VERWARMING
Install Magazine 959 – april 2019
Mogelijkheden van groen gas
Studiedag van Cogen over WKK-toepassingen op alternatieve brandstoffen
Freddy Wilrycx, burgemeester van Merksplas, kwam getuigen over het pilootproject voor WKK op groen gas in zijn gemeente.
Vlaams minister van Energie Lydia Peeters benadrukte de interesse van de Vlaamse regering voor hernieuwbaar gas.
Een van de mogelijkheden om de CO2-uitstoot te verminderen, is om over te schakelen op groene brandstof, zoals groen gas. Die brandstof moet wel zo efficiënt mogelijk worden ingezet, en dan liggen toepassingen zoals WKK voor de hand. Om het potentieel van deze techniek voor Vlaanderen in kaart te brengen, organiseerde sectorvereniging Cogen Vlaanderen een studiedag rond groen gas en WKK.
Een pilootproject
Het onderwerp kon in elk geval op heel wat belangstelling rekenen: ruim 140 geïnteresseerden waren naar het domein Merksplas-Kolonie afgezakt. De plaats was niet toevallig gekozen. Op de site komt er namelijk een WKK-installatie die zowel de toeristische infrastructuur, als het nabijgelegen opvangcentrum voor asielzoekers en de strafinrichting moet bedienen. Die installatie zal werken op biomethaan, dat geproduceerd wordt door de afvalverwerking van de intercommunale IOK, en dat via het aardgasnet wordt toegevoerd. Dit is het eerste project van dit type in Vlaanderen.
Groen gas, maar welk?
Een eerste vraag is type groen gas men best gebruikt. Een eerste kandidaat is biogas, dat geproduceerd wordt op basis van organisch materiaal. Qua bronnen komen er diverse afvalstromen in aanmerking: GFT-afval en snoeisel allerhande, maar ook landbouwafval en mest. Het is dus een goede manier om biomassa uit afvalstromen te valoriseren en zo tot een meer circulaire economie te komen. Biogas bevat echter naast methaan ook nog een vrij groot gehalte aan CO2 en andere bestanddelen, zodat het niet zonder meer in het bestaande gasnet geïnjecteerd kan worden. Het gebruik is dus typisch beperkt tot lokale installaties, die specifiek op dit gas zijn afgestemd.
Een volgende mogelijkheid is biomethaan. Dat is een vorm van gezuiverd biogas, dat tevens behandeld wordt zodat het in het aardgasnet kan worden geïnjecteerd (onder meer toevoegen van geurstof en verwijderen van CO2). Biomethaan is heel wat breder inzetbaar omdat het geschikt is voor alle huidige aardgastoepassingen. Via het aardgasnet kan het ook aan elke aardgasklant geleverd worden. Bovendien kan het ook gebruikt worden in voertuigen die aangedreven worden door een motor op CNG.
Beide types gas zijn CO2-neutraal, in de zin dat er bij gebruik geen bijkomende fossiele CO2 in de atmosfeer wordt gebracht. Bij de productie en de verbranding ervan wordt er wel CO2 uitgestoten, maar omdat die CO2 eerst door de planten uit de lucht werd gehaald, is deze uitstoot klimaatneutraal.
Waterstof heeft geen CO2-uitstoot, tenminste voor zover er bij de productie geen fossiele CO2 vrijkomt. Groene waterstof wordt geproduceerd door elektrolyse die aangedreven is door groene stroom. Op die manier kan ook een eventueel overaanbod van groene stroom worden opgeslagen. Tevens kan men zo sectoren vergroenen die moeilijke elektrificeerbaar zijn, zoals de scheepvaart of zwaar vervoer. Veilige opslag en gebruik van waterstof stellen zo hun eigen problemen. Een alternatief daarvoor is om waterstof om te zetten tot synthetisch methaangas, zodat de bestaande aardgasinfrastructuur gebruikt kan worden.
Een aangepast wetgevend kader
Om het gebruik van groen gas economisch te valoriseren, zijn er aangepaste marktmechanismes nodig. In Wallonie bestaat er al een systeem van garanties van oorsprong voor WKK op basis van biomethaan, analoog met de groenestroomcertificaten. In Vlaanderen waren er tot voor kort nog alleen maar verhandelbare garanties van oorsprong voor de productie en aankoop van groene elektriciteit. In het kader van het IOK-project van Merksplas werd een gelijkaardig systeem opgezet voor de distributie van biomethaan via het aardgasnet. Daarbij krijgt de producent van biomethaan garanties van oorsprong, die dan verkocht kunnen worden aan de afnemers van het gas. Dit is een puur commerciële transactie; de aankoop van de garanties van oorsprong geeft geen recht op subsidie. Voorlopig is dit Vlaamse systeem nog in de ‘proof of concept’-fase, maar het is wel de bedoeling om het uit te breiden naar andere aspecten van het gebruik van groen gas, zoals de injectie van waterstof uit Power to Gas in het aardgasnet, de omzetting van groen gas naar bio-LNG, of de productie van groene warmte door middel van WKK. Belangrijk is ook dat dit systeem wordt ingebed in het Europese kader van garanties van oorsprong, om internationale handel mogelijk te maken.
Wat is het potentieel?
Als we kijken naar het potentieel van biomethaan in Vlaanderen, dan is het goede nieuws dat er vandaag maar een klein percentage van de beschikbare grondstoffen ook daadwerkelijk benut wordt. Tot nu toe is de productie hoofdzakelijk gebaseerd op voedselresten, groenafval en slib, en daarvan komt maar een beperkt deel in de gasproductie terecht. Andere mogelijke grondstoffen, zoals mest of oogstresten uit de landbouw, worden zelfs niet of nauwelijks gebruikt. Mocht men dat alles optimaliseren, kan de productie van biomethaan sterk stijgen.
Het slechte nieuws is echter dat, zelfs al worden al die grondstoffen maximaal gebruikt, de productie dan nog bij benadering niet volstaat om de gasvraag te dekken. Volgens optimistische schattingen komt men in Vlaanderen aan een maximaal haalbare productie van 10,3 TWh. Tempert men de verwachtingen naar meer realistische niveaus, dan blijft men steken op 3,6 TWh. Vergeleken met een actuele aardgasbehoefte van een kleine 180 TWh mag het duidelijk zijn dat biomethaan de energieproblemen niet uit de wereld zal helpen. Het zal ongetwijfeld zijn rol hebben in de energiemix van de toekomst, maar een ding is zeker: biomethaan wordt schaars en dus kostbaar. Vandaar dat Cogen Vlaanderen het een verspilling vindt als men dit gas zou gebruiken voor gangbare verbrandingstechniek. Het zou veel beter worden ingezet om WKK aan te drijven.
Waterstof als oplossing?
Veel wordt verwacht van groene waterstof als een manier om de economie te decarboniseren. In opdracht van VEA zocht de branche-organisatie WaterstofNet uit wat de behoeften aan waterstof zouden zijn, in het kader van een gedecarboniseerde maatschappij. Daaruit blijkt dat de uitdaging enorm is: WaterstofNet komt uit op een energiebehoefte van ongeveer 57 TWh voor industrie, transport en verwarming, die gedekt moet worden door waterstof op basis van groene elektriciteit. Die 57 TWh komen bovenop het normale elektriciteitsverbruik, dat eveneens zal stijgen naargelang verwarming en vervoer meer geëlektrificeerd zullen worden. Volgens die scenario’s zou het directe elektriciteitsverbruik (dus los van de waterstofproductie) nog eens 90 TWh bedragen. Het totaal overtreft de lokale productiemogelijkheden van groene elektriciteit ruimschoots, zodat men ofwel elektriciteit ofwel waterstof zal moeten importeren. Ook het gebruik van waterstof voor energie-opslag is minder evident dan het lijkt. Om de pieken op te vangen, zal er per definitie een enorme elektrolysecapaciteit moeten worden geïnstalleerd, wat met de huidige technologie aanzienlijke kosten met zich meebrengt. Bovendien zal de maximale elektrolysecapaciteit slechts een beperkte tijd op jaarbasis benut worden, wat het geheel weinig rendabel maakt.
Biomethaan toepassen via het aardgasnet
Zoals gezegd was er een specifieke reden om naar Merksplas te komen, namelijk de WKK-installatie op biomethaan die er op de site van de voormalige landloperskolonie zou komen. Dit project was gestart in het kader van een onderzoek naar de valorisatie van biomassa in de afvalverwerking van de intercommunale IOK in Beerse-Merksplas. Daar kwamen verschillende afvalstromen samen: GFT via de huisvuilophaling, evenals groenafval en bermmaaisel. Een eerste idee was op basis daarvan biogas te produceren om ter plaatse een WKK aan te drijven, maar daarvoor had IOK onvoldoende vraag naar warmte en elektriciteit. Er werd dan geopteerd voor de productie van biomethaan omdat dit breder inzetbaar is, en het dus gemakkelijker is om afnemers te vinden.
Op zoek naar klanten voor biomethaan, kwam men bij het domein Merksplas-Kolonie terecht, dat geïnteresseerd was in een eigen WKK-installatie op groen gas. Dat biomethaan moest dan wel van de productiesite van IOK tot bij het domein raken. Daarvoor maakte men gebruik van het aardgasdistributienet. Omdat zoiets nog nooit eerder gebeurd was, moesten er heel wat technische en juridische aspecten uitgeklaard worden. De gemeente Merksplas en het gemeentelijke energiebedrijf EBEM toonden echter een groot engagement om alles tot een goed einde te brengen, waarbij constant werd gecommuniceerd met VEA. De biomethaanproductie werd in november 2018 opgestart en de WKK-installatie is gepland voor eind dit jaar.
Steun van het beleid
Wil men deze techniek veralgemenen, dan moet het beleid er achter staan. Het feit dat zowel de burgemeester van Merksplas Freddy Wilrycx als minister van Energie Lydia Peeters op de studiedag aanwezig waren, is een positief teken. Minister Peeters loofde de voortrekkersrol van het lokale energiebedrijf EBEM. Ze wil ook het systeem van de garanties van oorsprong tot een instrument maken om de warmtesector in Vlaanderen te vergroenen.
Door Alex Baumans
