Studiegebied Biotechniek Opleiding Agro- en biotechnologie Campus Waas
Project 2 Energieprestatiestaat
Bachelor in de Agro- en biotechnologie Afstudeerrichting Landbouw Opleidingsonderdeel Project 2
Door: Cynthia Bassleer
Docent: Mevr. Van Avermaet
Academiejaar 2014-2015
VOORWOORD Naast het opleidingsonderdeel stage 2 dienen de studenten van het 2e jaar Agro- en biotechnologie ook een project uit te werken. Over een periode van 10,5 dagen krijgen we de kans om een project uit te werken, al dan niet gekoppeld aan de stage. Dit project kan alle onderwerpen omvatten omtrent de landbouw. Er dient ook een klein onderzoek te gebeuren. Mijn project gaat over de energiestaat bij de landbouwers. Deze keuze werd samen gemaakt met mijn stagementor, Danny Vandenbeeck. Graag zou ik hem willen bedanken voor de hulp die ik gedurende mijn project gekregen heb.
SAMENVATTING In dit werk wordt verder ingegaan op de energie bij landbouwers. Het omvat een uitleg over energie zelf, wat dit inhoud en betekent. Ook wordt er op verschillende besparingsmaatregelen ingegaan met daarop volgend de bijhorende premies en subsidies. Op het einde vindt u ook een onderzoek terug naar de kennis van energie bij landbouwers. Samen met het VAC hebben we een enquĂŞte afgenomen bij de klanten van het VAC. Hierbij wordt duidelijker hoeveel energie er naar de melk en naar de hectares land gaan.
Project 2
Inhoudstafel
5
INHOUDSTAFEL Voorwoord ................................................................................................................................... 3 Samenvatting............................................................................................................................... 4 Inleiding ....................................................................................................................................... 7 1
Situering Project................................................................................................................ 8
1.1 1.2
Situering projectonderwerp....................................................................................................... 8 situering projectplaats ............................................................................................................... 8
2
Projectplan ....................................................................................................................... 9
2.1 2.2
projectdagen .............................................................................................................................. 9 plan van aanpak ......................................................................................................................... 9
3
Logboek en communicatieverslagen ................................................................................ 10
4
Energieprestatiestaat...................................................................................................... 11
4.1
Wat is energie?......................................................................................................................... 11 4.1.2 Emissie in de landbouw................................................................................................. 12
4.2
Duurzaam energiegebruik........................................................................................................ 14 4.2.1 Reduceer de energievraag ............................................................................................ 14
4.3
4.2.2
Maximaliseer hernieuwbare en duurzame energietoepassingen ................................ 14
4.2.3
Gebruik fossiele brandstoffen op een zo efficiĂŤnt mogelijke manier ........................... 14
besparingsmaatregelen............................................................................................................ 15 4.3.1 Energiezuinig verlichten ................................................................................................ 15 4.3.2
Zonneboiler ................................................................................................................... 15
4.3.3
FotovoltaĂŻsche cellen..................................................................................................... 16
4.3.4
Kleinschalige vergisting ................................................................................................. 16
4.3.5
Gebruik van hernieuwbare energie bij landbewerking................................................. 17
4.3.6
Warmterecuperatie bij de koeling ................................................................................ 18
4.3.7
Voorkoeler..................................................................................................................... 19
4.3.8
Warmtepomp................................................................................................................ 19
4.4 4.5 4.6
Premies en subsidies................................................................................................................ 20 Energie en melk........................................................................................................................ 22 Energie en mazout ................................................................................................................... 23
5
Doelstellingen ................................................................................................................. 25
6
Materiaal en methoden................................................................................................... 26
7
resultaten ......................................................................................................................... 1
Besluit 28 Lijst van tabellen en figuren ........................................................................................................ 29 Lijst van tabellen ................................................................................................................................... 29 Lijst van figuren ..................................................................................................................................... 29
Project 2
Inhoudstafel
6
lijst van grafieken .................................................................................................................................. 29 Bronnenlijst................................................................................................................................ 30
Project 2
Inleiding
INLEIDING Het project is tot stand gekomen nar overleg met de heer Danny Vandebeeck. De studenten van het 2e jaar Agro- en biotechnologie dienen een klein onderzoek uit te voeren dat ook gekoppeld kan zijn aan de stage. Doordat de mensen bij het VAC al een tijdje meer willen weten over de energie hebben we besloten dat mijn project dit onderwerp zou behandelen. Doordat er ook een enquĂŞte afgenomen werd zijn niet enkel de medewerkers van het VAC betrokken. Ook de klanten van het VAC hebben hun inbreng hier in.
7
Project 2
Situering Project
1
SITUERING PROJECT
1.1
SITUERING PROJECTONDERWERP
8
Als onderwerp voor mijn project is ervoor gekozen om dieper in te gaan op de energieprestatiestaat van de landbouwers. Dit houdt in dat we gaan onderzoeken waar alle energie naartoe gaat. Als we spreken over energie gaat dit natuurlijk veel ruimer. We spreken hier ook over mazout, water, aantal kilowatt, etc. Met een enquĂŞte willen we nagaan of landbouwers wel genoeg afweten van hun energieverbruik. Het totaalplaatje kent iedereen maar hoe is dit per dierplaats, per teelt, per hectare, per 100 liter, etc. Om hierop verder te gaan zullen er ook verschillende besparingsmaatregelen besproken worden. Voorkennis omtrent dit onderwerp heb ik niet. Ik zal voor het begin van mijn project wel zoveel mogelijk informatie op doen. Dit vooral via mijn stage, brochures, internet, etc.
1.2
SITUERING PROJECTPLAATS
Mijn projectplaats is dezelfde als mijn stageplaats. Mijn stage, en dus ook project heb ik gelopen bij het VAC. Het Vlaams Agrarisch Centrum te Merelbeke. Dit is een organisatie die instaat voor de boekhouding en administratie van landbouwers en tuinders. Het Vlaams Agrarisch Centrum is gelegen in Merelbeke, Ambachtsweg 20.
Project 2
Projectplan
2
PROJECTPLAN
2.1
PROJECTDAGEN
Tabel 1 Planning projectdagen
Dag
Datum
DAG 1
donderdag 16 juli 2015
DAG 2
donderdag 23 juli 2015
DAG 3
vrijdag 24 juli 2015
DAG 4
maandag 27 juli 2015
DAG 5
dinsdag 28 juli 2015
DAG 6
donderdag 30 juli 2015
DAG 7
vrijdag 31 juli 2015
2.2
PLAN VAN AANPAK
Figuur 1 Aanpak van project
9
Project 2
3
Logboek en communicatieverslagen
LOGBOEK EN COMMUNICATIEVERSLAGEN
Tabel 2 Logboek van activiteiten per dag
Dag
Activiteit
1.
opmaken van de inhoud samen met meneer Vandenbeeck. Kijken hoe we de energie van de klanten kunnen berekenen. Opstellen van een excel bestand om de energie per liter melk te berekenen.
2.
Berekenen van de energie per liter melk in excel. Samenvatten en grafiek van maken.
3.
Berekenen van de energie per hectare. Hectares opzoeken per klant.
4.
Afwerken excel bestanden, grafieken maken en in literatuurstudie verwoorden.
5.
Start projectmap, verzamelde informatie selecteren.
6.
Afwerken literatuurstudie.
7.
Afwerken literatuurstudie en enquĂŞte.
3,5 dagen thuiswerk
Deze dagen heb ik gebruikt om mijn literatuurstudie op punt te stellen. Onder andere figuren benoemen, bronnen benoemen, grafieken opstellen, etc.
10
Project 2
Energieprestatiestaat
4
ENERGIEPRESTATIESTAAT
4.1
WAT IS ENERGIE?
11
Energie is een groot begrip geworden. Het gaat verder dan een schakelaar induwen zodanig het licht gaat branden. Energie is niet enkel elektriciteit, maar omvat ook verwarming, water, mazout, etc. Energie is een duur gegeven geworden. En het zal er zeker niet beter op worden, met een stijgende bevolking en dalende voorraden. Maar ook het verbruik per persoon is omhoog gegaan. Maar ook in de landbouwsector kunnen we ons steentje bijdragen door een verstandig gebruik van energie en alternatieven om energie op te wekken. Maar men kan energie ook verder gaan bekijken. Energieverbruik zorgt ook voor ecologische gevolgen. Vooral de broeikasgassen en klimaatopwarming zijn een belangrijk gegeven geworden. Hieruit zijn afspraken ontstaan om op termijn bepaalde doelstellingen te halen. Tegen 2020 zijn de doelstellingen op Europees niveau: ∗ ∗ ∗
20% minder broeikasgasemissies uitstoten 20% minder energie verbruiken 20% van de energie die gebruikt wordt in Europa uit hernieuwbare energiebronnen halen
Deze doelstelling werden omgezet naar Belgisch niveau tegen 2020 moet er: ∗ ∗ ∗
20% minder energie verbruikt worden 15% minder broeikasgassen uitgestoten worden 13% van het totale energie uit hernieuwbare energiebronnen gehaald worden
In de landbouwsector is men alvast goed bezig om de doelstellingen waar te maken. Zo is de uitstoot van de broeikasgassen al vermindert met 10% ten opzichte van 2000. De landbouwsector is één van de eerste slachtoffers van de opwarming van de aarde, dan vooral het inkomen van de landbouwers. (Anthonissen, Decuypere, Ryckaert, Holmstock, & Gysen, 2014) Maar hieruit kan de landbouwsector ook zijn voordeel halen. Dan denken we vooral aan pocketvergisters of groene stroom via co-vergisting. Dit laatste kan zowel komen van energiegewassen als van de mest. Deze alternatieven zijn een extra afzetmogelijkheid maar ook een productie van groene energie. Vele landbouwbedrijven maken ook gebruik van zonnepanelen waardoor ze zowel het energieverbruik verminderen maar ook hun kosten aan energie.
Project 2
Energieprestatiestaat
12
Figuur 2 energiegebruik in de Vlaamse landbouw
(Anthonissen, Decuypere, Ryckaert, Holmstock, & Gysen, 2014) Om bovenstaande grafiek te kunnen begrijpen zijn volgende gegevens noodzakelijk: ∗ ∗ ∗ ∗ ∗ ∗ ∗ ∗
1 PJ = 277.777.777 kWh 1 TJ = 277.777,77 kWh 1 PJ = 1,0 x 1015 J 1 TJ = 1.000.000.000.000 J PJ = Peta Joule TJ = Tera Joule J = Joule kWh: kilowattuur
In bovenstaande grafiek kunnen we zien dat het netto-energieverbruik is gedaald tot 25 PJ in 2011. In 2010 was dit nog 29 PJ. De daling kan verklaart worden door het dalend aantal galstuinbouwbedrijven, maar ook door de zachte winter in 2011. Een landbouwer is vandaag de dag ook een energieproducent door de opkomst van WKK (warmtekrachtkoppelingsinstallaties) en de zonnepanelen. • Glastuinbouw Deze is de grootste energieverbruiker. Het aandeel is van 2010 naar 2011 11% gezakt (van 56% naar 45%) • Varkenssector Hier gaat de energie vooral uit naar de verwarming en ventilatie in de stallen. De energie bedraagt 12% in 2011 • Melkveesector (7%) De energie gaat in deze sector vooral naar de melkmachine, de melkkoeltank en de traktor. • Akkerbouw en rundveesector In deze sectoren wordt 20% van de energie uitbesteed. Dit door de veldwerkzaamheden via loonwerk te voldoen. 4.1.2
Emissie in de landbouw
Project 2
Energieprestatiestaat
13
Zoals eerder vermeld zijn de broeikasgasemissies in de landbouw in 2011 gedaald met 18% ten opzichte van 1990 en met 10% ten opzichte van 2000. De totale emissie nam in Vlaanderen in dezelfde periode af met 13% en 15%. Het is eigenaardig om hier van een daling te spreken, want de emissie veroorzaakt uit de landbouw is sinds 2008 weer toegenomen met 4%. Dit vooral door de glastuindbouw (3/5), de akkerbouw (1/5) en het toenemen van de veestapel van varkens en kippen (1/5).
Figuur 3 Aandeel per sector in broeikasgasemissies
(Anthonissen, Decuypere, Ryckaert, Holmstock, & Gysen, 2014)
Project 2
4.2
Energieprestatiestaat
14
DUURZAAM ENERGIEGEBRUIK
Wilt men energiezuinig gaan werken dan kan men werken volgens de basisprincipes van Trias Energetica.
Figuur 4 Trias Energetica
(Anthonissen, Decuypere, Ryckaert, Holmstock, & Gysen, 2014) 4.2.1
Reduceer de energievraag
“De goedkoopste en meest duurzame energie is de energie die men niet gebruikt”. Het beperken van de energievraag kan je doen door onder meer energieverbruik te vermijden. Ook energiebesparende maatregelen toepassen, overbodige taken weglaten of energie terugwinnen kunnen het energieverbruik beperken. 4.2.2
Maximaliseer hernieuwbare en duurzame energietoepassingen
De resterende energievraag moet zo veel mogelijk ingevuld worden met energie van hernieuwbare oorsprong. Zo heb je energie uit zon, wind, biomassa, etc. Men moet hierin natuurlijk niet overdrijven want energie die geproduceerd wordt maar niet gebruikt wordt is evenmin duurzaam. Voorbeelden van deze energie zijn zonneboilers, zonnepanelen, windenergie, etc. 4.2.3
Gebruik fossiele brandstoffen op een zo efficiënt mogelijke manier
De energievraag die dan nog overblijft moet dan zo efficiënt mogelijk ingevuld worden. Dit door goed onderhouden energiezuinige toestellen. Bijvoorbeeld gelijkstroomventilatoren. Ook warmterecuperatie bij koeling is hier een voorbeeld van. (Anthonissen, Decuypere, Ryckaert, Holmstock, & Gysen, 2014)
Project 2
Energieprestatiestaat
4.3
BESPARINGSMAATREGELEN
4.3.1
Energiezuinig verlichten
15
Met deze maatregel kan meer bespaard worden dan men op het eerste zicht zal denken. Deze maatregel is niet enkel voor landbouw bedrijven maar kan ook perfect in uw woning toegepast worden. Op melkveebedrijven is 5% van het energieverbruik te wijten aan verlichting, in varkensbedrijven is dit al rap 10-20%. Met enkel de verlichting te moderniseren kan al veel bespaart worden. Natuurlijk moet men met een aantal zaken rekening houden als men nieuwe verlichting gaat kiezen. Onder andere hoeveel lux er nodig is, is het werkverlichting of stalverlichting voor dieren, is het een hoge of lage stal, etc. • Melkveehouderij Bij de melkveesector hangt de verlichtingssterkte ook af van de locatie. Zo zal er veel meer sterkte moeten zijn ter hoogte van de behandelingsplaats van de dierenarts dan in de melkput. En zo moet er in de melkput meer licht zijn dan in de ligboxen. Licht heeft bij de melkveesector ook veel invloed op de productie. Een hogere hoeveelheid licht zal de melkgift doen toenemen met 4 tot 15%. De beste resultaten (ook voor vruchtbaarheid, groei en gezondheid) kunt u bekomen door elke dag te zorgen voor 16uur daglicht met 180 lux met erna 8 uur duisternis. • Varkenshouderij In de varkenssector hangt het licht af van het diersoort. Vleesvarkens hebben al genoeg aan 8 uur licht per dag met slechts een sterkte van 40 lux. Indien er meer licht aanwezig zou zijn, zullen de dieren meer voer opnemen. Maar met dezelfde lux betekent dit rap een kostprijs van € 1 per plaats per jaar. In de kraamafdeling (zeugen met hun biggen) is er 24 uur per dag licht voorzien. Hierbij kan de sterkte van 50 tot 150 lux gaan. Enkel als de biggen geboren worden en behandelingen nodig hebben dient er 150 lux te zijn. Ook op de speenafdeling (gespeende biggen) wordt 24/24 licht voorzien. Dit voornamelijk om de voederopname te bevorderen. Bij de niet dragende zeugen moet een paar weken voor inseminatie één week 100 tot 150 lux aanwezig zijn. Dit 16-18 uur per dag. 4.3.2
Zonneboiler
Bij zonneboilers wordt daglicht omgezet in warmte. Deze warmte kan voor vele doeleinden gebruikt worden. Bijvoorbeeld voor verwarming van sanitair water, verwarming van spoelwater in melkveestallen of de vloerverwarming in de kraamstallen bij een varkensbedrijf. De warmte wordt allemaal opgeslagen in een voorraadvat met water. Ook als de zon niet voldoende schijnt zal er altijd warm water zijn door de naverwarming. Een zonneboiler bestaat uit verschillende delen. Het zonlicht wordt opgevangen door een zonnecollector, deze zet het op zijn beurt om in warmte (via een absorber). De warmte wordt doorgegeven aan de warmte transporterende vloeistof, meestal water. In de primaire kringloop neemt de vloeistof de warmte op in de collector en geeft de warmte opnieuw af in het voorraadvat. De vloeistof die dan afgekoeld is wordt terug naar de collector gestuurd om opnieuw op te warmen.
Project 2
Energieprestatiestaat
16
Het voorraadvat houdt het water warm tot het nodig is. Is er voldoende zonlicht dan kan het water een temperatuur tot boven 60°C bereiken.
Figuur 5 Zonneboiler
(centrale verwarmig cv ) Natuurlijk hangt hier ook een kostenplaatje aan vast. De prijs van een zonneboiler bedraagt zo’n €1.000 euro per m² collector, alles inbegrepen. Voor dit soort systeem is er de regel dat per m² collector een voorraadvat nodig is van 40-60 liter. 4.3.3
Fotovoltaïsche cellen
Fotovoltaïsche cellen (PV-systeem) kunnen door instraling van de zon elektrische stroom produceren. Licht wordt dus rechtstreeks omgezet in elektriciteit. Zonnecellen zijn dunne schijfjes met elektrische eigenschappen. De hoeveelheid die ze produceren hangt af van het licht dat invalt. Alle soorten licht kunnen omgezet worden naar elektriciteit, maar direct zonlicht levert nog steeds het meeste op. Het vermogen van dit systeem wordt uitgedrukt in Watt-piek (Wp). De kostprijs van zo’n systeem bedraagt €1.250 per kWp. Per kWp is er een oppervlakte voorzien van 7,5m². 4.3.4
Kleinschalige vergisting
Ook wel pocketvergisting genoemd voorziet het bedrijf niet enkel van energie (afkomstig uit eigen biomassa) maar reduceert ook een deel van de emissies. Dan spreken we vooral over methaan en lachgas. Het proces is onveranderd ten opzichte van een grote vergister. Men mag pas spreken over een pocketvergister als de installatie over een aantal eigenschappen beschikt. Het elektrisch vermogen mag maximum gaan tot 200 kW, als dit slecht 10 kW dan spreekt men van microvergisters. De inputstromen moeten zich beperken tot 5000 ton per jaar en met moet zoveel mogelijk op bedrijfseigen restromen werken. Dit kunnen zowel mest als oogstresten zijn, etc. Om de werking uit te leggen is het best om een vergelijking te maken met een koe. De installatie moet elke dag ‘gevoed’ worden waarbij ook elke dag een volume vergist substraat wordt afgevoerd. De micro-organismen die voor biogasproductie zorgen zijn ook terug te vinden in de pens van een koe.
Project 2
Energieprestatiestaat
17
1mÂł biogas geeft 2 kWh elektriciteit en 3 kWh warmte. Wilt u een vergister (of zelfs een microvergister) plaatsen dan moet u beschikken over een stedenbouwkundige vergunning. Het wordt namelijk beschouwd als externe mestopslag. Ook de volledige procedure van een milieuvergunningsaanvraag moet doorlopen worden.
Figuur 6 het vergistingsproces
(Anthonissen, Decuypere, Ryckaert, Holmstock, & Gysen, 2014) 4.3.5
Gebruik van hernieuwbare energie bij landbewerking
Tractoren vandaag de dag rijden allemaal op diesel. Diesel is een van de grootste oorzaken van broeikasgasemissies. Diesel is hiernaast ook verantwoordelijk voor emissies van fijn stof. In de landbouw bedroeg de CO²-uitstoot 300kton in 2011, maar dan enkel voor het off-road verkeer. De landbouw kan al een grote bijdrage leveren aan de klimaatproblemen door hernieuwbare brandstoffen te gebruiken. Niet enkel het klimaatprobleem zal geholpen worden ook wordt de landbouw zo minder energieafhankelijk want ze kan zelf hernieuwbare energie leveren. Ook kan een stabilisatie van de prijzen verwacht worden. a
Pure plantaardige olie (PPO)
Dit alternatief is niets nieuws meer. De ombouw van een dieselmotor naar een motor op koolzaadolie staat op punt. Uit verschillende projecten kan men besluiten dat er niets nog in de weg staat om een massaproductie te beginnen met tractoren die rijden op plantaardige olie. b
Biodiesel en bio-ethanol
Biodiesel ontstaat na transesterificatie van de vetzuren, het is een afgeleid product van PPO. Het kan zowel puur als in combinatie met diesel gebruikt worden. Bio-ethanol wordt vooral gebruikt bij het gewone wegtransport, om te mengen met benzine. Biodiesel heeft een financieel voordeel ten opzichte van PPO, dit doordat er geen bijkomende eisen gesteld worden aan de motor.
Project 2
c
Energieprestatiestaat
18
Biogas en Biocompressed Natural Gas (bioCNG)
Biogas is één van de meest duurzame vormen van transportbrandstof. Dit doordat het gevormd kan worden uit plantaardige en dierlijke reststromen. Het kan ook opgewaardeerd worden naar biomethaan en kan gebruikt worden in voertuigen die op LPG rijden. En dit zonder aanpassingen. Biogas kan gebruikt worden in transportdoeleinden in een mengsel van 10/90 (%-basis) biogas/aardgas zonder het biogas op te zuiveren. Hier spreekt men van bioCNG. Het belangrijkste nadeel aan biogas is dat het geen constante samenstelling heeft en dat het gas erg volumineus is. Hierdoor moet men beschikken over een zeer grote brandstoftank (tractor weegt zwaarder, meer druk op de bodem, hoger brandstofverbruik) of het tanken onder zeer hoge druk wat gevaarlijk is voor de veiligheid. d
Elektriciteit
Elektriciteit omvat redelijk wat voordelen. Zo verliezen ze geen energie of vermogen, zijn stil en kunnen meer koppel leveren. Daarnaast is er een belangrijk nadeel, naast het gewicht van de batterij is de autonomie die samenhangt met de capaciteit een groot nadeel. Eerder kwamen enkel kleine tractoren in aanmerking maar door de komst van constant power speed ratio (CPSR) kan daar verandering in komen. Dit is een systeem dat werkt met een magneet. Deze is in staat om een 10-op1-verhouding te halen van topsnelheid over basissnelheid. De ontwikkeling draait momenteel vooral op hybride tractoren. Deze maken gebruik van een elektrische aandrijving en een dieselaandrijving gecombineerd. Ook hier blijft de batterij een verbeterpunt. e
Waterstofgas aandrijving
Dit gas wordt eerder aanzien als een opslagmiddel voor energie dan als een energiebron zoals PPO of biogas. Het is stabiel en niet corrosief en het kan uit verschillende grondstoffen gewonnen worden. De verbranding ervan is zuiver want er komt enkel water en warmte vrij. Nadelig is dat de opslag en het transport van waterstof zeer complex is. Er is ook energie nodig om waterstof te produceren. Doordat waterstof brandstofcellen of interne verbranding vereist kan het niet worden gebruikt in gewone voertuigen. Er bestaat al een prototype maar deze is nog in testfase. De technologie is namelijk nog zeer pril. f
Dual fuel aandrijving
Deze motor draait op twee brandstoffen. Deze techniek wordt vooral gebruikt bij gas. Hierbij gebruikt men een mengsel van gas en diesel, dit om een ontsteking te krijgen in de motor. Ook hiervan bestaat een prototype. Deze werkt ook op biogas en diesel. Alles verloopt zoals een dieselmotor, maar de diesel is hier een ‘back-up’ vloeistof. 4.3.6
Warmterecuperatie bij de koeling
Koelinstallaties zijn bedoeld om warmte op te nemen in een ruimte die gekoeld moet zijn. Meestal wordt die warmte naar buiten geleid. Natuurlijk is het ook mogelijk om deze warmte ergens anders nuttig te gaan gebruiken. Om warmte van een koelinstallatie te onttrekken zijn er twee mogelijkheden. Als ene manier kan het gas tussen de compressor en condensor afgekoeld worden. Het hete koelgas heeft hier een temperatuur van 60°C of zelfs hoger. Dit brengt als nadeel mee dat er slechts weinig warmte aan een hele hoge temperatuur wordt afgegeven. Daarnaast kan ter hoogte van de condensor ook warmte
Project 2
Energieprestatiestaat
19
onttrokken worden. De condensor heeft 10 tot 20°C warmer dan de omgevingstemperatuur of het koelwater. De warmte is maar beperkt toepasbaar door deze lage temperatuur. De resterende warmte zal niet verloren gaan want deze kan opgeslagen worden in een boilervat. Natuurlijk kan de warmte ook rechtsreeks gebruikt worden. Dit bijvoorbeeld om de bedrijfsruimten te verwarmen. Hierbij wordt de luchtcondensor rechtstreeks in de te verwarmen ruimte geplaatst. Het rendement van de recuperatie is afhankelijk van het doel waarvoor de warmte gebruikt wordt. Het verwarmend vermogen bedraagt ongeveer één derde van het koelvermogen. Ook het aantal draaiuren zal een rol spelen. Hoe langer de koelgroep draait, hoe meer warmte er afgegeven zal worden. Een belangrijke toepassing op een melkveebedrijf is het winnen van warm water voor de spoeling van de melkinstallatie. Er kan 0,5 liter water van 50°C geproduceerd worden bij het koelen van één liter melk. 4.3.7
Voorkoeler
Melk dient van 37°C afgekoeld te worden naar 4°C en daar is heel veel elektriciteit voor nodig, zo’n 15 kWh per 1.000 liter melk. Met een voorkoeler wordt de melk al een deel afgekoeld voor het in de tank terecht komt. Hierdoor wordt verbruik aan energie tot de helft gereduceerd. De voorkoeler wordt geplaatst tussen de melkinstallatie en de melkkoeltank. Dit systeem werk volgens het tegenstroomprincipe. Water en melk stroom langs elkaar, in aparte lamellen of buizen, in tegengestelde richting. Het koude water (10-12°C) koelt de melk af tot 18 à 20°C. Hierdoor wordt het water opgewarmd tot 16°C. Het water dat opgewarmd is gaat natuurlijk niet verloren. Het gaat hier om 2 liter water per liter melk. Dit water kan gebruikt worden als drinkwater voor de dieren of als spoelwater voor de melkstal. Indien men het koelwater niet gaat gebruiken is een voorkoeler minder rendabel tot helemaal niet. Het plaatsen van een voorkoeler brengt natuurlijk een investering met zich mee. Deze bedraagt 2.000 tot 2.500 euro. Maar men bespaart wel 40 tot 50% van de energie. per 100.000 liter melk kan er een 100 euro bespaard worden per jaar. Natuurlijk is dit sterk afhankelijk van de bedrijfsgrootte. 4.3.8
Warmtepomp
Met dit systeem is het de bedoeling om zowel koude als warme lucht van de ene plaats naar de andere te brengen. Hierbij maakt het gebruik van de directe omgeving; warmte uit de grond, de mest, het grondwater, etc. De warmtepomp zal ook laagwaardige warmte omzetten naar hoogwaardige. Deze kan gebruikt worden in vloerverwarming of waterverwarming, hiermee wordt al heel wat energie bespaard. Men kan hiermee ook veel besparen op brandstofkosten. Dit door bijvoorbeeld de warmte te recupereren afkomstig van de dieren en de verwarmingsketel. Deze warmte wordt normaal met de ventilatie afgevoerd.
Project 2
Energieprestatiestaat
20
Figuur 7 de warmtepomp
(bouwencyclopedie ) De warmte wordt onttrokken aan de warmtebron via een warmtewisselaar. Zo wordt deze warmte overgebracht op de koelvloeistof en hierdoor verdampt. Het kookpunt van de koelvloeistof is bij een lage druk lager dan de temperatuur van de warmtebron. Door deze druk te verhogen (met behulp van de compressor) zal de temperatuur en ook het kookpunt van de koelvloeistof stijgen. Hierdoor verdampt de koelvloeistof en geeft warmte af aan het warmteafgiftesysteem. De gecondenseerde koelvloeistof zal opnieuw in de verdamper terechtkomen waardoor de cyclus zich herhaalt. Met een warmtepomp kan u zeer veel besparing, dit is afhankelijk van een aantal factoren. Zoals de temperatuur en debiet van de bron, verschil in temperatuur, vermogen, etc. Het plaatsen ervan vergt een aantal investeringen. Dit hangt af van welke warmtebron er gebruikt zal worden. Het gebruik ervan wordt natuurlijk interessanter als het zowel gebruikt kan worden voor verwarming als voor koeling. Naargelang de diepte van de boring is al dan niet een milieuvergunning of een meldingsplicht nodig is. (Enerpedia, 2010), (Anthonissen, Decuypere, Ryckaert, Holmstock, & Gysen, 2014)
4.4
PREMIES EN SUBSIDIES
Tabel 3 Premies en subsidies per energiezuinige maatregel
Maatregel
Premies en subsidies
Energiezuinige verlichting
melkveebedrijven => ‘investeringen ter verbetering van het leefmilieu = VLIF-steun varkens- en pluimveestallen = geen VLIF-investeringssteun REG-steun voor de energiezuinige aanpassing Éénmalige verhoogde investeringsaftrek (voor investeringen met het oog op het verhogen v/h energetisch rendement)
Zonneboilers
VLIF-steun = 28% van de investeringen (enkel bij een minimum investering van €15.000) Premie van €200 per m² collector (max. €10.000) door de netbeheerder
Project 2
Energieprestatiestaat
Aanmerking voor éénmalige verhoogde investeringsaftrek Fotovoltaïsche cellen
Aanmerking voor GSC (groene stroomcertificaat) Fiscaal voordeel onder de vorm van en éénmalige verhoogde investeringsaftrek
Kleinschalige vergisting
GEEN VLIF-steun Voor elektriciteitsproductie kan er steun zijn door groene stroomcertificaten Warmtekrachtcertificaat (mits nuttig gebruik van de warmte) Aanmerking voor éénmalige verhoogde investeringsaftrek
Pure plantaardige olie (PPO)
Aanpassingen aan de tractor => 28% VLIF-steun
Warmterecuperatie bij koeling
VLIF-steun = 18% van de investeringen (enkel bij een minimum investering van €15.000) Aanmerking voor éénmalige verhoogde investeringsaftrek Netbeheerder keert een bedrag uit per primair bespaard kWh
Voorkoeler
VLIF-steun = 18% van de investeringen (enkel bij een minimum investering van €15.000) Netbeheerder keert een bedrag uit per primair bespaard kWh Aanmerking voor éénmalige verhoogde investeringsaftrek
Warmtepomp
VLIF-steun = 18% van de investeringen (enkel bij een minimum investering van €15.000) in de varkenshouderij De netbeheerder keert een premie uit op basis van het vermogen, de COP en de externe energie-input (max. 60.000 euro) Aanmerking voor éénmalige verhoogde investeringsaftrek
(Anthonissen, Decuypere, Ryckaert, Holmstock, & Gysen, 2014)
21
Project 2
4.5
Energieprestatiestaat
22
ENERGIE EN MELK
Samen met Meneer Vandebeeck hebben we besloten om ook binnen het VAC een vergelijking te maken. Zo hebben we van alle klanten de energie, hier dan vooral de elektriciteit, vergeleken met de liters melk. Daarnaast is er ook een vergelijking van kWh per 100 liter melk. Uit deze berekeningen is de volgende grafiek opgesteld.
Grafiek 1 Vergelijking energie per 100 liter melk
• Gemiddelde ₏/100 liter melk Het eerste dat opvalt aan de grafiek is dat het energieverbruik elk jaar een beetje daalt. Als men kijkt naar de kost is deze op 2 jaar gedaald met +-25 cent per 100 liter. • Gemiddelde kWh/100 liter melk Om de gegevens gemakkelijker te kunnen vergelijken heb ik deze ook omgezet naar kWh. Deze is op 2 jaar met +- 1,5 kWh gedaald.
Volgens Enerpedia, vermeld in het artikel (op de energiefactuur kan bespaard worden, 2010), komt het gemiddelde energieverbruik per 100 liter melk neer op 5,53 kWH. De eigen gemaakte berekening geven iets totaal anders aan. Dit kan te wijten zijn aan het feit dat alle elektriciteit in achting is genomen. Zo heb ik via de bedrijfsboekhouding de hoeveelheid elektriciteit genomen en gedeeld door de aantal liters melk. Natuurlijk gaat niet alle elektriciteit naar de melk. De gewone stalverlichting vraagt ook elektriciteit, ook simpelweg met een boormachine werken, een warmtelamp, etc. Er zijn veel dingen op een bedrijf dat elektriciteit vragen.
Project 2
Energieprestatiestaat
23
Ook in het artikel staat dat er 84% van het energiegebruik naar de melkinstallatie de koeling en de reiniging gaan. Als we nu van het gemiddelde kWh per 100 liter melk 84% nemen komen we al iets dichter bij het resultaat van Enerpedia.
Figuur 8 Verdeling energieverbruik op melkveebedrijven
(Enerpedia, 2010)
4.6
ENERGIE EN MAZOUT
Naast de melk hebben we ook de hectares vergeleken met de energie. Zo is er berekend hoeveel liter mazout er nodig is voor 1 hectare. Deze berekeningen beperken zich enkel tot de melkveebedrijven binnen het VAC. Deze keuze is gemaakt zodanig we dezelfde bedrijven konden nemen als de vergelijking met de melk.
Grafiek 2 Vergelijking energie per hectare
Volgens de brochure ‘energieverbruik en –effciëntie op Vlaamse melkvee-, akkerbouw- en varkensbedrijven' is het gemiddelde mazout gebruik per hectare op melkveebedrijven +- 6031MJ/ha.
Project 2
Energieprestatiestaat
24
Om dit om te zetten naar liters moet men een paar berekeningen doen. 1 kWh is 3,6 MJ. Dus 6031 MJ is 1675,28 kWh. 1 liter is 10 kWh dus 1675,28 kWh = 167,53 liter per hectare. Deze cijfers dateren wel van het jaar 2001. Maar als ze vergeleken worden met de gemiddelden van mijn berekenen kunnen we afleiden dat de berekening wel juist is. Het gemiddelde in 2012 bedroeg namelijk 173, 02 liter per hectare. In 2013 is deze lichtjes gedaald maar in 2014 is dit terug de hoogte ingegaan tot 206 liter. Deze cijfers zijn natuurlijk sterk afhankelijk van de prijzen de mazout.
Project 2
5
Doelstellingen
25
DOELSTELLINGEN
Als proef voor mijn project heb ik gekozen om een enquête op te stellen omtrent de energie bij de klanten van het VAC. Dit was niet enkel nuttig voor mij maar ook voor het VAC. Zo luidde de laatste vraag: ‘zou u in de toekomt water- of energiebesparende maatregelen willen toepassen op basis van een meetbare energieprestatiestaat’. De meeste mensen hebben hierop positief geantwoord. Het VAC kan hier nu op inspelen. Met de enquête kon ik ook nagaan hoe de landbouwers tegenover energie en besparende maatregelingen staan.
Project 2
6
Materiaal en methoden
MATERIAAL EN METHODEN
Het enige materiaal dat nodig was, was mijn enquête waarvan hieronder een voorbeeld.
Figuur 9 Enquête
(Bassleer, 2015)
26
Project 2
resultaten
7
Energierekening 13% 33%
Normaal Redelijk hoog
54%
Te hoog
Grafiek 3 Wat vinden de klanten van hun energierekening?
27
RESULTATEN
Uit de enquĂŞte blijkt dat toch een meerderheid (meer dan de helft, 53,33%) hun rekening voor de energie redelijk hoog vind. Wat te veronderstellen was is dat niemand zijn rekening laag vind, wat normaal is aangezien de elektriciteit redelijk duur is geworden. Een verdeling van de meningen vindt u terug op grafiek 3. Het doel van deze enquĂŞte is om de mensen te laten weten wat de energie per dier, hectare, liter, etc. is. En volgens mij kunnen we nog ver springen met de resultaten. Want maar liefst 80% heeft geen idee hoeveel energie er naar een dier, een hectare of een liter gaat.
De 20% die dit wel weet is verdeelt. Een meerderheid weet het per dier en slecht een paar procent weet het per hectare. Natuurlijk is het wel eigenaardig dat er een groot deel niet wil weten per eenheid. Maar dan ben ik wel blij om vraag 5 te bekijken. Meer of 70% van de klanten nemen al besparende maatregelen. De meeste klanten maken gebruik van de zon, dus zonnepanelen en zonneboilers. Ook de recuperatie van koelwater en warmte komt vaak terug.
Grafiek 4 Aantal % van de klanten dat maatregelen neemt per categorie.
Uit bovenstaande grafiek kunt u afleiden hoeveel klanten (in percentage) besparende maatregelen uitvoeren per categorie. Dus van de 70% gaan de meeste maatregelen uit naar energie. Aan water wordt nog weinig aandacht besteed. Toch zijn er nog steeds landbouwers die er voor kiezen om geen maatregelen uit te voeren. Hopelijk kan men binnen een paar jaar hier al verandering in zien.
Project 2
Besluit
28
BESLUIT Zelf ben ik zeer tevreden over mijn werk en wat ik eruit geleerd heb. In het begin heb ik gezegd dat energie ruimer gaat. Ruimer dan een schakelaar aanklikken waardoor een lamp gaat branden. Dit is ook voor mezelf duidelijker geworden naarmate het werk vorderde. Energie zal inderdaad nog stijgen in prijs, maar iedereen kan besparen. Zelf was ik zeer tevreden over het resultaat van de enquĂŞte. Maar liefst 70% neemt besparende maatregelen, wat toch een zeer grote meerderheid is. De enquĂŞte betreft enkel de klanten van het VAC, het kan een idee zijn om in de toekomst ok buiten de klanten te gaan kijken. Ik hoop dat het VAC iets nuttig kan doen met de resultaten, wat toch grotendeels de bedoeling was. Mijn algemeen besluit is dat energie toch een kostbaar gegeven is en dat we er maar beter duurzaam mee kunnen omgaan. Besparingsmaatregelen is niet enkel goed voor het milieu maar ook bij het zien van de facturen zullen veel mensen tevreden zijn.
Project 2
Lijst van tabellen en figuren
29
LIJST VAN TABELLEN EN FIGUREN LIJST VAN TABELLEN Tabel 1 Premies en subsidies per energiezuinige maatregel ................................................................ 20
LIJST VAN FIGUREN Figuur 1 Aanpak van project ................................................................................................................... 9 Figuur 2 energiegebruik in de Vlaamse landbouw................................................................................ 12 Figuur 3 Aandeel per sector in broeikasgasemissies .............................................................................. 1 Figuur 4 Trias Energetica....................................................................................................................... 14 Figuur 5 Zonneboiler ............................................................................................................................. 16 Figuur 6 het vergistingsproces .............................................................................................................. 17 Figuur 7 de warmtepomp...................................................................................................................... 20 Figuur 8 Verdeling energieverbruik op melkveebedrijven.................................................................... 23 Figuur 9 EnquĂŞte ................................................................................................................................... 26
LIJST VAN GRAFIEKEN Grafiek 1 Vergelijking energie per 100 liter melk ................................................................................. 22 Grafiek 2 Vergelijking energie per hectare ........................................................................................... 23 Grafiek 3 Wat vinden de klanten van hun energierekening? ................................................................. 1 Grafiek 4 Aantal % van de klanten dat maatregelen neemt per categorie........................................... 27
Project 2
Bronnenlijst
30
BRONNENLIJST Anthonissen, A., Decuypere, E., Ryckaert, I., Holmstock, K. M., & Gysen, M. (2014). Watt brengt het op ?! Brussel: Jules Van Liefferinge. Bassleer, C. (2015). Energieprestatiestaat. Opgehaald van https://nl.surveymonkey.com/results/SMM7SPYVFY/ bouwencyclopedie . (sd). Opgehaald van http://www.joostdevree.nl/shtmls/warmtepomp.shtml centrale verwarmig cv . (sd). centrale verwarming . Opgehaald van http://www.centraleverwarmingcv.be/verwarmingsketel/zonneboiler-verwarming.html Enerpedia. (2010). Enerpedia . Opgehaald van http://www.enerpedia.be/nl/energiebesparen