Juli 2008Vertrouwelijk Energie Transitie – Biogas Quintel Strategy Consulting Atrium - Strawinskylaan ZX Amsterdam Nederland Include typical size: Farm Large scale RWZI

1 Uit een rapport van SenterNovem dat EZ-minister Van der Hoeven eind maart naar de Tweede Kamer heeft gestuurd blijkt dat het vergroten van de productie van ‘groen’ gas op logistieke grenzen stuit. Om 1% van Nederland van groen gas te kunnen voorzien moet een oppervlakte ter grootte van de Flevopolder worden gebruikt voor de teelt van maïs. Als al het afval uit kippenmest, varkensmest, gft- afval en de vleesindustrie ook wordt opgestookt, kan nog eens 2% van de Nederlandse afnemers groen gas gebruiken. Gas uit biomaterialen telt niet mee als CO2-uitstoot. Pas als alle zeilen worden bijgezet kan biogas in 10% van de gasbehoefte voorzien. Dat vergt grote investeringen die pas ver na 2010 resultaat gaan opleveren. Overigens wordt veel van dat groene afval nu al gebruikt om groene stroom op te wekken. Zonder subsidie komt er van de ambitieuze plannen voor de productie van groen gas echter niets terecht. Van de maximaal haalbare productie van 5 miljard m3 biogas, zal dan slechts 13 miljoen m3 worden gerealiseerd.rapport Bron ECN Energie Verslag Nederland 2007, verwijzing naar SenterNovem_200701_Gas van aardgaskwaliteit uit biomassa.pdf

2 Biogas Wat is het Biogas is een veelbelovende energievorm, mits wetgeving verandert om een gunstiger klimaat te scheppen Biogas is het product dat vrijkomt bij anaerobe vergisting van organische stoffen; na zuivering van CO 2 en andere gassen resteert methaan (groengas 1 ) De techniek wordt al tientallen jaren succesvol toegepast op boerderijschaal, recentelijk vinden ontwikkelingen naar productie op grote schaal plaats In NL kan biogas nu alleen lokaal gebruikt worden (levering aan regionaal gasnet of WKK’s), omdat kwaliteits- en veiligheidsnormen nog niet vaststaan Als wetgeving levering op grote schaal aan het gasnetwerk toestaat, kan ~30% van het gasverbuik in 2030 door vergisting en vergassing geproduceerd zijn 2 Biogas biedt ruimte om met weinig investeringen de bestaande infrastructuur (gascentrales en CV’s) gedurende de komende 50 jaar uit te faseren 1:Groengas kan ook worden gemaakt door organisch materiaal te verhitten en vergassen en het product (syngas) te laten reageren tot CH 4, maar dit kost meer energie. Wel zijn beide methodes compatibel, mbt netwerk en eindgebruik 2:Hiervan ~70% vergassing. Energietransitie_2007_De rol van groen gas in de NL energiehuishouding.pdf

3 E-centrale Vergister zuivering biogas landelijk netwerk E W E W mest energiegewas groengas De Nederlandse wetgeving over biogas hindert grootschalige productie van biogas; uiteindelijk beperken plantaardige grondstoffen de productie Biogas Randvoorwaarden men obstakels NL wetgeving omtrent biomassa die vergist mag worden is vrij streng – dat moet veranderen Nederland heeft veel dierlijke mest, maar minder ongebruikte landbouwgrond dan Duitsland of de Scandinavische landen Hoewel de biogasproductie toeneemt bij groter aandeel plantaardige grondstof is dit in NL lastiger duurzaam te realiseren Het NL subsidiebeleid is onbetrouwbaar – dat moet veranderen Nu onmogelijk om op landelijk gasnetwerk te leveren, vanwege kwaliteitseisen aan het gas en gebrek aan wettelijke normen Het best kan in NL gerekend worden met een 1:1 verhouding mest en plantaardige grondstoffen Transport Potentieel WKK zuivering

4 Biogas Potentieel Er is weinig consensus over het potentieel van groengas door vergisting; men schat tussen 3% in 2010 tot 7% van huidig aardgasverbruik in 2020 Vergisting van aanwezige bronnen in NL kan nu 0.3 mld m 3 en uiteindelijk maximaal ~1,5 mld m 3 groen gas opleveren 1 Duitsland verwacht in 2050 meer dan 20% van de gasbehoefte met biogas te kunnen invullen, sommigen beweren zelfs meer dan 50% 3 1:SenterNovem_200701_Gas van aardgaskwaliteit uit biomassa.pdf en Energietransitie_2007_De rol van groen gas in de NL energiehuishouding.pdf 2:CBS en IEA_2007_basic data on biogas - Sweden.pdf 3:IEE_2007_Möglichkeiten einer europäischen Biogaseinspeisungsstrategie_Teilbericht 1.pdf. Voor inschatting van het Nederlandse biogas productie potentieel kan men niet zonder meer kijken naar buitenlandse voorbeelden Potentieel volgens Senternovem 1 Bron vergisting Hoeveelheid (Mton / jaar) Productie gas ( (mld m 3 / jaar) % Verbruik NL (45 miljard m 3 ) Dierlijke mestproductie 70 ~ 1.53% Organisch afval3~ 0.4~0.9% Slib uit waterzuivering en stortgas Beperkt mogelijk ~ – Geschat potentieel obv beschikbaar organisch materiaal 2

5 Biogas Toekomstige ontwikkelingen Belangrijke ontwikkelingen zijn indirecte productie van methaan via het vergassen van organisch materiaal en biogas brandstofcellen Op middellange termijn (2015) kan naast vergisting ook 3.5 mld m 3 methaan geproduceerd worden d.m.v. vergassing van organisch afval Hierbij wordt organisch materiaal in afwezigheid van zuurstof verhit (>750 °C) en het product tot methaan gereageerd Veel genoemd zijn biogas brandstofcellen: deze halen een energie-effciëntie van >60% en kunnen ook gebruikt worden om E terug te leveren aan het net 1 Het is niet uit te sluiten dat betere vergistingstechnieken het rendement en potentieel voor groengas uit vergisting op korte termijn verdubbelen 3 1:SenterNovem_200701_Gas van aardgaskwaliteit uit biomassa.pdf en Energietransitie_2007_De rol van groen gas in de NL energiehuishouding.pdf 2:IEA Bioenergy_200612_Biogas Upgrading to Vehicle Fuel Standards and Grid Injection.pdf en 3:Interview met P. Hoogendonk in april 2008 Termijn Productie gas ( (% verbruik)Methodes Kort (2010)1 – 3Vergisting Middel (2020)8 – 12Vergisting + Vergassing (import reststoffen) Lang (2050)50Vergisting + Vergassing (import reststoffen) Verwacht Potentieel van Groengas 1

6 Toekomsttraject (na 2050) Opschaling SNG en mogelijk bijmenging van waterstof in hogedruk aardgasnet Biogas Transitietraject % vergroening Starttraject (sinds 2006) Productie van biogas mbv vergisting, opwerking naar groengas en injectie in regionaal aardgasnet Vervolgtraject (na 2015) Aanvulling met vergassing van biomassa (SNG) en injectie in hogedruk aardgasnet tijd Transitietraject Vergroening Aardgas 1 1:Gebaseerd op: Energietransitie_2007_De rol van groen gas in de NL energiehuishouding.pdf p.15

7 Biogas Voor- en nadelen Van alle biobrandstoffen is biogas de energetisch meest voordelige daarnaast biedt het goede mogelijkheden voor hergebruik van afvalstoffen 1:Bron: en 2:ECN_2008_parameters groengasproductie.pdfECN_2008_parameters groengasproductie.pdf 3:Verbruik NL 2745 m3 pp en DU 975 m3 pp VoordelenNadelen Gaat goed samen met bestaande gasinfrastructuur en hoge gasverbruik in NL 3 : Relatief weinig investeringen nodig Compatibel met huidige gascentrales of CV’s Compatibel met decentrale opwek Nog niet mogelijk om op landelijk gasnetwerk te leveren, vanwege kwaliteitseisen Geen transport over lange afstanden of intensieve landbouw nodig: dus hoogste energie opbrengst per ha 1 NL wetgeving omtrent biomassa die vergist mag worden is vrij streng tov buurlanden Gezuiverd biogas (groengas) kan eenvoudig worden benut als relatief schone transportbrandstof Verbouwen gaat niet ten koste van (oer)bossen en stoot dus weinig CO 2 uit 1 Er is relatief weinig ongebruikte landbouwgrond beschikbaar voor de productie van plantaardige grondstoffen Vergisting op grotere schaal biedt de mogelijkheid om restproducten (80% van inputmassa) geschikt te maken voor hergebruik als kunstmest 2 Hoewel de biogasproductie en -kwaliteit toeneemt bij een groter aandeel plantaardige grondstof t.o.v. mest, is dit in NL lastiger duurzaam te realiseren Technologie is al volwassen, maar ontwikkelingen gaan hard door Biogas kan ook weer gebruikt worden om plastic en chemicaliën te produceren Relatief eenvoudig uit te voeren op kleine schaal, om lokaal gas te produceren (b.v. derde wereld)

8 Biogas Kosten en landgebruik... 1:Bron: ECN_2008_parameters groengasproductie.pdf 2:Gebaseerd op jaarlijkse productie van 3 mld m 3 groengas (~7% van huidige jaarverbruik) in 2020 Investeringskosten Operationele kosten Capaciteit Vergister4.4 k€/Nm 3 /h290 €/Nm 3 /h + xxx 2 M m 3 groengas Gaszuivering3.8 k€/Nm 3 /h375 €/Nm 3 /h + xxx Investeringskosten en operationele kosten 1 Landbouwoppervlak benodigd voor productie groengas 2 Hoeveelheid nodig Oppervlak nodig (km 2 ) Organisch afval xx ton- Energiegewassenxx tonxxx VergistingsinstallatiesXx (à xx Mm 3 groengas)xxx Bronnen gevonden: nog verwerken

9 Biogas Plaatjes proces

10 Biogas Plaatjes proces

11 Biogas Plaatjes vergelijking