Project Houtgestookte Verbrandingsinstallaties
Marktpotentieel en Haalbaarheid van houtgestookte verbrandingsinstallaties
Bekende duurzame of groene energiebronnen zijn wind, water en zon. Maar de helft van de duurzame energie geproduceerd in Nederland, is energie uit biomassa. Energie uit biomassa wordt opgewekt door verbranding, vergassing of vergisting van organische materialen. Het gebruik van biomassa vermindert het gebruik van fossiele brandstoffen en daarmee de uitstoot van broeikasgassen zoals CO2.
Kleine verbrandingsinstallaties gebruiken biomassa in de vorm van houtsnippers, houtpellets of grove houtblokken. De vrijkomende warmte wordt omgezet in elektriciteit. Een mogelijke input voor houtgestookte verbrandingsinstallaties zijn houtreststromen die vrijkomen bij snoeiwerkzaamheden in natuurgebieden of bij gemeenteonderhoud.
Het bedrijf IndiEco is een bedrijf die kleinere houtgestookte verbrandingsinstallaties in de markt zet om een bijdrage te leveren aan een duurzame samenleving en reductie van CO2-emissie.
Onderzoeksvraag
"Wat is het marktpotentieel van (natte) houtsnippers in Nederland, en wat is het verbruik van houtgestookte verbrandingsinstallaties?"
Voor- en Nadelen Houtverbranding
Hout word gezien als een hernieuwbare energiebron die het verbruik van fossiel brandstoffen sterk kan laten dalen. De stijgende prijzen van fossiele brandstoffen hebben gezorgd voor een grotere belangstelling voor houtverbranding. Hieruit kan worden afgeleid dat houtverbranding een ideale vervanging voor fossiele brandstoffen is, maar er kleven ook nadelen aan. Zo is afvalhout vaak behandeld, kunnen er andere afvalstoffen meeverbrand worden, of zijn de stookomstandigheden niet optimaal. Dit maakt dat het kleinschalige stoken van hout veelal een bron van luchtverontreiniging betekent. Dit vooral omdat niet altijd duidelijk is welke wetgeving van toepassing is.
Samenstelling van Hout
De samenstelling van verschillende soorten hout bepalen hun verbrandingstemperatuur, rookgasemissie en asrest. Opvallend is dat er zeer weinig spreiding in samenstelling per houtsoort voorkomt. In vergelijking met steenkool heeft hout minder zuurstof nodig voor de verbranding omdat het immers meer chemisch gebonden zuurstof bevat. Ook is er verschil tussen hout en schors. Schors heeft een veel hoger asgehalte.
Knip- en snoeihout wordt vaak gezien als afval, maar is uitermate geschikt als bron voor duurzame energie. Biomassa is CO2 neutraal, de bij verbranding vrijkomende CO2 eerder in het groeiproces in plantaardige bouwstoffen is vastgelegd. Men spreekt wel van de korte CO2 cyclus.
Knip- en snoeihout komt onder andere vrij bij gemeentelijk onderhoud, maar ook bij particulieren. Per jaar wordt al 300.000 ton biomassa verwerkt in energiecentrales in Cuijk en Lelystad. Er blijft nog zo’n 600.000 ton per jaar over voor houtgestookte verbrandingsinstallaties. Aan de hand van CBS-gegevens is bepaald dat Noord-Brabant, Gelderland, Noord- en Zuid Holland en Limburg het meeste snoeihout produceren.
Houtverbranding
Er zijn verschillende typen verbrandingsinstallaties: pelletkachels en droge- en natte houtsnipperkachels. Dit onderzoek gaat verder in op de natte houtsnipperkachel, die materiaal met een maximaal vochtgehalte van 57% kan verbranden.
De kachels zijn verkrijgbaar in groottes van 100 kW tot 20 MW, en zijn weliswaar duurder dan andere typen kachels, maar de brandstof is goedkoper doordat het een reststroom is. De terugverdientijd is zo’n 3 jaar.
De natte houtsnipperinstallatie kan op meerder brandstoffen werken, maar er zijn per brandstof wel belangrijke verschillen.
Houtpellets hebben een niet storende geur, branden goed en lang, en vormen weinig as.
Gerst en tarwe hebben ook geen slechte geur, wel is er last van meer asvorming en branden ze minder goed. Voordeel is dat het goedkoop is.
Grasbrok brandt goed, maar produceert veel rook en as, en heeft een onprettige geur.
Strobrok brandt zeer goed, heeft een acceptabele geur, produceert weinig rook en is goedkoop. Wel is de asvorming hoog
Als laatste zijn er houtbriketten, gemaakt uit o.a. zaagsel. Deze brandstof brandt door het lage vochtgehalte beter dan hout.
De stookwaarde van een brandstof is de hoeveelheid energie die vrijkomt bij de verbranding ervan. Meestal wordt de stookwaarde uitgedrukt in MJ per kg of per liter brandstof. Als het vochtgehalte in een brandstof hoog is, zal voor de verdamping hiervan veel energie nodig zijn.
Gebaseerd op een gemiddeld gasverbruik van 1600 m³ gas per huishouden zal, om dit te vervangen, 5000 kg hout per huishouden per jaar nodig zijn bij een stookwaarde van zo’n 12 MJ/kg. Een gemiddeld huishouden heeft genoeg aan een houtkachel van 23 kW.
CO2 emissies transport
Aandachtspunt bij de inzet van snoeihout is het transport nodig om het materiaal op de plaats van bestemming te krijgen. Een vrachtwagen stoot per kilometer zo’n 0,850 kg aan CO2 uit. Bij het transport van duizenden tonnen biomassa naar centrale verbrandingsinstallaties komt dit neer op tonnen CO2 uitstoot per kilometer.
Bereidheid Gemeentes
Om het voor een gemeente mogelijk te maken om mee te doen aan een pilot project is er jaarlijks 500.000 kg hout nodig. Dit komt ook doordat de stookwaarden van het snoeimateriaal niet bekend zijn en verwacht wordt dat het vochtgehalte in dit materiaal vrij hoog is, waardoor de stookwaarde afneemt.
Ook heeft het gebouw/organisatie dat van energie wordt voorzien, een wisselend energieverbruik, de 500.00 kg hout is nodig om een voldoende buffer te hebben om dit op te kunnen vangen.
Gemeentes gelegen in de provincies Friesland, Groningen, Drenthe en Overijssel zijn telefonisch benaderd om mee te werken aan een pilot, met de voorwaarde dat een minimum van 500.00 kg per jaar aan snoeihout vrijkomt.
Behalve in Groningen waren in elke provincie gemeenten bereid mee te werken aan een pilot.
Wetgeving
Het grootste aandachtspunt bij de inzet van afvalhout als brandstof is de emissie naar de lucht. De volgende emissiewetgevingen zijn van toepassing bij de inzet van biomassa voor energiewinning:
- Het Besluit verbranden afvalstoffen, dit heeft tot doel het optimaal benutten van afvalstoffen, met een zo groot mogelijk emissiebeperking naar de omgeving.
- Het Besluit emissie-eisen stookinstallaties stelt emissie eisen voor o.a. NOx, SO2 en stof van verbrandingsinstallaties.
- De Nederlandse Emissierichtlijn stoken geeft algemene eisen aan emissieconcentraties die overeenkomen met de stand van techniek en emissiebeperking.
- De Witte en Gele lijst bevatten classificaties van afvalstoffen, en of deze wel of niet in een verbrandingsinstallatie mogen worden gebruikt.
Verder moet rekening worden gehouden met de aspecten Bodem, Externe Veiligheid, Landelijk Afvalbeheerplan en Inspectie en onderhoud van stookinstallaties.
Conclusies
Van de vier noordelijke provincies voldoen 56 gemeenten aan het criterium van 500.000 kg grof tuinafval per jaar. Van deze gemeenten zijn er 10 die geïnteresseerd zijn in een project met duurzame energie uit houtreststromen. Over het algemeen is er bij de gemeentes voldoende potentieel aanwezig echter door de vele belemmeringen is er door vele gemeenten nog niet over nagedacht.
Gebaseerd op een gemiddeld energieverbruik per huishouden per jaar zal er 5000 kg houtsnippers per jaar per huishouden nodig zijn, als er volledig wordt overgegaan op houtverbranding.
Onderzoeksproducten
Uit dit onderzoek zijn de volgende producten voortgekomen:
- Onderzoeksrapport
- Presentatie
