De warmtekrachtkoppeling (WKK) gasmotor is een belangrijk onderdeel van de Nederlandse elektriciteitsopwekking. WKK-gasmotoren zijn namelijk flexibele assets die ook in de haarvaten van het elektriciteitsnet helpen met het beheren van het elektriciteitsnet. Tuinders hebben momenteel ongeveer 2.500 MWe aan opgesteld WKK-gasmotoren vermogen staan. BlueTerra is gevraagd om te onderzoeken wat de toekomstige rol van de WKK is in 2030 met een vooruitblik naar 2040.
Het vermogen aan WKK-gasmotoren staat opgesteld bij tuinders die met de gasmotor-WKK elektriciteit opwekken voor hun verlichting. Aan de andere kant staan deze WKK-gasmotoren ook opgesteld bij tuinders die het niet gebruiken voor verlichting, maar de opgewekte elektriciteit verkopen en leveren aan het elektriciteitsnet. De gasmotor-WKK maakt door de opstelling bij tuinders optimaal gebruik van alle componenten bij de verbranding van aardgas. De warmte wordt gebruikt om de kassen warm te houden, de elektriciteit wordt gebruikt voor de verlichting of wordt doorverkocht aan anderen. Hiermee wordt het geleverd aan het net en de CO2 wordt gebruikt als voedingsbodem voor de teelt. Toch gaat deze CO2 via het openstaan van de ramen of via vertering van de planten uiteindelijk de lucht in en draagt daarmee bij aan de uitstoot van broeikasgassen.
Voordelen gasmotor-WKK
Het voordeel van de gasmotor-WKK is dat deze ten opzichte van andere fossiele eenheden zeer flexibel is. Deze flexibiliteit blijft nodig, omdat de opkomst van batterijen niet alle perioden zonder zon en wind kan opvullen. Batterijen zijn namelijk goed voor kortstondig aanstaan en het handhaven van frequentie. Voor langdurige periodes met een tekort aan productie is de gasmotor-WKK beter geschikt dan batterijen.
Onderzoek op basis van scenario’s
In opdracht van Glastuinbouw Nederland (via Kennis in je Kas) en het Ministerie van Landbouw, Natuur en Voedselkwaliteit en in samenwerking met Netbeheer Nederland, Economische zaken en de Wageningen universiteit deed BlueTerra onderzoek naar de toekomstige rol van de WKK in 2030, met een doorkijkje naar 2040. Het onderzoek maakt deel uit van het programma ‘Kas als Energiebron’.
Op basis van verschillende scenario’s zijn voorspellingen gemaakt over het opgesteld gasmotor-WKK vermogen in de toekomst. Daarnaast zijn door middel van het Energy Market Forecast model inschattingen gemaakt van de hoeveelheid draaiuren van de gasmotor-WKK in de toekomst.
De gasmotor-WKK zal naar verwachting steeds minder draaiuren per jaar gaan maken vanwege de grotere hoeveelheid zon- en windenergie. Daarnaast zal het moment van aanstaan verplaatsen gedurende de dag vanwege zon- en windenergie. Wanneer er namelijk veel hernieuwbare productie is, zal de elektriciteitsprijs laag zijn en de WKK minder rendabel zijn. Op basis hiervan zijn er voorspellingen gemaakt voor de draaiuren en de uitstoot van de WKK-gasmotoren in de toekomst.
Aardgasvrije alternatieven voor aansturing
Daarnaast is gekeken naar 2040, rekening houdende met een aardgasvrije aansturing. Welke brandstoffen zijn er mogelijk te gebruiken voor de gasmotor-WKK en wat zijn de voor- en nadelen van deze brandstoffen? Daarnaast is het natuurlijk de vraag of de gasmotor-WKK al is ingehaald door andere technologieën. Brandstofcellen worden gezien als mogelijke vervanging van de gasmotor-WKK, maar in hoeverre de ontwikkeling hiervan en of het daadwerkelijk gaat concurreren met de gasmotor-WKK is nog niet duidelijk.
Daarnaast is gekeken naar 2040, rekening houdende met een aardgasvrije aansturing. Welke brandstoffen zijn er mogelijk te gebruiken voor de gasmotor-WKK en wat zijn de voor- en nadelen van deze brandstoffen? Daarnaast is het natuurlijk de vraag of de gasmotor-WKK al is ingehaald door andere technologieën. Brandstofcellen worden gezien als mogelijke vervanging van de gasmotor-WKK, maar in hoeverre de ontwikkeling hiervan en of het daadwerkelijk gaat concurreren met de gasmotor-WKK is nog niet duidelijk.
Conclusie
De verwachting is dat het WKK-vermogen stijgt vanwege de stijging van de hoeveelheid vierkante meter kassen.
De uitstoot zal echter dalen vanwege de verminderende draaiuren van de WKK door de toenemende opwek van zon- en windstroom.
Het is daarbij wel belangrijk dat het WKK-vermogen in stand gehouden wordt. Bij een afnemend regelvermogen kunnen er op momenten van weinig zon- en windopwek een tekort aan vermogen optreden om aan de vraag te voldoen. Zonder duurzame regelbare opwekeenheden blijft er vooralsnog fossiel vermogen nodig. Daarvoor kan de WKK uitermate goed dienen aangezien het laag onderhoud heeft en een lage investering.
De verwachting is dat het WKK-vermogen stijgt vanwege de stijging van de hoeveelheid vierkante meter kassen.
De uitstoot zal echter dalen vanwege de verminderende draaiuren van de WKK door de toenemende opwek van zon- en windstroom.
Het is daarbij wel belangrijk dat het WKK-vermogen in stand gehouden wordt. Bij een afnemend regelvermogen kunnen er op momenten van weinig zon- en windopwek een tekort aan vermogen optreden om aan de vraag te voldoen. Zonder duurzame regelbare opwekeenheden blijft er vooralsnog fossiel vermogen nodig. Daarvoor kan de WKK uitermate goed dienen aangezien het laag onderhoud heeft en een lage investering.
