Ondersteuning voor biomethaan in Vlaanderen

Biogas, gevormd uit biomassa via anaerobe vergisting, levert met 400 GWh of 13,29% (VREG, 2010) een significante bijdrage aan de productie van groene stroom in Vlaanderen. Het kan worden gewonnen uit diverse biomassa stromen, voornamelijk organisch biologisch afval (Biogas-E, 2010). Hierdoor is vergisting niet enkel een hernieuwbare bron van energie, maar ook een stap in de valorisatie van afvalstromen. Door het opwerken van biogas naar aardgaskwaliteit kunnen de valorisatiemogelijkheden van groen gas sterk worden uitgebreid. Dit kan leiden tot efficiënter en innovatiever gebruik van deze hernieuwbare energiebron. Hoewel de publicatie van Synergrid (2010) de specificatie een grote stap voorwaarts is in de richting van de realisatie van groen gas in Vlaanderen zijn nog enkele cruciale stappen nodig op wetgevend vlak.
Figuur 1. Valorisatieketen van biogas. Opwerking en injectie in het aardgasnet verruimt de mogelijkheden voor hernieuwbare energie via anaerobe vergisting (Biogas-E vzw).

De voordelen van het gebruik van biomethaan ipv lokale elektriciteitsopwekking uit de verbranding van het biogas in een WKK-systeem zijn:
1.    Efficiënter warmtegebruik: Wanneer er geen lokale afzetmogelijkheden zijn voor de geproduceerde restwarmte van de verbrandingsinstallatie (bv. geïsoleerd landbouwbedrijf)  kan het verlies aan hernieuwbare energie oplopen tot 67% (DVGW, 2009). In zo een geval wordt het gas beter geïnjecteerd op het aardgasnet, waarna het op een ander punt aan het aardgasnet optimaal kan worden ingezet (bv. bij een serreteeltbedrijf).
2.    Hogere motorefficiëntie: Doordat biogas naast CH4 ook CO2, H2S, H2O en H2 bevat is het meestal schadelijk en corrosief tijdens het verbrandingsproces. De conversie-efficiëntie van de verbrandingsmotor zal dus lager zijn, de operationele kost hoger, en de levensduur van de motor korter.
3.    Aansluiting op het net: Verschillende hernieuwbare energieprojecten worden ernstig verhinderd door beperkingen voor aansluiting op het elektriciteitsnet. Landelijke biogas-projecten maken een uitbreiding van de netcapaciteit over lange afstand zeer kostelijk. 43% van de vergunde projecten die uiteindelijk niet slagen zijn te wijten aan problemen door netaansluiting. Het aardgasnet kan hier een optimale oplossing bieden (Biogas-E vzw, 2011).

Bovendien opent transport van biogas over het aardgasnet de mogelijkheid voor het gebruik van biomethaan als biobrandstof of Bio-CNG. Gecomprimeerd (200-250 bar) kan biomethaan probleemloos worden bijgemengd en gebruikt in aardgaswagens. Het gebruik van aardgaswagens op zichzelf leidt reeds tot een reductie van de globale CO2 uitstoot met 25% tegenover benzine voertuigen. Bovendien is de uitstoot van pollutie (NOx, SOx, PM) in de lokale atmosfeer verwaarloosbaar. Wanneer we biomethaan gebruiken, geproduceerd uit afval, wordt de uitstoot van broeikasgassen gereduceerd tot 95% (tov benzine) (DENA, 2010). Bovendien is Bio-CNG een tweede generatiebiobrandstof met een zeer lage WTW (well-too-wheel)-uitstoot. Uit één oppervlakte landbouwgewassen kan meer dan 33% extra energie worden gewonnen tegenover conventionele biobrandstoffen (zoals bio-ethanol of biodiesel).

Volgens richtlijn 2009/73/EC worden gasnetbeheerders verplicht om aardgas van groene oorsprong toe te laten op het gasnet. De specificatie gepubliceerd door Synergrid (2010), is daarbij een eerste stap in de goede richting. Biogas-exploitanten verliezen echter hun ondersteuning wanneer ze biomethaan injecteren op het gasnet. De huidige ondersteuning die wordt voorzien binnen het voorstel tot besluit groene warmte (Kabinet Vandenbossche, 2011) volstaat echter niet om biomethaanprojecten in Vlaanderen op een rendabele manier uit te baten. Uit verschillende berekeningen van onrendabele toppen blijkt de specifieke kost voor de productie tussen de 55 en 80 €/MWhcal te liggen, wat beduidend hoger is dan de prijs voor aardgas van fossiele oorsprong (tussen 15 en de 30€/Mwhcal).

Een verhandelbaar ‘label’, ‘certificaat’ of ‘garantie van oorsprong’, zoals dit in diverse buurlanden werd geïntroduceerd (Wallonië, Nederland, Oostenrijk, Zwitserland,  ,…) kan een duidelijke link leggen tussen de producent van hernieuwbaar gas, die het biomethaan injecteert op het net, en de eindgebruiker die aansprak kan maken op ondersteuning voor het eindgebruik. Deze methodiek levert een elegante implementatie van het ondersteuningsmechanisme voor groen gas in de andere ondersteuningssystemen. Het gebruik van ‘groen gas’ zou in zo'n geval worden beloond door een hogere gebruiksefficiëntie van de beschikbare warmte, en de mogelijkheid voor het inruilen van een traceerbaar ‘label’ bij de Vlaamse regulator voor de elektriciteits- en gassector (VREG) (bv. voor groene stroomcertificaten). Deze stimulans voor het eindgebruik van biomethaan in optimale WKK-installaties zou zorgen voor een maximale exergetische efficiëntie, in evenwicht met andere valorisatiemogelijkheden (gebruik als vervoerbrandstof, groene warmte).

Uitbaters van fossiele WKK-installaties zullen dan kunnen kiezen voor groen gas, waarbij ze het gas virtueel verhandelen door het opkopen van een label dat de groene oorsprong van het gas aantoont. In ruil kunnen ze dan groene stroom certificaten ontvangen bij de VREG voor de geproduceerde stroom (dus het bedrag dat een WKK-exploitant maximaal wil geven voor een groen gas label wordt dan 110€/MWhe x ne= 40,7 MWhcal).  De aanbieder van biomethaan ontvangt dan naast de verkoopswaarde van het groen gas label ook een vergoeding van de netbeheerder voor de calorische waarde van het geïnjecteerde gas (tussen 15 en de 30€/Mwhcal). Opwerking zal dus enkel rendabel zijn wanneer de specifieke productiekost lager is dan ong. 65€/Mwhcal. De energetische en economische efficiëntie kan sterk verschillen naarmate de efficiëntie van het warmtegebruik of de nood voor digestaatverwerking.

Figuur 2. Voorstel voor de ondersteuning van groen gas via  een 'label' dat de groene oorsprong van biomethaan geïnjecteerd in het aardgasnet aantoont, hierdoor wordt de ondersteuning van groen gas verbonden aan andere ondersteuningssystemen.

Conclusie

Groen gas of biomethaan biedt heel wat mogelijkheden om de valorisatiemogelijkheden van hernieuwbare energie geproduceerd uit anaerobe vergisting te verruimen en te optimaliseren. Buurlanden hebben reeds bewezen dat de opwerkingstechnieken technisch en economisch performant zijn, en stellen ambitieuze doelstellingen voor de vergroening van het aardgasnet in het kader van de hernieuwbare energiedoelstellingen van de Europese Unie (Duitsland: 10% tegen 2030, Nederland: 50% tegen 2050).

In Vlaanderen worden de mogelijkheden voor biomethaan beperkt door de noodzaak aan hernieuwbare warmte op het biogasbedrijf voor de eindverwerking van digestaat. Toch zijn bepaalde niches (droge vergisting, situaties waar andere (rest)warmtebronnen beschikbaar zijn, of het digestaat ruw kan worden afgezet) denkbaar waarbij opwerking een interessante  oplossing kan zijn (en zelf noodzakelijk, in het geval van netaansluitingsbeperkingen).

Biogas-E vzw en Bio-energieplatform zijn dan ook voorstander van een adequaat ondersteuningssysteem, gebaseerd op een groen gas ‘label’ dat een virtuele handel van biomethaan over het aardgasnetwerk mogelijk maakt. Op die manier verstoort de ondersteuning voor groen gas niet de ondersteuningsmechanismen voor andere valorisatiemanieren (zoals groene stroom of warmte), maar wordt inherent gestreefd naar een energetische en ecologische optimalisatie.

Verder moet het onderzoek verder worden geoptimaliseerd om de verschillende mogelijkheden voor groen gas in Vlaanderen verder te ontwikkelen. Hierbij moet worden gekeken naar optimalisatie van opwerkingstechnieken, de beschikbaarheid van biomassastromen, het uitbouwen van opwerkings’hubs’, de mogelijkheden voor het gebruik van biomethaan als vervoersbrandstof, etc.

Referenties

•    Biomethaan: opwerking van biogas tot aardgaskwaliteit, IWT-TETRA project
Vandeweyer et al., Howest (2008)
•    Haalbaarheid van opwerking van biogas voor toelevering aan aardgas-tankstation of voor injectie, Extergy, Hogeschool West-Vlaanderen  en Biogas-E vzw (2011), 
IWT KMO-haalbaarheidstudie
•    Bedrijfseconomische studie van een biomethaaninstallatie, case study Extergy te Greenbridge, Bart Beernaert, masterproef Ugent (2011)
•    Haalbaarheidsstudie voor toelevering van biomethaan aan het aardgasnet
Dennis Harvent, masterproef Howest (2011)
•    Technische Aanbeveling Biomethaan, Synergrid, december 2010
•    La mise en place d'un système de garanties d’origine pour les gaz issus de renouvelables injectés dans les réseaux de gaz naturel en vue de leur valorisation pour la production d’électricité verte’, CWAPE, oktober 2009
•    Erdgas und Biomethan im künftigen Kraftstoffmix, DENA (2010)
•    Biogas Grid Injection in Germany and Europe –Market, Technology and Players, DENA (2010)
•    Voortgangsrapport Anaerobe vergisting in Vlaanderen, Biogas-E vzw (2011)
•    Technologien und Kosten der Biogasaufbereitung und -einspeisung in das Erdgasnetz, W. Urban (2008)