VERWARMING
Install Magazine 980 – november 2021
Biogas en warmtenetten
Een van de sessies van het Vlaams Vergistigingsforum, dat om de gekende redenen online plaatsvond, was gewijd aan warmtenetten. Als biogas een rol te spelen heeft in de energietransitie, dan moet de installatie ingebed zijn in een breder energienetwerk op wijkniveau. De productie en verdeling van groene warmte is dan een mogelijkheid. Aan de hand van enkele praktijkgevallen werd nagegaan wat het potentieel hiervan was. Het Vlaams Vergistingsforum is een organisatie van Biogas-E, de belangenvereniging van sector van anaerobe vergisting.
Circulaire netwerken
De productie van biogas uit vergisting past perfect in een circulaire economie. Het is een mooi voorbeeld van hoe afval tot grondstof kan worden. Om zinvol te zijn, moet dit echter ingebed worden in een breder netwerk. Met de productie van biogas alleen komt men er niet. Hoe zo een lokaal netwerk er in de praktijk kan uitzien, wordt aangetoond in het project De Nieuwe Dokken. Dit is een wijkontwikkelingsproject in de Gentse haven, waarbij er op termijn ongeveer 400 woningen moeten komen, gecombineerd met kantoren, winkels en diverse voorzieningen. De eerste fase omvat een honderdtal appartementen en is nu afgerond.
Circulariteit vormt de basis van het concept. Zo wordt het afvalwater opgevangen en gerecupereerd. Daarvoor werd een akkoord gesloten met de nabijgelegen zeepfabriek Christeins. Het gezuiverde water wordt aan de zeepfabriek geleverd, en in ruil daarvoor bevoorraadt de fabriek het warmtenet van de woonproject. Het zwartwater en het grijswater worden gescheiden opgevangen. Het grijswater heeft een temperatuur van 20 tot 29°C, en bevat dus nog heel wat energie. Die wordt gerecupereerd door middel van een water-water warmtepomp, die het warmtenet bevoorraadt. Voor het zwartwater is er een innoverend afvoersysteem: dat wordt verzameld door middel van vacuüm leidingen en naar een centrale vergister gevoerd. De keuze viel op een vacuümstelsel, omdat het waterverbruik zo tot een minimum beperkt blijft: deze toiletten kunnen spoelen met slechts 1,5 l per beurt. De vacuümriolering is meteen het grootste van zijn type in Vlaanderen. In de vergister wordt het zwartwater verrijkt met keukenafval van de bewoners, vanuit een centraal inzamelpunt dat is uitgerust met een versnijder. De bewoners hebben speciale zakken, die ze op gezette tijden naar het inzamelpunt brengen voor verwerking. Het biogas van deze centrale vergister gaat naar een stookplaats bovenaan het gebouw. Het gezuiverde zwartwater wordt het gezuiverde grijswater gevoegd, voor hergebruik in de zeepfabriek.
Het warmtenet wordt hoofdzakelijk (voor zo’n 70%) gevoed door restwarmte van de zeepfabriek. warmteterugwinning uit het grijswater is goed voor 20%, terwijl de biogasketel slechts enkele procenten van de verwarmingsbehoefte dekt. De biogasproductie is dus eerder te zien als een nevenproduct van het afvalverwerkingsproces, dan als een energiebron op zich. Het warmtenet werkt aan een relatief lage temperatuur van 55-60°C, wat de distributieverliezen laag houdt. Het warmtenet is via afleversets verbonden met de individuele appartementen. Voor de verwarming is er een lage-temperatuursysteem met vloerverwarming, terwijl de productie van sanitair warm water via een doorstromer gebeurt. Er wordt dus geen SWW op voorraad gehouden, zodat men ook geen minimale temperaturen moet aanhouden voor legionellapreventie.
De economische haalbaarheid is niet eenvoudig te bepalen. De vacuümtoiletten en versnijders verbruiken uiteraard energie. Daar staat tegenover dat alle kosten en heffingen verbonden met waterzuivering wegvallen, en het waterverbruik veel lager is. Tegen de achtergrond van de droogteproblematiek in Vlaanderen speelt dat laatste ook mee.
Grootschalige installaties
Hoe een grootschalige benutting van biogas mogelijk is, werd getoond in de uiteenzetting van Biogastec. Dit is een onderdeel van Trevi en staat in voor het ontwerp, bouw en uitbating van biogasinstallaties met bijbehorende WKK. Via het zusterbedrijf Trevion kan het ook optreden als energieleverancier. Biogastec heeft nu een portfolio van 25 MW aan biogascapaciteit en levert groene stroom aan 50.000 gezinnen. Typisch voor de aanpak is een sterke automatisering: alle installaties worden beheerd vanaf één centrale in Gentbrugge. Zo kan men een continu 24/7 werking verzekeren met een minimum aan personeel. De biogasinstallaties zijn doorgaans met een warmtenet verbonden met nabijgelegen landbouw- of industriebedrijven die ze dan in warmte of stoom voorzien. Hun conclusie is dan ook dat het rendement van een installatie sterk bepaald wordt door de locatie, meer bepaald hoe gemakkelijk je de warmte nuttig kan gebruiken.
Over de injectie van groen gas (in de vorm van biomethaan) in het gasnet, staat Biogastec eerder sceptisch. Het biedt natuurlijk een veel grotere flexibiliteit wat gebruikers betreft. Men is niet gebonden aan bedrijven of afnemers in de buurt, iedereen die aangesloten is op het gasnet is een potentiële klant. Dat biedt een grotere zekerheid op lange termijn.
Daar staan wel een aantal nadelen tegenover: de opwaardering van biogas tot biomethaan betekent ook een zeker rendementsverlies. Bovendien heeft het productieproces van biogas zelf altijd elektriciteit en warmte nodig. Als men dan sowieso een WKK moet plaatsen voor het eigen productieproces, is het eenvoudiger om die meteen ook te gebruiken om de gasproductie te valoriseren, in plaats van te investeren in een aparte installatie om groen gas in het net te injecteren.
Gezien de complexiteit van de productie is biomethaan volgens Biogastec alleen zinvol als het gebruikt wordt voor hoogwaardige toepassingen, zoals hogetemperatuurprocessen die moeilijk te elektrificeren zijn, of voor gebruik als grondstof in de chemie.
Het Nederlandse alternatief
Dat er toch mogelijkheden zijn voor biogasnetten, bewijst het voorbeeld van Cogas uit het Nederlandse Twente. Cogas is een distributienetbeheerder voor gas, elektriciteit en warmte die volop inzet op lokaal geproduceerd groen gas. Dat heeft de wind in de zeilen, omdat men in Nederland uitkijkt naar alternatieven voor het gas van Groningen. Tegelijk heeft Twente heel wat veebedrijven, die op zoek zijn naar mogelijkheden voor mestverwerking. Cogas heeft dus projecten opgezet om landbouwbedrijven met een eigen biogasproductie aan te sluiten op bestaande leidingnetten. Via die netwerken kunnen andere gebruikers bevoorraad worden. Dat kan met biogas zijn voor direct gebruik. Zo is er een scholengemeenschap en zwembad dat verwarmd wordt met biogas uit koemest. Cogas heeft ook een opwaarderingsinstallatie voor biomethaan in Almelo. Het leidingnet fungeert daarbij niet alleen als transport, maar ook als buffer. De gasproductie en warmtevraag lopen immers niet gelijk; er is ergens een opslagcapaciteit nodig en het gasnet kan die rol zeer goed opnemen. Belangrijk is ook dat de kwaliteit van het geleverde biogas verzekerd is. Bij elke leverancier is er een controle-installatie aan het injectiepunt. Als de vereiste waarden (bijvoorbeeld methaan- en zwavelgehalte) niet gehaald worden, wordt de injectie afgesloten.
De insteek in Nederland is anders dan pure gasproductie: daar gaat het eerdere over het valoriseren van de gasinfrastructuur en het aanpakken van de mestproblematiek.
Door Alex Baumans
