW/ha
-
Installatie: 0,5 MW
Levert 3.600 MWh/MW
Vermogen/ha: niet relevant
-
1 paneel (1,6 m2) is 0,270 W (10.000 panelen is 2,7 MW)
Levert 950 MWh/MW
Vermogen/ha: 425 – 950 MW/ha
-
Installatie voor gas: +/- 3 MW, een WKK +/- 1 MW
Levert 8.000 MWh/MW
Vermogen/ha: niet relevant
-
Techniek nog dusdanig weinig toegepast (en zeer locatiespecifiek) dat er
geen kentallen te geven zijn.
-
Bron: 5-25 MW
Levert 5.500 – 7.000 MWh/MW
Vermogen/ha: niet relevant
Lonneke Wielders/17-01-2017
10
Kosten per techniek
Vergelijking van de kosten per techniek
(installatie + onderhoud)
0.120
0.100
€/kWh
0.080
0.060
0.040
0.020
0.000
Lonneke Wielders/17-01-2017
11