Rapportage hernieuwbare energie
Deel 2 Blik op innovatie
>> Duurzaam, Agrarisch, Innovatief en Internationaal Ondernemen
Voorwoord
Energie-innovatiebeleid
Waterkracht
Windenergie
Lef en ondernemerschap
Voor de transitie naar een CO2-arme energievoorziening is
innovatie essentieel. Belangrijke tussenstap hierin is de
doelstelling uit het Energieakkoord: een aandeel van 16 procent
hernieuwbare energie in 2023. De Rapportage Hernieuwbare
Energie deel 1 toonde de omvang van hernieuwbare-energieproductie in de jaren 2003-2013. De rapportage die nu voor u
ligt, zoomt in op innovaties. Deze zijn nodig om hernieuwbare
energie op grote schaal, tegen aanvaardbare kosten te
implementeren.
Gelukkig zijn er veel kansrijke projecten in Nederland. Voor het
verder ontwikkelen en efficiënter maken van bestaande
technologieën. Maar ook voor compleet nieuwe opwek­
methoden. Innovatie is een langetermijntraject van onderzoek
en ontwikkeling tot daadwerkelijke praktijktoepassing; niet alle
ingezette projecten leiden tot succes. We zijn dan ook verheugd
dat we in deze rapportage mooie voorbeelden van innovatie
voor het voetlicht kunnen brengen. Voorbeelden die getuigen
van lef en ondernemerschap.
Concurrentie en marktaandeel
Als overheid hechten we ook belang aan innovaties omdat ze de
kennis- en concurrentiepositie van het Nederlands bedrijfsleven
vergroten. Nieuwe vindingen helpen de industrie om hun kosten
laag te houden. Daarnaast kunnen bedrijven innovaties
exporteren en zo hun afzetmarkt vergroten.
Het is belangrijk dat goede vindingen niet sneuvelen voor ze hun
weg naar de markt vinden. Het ministerie van Economische
Zaken biedt hiervoor ondersteuning. Zo stelt het onder meer
financiële middelen beschikbaar voor de demonstratiefase, met
de subsidieregeling Demonstratie energie-innovatie (DEI). De
eerste tender sloot onlangs. We hopen dat deze kansrijke
innovaties oplevert, die grootschalig uitgerold kunnen worden.
Het eerste beeld is in ieder geval positief: 65 projectvoorstellen
zijn ingediend voor 90 miljoen euro. Dat is 3,5 keer zo veel als
het beschikbare budget.
Bedrijven, kennisinstellingen en overheid
Voor innovatie rond hernieuwbare energie is samenwerking
tussen bedrijven, kennisinstellingen en overheid noodzakelijk.
Innoveren vraagt immers om een lange adem, die bedrijven niet
alleen kunnen opbrengen. In de Topsector Energie en het
Energieakkoord is deze ‘gouden driehoek’-samenwerking met
succes opgepakt.
Zonnestroom
Geothermie
Biomassa
Verwarmen & koelen
Bijlagen
Ik hoop dat de voorbeelden in deze rapportage anderen
inspireren en aanzetten tot verdere vernieuwingen. Heeft u
ideeën, schakel dan de Rijksdienst voor Ondernemend
Nederland in voor ondersteuning. Zo grijpen we samen
economische kansen en investeren we in de toekomst van
hernieuwbare energie.
Merei Wagenaar
Manager Energie en Duurzaamheid, ministerie van Economische Zaken
2
> Leeswijzer
Energie-innovatiebeleid
Waterkracht
Windenergie
Verklaring navigatie
Welke spelers zien we op de markt? Welke samenwerkingen zijn
ontstaan? En in welke marktsegmenten blinken Nederlandse
spelers uit?
Terug naar de leeswijzer
Deze rapportage delen via diverse social media
Naar de begrippenlijst
Een afdruk maken
Een pagina terug
Een pagina vooruit
De Nederlandse overheid stimuleert de uitrol en innovatie van
hernieuwbare energie met verschillende instrumenten. In de
Rapportage Hernieuwbare Energie leest u welke stimulering de
overheid de afgelopen 10 jaar heeft gegeven en wat de belangrijkste resultaten hiervan zijn. Het eerste deel van deze rapportage
verscheen in juli 2014. Dat beschreef hoe het staat met de
implementatie van hernieuwbare energie in Nederland. Ook gaf
dat eerste deel een overzicht van de bijdrage hieraan door de
ondersteunende instrumenten.
Dit tweede deel geeft een overzicht van innovaties in hernieuwbare energie. Wat zijn hierin de belangrijkste ontwikkelingen
sinds 2005? Welke beleidskeuzes maakte de overheid? ­
Welke instrumenten zette zij in om innovatie te stimuleren?
Hoofdstuk 1 van deze rapportage bevat een totaalbeeld van het
energie-innovatiebeleid. De hoofdstukken 2 tot en met 6 geven
een meer gedetailleerd beeld per technologie. Voor de herkenbaarheid hanteren we dezelfde volgorde van technologieën als
de jaarlijkse CBS-rapportage hernieuwbare energie in
Nederland. Een uitzondering hierop is biomassa: hier combineren we de ontwikkelingen voor warmte, elektriciteit en
biobrandstoffen in één hoofdstuk. Dit is ingegeven door de
praktijk, waar geïntegreerde toepassingen en cascadering een
steeds grotere rol spelen. Niet meegenomen in deze rapportage
zijn enkele ‘kleinere’ technologieën, met een relatief beperkte
bijdrage aan de hoeveelheid hernieuwbare energie in Nederland.
Zonnestroom
Geothermie
Biomassa
Verwarmen & koelen
Bijlagen
Interpretatie van de informatie
Dit rapport vat ‘innovatie’ breder op dan alleen technologische
veranderingen. Het neemt ook sociale, economische en
financiële ontwikkelingen mee. Evenals ontwikkelingen in het
type spelers dat zich richt op hernieuwbare-energie­toepassingen.
De peildatum voor de data in deze rapportage is 1 januari 2014.
De meerderheid van de gegevens over projecten en stimulering
van de Nederlandse overheid komt uit de innovatiemonitor van
de Rijksdienst voor Ondernemend Nederland (RVO.nl). Voor
iedere technologie die aan bod komt is aangegeven waar deze
zich volgens experts in de zogenoemde diffusiecurve bevindt.
3
Dit is een figuur die laat zien in welk stadium van ontwikkeling
een innovatie zit. Hierbij maken we onderscheid tussen de
volgende fases: ontdekking, ontwikkeling, demonstratie,
beginfase toepassing en marktrijp. Dit rapport beperkt zich tot
de overheidsuitgaven voor de fases Ontdekking, Ontwikkeling,
Toepassing en Demonstratie. De ondersteuning voor de fase
Marktrijp is beschreven in deel 1 van de rapportage, dat in juli
2014 is verschenen.
Uitleg bij de begrippen
Een nadere toelichting op de begrippen en afkortingen in
deze rapportage vindt u achterin dit document. U kunt vanaf
daar ook doorklikken naar de desbetreffende websites.
Ga naar de begrippenlijst.
Energie-innovatiebeleid
Waterkracht
Windenergie
Zonnestroom
Rapportage hernieuwbare energie
Geothermie
Deel 2: Blik op innovatie
Biomassa
Deze rapportage delen? Kies uit één van
onderstaande social media.
> Deel via Twitter
Verwarmen & koelen
Bijlagen
> Deel via LinkedIn
> Deel via Facebook
4
> Energie-innovatie­
beleid in Nederland
Doelstellingen en beleid
Het kabinet werkt toe naar een aandeel hernieuwbare-­
energieopwekking van 14 procent in 2020 en een verdere
stijging naar 16 procent in 2023. Naast het stimuleren van
marktimplementatie – onder andere door een verhoging van
het SDE+ budget – zet het kabinet in op het aanmoedigen van
innovaties die de kosten van hernieuwbare energie op termijn
moeten verlagen.
Koerswijziging in beleid
Het energie-innovatiebeleid onderging in het afgelopen
decennium een aantal koerswijzigingen. De belangrijkste
wijzigingen waren de keuzes om i) in te zetten op een beperkt
aantal thema’s, ii) te verschuiven van fundamenteel onderzoek
naar meer marktinnovaties, iii) de sturing van het onderzoek
meer over te laten aan de markt, en iv) de betrokkenheid van
het mkb te vergroten. Deze strategie gaf de overheid verder
vorm in opeenvolgende programma’s. De start lag bij de Energie
Onderzoeksstrategie (EOS) in 2005, gevolgd in 2008 door
Innovatieagenda Energie (IAE) en in 2012 door het Topsectoren­
beleid (TKI’s: Topconsortia voor Kennis en Innovatie).
> S inds 2005 onderging het energieinnovatiebeleid een aantal
koerswijzigingen
> Energie-innovatiebeleid
> Doelstellingen en beleid
> Koerswijziging in beleid
> Overheidsregelingen
> Omvang publiek gefinancierd energieonderzoek
Waterkracht
Windenergie
Zonnestroom
Geothermie
Biomassa
Verwarmen & koelen
Bijlagen
5
Overheidsregelingen
De overheid kent diverse (financiële) regelingen om energie-innovaties te stimuleren in verschillende innovatiefases (Figuur 1).
In de fase van ontdekking en ontwikkeling zijn (of waren)
financiële middelen beschikbaar via nationale programma’s,
zoals van de Nederlandse Organisatie voor Wetenschappelijk
Onderzoek (NWO) en de Stichting voor de Technische Weten­
schappen (STW), maar ook in EU-programma’s, zoals het
Zevende Kader-onderzoeksprogramma en de opvolger Horizon
2020. Daarnaast zijn er verschillende regelingen – zowel
subsidies als fiscale regelingen – die zich richten (of hebben
gericht) op de fase van ontwikkeling naar demonstratie.
Bijvoorbeeld de Energieonderzoekssubsidies (EOS) en subsidies
vanuit de Topsector Energie. En ook middelen ingezet in het
kader van de Innovatieagenda Energie, zoals de Unieke Kansen
Regeling en het Innovatieprogramma Intelligente Netten (IPIN).
Naast deze specifieke regelingen kent de overheid ook generieke
regelingen als de Wet Bevordering Speur- en Ontwikkelingswerk
(WBSO) en Research en Development Aftrek (RDA). In de fase
van markttoepassing komen instrumenten als Green Deals,
fiscale regelingen als Energie Investeringsaftrek (EIA), Milieu
Investeringsaftrek (MIA) en de Stimulering Duurzame
Energieproductie (SDE+) in beeld.
> Energie-innovatiebeleid
> Doelstellingen en beleid
> Koerswijziging in beleid
> Overheidsregelingen
> Omvang publiek gefinancierd energieonderzoek
Waterkracht
Figuur 1: Overheidsregelingen gericht op energieproductie en -innovatie, per innovatiefase
Windenergie
Fiscale regelingen: Wet Bevordering Speur- en Ontwikkelingswerk (WBSO)
Research en Development Aftrek (RDA)
Zonnestroom
Regeling
groen-projecten
Europese onderzoeksubsidies: Zevende Kader onderzoekprogramma (KP7)
Horizon 2020
Biomassa
SDE+
Innovatieagenda Energie (IAE): Unieke Kansenregeling, IPIN
Geothermie
Verwarmen & koelen
NWO
Topconsortia voor Kennis en Innovatie (TKI-tenders):
Demonstratieprojecten Energie Innovatie , Biobased Economy,
Wind op zee
EIA
MIA\VAMIL
STW
Bijlagen
Green Deals
Energieonderzoeks Subsidie (EOS)
Innovatiefase ➝
Ontdekking
Ontwikkeling
Demonstratie
Begin toepassing
Marktrijp
6
De piek in uitgaven in 2010 is een gevolg van de start van de
Innovatieagenda energie in 2008, voor het op gang brengen van
een versnelling in de energietransitie. De ingezette programma’s
leidden tot een verhoging van de uitgaven met een piek in 2010.
Het aandeel van onderzoek naar hernieuwbare-energie­
technologieën groeide de afgelopen 2 jaren substantieel en
bereikte een aandeel van bijna 50 procent in 2013.
Figuur 2: Omvang publiek gefinancierd onderzoek
per onderwerp.
(mln €)
400
300
> Doelstellingen en beleid
> Koerswijziging in beleid
> Overheidsregelingen
200
100
0
> Energie-innovatiebeleid
2006
2007
2008
2009
2010
2011
2012
Duurzame energiebronnen
Waterstof- en brandstofcellen
Fossiele brandstoffen
Technieken opwekking en opslag
Energiebesparing
Overig energieonderzoek
2013
> 1 85 miljoen euro aan publiek
gefinancierd onderzoek in 2013,
waarvan 90 miljoen euro voor
hernieuwbare energie
> Omvang publiek gefinancierd energieonderzoek
Waterkracht
Windenergie
Kernenergie
Omvang publiek gefinancierd
energieonderzoek
De omvang van het publiek gefinancierd energieonderzoek over
de periode 2006-2013 laat flinke schommelingen zien, vooral bij
de overgang naar nieuw beleid (Figuur 2). In 2011 is bijvoorbeeld
een dip te zien. Dat kwam omdat in 2012 de overgang naar het
topsectorenbeleid op gang kwam en veel subsidieprogramma’s
toen zijn stopgezet. Dit is vergelijkbaar met de dip in 2008 bij de
overgang van EOS naar de Innovatieagenda energie.
Zonnestroom
Geothermie
Biomassa
Verwarmen & koelen
Bijlagen
> De omvang van het publiek
gefinancierd energieonderzoek
laat flinke schommelingen zien
7
Figuur 3: Publiek gefinancierd energieonderzoek, 2013,
in mln. €. - Monitor publiek gefinancierd onderzoek 2013
Figuur 4: Omvang publiek gefinancierd onderzoek 2013 naar
type onderzoek en duurzame-energietechnologie.
(mln €)
> Doelstellingen en beleid
50
Bedrijven: 71 mln €
RVO nl: 103 mln €
> Energie-innovatiebeleid
40
> Koerswijziging in beleid
30
> Overheidsregelingen
EZ: 153 mln €
20
Overig: 23 mln €
0
PT: 2 mln €
> Omvang publiek gefinancierd energieonderzoek
10
Bio
Zon
(duurzame energiebron →)
Kennisinstellingen: 77 mln €
OCW: 19 mln €
Wind
WaterGeoGolf- en
kracht thermisch getij
Overig
Demonstratie
Fundamenteel onderzoek
Experimentele ontwikkeling
Kennisoverdracht en ondersteuning
Waterkracht
Windenergie
Industrieel onderzoek
Zonnestroom
BZK: 12 mln €
NWO/STF/FOM: 14 mln €
Universiteiten: 17 mln €
Overige Overheid: 4 mln €
De totale omvang van het publiek gefinancierde onderzoek
bedroeg 185 miljoen euro in 2013, waarvan ruim 80 procent
afkomstig was van het ministerie van Economisch Zaken
(Figuur 3). Bedrijven en kennisinstellingen ontvingen in 2013
beide ongeveer 40 procent van het totale budget. In totaal loopt
103 miljoen euro via RVO.nl-regelingen. Het overgrote deel van
deze middelen betreft de bijdrage aan de TKI’s.
In 2013 ging bijna 90 miljoen euro van het publiek gefinancierde
onderzoek naar hernieuwbare-energietechnologieën (Figuur 4).
Van het totale budget ging bijna 50 procent naar onderzoek op
het gebied van bio-energie. Gevolgd door onderzoek naar
zon- en windenergie. Het overgrote deel van de middelen gaat
naar experimenteel onderzoek, zoals het ontwikkelen van
prototypes, en naar industrieel onderzoek, gericht op het
opdoen van nieuwe kennis en vaardigheden.
Economische betekenis van hernieuwbaar
energieonderzoek
Geothermie
Biomassa
Verwarmen & koelen
Bijlagen
Recente berekeningen van het CBS laten zien dat in Nederland in
2012 circa 5.100 fte was ingevuld bij gespecialiseerde bedrijven in de
duurzame energiesector (door het CBS gedefinieerd als hernieuwbare
energie, energiebesparing en Carbon Capture Storage). Wanneer ook
de banen bij niet-gespecialiseerde bedrijven worden meegenomen
komt het totaal op ruim 40.000 fte. Naar schatting 2.200 fte zitten
in onderzoeks- en ontwikkelingsactiviteiten. Bron: CBS 2014
8
> Waterkracht
Energie-innovatiebeleid
> Waterkracht
> Innovaties in de afgelopen 10 jaar
> Focus van de Nederlandse ondersteuning
> Spelers
> Toekomst
Windenergie
Zonnestroom
Bodemenergie
Biomassa
Verwarmen & koelen
Bijlagen
9
> Waterkracht
Energie-innovatiebeleid
> Waterkracht
> Innovaties in de afgelopen 10 jaar
Diffusie ➝
Figuur 5: Plaats van verschillende technologische trajecten
voor waterkracht op diffusiecurve
Laagverval waterkracht
Golfenergie
Ocean Thermal
Energy
Conversion
Ontdekking
Ontwikkeling
Demonstratie Begin toepassing
•
Getijdenenergie kan worden onderverdeeld in:
-
Getijdenstroming. Hierbij gebruikt men de voortdurende
stijging en daling van het water om elektrische energie op te
wekken in een turbine. Nederlandse partijen als Tocardo en IHC
Merwede realiseerden een aantal demonstratieprojecten en
willen deze technologie de komende jaren opschalen.
-
Getijdenbassin. Hierbij gebruikt men de verschillen tussen
hoog- en laagtij, om met het watervolume dat daardoor wordt
verplaatst elektriciteit op te wekken. De plannen voor de
energiecentrale in de Brouwersdam zijn hiervan een voorbeeld.
Getijdeenergie
Osmoseenergie
Energiewinning uit water
Innovatiefase ➝
Marktrijp
Innovaties in de afgelopen 10 jaar
Laagverval-waterkracht is een vrijwel uitontwikkelde technologie en wordt al tientallen jaren in Nederlandse rivieren
toegepast. Hierbij wordt elektriciteit gewonnen uit het hoogteverschil in de rivieren. Verdere toepassing is beperkt door het
kleine potentieel in Nederland. Een innovatieve technologie om
meer energie uit Nederlandse rivieren te halen is de ontwikkeling van de Oryon Watermill (zie kader pag. 12).
Andere technologieën om energie te winnen uit water(kracht)
(zie kader) zitten in de onderzoeks- en ontwikkelingsfase.
De afgelopen 10 jaar leidde dit onderzoek tot een aantal
•
Golfenergie. Hierbij wekt men energie op met hulp van de snel
wisselende waterhoogte op zee door aanwezigheid van golven.
Daarvoor gebruikt men verschillende ontwerpen, waaronder een
vlotter bevestigd om een as, taps toelopende kanalen (tapchans)
en oscillerende luchtkolommen. Het Nederlandse bedrijf
Teamwork Technology is actief op dit terrein; het stond aan de
wieg van de Archimedes Wave Swing die is getest in Portugal.
•
Osmose-energie. Hierbij wekt men energie op met hulp van het
zoutpotentiaalverschil tussen zoet en zout water. Op dit moment is
één demonstratieplant gerealiseerd in de Afsluitdijk door een
consortium geleid door Redstack.
> Focus van de Nederlandse ondersteuning
> Spelers
> Toekomst
Windenergie
Zonnestroom
Bodemenergie
Biomassa
Verwarmen & koelen
Bijlagen
•
Ocean Thermal Energy Conversion (OTEC). Hierbij gebruikt men
het temperatuurverschil tussen de bovenste en de diepere
waterlagen om elektriciteit op te wekken. Er zijn nog geen
projecten gerealiseerd. In Nederland werkt Bluerise Energy aan de
ontwikkeling van deze technologie. Deze start-up van de TU-Delft
ontwikkelde een installatie en bouwde deze op laboratoriumschaal.
10
demonstratieprojecten, waarmee in de komende jaren voor
verschillende technologieën praktijkervaringen worden
opgedaan. Kosten van de technieken zijn nog hoog en er is nog
veel ontwikkeling nodig voordat ze rijp zijn voor
marktimplementatie.
Focus van de Nederlandse ondersteuning
Onderzoek naar technologieën om energie te winnen uit
waterkracht is geen aandachtspunt in een afzonderlijke TKI van
de Topsector Energie. Wel heeft de Topsector Water het duurzaam
winnen van energie en grondstoffen op zee als aandachtgebied
voor innovaties in de maritieme sector. Projecten rond dit thema
ondersteunt deze Topsector financieel. De Topsector Water is
onder andere betrokken bij de totstandkoming van het Tidal
Test Centre Grevelingen.
Het meeste onderzoek vindt in Nederland plaats in internationaal verband. Nederland is bijvoorbeeld sinds dit jaar deelnemer
in OCEANERA-NET (zie kader) en in het IEA-programma Ocean
Energy. Beide programma’s richten zich op kennisdeling en
gezamenlijk onderzoek. Verder krijgt een aantal Nederlandse
demonstratieprojecten financiering uit Europese fondsen.
> Het meeste onderzoek naar energie uit
water is in internationaal verband
OCEANERA-NET
The Ocean Energy European Research Area Network (ERA-NET) is
een Europees netwerk van 16 onderzoeksorganisaties dat gefinancierd wordt vanuit het zevende kader-onderzoeksprogramma van de
Europese Commissie. Het netwerk richt zich op kennisdeling en
ontwikkeling van actieplannen voor golf- en getijdenenergie, osmose
en OTEC (zie ook kader pag. 10). De kennisontwikkeling vindt onder
andere plaats door gezamenlijke calls voor onderzoek en innovatie.
Een ander voorbeeld van overheidsondersteuning is de Green
Deal met de provincie Zeeland. Daarin is het volgende afgesproken:
als de lopende pilots met getijde-energie succesvol verlopen,
werken de Rijksoverheid, de provincie Zeeland, bedrijfsleven en
de waterwerkenbeheerder(s) samen een kader uit voor verdere
opschaling.
Spelers in waterkracht
In Nederland is een beperkt aantal spelers actief in technologieontwikkeling voor waterkracht. De laatste jaren traden een paar
nieuwe spelers toe op de Nederlandse markt. Ook komen bij de
verdere opschaling van de technologie nieuwe spelers in beeld,
vooral uit de maritieme en bouwsector. IHC Merwede – een
bedrijf gespecialiseerd in de maritieme sector – richtte in 2012
bijvoorbeeld IHC Tidal Energy op om de Wave Rotor-technologie
naar commerciële schaal te brengen.
>H
et aantal spelers in
waterkrachtinnovatie is beperkt
Een ander voorbeeld is de participatie van Strukton en Delta
in de ontwikkeling van de getijdenenergiecentrale in de
Brouwersdam. Dit project richt zich ook op verbetering van de
waterkwaliteit. Ook een nieuwe speler is Redstack, een spin-off
van het kenniscentrum watertechnologie in Leeuwarden.
Dit bedrijf richt zich op verdere ontwikkeling van de Osmosetechnologie. Verder is Deepwater Energy een nieuwe speler, een
samenwerking tussen twee Nederlandse projectontwikkelaars
om de Oryon Watermill voor waterkracht uit stromend water
verder te ontwikkelen.
Energie-innovatiebeleid
> Waterkracht
> Innovaties in de afgelopen 10 jaar
> Focus van de Nederlandse ondersteuning
> Spelers
> Toekomst
Windenergie
Zonnestroom
Bodemenergie
Biomassa
Verwarmen & koelen
Bijlagen
11
Oryon Watermill: vrijwel geen ingrepen in natuur
De Oryon Watermill is een horizontale watermolen met een
generator die onder water ligt. De molen kan onder andere in rivieren
met een laag verval elektriciteit opwekken. Het voordeel is dat vrijwel
geen ingrepen in de natuur nodig zijn. De molen is in 2011 en 2012
getest op laboratoriumschaal bij Deltaris in Delft. In 2013 is hij getest
in de Rijn bij Tolkamer en in 2014 in de Oude IJssel. Daarbij is onder
andere onderzocht of de molen geen schade toebrengt aan vissen.
Wave Rotor: getijdenstroming
Sinds 2009 wordt de Wave Rotor-technologie gedemonstreerd in de
Westerschelde, in de buurt van Borssele. Het gaat om een installatie
van 30 kWp die elektriciteit aan het net levert. De Wave Rotor
gebruikt getijdenstroming om elektriciteit op te wekken. De rotor is
oorspronkelijk ontwikkeld en in 1997 gepatenteerd door Ecofys.
Ocean Mill heeft vervolgens commerciële potentie van de technologie
aangetoond. Sinds 2012 is deze in handen van offshorebedrijf IHC
Merwede, die de technologie verder naar commerciële schaal wil
brengen. Hiervoor wil het onder meer een installatie van 1,5 MWe in
de Oosterschelde-stormvloedkering bouwen.
Toekomst
Het potentieel voor winning van energie uit laagverval-waterkracht is in Nederland relatief klein. De Nederlandse vereniging voor
Energie uit Water schat dit op ongeveer 11 PJ. Als belangrijkste
barrière voor verdere benutting van dit potentieel wordt
vergunningverlening gezien. Hierbij gaat het om de vereisten
om schade aan de visstand te voorkomen. Bemoeilijkende
factor hierbij is de eis dat dit geldt voor de hele rivier, waarbij
nieuwe energiecentrales dus ook maatregelen moeten nemen
bij bestaande centrales van andere eigenaren.
Het theoretisch potentieel van getijdenenergie, golfenergie,
osmose en ocean thermal energy conversion is zeer omvangrijk.
De technologie om dit potentieel op korte termijn op een
economisch rendabele manier te winnen ontbreekt echter,
omdat de kosten nog te hoog zijn. De diverse technieken zijn
nog volop in ontwikkeling. Deze moeten de komende jaren
eerst op semi-­commerciële schaal getest worden voordat ze
substantieel kunnen bijdragen aan de Nederlandse duurzameenergiedoelstelling.
Energie-innovatiebeleid
> Waterkracht
> Innovaties in de afgelopen 10 jaar
> Focus van de Nederlandse ondersteuning
> Spelers
> Toekomst
Windenergie
Zonnestroom
Bodemenergie
Biomassa
Energieopwekking in de Afsluitdijk
Redstack werkt aan de ontwikkeling van het Reverse Electro-Dialysis
(RED)-proces. Hierbij wordt elektriciteit gewonnen door het in
contact brengen van zoet en zout water met ionselectieve
membranen. In 2013 startte Redstack met de bouw van een
proefinstallatie van 50kW in de Afsluitdijk. De eerste testen zijn
begonnen in februari dit jaar en duren tot 2016 of 2017. Redstack wil
daarna opschalen naar een demonstratie-installatie van 1 MW. Na
2020 kan dan eventueel commerciële toepassing van de techniek
volgen. Partner en één van de financiers in dit project is Fuji Film,
dat Redstack helpt bij de ontwikkeling van membranen.
Verwarmen & koelen
Bijlagen
12
Energie-innovatiebeleid
> Windenergie
Waterkracht
> Windenergie
> INTERVIEW: 2B-energy
> Innovaties in de afgelopen 10 jaar
> Focus van de Nederlandse ondersteuning
> Spelers
> Toekomst
Zonnestroom
Geothermie
Biomassa
Verwarmen & koelen
Bijlagen
13
De windmolen
opnieuw uitvinden
Energie-innovatiebeleid
Waterkracht
> Windenergie
De omstandigheden voor een
windmolen op zee zijn heel
anders dan op het land.
Waarom hebben ze dan toch
vrijwel hetzelfde type turbine
en dezelfde type mast? 2-B
Energy concludeerde al in 2007
dat dit anders moest en
ontwikkelde een windmolen
speciaal voor energie­
opwekking op zee.
Een vel wit papier
Het Energieakkoord voorziet voor wind op zee
in 20 maal zoveel geïnstalleerd vermogen en
een kostenreductie van 40 procent voor het
jaar 2020, vergeleken met de huidige situatie.
“Dit vraagt om radicale veranderingen”, zegt
Herbert Peels, een van de twee oprichters van
2-B Energy. “Wij wilden daarom geen kleine
aanpassingen maken aan een bestaand
product.” Vanaf een blanco vel papier ontwierp
het bedrijf een turbine die op alle onderdelen
geoptimaliseerd is voor energieopwekking
verder uit de kust. De onderdelen voor het
eerste exemplaar worden nu geproduceerd.
Doel is om deze turbine eerst te bouwen en
testen in de Eemshaven, in het tweede kwartaal
van 2015. Om vervolgens eind 2016 de tweede
turbine te bouwen en een serie van 7 tot 9
turbines in Engeland te installeren en testen.
En ten slotte de turbine te demonstreren in het
project Leeghwater.
Kostenbesparingen tot 30 procent
De voordelen van het nieuwe ontwerp zijn
divers, maar allemaal gericht op het verlagen
van de opwekkingskosten van de duurzame
energie. De tweebladige rotor heeft de wind in
de rug, waardoor flexibelere bladen kunnen
worden gebruikt en de turbine op een
vakwerkstructuur kan worden geplaatst.
Resultaat is een flinke besparing op materiaal
en componenten, en dus kostenreductie in
investering, transport, installatie en onderhoud. Verder kan de turbine grotendeels op de
kade in elkaar worden gezet, wat veel
goed­­koper is dan assemblage en hijswerk op
zee. “Wij denken aan een totale kostenbesparing van 25 tot 30 procent ten opzichte van de
tot nu toe gebruikte turbines”, zegt Peels.
> E en échte offshore
windturbine en dan tot
30 procent goedkoper
Overheidssteun was doorslaggevend
De grootste barrière bleek de financiering.
Deze innovatie is zeer kapitaalintensief en de
terugverdientijd is relatief lang. Daarnaast
speelde de economische crisis de ontwikkeling
parten en zijn banken terughoudend geworden.
Uiteindelijk vond 2-B Energy diverse private en
publieke financiers die zowel risicodragend
vermogen inbrengen als projectfinanciering
verschaffen. “De subsidies en leningen van de
overheden in Nederland en Engeland waren
van doorslaggevend belang”, zegt Peels.
“Hierdoor kregen ook marktpartijen voldoende
vertrouwen in de innovatie en verschaften zij
aanvullende financiering.”
> INTERVIEW: 2B-energy
> Innovaties in de afgelopen 10 jaar
> Focus van de Nederlandse ondersteuning
> Spelers
> Toekomst
Zonnestroom
Geothermie
Biomassa
Verwarmen & koelen
Bijlagen
14
> Windenergie
Energie-innovatiebeleid
Waterkracht
> Windenergie
Innovaties in de afgelopen 10 jaar
Figuur 6: Plaats van verschillende technologische trajecten
voor windenergie op diffusiecurve
> Innovaties in de afgelopen 10 jaar
Diffusie ➝
Eén van de belangrijkste pijlers van het Energieakkoord is een
flinke toename in de hoeveelheid windenergie. Het akkoord
bevat doelen voor de groei in het geïnstalleerd vermogen voor
wind op land en op zee. Het geeft aan dat om deze doelen te
halen veel inspanning en innovatie nodig zijn. Een belangrijk
uitgangspunt in het Energieakkoord is om de kostprijs van
offshorewind in 2020 met minimaal 40 procent per mega­­
wattuur te hebben verlaagd.
> Focus van de Nederlandse ondersteuning
Wind op Land
(WOL)
Wind op land
Wind op zee
Eind 2020 (MW)
2400
228
6000
4450
> Spelers
> Toekomst
Wind op Zee
(WOZ)
Tabel 1: Geïnstalleerd vermogen wind op land en wind op zee
Maart 2014 (MW)
> INTERVIEW: 2B-energy
Zonnestroom
Miniturbines
Innovatiefase ➝
Ontdekking
Ontwikkeling
Demonstratie Begin toepassing
Marktrijp
Geothermie
Bron: Energieakkoord
> Om de doelen voor windenergie te halen
is een kostenreductie van 40 procent
per MWh nodig
Wind op land is in Nederland technologisch al langer marktrijp.
De ontwikkelingen worden sterk gedreven door keuzes in het
beleid.
• In de jaren ’80 en ’90 richtten de ontwikkelingen zich voor­­
namelijk op groei van windenergiegebruik en kostprijsreductie
door schaalvergroting en technische verbeteringen.
• In het afgelopen decennium kwam daar veel aandacht bij voor
maatschappelijke acceptatie, vooral met actieve informatie­
verlening en betrokkenheid van direct omwonenden bij de
realisatie van windparken.
• Sinds een paar jaar is actieve burgerparticipatie sterk in
opkomst. Huishoudens nemen aandelen in nieuwe
windparken. Ook ontwikkelen energiebedrijven initiatieven in
nauwe samenwerking met lokale stakeholders.
Biomassa
Verwarmen & koelen
Bijlagen
15
Om de doelstelling van 6000 megawatt wind op land te
bereiken, hebben de provincies en de nationale overheid
afspraken gemaakt. Iedere provincie heeft hierbij een doel­­
stelling voor het gepland opgesteld vermogen eind 2020. Ook
moeten de provincies de hiervoor benodigde ruimte in 2014
planologisch hebben vastgelegd in provinciale (structuur)visies.
Een ‘kernteam wind op land’ volgt de voortgang van beleid en
projecten, knelpunten of mogelijke vertragingen, en zoekt naar
oplossingen hiervoor. Dit team bestaat uit overheden (Rijk, IPO/
Provincies, VNG), natuur- en milieuorganisaties, de wind­­
brancheorganisatie NWEA en NetbeheerNL.
Miniturbines – vaak beter bekend onder de Engelse term urban
turbines – zijn kleine turbines met een vermogen tussen de 0,5 en
20 kW die in de bebouwde omgeving worden geplaatst. In
Nederland versnelde de ontwikkeling hiervan begin jaren 2000:
tussen 2002 en 2008 werden ruim 100 miniturbines geplaatst.
De Nederlandse overheid ondersteunde deze ontwikkeling
actief, in verschillende programma’s. Toch is de technologie nog
niet doorgebroken, vooral omdat miniturbines relatief duur zijn
ten opzichte van andere technologieën.
> Nederland heeft een sterke positie in
wind op zee
Wind op zee bevindt zich nog grotendeels in de ontwikkelingen demonstratiefase. Toch zijn de eerste toepassingen gerealiseerd. 2 windparken zijn in 2006 en 2008 gerealiseerd en 3 zijn
in ontwikkeling (zie tabel). Deze windparken werden ondersteund vanuit SDE tenders. Naast deze tenders was de ondersteuning voor wind op zee in de afgelopen 10 jaar vooral gericht
op onderzoek en demonstratie (voor meer details zie Focus van
de Nederlandse ondersteuning op pag. 17).
Tabel 2: Projecten Wind op zee
Project
Vermogen (MW)
Jaar van oplevering
108
120
300
600
129
2006
2008
2016
2016
2016
OWEZ
Prinses Amalia
Buitengaats (Gemini)
ZeeEnergie (Gemini)
Luchterduinen
Nederland heeft een sterke positie in wind op zee, vooral dankzij
een sterke offshore-industrie, en is vooral sterk in traditionele
waterbouwactiviteiten, zoals heien op zee en varen met grote
offshoreschepen. Verder heeft Nederland een sterke infra­
structuur in het achterland, uitstekend toegankelijke havens en
veel kennis van windmoleninstallatie en -onderhoud.
Maatschappelijke acceptatie
Essentieel voor de grote groei van wind op land is behoud en
versterking van het draagvlak bij omwonenden en andere betrokkenen. In september 2014 ondertekenden NWEA en vertegen­
woordigers van diverse milieuorganisaties de Gedragscode draagvlak
en participatie windenergie op land. Hierin spraken zij onder andere
af om de omgeving zo vroeg mogelijk bij windprojecten te betrekken.
Dit gebeurt door voor ieder project een participatieplan op te stellen
in dialoog met belanghebbenden en het bevoegde gezag. De
gedragscode is verplicht voor alle NWEA-leden.
Om betrokkenen beter inzicht te geven in de inpassing van geplande
turbines in het landschap gebruikt men steeds vaker visualisaties.
Hierbij worden de geplande turbines gemonteerd in een afbeelding
van het bestaande landschap. Met deze fotovisualisaties of
interactieve 360-graden-visualisaties kunnen de betrokken partijen
het toekomstige landschap ervaren. Ze worden gebruikt voor zowel
wind op land als windparken in een meer of vlak voor de kust.
Energie-innovatiebeleid
Waterkracht
> Windenergie
> INTERVIEW: 2B-energy
> Innovaties in de afgelopen 10 jaar
> Focus van de Nederlandse ondersteuning
> Spelers
> Toekomst
Zonnestroom
Geothermie
Biomassa
Verwarmen & koelen
Bijlagen
16
Figuur 8: Aantal lopende onderzoeksprojecten voor wind
per onderzoeksfase eind 2013
Figuur 7: Omvang financiering door EOS, IAE en de TKI’s
voor windenergie
Energie-innovatiebeleid
(mln €)
15
Waterkracht
2
12
7
4
9
Ontdekking
> Windenergie
Ontwikkeling
Demonstratie
6
3
0
> INTERVIEW: 2B-energy
Toepassing
13
2005
2006
2007
2008
2009
2010
2011
2012
> Innovaties in de afgelopen 10 jaar
= 26 projecten
2013
> Focus van de Nederlandse ondersteuning
Subsidieuitgaven over looptijd van projecten
Ontdekking
Demonstratie
Ontwikkeling
Toepassing
Gecommiteerde
subsidiemiddelen
Focus van de Nederlandse ondersteuning
De ondersteuning van de Nederlandse overheid bestond de
afgelopen 10 jaar uit 2 pijlers:
1. subsidies voor de realisatie van projecten;
2.ondersteuning voor onderzoek en demonstratie.
De productiesubsidies vanuit MEP, SDE en SDE+ zorgden bij
wind op land voor versnelling in de markttoepassing. Ook
zorgden ze bij de eerste projecten voor wind op zee voor de
eerste praktische ervaringen. Ondersteuning voor onderzoek en
demonstratie richtte zich op verbeteringen in technische
aspecten, zoals materiaalgebruik en belastbaarheid, en op
verbetering van kennis, zoals voorspelbaarheid van windopbrengst en ­monitoring van windbelasting en opbrengst.
Sinds 2012 is de ondersteuning voor onderzoek en demonstratie
uitsluitend gericht op wind op zee. De meeste ondersteuning voor
innovatie werd en wordt gegeven vanuit EOS, EWOZ en FLOW.
De programma’s EOS en EWOZ zijn inmiddels afgesloten.
Het FLOW-programma (Far and Large Offshore Wind) is een
onderzoeksprogramma van 13 Nederlandse bedrijven en
kennisinstellingen, gericht op uitwisseling van kennis en
ervaring over windparken ver uit de kust en in diep water.
Wereldwijd is deze kennis nog beperkt. Het FLOW-programma
loopt nog tot eind 2015.
In het Energieakkoord is een uitrolschema afgesproken voor de
verdere ontwikkeling van wind op zee. In september 2014 heeft
het kabinet dit schema aangepast naar 5 standaardplatforms
van ieder 700 MW. Voor een kosteneffectieve realisatie zijn voor
deze ontwikkeling 3 gebieden aangewezen: Borssele (1400 MW),
Hollandse Kust Zuid-Holland (1400 MW) en Hollandse Kust
Noord-Holland (700 MW).
Tabel 3: Nieuw aangewezen gebieden projecten Wind op zee
Jaar van oplevering
2019
2020
2021
2022
2023
Vermogen (MW)
Gebied
700
700
700
700
700
Borssele
Borssele
Hollandse Kust: Zuid-Holland
Hollandse Kust: Zuid-Holland
Hollandse Kust: Noord-Holland
Bron: Kamerbrief windenergie op zee, 26 september 2014
> Spelers
> Toekomst
Zonnestroom
Geothermie
Biomassa
Verwarmen & koelen
Bijlagen
17
Kernpunten uit de huidige innovatieagenda en het ondersteunend beleid
•
Realisatie van het project Leeghwater: de plannen voor verdere
ontwikkeling van wind op zee bieden ruimte om meer ervaring op te
doen met onderwerpen waarin de Nederlandse offshorewindsector
excelleert: funderingen, installatie en onderhoud van windmolens.
Het programma richt zich op innovaties op deze onderwerpen om
daarmee de kostprijs van wind op zee omlaag te brengen. Het
streven is dat de overheid en het bedrijfsleven hierbij ieder de helft
van de financiering dragen.
•
Ondersteuning van haalbaarheidsstudies: hierbij gaat het om
subsidie voor mkb-bedrijven voor het in kaart brengen van
technische en economische risico’s en mogelijkheden van een
gepland onderzoeks- en ontwikkelingsproject. In 2014 was hiervoor
een subsidiebudget van 0,5 miljoen euro beschikbaar.
•
Tenders wind op zee: een deel van het SDE-budget is gereserveerd
voor ondersteuning van wind op zee met R&D-tenders. In de periode
2015-2019 zal in totaal 3450 megawatt worden aanbesteed. In 2014
was hiervoor 10 miljoen euro beschikbaar. Ook was er 4,5 miljoen
euro beschikbaar voor Joint Industry Projects. Dit zijn projecten die
een sectorbrede vraag oppakken, waarbij projectdeelnemers de
financiering uit de R&D-tender als aanvulling kunnen gebruiken op
hun cashfinanciering.
•
O&M-kostenmodel: de kosten voor onderhoud en bedrijfsvoering
(O&M) van wind op zee zijn op dit moment 3 tot 4 eurocent per
kilowattuur. Dit is circa 25 procent van de totale productiekosten van
wind op zee en veel hoger dan voor wind op land. Vanuit FLOW en
TKI-WOZ is een kostenmodel ontwikkeld waarmee de experts
denken de O&M-kosten binnen 10 jaar met een derde te verlagen.
Dit model verzamelt en analyseert snel en nauwkeurig data van wind
op zee-parken. Zo helpt het te komen tot een kostenverlagende
strategie voor de O&M van een park.
•
Internationale kennisuitwisseling: RVO.nl is namens Nederland
deelnemer aan het Implementing Agreement Wind. Hierin zitten
25 landen die kennis en informatie over wind op zee uitwisselen en
gezamenlijk projecten uitvoeren voor onderzoek en ontwikkeling.
Op deze manier versnelt Nederland haar kennis en blijft ze op de
hoogte van ontwikkelingen die ook voor Nederland relevant zijn.
Een voorbeeld van dit laatste is kennisuitwisseling over en standaar­
disering van internationale methodieken van milieuonderzoeken
(zoals vogeltellingen), zodat onderzoeken internationaal
­geaccepteerd en gebruikt kunnen worden.
Energie-innovatiebeleid
Waterkracht
> Windenergie
> INTERVIEW: 2B-energy
> Innovaties in de afgelopen 10 jaar
> Focus van de Nederlandse ondersteuning
> Spelers
> Toekomst
Zonnestroom
Geothermie
Eind 2011 ondertekenden de overheid en de Nederlandse Wind
Energie Associatie (NWEA) een Green Deal. Hierin spraken zij
onder andere het volgende andere af:
1.Het streven is een kostprijsreductie van 40 procent per
megawattuur, te bereiken in 2020.
2.De Nederlandse toppositie in de offshoresector wordt
uitgebouwd.
3.Er komt een proeftuinaanpak uit om de doelen te realiseren:
het project Leeghwater.
Deze doelen heeft ook het Topconsortium Kennis en Innovatie
Wind op Zee (TKI-WOZ) zich gesteld. Het TKI-WOZ is sinds 2012
de kern van het innovatiebeleid voor wind op zee. De beoogde
kostprijsreductie staat ook in het Energieakkoord. De huidige
innovatieagenda gaat ervan uit dat de kostendaling van 40
procent gehaald moet worden met veel kleine kostenreducties
op veel verschillende onderdelen in de hele keten van wind op
zee. Tegelijkertijd is de sector ervan overtuigd dat wind op zee
flink zal groeien. De enige onzekerheid die de sector heeft is of
Nederland haar toppositie in de wereld kan handhaven. Dit
komt omdat wind op zee niet alleen in Nederland, maar ook in
de rest van de wereld sterk groeit.
Biomassa
Verwarmen & koelen
Bijlagen
18
Spelers in windenergie
Toekomst
Het aantal zichtbare spelers in windenergie neemt snel toe.
In 10 jaar tijd is hun aantal in onderzoek gestegen van 14 naar
bijna 80 (figuur 9). Ook is de onderlinge samenwerking gegroeid
(zie netwerkfiguren). Bij de kennisinstituten zijn vooral ECN,
TU-Delft en de Universiteiten in Groningen en Utrecht actief
betrokken. Bij het deelnemend bedrijfsleven zien we een grote
diversiteit, zowel in de achtergrond van partijen als in hun
omvang. Dit varieert van een paar personen tot bedrijven met
meer dan 18.000 medewerkers. Ook de betrokkenheid vanuit de
offshore-industrie en de bouw neemt snel toe, met partijen
zoals Van Oord, Ballast Nedam en BAM, maar ook Visser Smit
en Siemens. Verder zien we steeds meer deelnemers die zich
richten op financiering en projectmanagement.
> Er zijn veel nieuwe spelers
in windenergie
Energie-innovatiebeleid
Bij de ontwikkeling van windenergie in Nederland zijn alle ogen
gericht op het realiseren van de doelstellingen uit het
Energieakkoord. Het gaat niet alleen om de realisatie van
geïnstalleerd vermogen, maar ook om kostprijsreductie.
>H
et vertrouwen van de windsector
is hoog
Daarnaast gaat het om behoud en waar mogelijk versterking
van de Nederlandse koppositie in wind op zee. Op dit moment
worden alle zeilen bijgezet en is het vertrouwen van de sector
hoog. De beoogde kostprijsreducties zijn in lijn met schattingen
van de roadmap van IEA voor 2050. Hierin staat dat een
kostenreductie van 25 procent mogelijk is voor wind op land en
45 procent voor wind op zee, mits de wereldwijde
R&D-inspanningen flink omhoog gaan.
Waterkracht
> Windenergie
> INTERVIEW: 2B-energy
> Innovaties in de afgelopen 10 jaar
> Focus van de Nederlandse ondersteuning
> Spelers
> Toekomst
Zonnestroom
Geothermie
Figuur 9: Deelnemers onderzoeksprojecten windenergie vanuit EOS & IAE en de TKI’s
2005
2009
2014
3
12
11
Biomassa
MKB
4
20
10
4
6
= 17
23
13
Grootbedrijf
Verwarmen & koelen
Kennisinstelling
22
42
= 64
= 89
Overige
Bijlagen
= Deelnemers
19
Beter meten van windsnelheden
Innovatieve businessmodellen
Het correct meten van windsnelheden op een geplande of bestaande
windparklocatie kan een groot effect hebben op de opbrengst. Er zijn
diverse technieken op de markt die de windsnelheden tot grote
afstanden kunnen bepalen, bijvoorbeeld met lasertechnologie. De
overheid heeft in TKI-WOZ 1,1 miljoen euro beschikbaar gesteld aan
een consortium onder leiding van ECN dat de toepassing van zo’n
technologie onderzoekt met experimenten in het windturbineveld
Wieringermeer.
Om de grote groei in windenergie te financieren is veel geld nodig.
Omdat windenergie al ver op de diffusiecurve zit en er genoeg
ervaring is in Nederland zijn banken en andere financiers bereid tot
grote projectfinancieringen. Daarnaast ontstaan diverse nieuwe
financieringsmodellen op kleinere schaal, waaronder:
Flexibel ontwerp van rotorbladen
• Windobligaties: particulieren en andere investeerders kunnen
obligaties kopen waarmee ze investeren in een windproject dat een
projectontwikkelaar of energiebedrijf ontwikkelt. De belegger
krijgt jaarlijks een rentevergoeding over de waarde van de
obligatie. Aan het einde van de looptijd van de obligatie ontvangt
hij de investering terug. Onder andere Raedthuys & Partners en
Eneco bieden windobligaties aan.
De windbelasting van windturbines in een park is afhankelijk van de
locatie in het park. De turbines aan de rand vangen meer wind dan
de turbines in het midden.
LM Wind Power R&D onderzoekt samen met ECN en de Universiteit
Twente de mogelijkheden van windparken met bladen met
verschillende bladuiteinden. Het beoogde resultaat is een kosten­
daling van 8 procent door de besparing in materiaalkosten.
Ook verwacht men een hogere productie van het park.
Op afstand monitoren met bijvoorbeeld drones
De O&M-kosten van windenergie zijn hoog, vooral bij verre locaties
en op zee. Daarom worden er oplossingen bedacht om windturbines
op afstand te monitoren en inspecteren. Automatische condition
monitoring systems zijn al standaard voor het monitoren van onder
andere de generator en rotor. Een meer recente ontwikkeling is de
toepassing van drones die de windturbines inspecteren en zo
scheurtjes of andere problemen in de bladen en de mast opsporen.
Verschillende Nederlandse bedrijven bieden deze diensten al aan,
vooral voor wind op zee.
• Winddelen: particulieren kunnen via de Windcentrale aandelen
kopen in een windmolen. Deze worden Winddelen genoemd.
De elektriciteit die deze windmolen opwekt wordt naar rato van
het aantal Winddelen verdeeld onder de eigenaren.
• Windcoöperatie: particulieren kunnen lid worden van een
coöperatie die haar geld investeert in windenergieprojecten.
De leden lenen geld uit aan de coöperatie en ontvangen daarover
rente. Aan het einde van de looptijd van het project wordt het
geleende geld terugbetaald. Vaak kunnen leden ook zelf stroom
van de windcoöperatie afnemen.
Energie-innovatiebeleid
Waterkracht
> Windenergie
> INTERVIEW: 2B-energy
> Innovaties in de afgelopen 10 jaar
> Focus van de Nederlandse ondersteuning
> Spelers
> Toekomst
Zonnestroom
Geothermie
Biomassa
Aangepaste regelgeving voor radarverstoring
Windturbines kunnen een verstoring op radarbeelden geven.
TNO toetst ieder windproject in Nederland dat binnen een bepaalde
afstand van een defensieradar staat op mogelijke radarverstoring .
Verwarmen & koelen
Door aanpassingen aan het radarsysteem en de toetsingswijze kreeg
de sector meer duidelijkheid over de mogelijkheden en toetsing.
Hierdoor zijn meer locaties gekwalificeerd voor de plaatsing van
windturbines. Door de nieuwe methode moet ieder voorgesteld
windpark tot op 75 kilometer van een defensieradar worden getoetst.
Bron: TNO
Bijlagen
20
Energie-innovatiebeleid
Waterkracht
> Zonnestroom
Windenergie
> Zonnestroom
> INTERVIEW: Solliance
> Innovaties in de afgelopen 10 jaar
> Focus van de Nederlandse ondersteuning
> Spelers
> Toekomst
Geothermie
Biomassa
Verwarmen & koelen
Bijlagen
21
De zonne-alliantie
in Eindhoven
Banen creëren in de regio
De Brabantse Ontwikkelingsmaatschappij
(BOM) onderzocht in 2008 kansen om de
van een dunne laag voorzien die de opbrengst
van deze cellen in belangrijke mate verhoogt.
TNO ontwikkelde de technologie met
Energie-innovatiebeleid
Waterkracht
Windenergie
> Zonnestroom
Meer dan de helft van de
zonne-energiesystemen in de
wereld gebruikt Nederlandse
technologie. Deze positie moet
meer faam en werkgelegenheid
kunnen opleveren. Tijd voor
een Brabantse ‘zonnewending’,
dachten de provincie Brabant
en het regionaal bedrijfsleven.
energievoorziening in de regio te verduurzamen
en er gelijktijdig banen te creëren. “Zonneenergie bood de meeste mogelijkheden”, zegt
Ando Kuypers. BOM en de provincie NoordBrabant initieerden vervolgens de Roadmap
Zon op Nederland, wat door de regionale
industrie met grote aandacht werd ontvangen.
Het resultaat: de oprichting van Solliance, het
kenniscentrum voor dunne film technologie
dat onderzoeksinstellingen en bedrijfsleven
samenbrengt. Kuypers was betrokken bij de
Roadmap en de oprichting van Solliance.
Inmiddels zijn vanuit Solliance diverse nieuwe
bedrijfsactiviteiten ontstaan en groeit het
aantal werknemers bij de deelnemende
bedrijven gestaag.
industriële partners in de regio, die inmiddels
wereldwijd wordt verkocht. “De volgende
innovatie is toepassing van dezelfde techniek op
lopende band processen en grote glasplaten”,
zegt Kuypers. Hier werken bedrijven zoals Smit
Ovens, VDL-ETG, en SoLayTec met Solliance
aan de commercialisering van de techniek.
Financiële ondersteuning is verkregen uit onder
andere het Programma TKI Solar Energy.
Vanuit Eindhoven de zonnewereld
veroveren
In het geavanceerde Eindhovens laboratorium
van Solliance werken kennisinstellingen en
bedrijven samen aan de verdere ontwikkeling
van dunne film zonnecellen. Deze zijn
eenvoudiger te produceren dan traditionele
zonnepanelen en flexibeler toe te passen.
Solliance versnelt samenwerkingen en breidt
ze uit. Zo ontstond bijvoorbeeld het bedrijf
SoLayTec. Dit levert machines die zonnecellen
Hightech voor de toekomst
Het totaal in Nederland geïnstalleerd zonne­
vermogen is de grens van 1 GW net gepasseerd.
De middellange termijn doelstelling ligt op 10
GW. Om dit te halen moeten zonnesystemen
eenvoudiger en meer esthetisch geïntegreerd
worden toepast in gebouwen. Dit vraagt om
nieuwe oplossingen en hightech productiemachines. Precies dát bieden de Solliance-partners,
die dan ook verwachten dat de gewenste groene
groei in Brabant voorlopig niet zal stoppen.
>D
e bedrijfsagenda’s voor
commerciële, hightech
producten zijn leidend
voor ons onderzoek.
> INTERVIEW: Solliance
> Innovaties in de afgelopen 10 jaar
> Focus van de Nederlandse ondersteuning
> Spelers
> Toekomst
Geothermie
Biomassa
Verwarmen & koelen
Bijlagen
22
> Zonnestroom
Energie-innovatiebeleid
Waterkracht
Windenergie
Diffusie ➝
Figuur 10: Plaats van verschillende technologische trajecten
voor gebruik zonnestroom op diffusiecurve
Kristallijne
zonnepanelen
Gebouw
geïntegreerde
zonnesystemen
Dunne film
PV
Innovatiefase ➝
Ontdekking
Ontwikkeling
Demonstratie Begin toepassing
Marktrijp
Innovaties in de afgelopen 10 jaar
Zonnestroom, ofwel fotovoltaïsche zonne-energie (PV), is de
snelst groeiende technologie in ons hernieuwbare-energiegebruik. Wereldwijd is het totaal opgesteld vermogen al meer dan
150 gigawatt (GW). In Nederland werd in september 2014 de
grens van 1 gigawatt gepasseerd.
Kristallijne PV wordt gemaakt van silicium zonnecellen. Dit type
zonnepanelen is het meest bekend en al langere tijd marktrijp.
Belangrijkste ontwikkeling in de laatste jaren was het verlagen
van de kosten van de systemen. Daarnaast werd gewerkt aan de
efficiencyverhoging van de siliciumcellen.
> Z onnestroom is de snelste groeier in
Nederland
Bij dunnefilm-PV wordt een dunne laag zonnecellen op een
glasplaat, folie of ander materiaal aangebracht. Wereldwijd
verwachtte men dat deze technologie de markt snel zou kunnen
veroveren, maar op dit moment zit deze nog deels in de
onderzoeks- en ontwikkelingsfase. Het onderzoek richt zich
vooral op het gebruik van niet-schaarse of niet-milieu­
belastende elementen. Daarnaast zijn er vooral ontwikkelingen
rond organische zonnecellen en gebruik van metalen zoals
Cadmium Telluride (CdTe), Koper Indium Selenide (CIS) en Koper
Indium Gallium Selenide (CIGS). Deze metalen zijn vergeleken
met silicium efficiënter in het omzetten van zonlicht, waarmee
een hoger rendement kan worden behaald.
>N
ederland hoort tot koplopers in
gebouw-geïntegreerde PV
Het rendement van organische zonnecellen is vooralsnog lager
dan van siliciumcellen, maar de hoge mate van flexibiliteit en de
grote variatie in vorm en kleur maakt ze geschikt voor meer
commerciële toepassingen. Wereldwijd is zo’n 10 procent van de
PV-systemen een dunnefilm-systeem. Verder zit de integratie
van PV in dakpannen, gevels en vensters in de lift. Nederland
heeft al een flink aantal jaren aandacht voor deze gebouw-­
geïntegreerde PV en behoort tot de koplopers in de wereld.
> Zonnestroom
> INTERVIEW: Solliance
> Innovaties in de afgelopen 10 jaar
> Focus van de Nederlandse ondersteuning
> Spelers
> Toekomst
Geothermie
Biomassa
Verwarmen & koelen
Bijlagen
23
Focus van de Nederlandse ondersteuning
Nederland is sterk in de productie van componenten voor
PV-systemen. Daarnaast heeft het een beperkte industrie voor
de productie van panelen. Vooral in hightech componenten is
Nederland, samen met Japan en Duitsland, een wereldwijde
koploper. De helft van de geproduceerde PV-systemen in de
wereld bevat Nederlandse componenten. Deze koploperspositie
is mede bereikt door sterke stimulering van de overheid.
In internationaal verband voeren deelnemers aan het IEA
Photovoltaic Power Systems Programme (PVPS) verschillende
gezamenlijke projecten uit, om de implementatie van zonnestroom te versnellen. In 2014 nam RVO.nl namens Nederland
het initiatief om een nieuwe taak in het PVPS te definiëren, voor
gezamenlijk onderzoek naar gebouwgeïntegreerde PV. Dit
voorstel is aangenomen met Nederland als projectleider.
> De ontwikkeling van dunnefilm­
technologie verbreedt sterk
Het belangrijkste doel van de Nederlandse beleidsonder­
steuning is steeds geweest om een sterke Nederlandse
zonne-energiesector te ontwikkelen. In R&D- en demonstratieprogramma’s zoals EOS was hiervoor veel aandacht. Hieruit zijn
in eerdere jaren grote projecten voortgekomen zoals het 1
MWp-project in Nieuwland in Amersfoort en het 5 MWp-project
in de Stad van de Zon in Heerhugowaard, Alkmaar en
Langendijk. Ook vanaf 2005 lag de nadruk op onderzoek en
ontwikkeling (figuur 12). Veel onderzoek richtte zich op toepassing van nanotechnologie voor de ontwikkeling van zonnecellen
met een hogere efficiency.
In de laatste paar jaar is een sterke verbreding te zien in de
ontwikkeling van dunnefilmtechnologie, richting organische
zonnecellen en het gebruik van metalen in plaats van silicium.
Een goed voorbeeld hiervan is Solliance (pag. 22). Ook zijn er
diverse onderzoeken naar verbeterde toepassingen van
Figuur 11: Aantal lopende onderzoeksprojecten voor
zonnestroom per onderzoeksfase
Energie-innovatiebeleid
Waterkracht
9
15
Ontdekking
Windenergie
Ontwikkeling
13
Demonstratie
> Zonnestroom
Toepassing
29
> INTERVIEW: Solliance
= 66 projecten
> Innovaties in de afgelopen 10 jaar
Figuur 12: Omvang financiering zonnestroom door EOS,
IAE en de TKI’s naar type onderzoek.
> Focus van de Nederlandse ondersteuning
(mln €)
20
> Spelers
15
> Toekomst
10
Geothermie
5
0
Biomassa
2005
2006
2007
2008
2009
2010
2011
2012
2013
Verwarmen & koelen
Subsidieuitgaven over looptijd van projecten
Ontdekking
Demonstratie
Ontwikkeling
Toepassing
Gecommiteerde
subsidiemiddelen
gebouw­geïntegreerde systemen, vooral ter verbetering van de
esthetiek. In de jaren 2010-2013 is dit onder andere ondersteund
door het programma SBIR-IPZ, waarin 3 miljoen euro beschikbaar was voor onderzoek naar innovatieve systemen voor de
integratie van zon-PV-technieken in de gebouwde omgeving.
Voor 11 projecten werd een haalbaarheidsonderzoek uitgevoerd,
Bijlagen
24
waarna 4 projecten verdere financiële ondersteuning kregen.
Projectvoorstellen gingen onder andere over het realiseren van
een geïntegreerd energiedaksysteem en het ontwikkelen van
raamgeïntegreerde PV systemen waarbij het glas het inkomende
zonlicht kan dimmen en met het overschot aan licht elektriciteit
kan opwekken.
Spelers in PV
en onderhoud is behoud van esthetiek op het dak een groot
voordeel. Een verdere groei van activiteiten wordt verwacht van
bedrijven uit de halfgeleiderindustrie en machinebouw (zie ook
interview met Solliance op pag. 22).
> E r zijn veel nieuwe spelers en er is meer
samenwerking
Waterkracht
Windenergie
> Zonnestroom
Het aantal spelers in de Nederlandse PV-markt is groot en divers
en groeide in de afgelopen 10 jaar gestaag (figuur 13). Ook de
onderlinge samenwerking groeide (zie netwerkfiguren),
van kennis­instellingen tot hightech industrie en van panelen­
leveranciers tot installateurs. Opvallend is dat er in de laatste
jaren vooral veel kleinere bedrijven bijkwamen (figuur 13). Een
flink aantal grotere bedrijven overleefde de economische
crisisjaren niet. Dit waren vooral bedrijven voor productie en/of
levering van PV-systemen. Opvallende nieuwe spelers zijn
partijen uit de bouw, die kansen ontwikkelen en benutten in de
toepassing van gebouwgeïntegreerde PV. Een voorbeeld hiervan
zijn fabrikanten van dakpannen, dakdozen en daksystemen die
systemen ontwikkelen waarin prefab PV-panelen gemonteerd
zijn, soms in combinatie met zonneboilers, of zelfs met een
combinatie van PV en zonneboilers. Naast besparing op kosten
Solar Energy SectorApp
> INTERVIEW: Solliance
De vele Nederlandse zonne-­energie­
bedrijven vinden elkaar onvoldoende,
terwijl samen­werking veel extra
economische kansen biedt. Dat
concludeerde RVO.nl uit eigen onderzoek.
Daarom liet het de Solar Energy
SectorApp ontwikkelen. Deze app werd
in september 2014 gelanceerd en heeft
inmiddels 170 gebruikers.
> Innovaties in de afgelopen 10 jaar
> Focus van de Nederlandse ondersteuning
> Spelers
> Toekomst
Geothermie
Biomassa
Figuur 13: Deelnemers in onderzoeksprojecten zonnestroom gefinancierd door EOS, IAE, de TKI’s
2005
Energie-innovatiebeleid
2009
2014
Verwarmen & koelen
MKB
4
7
29
43
8
Grootbedrijf
64
81
26
21
Bijlagen
Kennisinstelling
Overige
22
= 41
101
= 229
66
= 202
= Deelnemers
25
Samenwerking in machinebouw
Zonne-geluidsschermen
Actieve samenwerking in de alliantie Solliance leidt tot omzet­
verhoging voor de deelnemende industrie. Zoals SmitOvens, dat
al ruim 75 jaar machines produceert, onder andere voor de
glas­industrie. Het bedrijf maakte kennis met zonne-energie door
productie van glas voor PV-panelen.
In 1988 werd op de geluidswal langs de A9 een zonne-geluidsscherm
gerealiseerd. Hier leveren 2.160 PV-panelen stroom aan 70 woningen
in Ouderkerk a/d Amstel. Sindsdien kwamen er niet veel zonne-geluidsschermen bij.
Met ondersteuning van TKI-gelden werkt het bedrijf nu samen met
partners aan diverse innovaties voor dunnefilm-technologie. Zo
ontwikkelde het een machine voor massa-productie van dunnefilm-zonnecellen. Wereldwijd zijn inmiddels ruim 40 van deze
machines verkocht. Resultaat voor SmitOvens: een verdubbeling van
de omzet en 50 nieuwe banen.
In Topsector Energie ondersteunt de overheid vanuit de ZEGO-tender
het SONOB-project. Partijen uit de hele zonne-energieketen werken
hierin samen om een modulair geluidsscherm te ontwikkelen dat
tegen kleine meerkosten PV toevoegt aan een geluidsscherm.
Basis voor het zonne-geluidsscherm is de LSC-technologie
(Luminescent Solar Concentrator). Deelnemend partner TU
Eindhoven is wereldwijd een van de koplopers in kennis en ontwerp
van LSC’s en LSC-materialen.
Drijvende en met de zon meedraaiende PV
In het Sunfloatproject moet innovatie leiden tot kostenbesparing én
opbrengstverhoging van zonne-energie.
Verhogen van rendement uit bestaande
zonnesystemen
• Kostenbesparing: door het in industriegebieden plaatsen van
zonnepanelen op het water met een goedkope draagconstructie en
verankering.
Gebruik van een coating kan het rendement van bestaande
zonnesystemen verhogen. Twee voorbeelden:
• Opbrengstverhoging: doordat de zonnepanelen draaien en de
zon volgen. Dit kan de opbrengst naar verwachting met 20 tot
30 procent verhogen.
1.Coating voor vuilafstoting. Hierdoor kan vuil zich minder goed
aan de zonnepanelen hechten en is schoonmaken ervan
eenvoudiger. RSS NanoCoatings meldt een gemiddeld rendementsvoordeel van behandelde PV-systemen van 14 procent.
Het project verwacht dat de kostprijs minder dan 12 eurocent per
kWh zal zijn. Financiële ondersteuning wordt gegeven door het
ZEGO-programma. De gemeente Groningen stelde voor dit
onderzoek de oude waterskibaan ter beschikking.
2.Coating om zonreflectie te verminderen. Deze verhoogt de
energieproductie van de cellen. DSM ontwikkelde een product
dat de 4 procent reflectie tot een minimum moet terugbrengen.
Ook heeft de coating een vuilafstotende werking.
Energie-innovatiebeleid
Waterkracht
Windenergie
> Zonnestroom
> INTERVIEW: Solliance
> Innovaties in de afgelopen 10 jaar
> Focus van de Nederlandse ondersteuning
> Spelers
> Toekomst
Geothermie
Biomassa
Verwarmen & koelen
Bijlagen
26
Toekomst
Conservatieve schattingen van het IEA verwachten voor 2020
wereldwijd een totaal geïnstalleerd zonne-energievermogen
van ruim 400 GW. In het Nationaal Actieplan Zonnestroom van 2012
stelde de Nederlandse zonne-energiesector als doel 4 GW in
2020. Dit lijkt in zicht: zowel in 2012 als in 2013 verdubbelde het
geïnstalleerd vermogen en ook in 2014 ging de groei gestaag
door. Met 850 vollasturen per jaar zou dit neerkomen op een
totale productie van 12 PJ duurzame zonne-energie in 2020.
TKI Solar hanteert een schatting van 8 GW in 2020.
> Het streefcijfer van 4 GW in 2020
wordt gehaald. De optimistische
schatting is al 8 GW
Belangrijke verbeteringen worden gezocht in het monitoren en
verhogen van de kwaliteit. RVO.nl en de welstandsfederatie
ontwikkelden een opleidingstraject en certificeringsregeling
voor installateurs. Rendementsverhoging zal bij bestaande
systemen worden bereikt door gebruik van coatings en bij nieuwe
systemen door verdere innovatie (zie laatste kader pag. 26).
Kansen voor de toekomst zijn er in de toepassing van gebouwgeïntegreerde systemen. Met name doordat Nederland hierin al
koploper is en omdat dit veel aandacht krijgt in de overheids­
ondersteuning. Zo helpt RVO.nl de Federatie Ruimtelijke
Kwaliteit met het beschikbaar stellen van kennis over
­gebouwintegratie van zonnestroom. Naar verwachting zal
groeiende synergie tussen de halfgeleiderindustrie en de
zonnesector de dunnefilmontwikkeling in Nederland verder
versnellen.
Innovatieve businessmodellen
Ruim 90 procent van de PV-systemen in Nederland is niet door
energiebedrijven neergezet en niet door grootschalige SDE+ subsidie
betaald. Het zijn vooral huishoudens die voor de groei van PV zorgen.
Subsidies uit de SDE 2008, uit de Regeling zon-PV (voor particulieren) en ondersteuning door lokale overheden hebben hieraan
bijgedragen. In de laatste jaren wordt dit versterkt door verschillende
nieuwe financieringsmodellen. Een paar voorbeelden:
•
Crowdfunding: crowdfunding voor duurzame energie steeg de
laatste paar jaar in populariteit. Een bekend voorbeeld van
crowdfunding voor zonne-energie is het project 1miljoenWatt
waarmee inmiddels 1100 zonnepanelen voor het voetbalstadion
Euroborg gefinancierd zijn. Zie ook het interview (pagina 26) in de
rapportage hernieuwbare energie deel 1. Via de website
GreenCrowd.nl is financiering gevonden om zonnepanelen op
scholen en andere publieke gebouwen te realiseren.
•
Contracten voor energiediensten: zonne-energie maakt meer en
meer deel uit van contracten waarin bedrijven energiediensten
aanbieden tegen een vaste vergoeding. Hierbij worden energiebesparing, rendementsverbetering in bestaande energieopwekking
(bijvoorbeeld efficiëntere boilers) en zonne-energie gecombineerd.
De afnemer betaalt voor een langere termijn een afgesproken prijs
voor alle energiediensten. De investeringen worden door
ESCO-bedrijven (energy service company) verzorgd en terug­
betaald uit de opbrengsten van de geleverde energiediensten.
•
PACE-financiering: het Property Assessed Clean Energy (PACE)
financieringsmodel wordt in de Verenigde Staten al toegepast voor
investeringen in duurzame energie. Hierbij financiert de overheid
investeringen voor en betaalt de gebruiker deze via belasting­
heffingen terug. In Nederland wordt in een Green Deal met onder
andere de Gemeente Groningen bekeken of dit model in
Nederland voor zonne-energie kan worden toegepast.
Bron: Ondernemendgroen.nl.
Energie-innovatiebeleid
Waterkracht
Windenergie
> Zonnestroom
> INTERVIEW: Solliance
> Innovaties in de afgelopen 10 jaar
> Focus van de Nederlandse ondersteuning
> Spelers
> Toekomst
Geothermie
Biomassa
Verwarmen & koelen
Bijlagen
27
Energie-innovatiebeleid
Waterkracht
Windenergie
> Geothermie
Zonnestroom
> Geothermie
> INTERVIEW: Platform Geothermie
> Innovaties in de afgelopen 10 jaar
> Focus van de Nederlandse ondersteuning
> Spelers
> Toekomst
Biomassa
Verwarmen & koelen
Bijlagen
28
Kennisdeling zorgt voor
groeispurt geothermie
Pionieren, puberen en doorpakken
De eerste geothermieprojecten werden door
tuinders ontwikkeld. “Met slim ondernemerschap en een gezonde dosis eigenwijsheid
haalden zij de eerste successen”, zegt Victor van
Dit vormt een sterke basis voor innovatie. Als
voorbeeld noemt Van Heekeren de ontwikkeling van de gas- en olieafscheider. “In een
geothermisch project bevat het opgepompte
water soms kleine hoeveelheden opgelost gas
Energie-innovatiebeleid
Waterkracht
Windenergie
Zonnestroom
> Geothermie
> INTERVIEW: Platform Geothermie
De energieopwekking uit
geothermie is in Nederland
nog jong maar komt snel tot
wasdom. Het eerste project
startte in 2007. In 2012 kwam
de SDE+ subsidie voor
geothermie beschikbaar.
Sterke basis voor innovatie
is gezamenlijk onderzoek
en actieve kennisdeling.
Het Platform Geothermie
vertegenwoordigt de sector en
ondersteunt deze kennisdeling.
Heekeren, voorzitter van het Platform
Geothermie. De huidige groei in Nederland ligt
hoger dan in de eerste jaren in Frankrijk en
Duitsland. “Na het pionieren kwam het
puberen: een snelle groei, en veel leren.
Actief uitwisselen van projectervaring,
productiedata en andere kennis helpen die
groei. De geothermiesector heeft een sterke
traditie van kennisdeling en samenwerking,
waardoor deze snel tot wasdom komt.”
> Kennisdeling en een
collectieve aanpak brengt
de sector tot wasdom.
Innovatie faciliteert
verdere groei.
Probleemoplossing leidt tot innovatie
De projecten pakken operationele problemen
collectief aan, door gezamenlijk onderzoek
te laten uitvoeren en oplossingen te delen.
en olie. Dat zorgt voor problemen in de
warmtewisselaar en bij het herinjecteren van
het water. Bakker Oilfield Supply ontwikkelde
een afscheider om het gas en olie van het water
bij grote doorstroomsnelheden te scheiden.
Zeven projecten passen deze inmiddels toe en
hij geldt als standaardoplossing voor nieuwe
projecten in binnen- en buitenland.”
> Innovaties in de afgelopen 10 jaar
> Focus van de Nederlandse ondersteuning
> Spelers
> Toekomst
Ontwikkelingen in financiering
Financiering van de projecten is nu het grootste
knelpunt. Cruciale factor hierin is verzekering
van de financiële risico’s van misboring onder
de garantieregeling van de overheid. Verdere
groei vereist veranderingen in de financieringswijze. “Méér geld is niet nodig”, zegt van
Heekeren. Hij pleit voor de mogelijkheid van
een subsidie vooraf, in combinatie met een
lagere productiesubsidie. Tevens voorspelt
hij de opkomst van crowdfunding voor
geothermieprojecten. “Door een nieuw type
investeerders én nieuwe financieringsmodellen
draagt deze financiële innovatie bij aan verdere
groei.”
Biomassa
Verwarmen & koelen
Bijlagen
29
> Geothermie
Energie-innovatiebeleid
Waterkracht
Windenergie
Diffusie ➝
Figuur 14: Plaats van verschillende technologische trajecten
diepe geothermie op diffusiecurve
>G
eothermie is een oude techniek,
maar in Nederland nog jong
Diepe
geothermie
Zeer diepe geothermie
warmte & elektriciteit
Ontwikkeling
Zonnestroom
> Geothermie
> INTERVIEW: Platform Geothermie
> Innovaties in de
deafgelopen
afgelopen10
10jaar
jaar
> Focus van de Nederlandse ondersteuning
> Spelers
Innovatiefase ➝
Ontdekking
vooral geschikt voor ruimteverwarming in kassen en de
gebouwde omgeving. Bij zeer diepe geothermie (dieper dan
4000 meter) kan water tot zo’n 120 graden worden gewonnen.
Dit biedt goede mogelijkheden voor stoomopwekking voor de
industrie. Bij ondiepe geothermie (500 tot 1500 meter diepte)
wordt water tot 40 graden gewonnen voor lagetemperatuur­
verwarming van woningen en kassen. De Nederlandse
ervaringen in ondiepe bodemenergie (tot 500 meter diep) zijn
beschreven in hoofdstuk 7: Verwarmen & koelen op pag. 44.
Demonstratie Begin toepassing
Marktrijp
Innovaties in de afgelopen 10 jaar
Al sinds de Griekse en Romeinse oudheid gebruiken mensen
voor warm water geothermische bronnen. Daarnaast past
Europa het warme water uit dit soort bronnen al 200 jaar toe
voor de opwekking van stoom en (later) elektriciteit. Europees
koploper hierin is Italië. In Nederland is dit nog een relatief
jonge ontwikkeling: hier ging de aandacht vooral uit naar het
opdoen van eerste ervaringen en het krijgen van vertrouwen in
de mogelijkheden in Nederland. De toepassing van geothermie
is afhankelijk van de temperatuur van het gewonnen water. Bij
diepe geothermie (1500 tot 4000 meter onder het aardoppervlak) wordt water tot 90 graden gewonnen. Dit is in Nederland
In Nederland zijn de eerste ervaringen voor diepe geothermie
sinds 2007 vooral opgedaan in de glastuinbouw. Hier gingen de
ontwikkelingen relatief snel, omdat dit een kleine groep spelers
betreft die al ruime ervaring had met eigen energieopwekking
en de bijbehorende uitdagingen. Inmiddels zijn in Nederland 8
projecten operationeel. Diepe geothermie is hiermee uit de
demonstratiefase en staat aan het begin van markttoepassing.
Tegelijkertijd blijft het pionieren en innoveren doorgaan,
met name bij het oplossen van operationele problemen en de
­financiering. De toepassing van zeer diepe geothermie zit nog in
de fase van onderzoek en ontwikkeling. In een Green Deal zijn
afspraken gemaakt over een eerste proefboring (zie kader
pag. 34). Vooralsnog richt de ontwikkeling van geothermie in
Nederland zich vooral op warmtewinning.
> Toekomst
Biomassa
Verwarmen & koelen
Bijlagen
30
Elektriciteit uit geothermie
Met het warme water of de stoom uit geothermische bronnen kan
ook elektriciteit worden opgewekt. In Nederland ligt de prioriteit op
dit moment niet op deze duurzame-energie-optie omdat we eerst
ervaring willen opdoen met warmtewinning uit geothermie.
Daarnaast is deze technologie nog ver van economisch rendabel
vanwege de huidige lage elektriciteitsprijzen en de overcapaciteit van
elektriciteitsproductie in Nederland. Wel volgt Nederland ontwikkelingen in andere landen op de voet. Zo ondersteunt Duitsland
geothermische elektriciteit vanwege de hoge hernieuwbare-energiedoelstellingen en het feit dat geothermische elektriciteit beter
regelbaar is in vergelijking met elektriciteit uit zon en wind.
Energie-innovatiebeleid
Waterkracht
Windenergie
Zonnestroom
> Geothermie
> INTERVIEW: Platform Geothermie
> Innovaties in de
deafgelopen
afgelopen10
10jaar
jaar
> Focus van de Nederlandse ondersteuning
> Spelers
> Toekomst
Biomassa
Verwarmen & koelen
Bijlagen
31
Focus van Nederlandse ondersteuning
Financiering van geothermie was in de eerste jaren vooral
gericht op R&D. Vervolgens ondersteunden het EOS-programma
en de Unieke Kansen Regeling (UKR) 2 projecten en de ontwikkeling van goedkopere boortechnieken. De ondersteuning van
de eerste projecten was gericht op het opdoen van project­
ervaringen in Nederland en het krijgen van vertrouwen in de
techniek. Het demonstratieproject van Van den Bosch in
Bleiswijk kreeg ondersteuning van EOS en werd in 2007
gerealiseerd. Het Mijnwaterproject in Heerlen kreeg steun van
de UKR en werd in 2008 gerealiseerd. Vervolgsteun uit diezelfde
programma’s was gericht op de kennisuitwisseling en uitbreiding van ervaringen in andere projecten. In 2009 ging de
Regeling SEI Risico’s dekken voor aardwarmte van start, een
garantieregeling waarin het risico op misboringen verzekerd kan
worden. Sinds oktober 2014 gaat deze verder onder de naam
‘Regeling Nationale EZ Subsidies (RNES) – Risico’s dekken voor
aardwarmte’. Sinds 2012 komt warmtewinning uit geothermie in
aanmerking voor productiesubsidie vanuit de SDE+.
In het kader van het Energieakkoord spraken de glastuinbouwsector en het ministerie van Economische Zaken af om een
versnellingsplan voor aardwarmte in de glastuinbouw op te
stellen (zie kader). Dit plan verscheen in mei 2014, met daarin
een aantal concrete doelen en afspraken.
Afspraken voor versnelling van aardwarmte in
glastuinbouw 2014-2017
Energie-innovatiebeleid
LTO Glaskracht Nederland en het ministerie van Economische Zaken
maakten in het versnellingsplan voor aardwarmte in glastuinbouw
de volgende afspraken:
Waterkracht
1 S treefdoel is 0,3 megaton CO2-reductie in 2020. Dit komt overeen
met circa 5 petajoule energieverbruik van de glastuinbouw per jaar.
Windenergie
2Jaarlijks moeten er 4 tot 5 nieuwe projecten bij komen. Het huidige
tempo ligt op ongeveer 2 per jaar.
Zonnestroom
3De kennisontwikkeling en professionalisering in de sector worden
versterkt. De overheid ondersteunt dit met 500.000 euro per jaar
voor de ‘Kennisagenda’.
> Geothermie
4Er komt een nieuwe openstelling van de garantieregeling voor
risico’s op misboringen. RNES Aardwarmte, voorheen SEI
Aardwarmte, ondersteunt projecten die kunnen gaan boren.
De regeling biedt in 2013 ruimte aan projecten tot maximaal
43,67 miljoen euro. In volgende jaren worden nieuwe open­­
stellingen verwacht.
> INTERVIEW: Platform Geothermie
5Er komt een gezamenlijke verkenning van aanvullende
financierings­mogelijkheden. Hierbij wordt onder andere gekeken
naar de mogelijkheid van een garantstelling voor verschaffers van
risicodragend vermogen. Ook zal het expertisecentrum financiering (een Green Deal tussen banken en de overheid) zich als eerste
gaan richten op de financieringsproblemen voor aardwarmte.
> Spelers
> Innovaties in de afgelopen 10 jaar
> Focus van de Nederlandse ondersteuning
> Toekomst
Biomassa
Verwarmen & koelen
Bijlagen
32
Spelers in geothermie
Het aantal spelers voor geothermie in Nederland is nog maar
beperkt. Toch zijn inmiddels al meer dan 100 vergunningen
verleend voor een boring naar aardwarmte. De meerderheid
daarvan is aangevraagd vanuit de glastuinbouw. Ook zijn alle
8 projecten tot nu toe gerealiseerd in de glastuinbouw, met
uitzondering van het Mijnwaterproject in Heerlen. Toch lijkt de
groep spelers zich te verbreden. Zo werken gemeentes en
woningbouwcorporaties samen om het potentieel in de
gebouwde omgeving te ontwikkelen. Investeerders zoals
waterbedrijven en andere semioverheidsinstellingen ondersteunen deze en andere projecten. Ook wordt gekeken naar
andere financieringsvormen, zoals crowdfunding (zie interview
met platform geothermie op pag. 29).
> Er zijn 8 projecten met een beperkt
aantal spelers. Toch zijn al 100
vergunningen verleend
Krachtenbundeling van warmteverbruikers
De pionierprojecten voor geothermie in Nederland zijn voornamelijk
geïnitieerd door individuele partijen die al ervaring hadden met de
ontwikkeling van duurzame-energieprojecten. De laatste jaren
ontstaan meer en meer consortia waarin diverse warmteverbruikers
hun krachten bundelen. De belangrijkste redenen voor deze
krachtenbundeling zijn het spreiden van de financiële risico’s en het
bundelen van de warmtevraag om zo het project economisch
rendabel te maken. Deze samenwerkingen bieden weer aanvullende
mogelijkheden voor kennisuitwisseling en versneld leren.
Nieuwe spelers
Eind 2014 ging het GeoMec-4P-project in het Zuid-Hollandse
Vierpolders van start. Vanaf eind 2014 zullen een tiental tuinders hier
hun warmtevoorziening invullen met geothermie. In GeoMec-4P
werken Hydreco GeoMEC, een onderdeel van Brabant Water, en T4P,
een dochter van VolkerWessels, samen. Naast de directe ontwikkeling
door tuinders is dit een nieuwe vorm van ontwikkeling van
geothermische projecten, met nieuwe spelers in de Nederlandse
markt.
Leren van de buren
In de Zuid-Hollandse plaats De Lier ontwikkelen tomatenkwekers
Harting en de Bruijn 2 geothermische bronnen. Toen in het nabije
project GreenWell Westland een hoger debiet werd aangetroffen dan
verwacht, stelde het project in De Lier de plannen naar boven toe bij.
De boringen begonnen in mei 2014 en werden in oktober 2014
afgerond. Eind oktober kwam de eerste aardwarmte naar boven met
een temperatuur tussen de 85 en 86 graden.
Energie-innovatiebeleid
Waterkracht
Windenergie
Zonnestroom
> Geothermie
> INTERVIEW: Platform Geothermie
> Innovaties in de afgelopen 10 jaar
> Focus van de Nederlandse ondersteuning
> Spelers
> Toekomst
Biomassa
Verwarmen & koelen
Bijlagen
33
Toekomst
In de komende jaren zal de aandacht voor geothermie uitgaan
naar 3 zaken:
1.Versnelling van de ontwikkelingen en daarmee de hoeveelheid
warmtewinning uit geothermie.
De aanpak van deze versnelling is uitgewerkt in
het Versnellingsplan Aardwarmte Glastuinbouw
(zie kader pag. 32).
2.Het oplossen van operationele problemen in de bestaande projecten.
Bij een aantal bestaande projecten zijn operationele
problemen geconstateerd die voor de sector redelijk onverwacht waren. Een eerste probleem is de neerslag van zouten
en lood op de wand van de injectiebuis, waardoor de
injectieput verstopt kan raken. Deze neerslag ontstaat
waarschijnlijk door chemische veranderingen aan het water,
door afkoeling, ontgassing en contact met het ijzer van de
injectiebuizen. In de gas- en olie-industrie zijn chemische
toevoegingen (inhibitors) bekend, die voorkomen dat er
zouten en metalen neerslaan. Onderzocht wordt of dit ook
voor geothermische bronnen kan worden gebruikt.
Een tweede probleem is dat het opgepompte water soms
kleine hoeveelheden opgelost gas en olie bevat, wat
problemen kan geven in de warmtewisselaar en bij het
herinjecteren van het water. Hiervoor is inmiddels een
afscheider ontwikkeld die bij bestaande en nieuwe projecten
wordt toegepast (zie voor meer details het interview met het
Platform Geothermie op pag. 29).
3.Het verbeteren van het investeringsklimaat voor geothermie.
Geothermie op grotere diepten biedt mogelijkheden voor
stoomopwekking voor de industrie. In Nederland wordt dit
nog niet gedaan omdat er nog onvoldoende kennis is en de
toepassing duur is. Het onderzoek naar de mogelijkheden
richt zich op de uitdaging om de bronnen te stimuleren om
voldoende doorlatendheid te krijgen op die grote diepte.
RVO.nl is met de betreffende sectoren in gesprek over de
mogelijkheden en risico’s hiervan.
De totale bijdrage van geothermie aan de Nederlandse
duur­zame-­energiedoelstelling in 2020 zal volgens experts
tussen de 12 en 15 PJ bedragen. Met het huidige groeitempo,
de grote hoeveelheid afgegeven vergunningen, een redelijk
groot aantal projecten in ontwikkeling en actieve invulling van
de versnelling lijkt dit haalbaar.
Energie-innovatiebeleid
Waterkracht
Windenergie
Zonnestroom
> Geothermie
> INTERVIEW: Platform Geothermie
> Innovaties in de afgelopen 10 jaar
Triasboring
In diepere aardlagen kan warm water gewonnen worden met hogere
temperaturen. De Trias-zandsteenlagen in Nederland zouden
mogelijk een groot reservoir warm water bevatten. Dit Trias bevindt
zich in Nederland op 1,5 tot 4 kilometer diepte. Een consortium van
FloraHolland, Westland Infra en HVC wil in het Westland naar het
Trias op 4 kilometer diepte boren. De Triasformatie die hier ligt zou
genoeg warmte kunnen bevatten om circa 80 procent van het
Westland van warmte te voorzien.
In Nederland is echter nog geen ervaring met zeer diepe geothermie.
Daarnaast is er onzekerheid over de geologie van de Triaszandsteen.
In september 2014 tekende het consortium een Green Deal met de
overheid voor deze Triasboring. Het ministerie van Economische
Zaken zal voor een bedrag van 3,6 miljoen euro garant staan voor de
proefboring. Deze zal in het vierde kwartaal van 2015 plaatsvinden.
> Focus van de Nederlandse ondersteuning
> Spelers
> Toekomst
Biomassa
Verwarmen & koelen
Bijlagen
34
Energie-innovatiebeleid
Waterkracht
Windenergie
Zonnestroom
> Biomassa
Geothermie
> Biomassa
> INTERVIEW: RWZI
> Innovaties in de afgelopen 10 jaar
> Focus van de Nederlandse ondersteuning
> Spelers
> Toekomst
> INTERVIEW: Rolande LNG
Verwarmen & koelen
Bijlagen
35
Rioolwater­zuiverings­installatie
als logistiek centrum
Krachten bundelen
Een aantal jaren geleden raakte Waterschap
De Dommel in gesprek met buurbedrijf Attero,
een verwerker van gft-afval. “Wij ontdekten
dat we beiden hetzelfde nastreven: een zo
efficiënt mogelijk vergistingsproces, het
produceren van biogas en het terugwinnen van
mineralen zoals stikstof en fosfaat”, zegt
staat voor GFT en RWZI slib. Hierin zit de
synergie tussen beide processen. Stikstof (N)
en fosfaat (P) kunnen onder andere worden
verkocht aan de meststofindustrie, want wat er
overblijft na verwijdering van deze stoffen is
een waardevolle organische N en P arme
meststof voor de landbouw.
Energie-innovatiebeleid
Waterkracht
Windenergie
Zonnestroom
Geothermie
> Biomassa
Rioolwaterzuiverings­
installaties (RWZI) als logistiek
centrum voor de verwerking
van zuiveringsslib, mest en gft.
De realisatie van de eerste
pilotinstallatie van dit concept
betekent een forse stap naar
het sluiten van grondstof­
kringlopen. Daarnaast levert
het een positieve bijdrage aan
een goede waterhuishouding.
Jan-Evert van Veldhoven van het waterschap.
“In dezelfde tijd zocht de Zuidelijke Land en
Tuinbouworganisatie (ZLTO) mogelijkheden
voor verwerking van mestoverschotten. Daaruit
ontstond het plan voor een studie naar
gezamenlijke verwerking van mest, gft en
zuiveringsslib.”
Optimale uitwisseling van
energiestromen
Ondersteund door een subsidie vanuit de TKI
Groen Gas testen de projectpartners nu een
pilotinstallatie bij de RWZI in Eindhoven. In de
deze pilot ondergaat de mest een thermofiele
aerobe behandeling. In de reactor wordt de
mest verwarmd tot circa 55 graden Celsius en
de pH verhoogd. Op deze manier wordt de
ammonium uit de mest verwijderd, stikstof (N)
teruggewonnen in de vorm van ammoniumsulfaat en fosfaat (P) verkregen in de vorm van
struviet. De benodigde warmte is beschikbaar
op locaties waar een vergistingsinstallatie
>W
e creëren maximale
waarde voor mest.
Waterhuishouding en verdroging
Toepassing van deze N en P arme organische
stof in de landbouw heeft een aantal voordelen
voor het Waterschap, aldus van Veldhoven.
“De organische stof in de bodem houdt het
water vast. Dit draagt bij aan het voorkomen
van verdroging van landbouwgronden. Verder
vermindert deze verwerkingsmethode de
uitspoeling van fosfaat en stikstof naar het
grond- en oppervlaktewater. Een belangrijk
voordeel voor de akkerbouwers vormt de
verhoging van de opbrengsten bij toepassing
van organische stof in de bodem. Zo halen we
met dit project een maximale waarde uit de
mest en zoeken we synergie in het verwerken
van verschillende biomassastromen”.
> INTERVIEW: RWZI
> Innovaties in de afgelopen 10 jaar
> Focus van de Nederlandse ondersteuning
> Spelers
> Toekomst
> INTERVIEW: Rolande LNG
Verwarmen & koelen
Bijlagen
36
> Biomassa
Energie-innovatiebeleid
Waterkracht
Windenergie
Diffusie ➝
Figuur 15: Plaats verschillende technologische trajecten biomassa voor warmte- en elektriciteitsproductie op diffusiecurve
Meestook tot ~10%
Vergisting & verbranding voor
elektriciteit en warmteproductie
Vergisting: opwaardering
naar aardgas kwaliteit
Torrefactie
Ontwikkeling
Meestook > 30% - 50%
Demonstratie Begin toepassing
Zonnestroom
Geothermie
> Biomassa
> INTERVIEW: RWZI
> Innovaties in de afgelopen 10 jaar
Vergassing
Innovatiefase ➝
Ontdekking
De technologie voor biomassaverbranding verbeterde de
afgelopen 10 jaar stapsgewijs, vooral op het gebied van
energetisch rendement en emissies. Recente nieuwe ontwikkelingen zijn vooral gericht op de toepassing van goedkopere
(binnenlandse) biomassastromen, zoals grassen, top- en
takhout, blad en riet. Vaak is voorbewerking van deze biomassa­
stromen noodzakelijk zodat ze verbrand kunnen worden,
bijvoorbeeld omdat ze te nat zijn of een te hoog zoutengehalte
hebben. Toepassing van deze stromen heeft onder andere
geleid tot nieuwe spelers op deze markt zoals
terreinbeheerders.
Marktrijp
Innovaties in de afgelopen 10 jaar
Meestook van biomassa in elektriciteitscentrales wordt sinds
eind jaren 90 in Nederland toegepast. Meestook tot ongeveer
20 procent van de totale brandstofinzet is een uitontwikkelde
technologie. Verdere toepassing is vooral afhankelijk van beleid
van de Nederlandse overheid. Om het aandeel biomassameestook te vergroten naar 30 tot 50 procent is de afgelopen
jaren meer kennis vergaard over het effect van verschillende
biomassastromen op het verbrandingsproces en de uitstoot van
schadelijk stoffen.
Nederland is een koploper in de ontwikkeling van torrefactie
(zie kader pag. 38). In het afgelopen decennium resulteerde
onderzoek hier in een aantal demonstratie-installaties. Verder
onderzoek richt zich op een verlaging van de kosten en toepassing van nattere biomassa­stromen, zoals met de TORWASHtechnologie, die met ondersteuning van EOS verder wordt
ontwikkeld.
Ook in de vergassingstechnologie is Nederland een koploper.
Onderzoek resulteerde de afgelopen 10 jaar in een hoger
rendement van deze technologie en realisatie van demonstratie- en pilotinstallaties. Technologieleverancier HoSt voerde
succesvolle proeven uit met wervelbedvergassing van diverse
brandstoffen, zoals diermeel, RDF, kippenmest en slib. Ook ECN
en technologieproducent Dahlmann ontwikkelden een nieuwe
vergassingstechnologie, geschikt voor de productie van syngas
(zie tekstkader pag. 41).
> Focus van de Nederlandse ondersteuning
> Spelers
> Toekomst
> INTERVIEW: Rolande LNG
Verwarmen & koelen
Bijlagen
37
Torrefactie
Torrefactie is een techniek om het volume van biomassa met
50-70 procent terug te brengen en een standaard biobrandstof te
produceren met constante kwaliteit. Deze lijkt veel op steenkool.
Door de constante kwaliteit kan de brandstof eenvoudig worden
meegestookt bij elektriciteitscentrales en is de kans op storingen
lager. Stramproy Green Coal realiseerde in 2010 in Steenwijk de
eerste Nederlandse fabriek voor torrefactie. De fabriek produceerde
torrefactiekolen uit kap- en snoeihout uit bossen en plantsoenen in
Noord-Nederland en Duitsland. Tot eind 2013 nam Essent de
brandstof af voor meestook in haar kolencentrale in Geertruidenberg.
In september 2014 ging de fabriek failliet, volgens betrokkenen
omdat geen langetermijncontracten konden worden afgesloten voor
de levering van de torrefactiekolen.
Energie-innovatiebeleid
Waterkracht
Windenergie
Zonnestroom
Geothermie
> Biomassa
> INTERVIEW: RWZI
> Innovaties in de afgelopen 10 jaar
> Focus van de Nederlandse ondersteuning
> Spelers
> Toekomst
> INTERVIEW: Rolande LNG
Verwarmen & koelen
Bijlagen
38
Biomassavergisting wordt vooral toegepast voor de verwerking
van mest, resten uit de voedingsmiddelenindustrie en zuiverings­lib. De vergistingstechnologie is een bewezen techniek
waarin geen grote innovaties zijn geweest. Wel zijn er op andere
vlakken veel verbeteringen gerealiseerd. De toepassing van
monovergisting zorgde voor economisch meer rendabele
projecten en de verbetering van voorbewerkingstechnieken voor
betere gasopbrengsten. Een andere innovatie is de winning en
scheiding van mineralen uit digestaat. Dit leidde tot de ontwikkeling van vergistingsinstallaties als energie- en grondstoffen­
fabrieken, die naast warmte en elektriciteit meerdere
verkoopbare producten winnen, zoals grondstoffen voor
bioplastics en meststoffen voor de landbouw (zie interview
‘RWZI als logistiek centrum’ op pag. 36). Een andere toepassing
is de opwaardering van geproduceerd biogas naar aardgaskwaliteit. Dit opgewaardeerde gas wordt in het net ingevoerd
of ingezet in de transportsector.
Diffusie ➝
Figuur 16: Plaats van verschillende technologische trajecten
biomassa-gebruik voor transportbrandstoffen op diffusiecurve
‘Conventionele biobrandstoffen’
geproduceerd uit plantaardige
gewassen zoals palmolie,
koolzaad, suikerriet en maïs
Vloeibaar gas (Bio LNG)
voor transport
‘Geavanceerde biobrandstoffen’
geproduceerd uit afvalstoffen
zoals maïsresten, houtsnippers
‘Geavanceerde biobrandstoffen’
geproduceerd uit algen en zeewier
Ontdekking
Ontwikkeling
Demonstratie Begin toepassing
Innovatiefase ➝
Marktrijp
Productie en gebruik van conventionele biobrandstoffen is een
vrijwel uitontwikkelde technologie. Plantaardig materiaal dat
ook geschikt is als voedsel, zoals palmolie, koolzaad, suikerriet
en maïs, vormt de grondstof voor conventionele biobrandstoffen. Productie is in Nederland nauwelijks meer aantrekkelijk
door concurrentie uit buitenland en overcapaciteit.
Het rijden op vloeibaar groen gas (bio-LNG) is de afgelopen
jaren op gang gekomen en van de onderzoekfase naar
­demonstratie gekomen. Deze markt ontwikkelde zich doordat
de juiste partijen elkaar vonden om deze innovatie een stap
verder te brengen (zie interview met Rolande LNG op pag. 43).
Productie van geavanceerde biobrandstoffen uit afvalstromen
als maïsresten, planten en houtsnippers zit in de onderzoeks- en
ontwikkelingsfase. Nederlandse partijen werken aan onder meer
de productie van bio-ethanol uit lignocellulose-biomassa met
hulp van genetisch gemodificeerde gisten. In het buitenland is
al een aantal demonstratie-installaties voor deze vorm van
bio-ethanolproductie gerealiseerd. Biomass-to-Liquids is een
pyrolysetechniek waarbij biomassa wordt omgezet in een
vloeibare olie die onder andere kan worden ingezet als
transport­brandstof (biodiesel). Het Nederlandse bedrijf BTG
(zie kader pag. 40) ontwikkelde deze technologie het afgelopen
decennium verder en heeft inmiddels een installatie geleverd
aan Maleisië voor productie van bio-olie op commerciële schaal.
Ook bouwt het een pilot in Hengelo.
In Nederland loopt een aantal onderzoeken naar naar bio­­dieselproductie uit algen en zeewier. De huidige technologieën, om
door middel van raffinage olie te winnen uit algen en wieren,
lijken echter economisch en energetisch niet haalbaar. Een
andere ontwikkeling die nog in de fundamentele onderzoek­fase
zit, is de inzet van algen, wieren en andere micro-organismen
voor de directe omzetting van CO2 en zonlicht in meerdere
eindproducten, waaronder biobrandstoffen.
Energie-innovatiebeleid
Waterkracht
Windenergie
Zonnestroom
Geothermie
> Biomassa
> INTERVIEW: RWZI
> Innovaties in de afgelopen 10 jaar
> Focus van de Nederlandse ondersteuning
> Spelers
> Toekomst
> INTERVIEW: Rolande LNG
Verwarmen & koelen
Bijlagen
39
Figuur 17: Aantal lopende onderzoeksprojecten voor
biomassa per onderzoeksfase
Figuur 18: Omvang financiering door EOS, IAE en de TKI’s
voor biomassa.
Energie-innovatiebeleid
(mln €)
2
12
Waterkracht
40
25
Ontdekking
30
Windenergie
Ontwikkeling
Demonstratie
60
20
Toepassing
Zonnestroom
10
= 99 projecten
0
2005
2006
2007
2008
2009
2010
2011
2012
2013
Subsidieuitgaven over looptijd van projecten
Focus van de Nederlandse ondersteuning
Onderzoek naar gebruik van biomassa voor energieopwekking
kreeg het afgelopen decennium brede ondersteuning van
verschillende programma’s. EOS en de Innovatieagenda Energie
ondersteunden ruim 200 projecten waarvan ruim 80 voor
bioraffinage, 70 voor vergisting en 25 voor vergassing
(Bron: Innovatiefoto biomassa RVO.nl).
InToHout: innovatieve technologie in beheer en
oogst van houtige biomassa
Vanuit de TKI-BBE trekt technologieleverancier Biomass Technology
Group (BTG) een project met Natuurmonumenten, Alterra,
mechanisatiebedrijf Hissink en groenondernemer Van Donselaar.
Samen onderzoeken en demonstreren zij hoe de kosten voor
houtoogst in Nederlandse bossen kunnen worden verlaagd en
gelijktijdig het aanbod van houtige biomassa uit bos en landschap
voor energietoepassingen kan worden vergroot.
In 2012 ging de TKI Bio Based Economy (BBE) van start. In dat jaar
steeg de omvang van beschikbare financiële middelen voor
onderzoek naar ruim 35 miljoen euro, omdat het budget voor
Ontdekking
Demonstratie
Ontwikkeling
Toepassing
Gecommiteerde
subsidiemiddelen
Geothermie
> Biomassa
> INTERVIEW: RWZI
zowel 2011 als 2012 werd opengesteld. Doel van de TKI BBE is
om op korte termijn de toepassing van biomassaverbranding en
-vergisting te versnellen. Daarnaast wil de TKI de toepassing van
bioraffinage op de middellange termijn versnellen. Onderzoek
daarvoor is primair gericht op het verlagen van de kosten door
de toepassing van andere grondstoffen. Het gaat om grondstoffen die goedkoper en duurzamer zijn doordat gebruik wordt
gemaakt van lokale biomassastromen in plaats van geïmporteerde biomassa (zie tekstkader).
> Innovaties in de afgelopen 10 jaar
> Focus van
vande
deNederlandse
Nederlandseondersteuning
ondersteuning
> Spelers
> Toekomst
> INTERVIEW: Rolande LNG
Niet-financiële ondersteuning voor biomassa kwam de afgelopen
jaren onder andere uit GAVE. Dit is een overkoepelend programma
voor het promoten en stimuleren van biobrandstoffen in
Nederland, waarbij de focus op dit moment ligt op ondersteuning
bij de implementatie van het Europese beleid voor biobrandstoffen. Daarnaast ondersteunen de Nederlandse Programma’s
Duurzame Biomassa (NPDB) projecten gericht op verduurzaming en
certificering van mondiale biomassaproductieketens.
Verwarmen & koelen
Bijlagen
40
Spelers in biomassa
Milena Vergasser voor gesloten mineralenkringloop
Op de Nederlandse biomassamarkt zijn veel verschillende
partijen actief. Tussen 2005 en 2014 verdrievoudigde dit aantal.
Ook groeide het aandeel mkb-bedrijven naar bijna 65 procent
(figuur 19). Verder nam de onderlinge samenwerking toe
(zie netwerkfiguren). Nederlandse kennisinstituten (ECN, Kema,
TNO) en universiteiten (WUR en TU’s) hebben een zeer goede
kennispositie op het gebied van biomassa. Onderzoeks­projecten
worden veelal uitgevoerd in consortia waarin deze kennis­
instituten en universiteiten samenwerken met energie­
producenten (zoals EoN, Essent en NUON), technologie­­leveranciers (zoals HoSt, Avantium en BTG), biomassa­
leveranciers (voedingsmiddelenindustrie, agrariërs, gemeentediensten) en de chemie. De afgelopen jaren hebben met name
technologieleveranciers het lastig door de langzaam groeiende
en instabiele thuismarkt. Daarom richten zij zich in toenemende
mate op het buitenland.
ECN en technologieproducent Royal Dahlman ontwikkelden een
vergasser die biomassa omzet in groen gas met een rendement van
70 procent. Hierbij wordt de vrijkomende CO2 afgevangen. Doordat
de vergasser alleen gevoed wordt met biomassa is de overblijvende
as – die zeer mineraalrijk is – zonder verdere behandeling geschikt als
meststof in de landbouw. Op deze manier wordt ook de mineralenkringloop gesloten. ECN, Dahlman, Gasunie en TAQA hebben
vergaande plannen voor realisatie van een 4 MW-vergasser in het
Energy Innovation Park in Alkmaar.
Energie-innovatiebeleid
Waterkracht
Windenergie
Zonnestroom
Geothermie
Pyrolysefabriek in Hengelo
Het pyrolyseproces is oorspronkelijk bedacht aan de Universiteit
Twente en de afgelopen 20 jaar verder ontwikkeld door technologieleverancier Biomass Technology Group (BTG). Empyro (opgericht
door BTG en duurzame-energie-investeerder Tree Power) is begin dit
jaar gestart met de bouw van een pyrolysefabriek op het terrein van
AkzoNobel in Hengelo. De fabriek zal eind 2014 gereed zijn en gaat
circa 20 miljoen liter pyrolyseolie leveren aan FrieslandCampina voor
de productie van stoom. Het project wordt onder andere financieel
ondersteund vanuit de TKI-BBE met 4 miljoen euro.
> Biomassa
> INTERVIEW: RWZI
> Innovaties in de afgelopen 10 jaar
> Focus van de Nederlandse ondersteuning
> Spelers
Figuur 19: Deelnemers onderzoeksprojecten biomassa gefinancierd door EOS, IAE en de TKI’s
> Toekomst
2005
2009
2014
> INTERVIEW: Rolande LNG
MKB
2
12
44
64
31
113
18
32
81
= 77
= 276
27
Grootbedrijf
139
Kennisinstelling
Overige
54
= 264
Verwarmen & koelen
Bijlagen
= Deelnemers
41
WA
AR
DE
Pharma
Fijnchemie
Bulkchemie
ME
LU
VO
TO
EG
EV
OE
GD
E
AG
LA
HO
OG
Figuur 20: Economische-technische waardepiramide
voor biomassa
LA
AG
Elektriciteit & Warmte
OG
HO
Transportbrandstoffen
Liberty-project van DSM in Iowa, VS
DSM ontwikkelde een nieuwe technologie om landbouwafval om te
zetten in cellulose-ethanol. Dit werd door de Nederlandse overheid
financieel ondersteund. In september 2014 opende koning WillemAlexander de eerste commerciële fabriek in de Amerikaanse staat
Iowa. De fabriek met als naam ‘Project Liberty’ zal op volle capaciteit
770 ton biomassa per dag verwerken. Volgens DSM en Amerikaanse
zakenpartner POET levert de fabriek werk aan meer dan 50 mensen
en zijn 200 banen gecreëerd voor het oogsten van de biomassa.
Avantium bioplastics
Avantium Chemicals ontwikkelde een technologie om op een
efficiënte manier uit plantaardige suikers furanen te produceren,
een van de twee bouwstenen voor polyethylene-furanoate (PEF).
Polyethylene-furanoate (PEF) kan polyethylene-terephthalate (PET)
vervangen in traditionele toepassingen als de frisdrankfles. Furanen
zijn ook grondstof voor biobrandstoffen. Op de Chemelotcampus in
Geleen is een pilotplant gebouwd die financieel ondersteund is vanuit
verschillende overheidsprogramma’s. Inmiddels hebben onder meer
Coca-Cola en Danone zich gemeld als potentiële investeerders voor
een PEF-plasticfabriek.
Toekomst
De TKI BBE zet voor de middellange termijn in op cascadering
van de biomassa-inzet. Dit is een expliciete voorwaarde voor
het verkrijgen van financiële ondersteuning. Cascadering streeft
naar hoogwaardige inzet van biomassa. De piramide in figuur 20
geeft aan dat de toegevoegde waarde van biomassa wordt
bepaald door de toepassing. De waardepiramide loopt van
farmaceutische toepassingen, via chemie en materialen, naar
transportbrandstoffen en energie. Hierbij moet worden
opgemerkt dat de waardepiramide is bedoeld als concept voor
waardebepaling, en er per biomassastroom verschillend uitziet.
Er is geen eenduidige volgorde van de inzet van biomassa die
geldt voor alle biomassasoorten.
Hoogwaardige toepassingen zijn een aandachtspunt van de
R&D-financiering in TKI BBE. Voor thermische conversie van
biomassa betekent dit dat de focus van het onderzoek meer
gericht zal zijn op efficiëntere inzet van goedkopere biomassa­
reststromen. Onder meer door benutting van lokale reststromen
en bewerking daarvan, zodat deze efficiënter omgezet kunnen
worden in warmte, elektriciteit of transportbrandstoffen. Omdat
veel van de gebruikte technologieën nog niet volledig commercieel inzetbaar zijn betekent dit voor bio-energie dat met name
volwassen technologieën – biomassa­meestook, vergisting en
verbranding – zullen moeten bijdragen aan het realiseren van de
hernieuwbare-energiedoelstelling voor 2020/2023.
Energie-innovatiebeleid
Waterkracht
Windenergie
Zonnestroom
Geothermie
> Biomassa
> INTERVIEW: RWZI
> Innovaties in de afgelopen 10 jaar
> Focus van de Nederlandse ondersteuning
> Spelers
> Toekomst
> INTERVIEW: Rolande LNG
Verwarmen & koelen
Bijlagen
42
Vraag naar stiller transport
stimuleert ontwikkeling
vloeibaar biogas
Stiller, schoner en zuiniger vervoer
Vanwege betere bereikbaarheid wil onder
andere Albert Heijn haar winkels bevoorraden
vóór de ochtendspits of na de avondspits.
Daarvoor zijn schonere en stillere vrachtauto’s
nodig. Een wagen met een gasmotor biedt deze
een biogasinstallatie. “Ondersteund door een
TKI-subsidie testen wij een kleinschalig mobiel
concept voor biogasopwerking en koeling. De
energie- en onderhoudskosten hiervan zijn
lager dan voor traditionele concepten. Zo kun
je tegen een concurrerende kostprijs
Energie-innovatiebeleid
Waterkracht
Windenergie
Zonnestroom
Geothermie
> Biomassa
In Nederland is een nieuwe
industrie ontstaan, die
vloeibaar biogas voor
vrachttransport produceert.
Vrachtautodealer IVECO
Schouten en LNG tankstations
specialist Rolande zetten deze
ontwikkeling in gang, omdat
grote verladers als Albert Heijn,
Coca Cola en DPD stillere
vrachtauto’s nodig hebben.
voordelen, maar heeft een actieradius van
slechts 250 kilometer. IVECO Schouten besloot
daarom een model te ontwikkelen dat kan
rijden op vloeibaar aardgas. Deze vrachtauto
heeft een actieradius van ruim 650 kilometer.
Wat ontbrak, was de infrastructuur voor het
tanken van vloeibaar gas. “Omdat wij mobiele
tankstations en tankwagens konden leveren,
ging IVECO Schouten de samenwerking met
ons aan”, aldus Peter Hendrickx, commercieel
directeur van Rolande.
Vloeibaar biogas van
Nederlandse bodem
In 2010 tankten de eerste vrachtauto’s
vloeibaar biogas bij het distributiecentrum van
Albert Heijn in Tilburg. Dit werd gewonnen bij
een stortplaats in Engeland en vervoerd naar
Nederland. Wijster is nu de eerste plek in
Nederland waar vloeibaar biogas wordt
geproduceerd. Samen met Gas Treatment
Services en Attero investeerde Rolande hier in
produceren. Met onze jaarproductie kunnen
straks 55 trucks een jaar lang op biogas rijden.”
> INTERVIEW: RWZI
> Innovaties in de afgelopen 10 jaar
Meer balans in hernieuwbare
energieproductie
Het project in Wijster krijgt mogelijk een
interessante spin-off: Attero overweegt te
investeren in een power-to-gas-fabriek in
Wijster. Deze zet duurzame elektriciteit om in
waterstof en zuurstof. De waterstof wordt
vervolgens met behulp van CO2 omgezet in gas.
“Deze innovatie slaat twee duurzame vliegen in
één klap. Ze biedt een betere balans tussen
vraag en aanbod van duurzame energie. En de
vloeibare CO2 die vrijkomt bij de biogasproductie kan zo nuttig worden toegepast”.
>M
et onze jaarproductie
kunnen straks 55 trucks een
jaar lang op biogas rijden.
> Focus van de Nederlandse ondersteuning
> Spelers
> Toekomst
> INTERVIEW: Rolande LNG
Verwarmen & koelen
Bijlagen
43
Energie-innovatiebeleid
Waterkracht
Windenergie
Zonnestroom
Geothermie
> Verwarmen & koelen
Biomassa
> Verwarmen & koelen
1 Ondiepe bodemenergie & omgevingswarmte
2 Zonnewarmte
3 Toekomst
Bijlagen
44
> Verwarmen & koelen
Energie-innovatiebeleid
Waterkracht
Windenergie
Figuur 21: Plaats van verschillende technologische trajecten
bodem-omgevingswarmte op diffusiecurve
Diffusie ➝
1. Ondiepe bodemenergie
& omgevingswarmte
Geothermie
Warmte/Koude opslag (WKO):
gesloten & open bodemsystemen
met & zonder warmtepomp (WP)
Innovaties in de afgelopen 10 jaar
In de gebouwde omgeving groeide het gebruik van bodemen omgevingsenergie voor ruimteverwarming en koeling de
afgelopen jaren sterk. Daarbij is naast omgevingswarmte het
gebruik van warmte-koudeopslagsystemen de standaard
geworden voor nieuwe grotere utiliteitsgebouwen. De
afgelopen jaren is de stap gemaakt naar systeemdenken.
De sector heeft gewerkt aan standaardisatie: betere afstemming
van bron, afgifte en opslagsysteem, waardoor de prestaties
verbeterden. Daarnaast zorgt betere monitoring voor ver­­­
betering van het beheer en daarmee de resultaten.
Een belangrijke innovatie is de monobron. Dit is een
Nederlandse vinding waarbij infiltratie en onttrekking boven
elkaar in een bron plaatsvinden. Omdat maar één bron nodig is
zijn de kosten van dit systeem ongeveer de helft van een
klassiek doubletsysteem.
De afgelopen jaren groeide het gebruik van de compacte
hybride (lucht-water)warmtepomp gestaag. De hybride
warmtepomp is een Nederlandse innovatie, die in de markt
wordt gezet als opvolger van de hr-ketel. Een andere innovatie is
de ‘booster warmtepomp’. Deze gebruikt als bron een warmtedistributiesysteem van lage temperatuur tot maximaal 40 oC.
Zonnestroom
Hybride (lucht/water)
warmtepomp (WP)
> Verwarmen & koelen
1 Ondiepe bodemenergie & omgevingswarmte
Hoge (> 80 °C) en
midden (30 - 60 °C) temperatuur
warmteopslag
Innovatiefase ➝
Ontdekking
Ontwikkeling
Demonstratie Begin toepassing
Biomassa
Marktrijp
Hiermee kunnen laagtemperatuurwarmtenetten worden ingezet
in zowel gestapelde bouw als stadsverwarming, voor ruimte­
verwarming en tapwater.
Opslag van warmte bij hoge en middentemperaturen is een
ontwikkeling die al vele jaren wordt onderzocht maar nog niet
grootschalig is opgepakt. Door opslag bij hogere temperatuur
wordt de inzet van de warmtepomp beperkt – of zelfs
overbodig – en kan meer energie worden bespaard. Restwarmte
afkomstig van industriële processen, vuilverbranding of
elektriciteitsopwekking en duurzame warmte uit diepe
geothermie of zonnewarmte zijn mogelijke energiebronnen
voor deze opslagvorm. Belangrijkste onzekerheid vormt het
> Innovaties in de afgelopen 10 jaar
> Focus van de Nederlandse ondersteuning
> Spelers
2 Zonnewarmte
3 Toekomst
Bijlagen
45
WKO-Tool
De WKO-Tool is een webapplicatie die voor iedere willekeurige
locatie in één oogopslag de mogelijkheden laat zien voor toepassing
van een open WKO-systeem. Hij geeft de geschiktheid van de bodem
aan en mogelijke omgevingsbeperkingen zoals grondwaterbeschermingsgebieden. Daarnaast toont hij de energie- en CO2-besparing
en terugverdientijd van een open systeem op een specifieke locatie.
effect van de techniek op het grondwatersysteem. Deze
technologie is wel toegepast bij de nieuwbouw van het
NIOO-KNAW (Nederlands Instituut voor Ecologie).
Focus van de Nederlandse ondersteuning
De focus van de overheid lag de afgelopen jaren op het
verhogen van de kwaliteitseisen voor WKO. Provincies eisen dat
de kwaliteit van WKO beter wordt geborgd, om ervoor te zorgen
dat de grondwaterkwaliteit niet nadelig wordt beïnvloed.
Partijen die willen boren moeten daarom vanaf 1 oktober 2014
voldoen aan strengere kwaliteitseisen.
Een ander aandachtspunt was betere regie van de ondergrond.
Door de snelle groei van WKO werken systemen op elkaar in,
waardoor energieprestaties verslechterden en ‘concurrentie’
ontstond met andere bodemfuncties, zoals grondwaterwinning.
Dit resulteerde in een Wijzigingsbesluit Bodemenergie, dat de
mogelijkheden voor gemeenten en provincies vergroot om regie
te voeren op de ondergrond. Een WKO-tool (zie kader) geeft
partijen die plannen hebben voor investeringen in een
WKO-systeem inzicht in de mogelijkheden.
Energie-innovatiebeleid
Waterkracht
Windenergie
Zonnestroom
Geothermie
Biomassa
> Verwarmen & koelen
1 Ondiepe bodemenergie & omgevingswarmte
> Innovaties in de afgelopen 10 jaar
Glasvezelmetingen voor WKO
Fibre-Optic Monitoring van de ondergrondse Energiebalans van
BodemEnergieSystemen (FOME-BES) is een technologie die met
behulp van glasvezeltechniek een 3D-beeld van de energiebalans
maakt. Deze geeft een beter beeld van hoe de energiebalans zich in
de bodem ontwikkelt en of bodempotentieel optimaal wordt benut.
Met hulp van subsidie uit de TKI ‘Energiebesparing in de Gebouwde
Omgeving’ wordt de technologie de komende jaren gedemonstreerd
in Utrecht, Delft en Eindhoven.
>D
e sector maakte de stap naar
systeemdenken, standaardisatie en
betere afstemming
In de afgelopen 10 jaar was onderzoek naar WKO-systemen
geen expliciete focus in publiek gefinancierd onderzoek.
Wel kreeg een aantal projecten financiële steun van EOS.
Ook is meer recent een aantal innovatieve onderzoeksprojecten
gefinancierd vanuit de TKI Gebouwde omgeving.
> Focus van de Nederlandse ondersteuning
> Spelers
2 Zonnewarmte
3 Toekomst
Bijlagen
46
Figuur 22: Omvang financiering door EOS, IAE en de TKI’s
voor warmtepompen
(mln €)
20
Spelers in bodemenergie en
omgevingswarmte
15
10
5
0
Met twee Green Deals met de huur- en koopsector wil de
overheid een versnelling aanbrengen in energieneutraal maken
(nul op de meter) van de bestaande bouw. Dit kan toepassing
van onder meer warmtepompen in de gebouwde omgeving een
impuls geven.
2005
2006
2007
2008
2009
2010
2011
2012
2013
Subsidieuitgaven over looptijd van projecten
Demonstratie
Toepassing
Gecommiteerde
subsidiemiddelen
Ontwikkeling
In Nederland bieden een tiental ondernemende installateurs
gestandaardiseerde turn-key WKO-systemen aan. Zij werken met
standaardcomponenten en vaste samenwerkingspartners.
Door jarenlange ervaring hebben ze hun systemen geoptimaliseerd, waardoor deze beter presteren. Deze partijen hebben een
direct financieel belang bij een goed presterend systeem, omdat
ze behalve voor de aanleg vaak ook verantwoordelijk zijn voor
de exploitatie van de WKO-installatie.
In Nederland is verder een aantal specialistische fabrikanten
voor warmtepompen in de woningbouw. Zij organiseren zich
onder andere in de Dutch Heat Pump Assocation. Onder de
leveranciers van warmtepompen bevinden zich ook traditionele
gasketelfabrikanten en leveranciers van ventilatiesystemen.
Figuur 23: Onderzoeksprojecten warmtepompen per
object/onderwerp voor EOS, IAE en de TKI’s
Energie-innovatiebeleid
Waterkracht
Windenergie
Zonnestroom
Geothermie
Biomassa
> Verwarmen & koelen
1 Ondiepe bodemenergie & omgevingswarmte
> Innovaties in de afgelopen 10 jaar
aantal projecten
> Focus van de Nederlandse ondersteuning
60
50
> Spelers
40
30
2 Zonnewarmte
20
3 Toekomst
10
0
2005 2006 2007 2008 2009
2010
Component
Product
Element
Gebruik
2011
2012
2013
2014
Bijlagen
47
Figuur 24: Deelnemers onderzoeksprojecten warmtepompen gefinancierd door EOS, IAE en de TKI’s
2005
2009
Energie-innovatiebeleid
2014
Waterkracht
MKB
8
2
11
17
= 37
16
41
45
10
13
= 212
Strijp-S: combineren van bodemenergie en
bodem­sanering (Sanergy)
In de ondergrond van het voormalig industrieterrein van Philips in
Eindhoven zitten veel verontreinigingen. Bij herontwikkeling van
deze locatie is gekozen voor bodemenergie met een open systeem.
Hierdoor blijft de verontreiniging op zijn plaats en is de verwachting
dat deze door rondpompen van het water sneller wordt afgebroken.
Dit project kreeg een subsidie van het DEN-programma
(de voorloper van EOS).
Windenergie
Kennisinstelling
6
115
Grootbedrijf
37
= 72
Overige
= Deelnemers
Warmtepompen in bestaande woningbouw
De hybride lucht/waterwarmtepomp met gas- of elektrische bijstook
is een van de mogelijkheden voor vervanging van de hr-ketel voor de
verwarming van bestaande woningen. Innovaties in compressor­
techniek en koudemiddelen hebben geresulteerd in compacte
warmtepompen. Met buitenlucht als bron kunnen deze tot -20oC
effectief worden gebruikt en water leveren van 65 tot 90 oC.
Daarmee kunnen ze aan een groot deel van de warmtevraag
voldoen.
Zonnestroom
Geothermie
Biomassa
> Verwarmen & koelen
1 Ondiepe bodemenergie & omgevingswarmte
> Innovaties in de afgelopen 10 jaar
> Focus van de Nederlandse ondersteuning
> Spelers
2 Zonnewarmte
3 Toekomst
Bijlagen
48
Innovaties in de afgelopen 10 jaar
Actieve zonthermische energiesystemen worden al een groot
aantal jaren toegepast. Het gaat zowel om onafgedekte als
afgedekte systemen, waaronder de zonneboiler. De afgelopen
10 jaar is er weinig geïnnoveerd en de Europese markt voor deze
systemen vertoont een stagnatie.
Een opkomende technologie is solar cooling. Het gaat hierbij om
concepten waarbij warmte van zonnecollectoren wordt gebruik
om een koelsysteem aan te drijven. In Nederland werkt het
bedrijf COOLL aan de ontwikkeling van een compacte en
efficiënte adsorptiewarmtepomp voor koeling.
Toekomstige kansen voor zonthermische energie liggen in
‘totaalconcepten’ waarbij de totale warmtevoorziening van een
gebouw wordt aangepakt en waarbij warmteopslag een
belangrijke rol speelt. Verdere innovaties zijn noodzakelijk om
warmteopslagsystemen compacter en efficiënter te maken.
Focus van de Nederlandse ondersteuning
De focus van het beleid lag de afgelopen jaren niet op specifieke
ondersteuning voor de verdere ontwikkeling van zonthermische
technologieën. Het beleid was meer gericht op de integratie van
zonthermische systemen in totale bouwconcepten. Een aantal
projecten in de gebouwde omgeving kreeg financiële ondersteuning in de vorm van EOS- en TKI-subsidies. Deze projecten
zijn gericht op ontwikkeling van compacte systemen voor solar
cooling (zie kader pag. 50) en energieopslag en integratie van
energieopslag in de gebouwde omgeving. In internationaal
verband werkt Nederland in het IEA Solar Heating and Coolingprogramma aan de uitbreiding van kennis en het vergroten van
het gebruik van zonthermische warmte en koude.
Figuur 25: Plaats van verschillende technologische trajecten
zonthermische systemen op diffusiecurve
Diffusie ➝
2. Zonnewarmte
Energie-innovatiebeleid
Waterkracht
Actieve
zonthermische
systemen
Windenergie
Zonnestroom
Geothermie
Solar cooling
Warmteopslag
Innovatiefase ➝
Ontdekking
Ontwikkeling
Demonstratie Begin toepassing
Biomassa
Marktrijp
> Verwarmen & koelen
Warmteopslagsystemen
Er zijn verschillende technieken om warmte op te slaan:
• Voelbare warmteopslag is het meest gebruikte principe. Het
medium voor de warmteopslag is water in buffervaten, aquifers en
reservoirs.
• Latente warmteopslag gebruikt de faseverandering van
materialen. Als medium worden zouthydraten en paraffine
gebruikt. Dit is een compactere vorm van warmteopslag.
• Sorptiewarmteopslag gebruikt de warmte die vrijkomt als
waterdamp geabsorbeerd wordt in een sorptiemateriaal, zoals
silicagel of zeoliet. De warmtedichtheid is een factor 4 hoger dan
water. Deze technologie zit vaak nog in de onderzoeksfase. In
Nederland is ECN actief op dit onderzoeksterrein.
• Thermochemische opslag is opslag op basis van een chemische
reactie. Hierbij kan de warmteopslag tot 20 keer groter zijn dan van
water. Deze technologie is nog volop in ontwikkeling.
1 Ondiepe bodemenergie & omgevingswarmte
2 Zonnewarmte
> Innovaties in de afgelopen 10 jaar
> Focus van de Nederlandse ondersteuning
> Spelers
3 Toekomst
Bijlagen
49
Energie-innovatiebeleid
Waterkracht
Windenergie
Zonnestroom
Geothermie
Biomassa
> Verwarmen & koelen
1 Ondiepe bodemenergie & omgevingswarmte
Spelers in zonnewarmte
Op de markt van installatie en levering van zonthermische
systemen is een groot aantal partijen actief – de meeste niet op
het gebied van onderzoek en ontwikkeling. Onderzoek naar
warmteopslag in Nederland wordt met name gedaan door de
grote kennisinstituten zoals ECN, TNO, en de technische
universiteiten van Eindhoven, Delft en Twente. De technische
universiteiten hebben ook samenwerkingen en spin-offs die zich
actief op deze markt begeven. Zo werkt de UT samen met het
bedrijf Ecovat aan een innovatief thermisch opslagsysteem.
Het bedrijf COOLL, dat een compacte en efficiënte adsorptie­
warmtepomp voor koeling ontwikkelt, is een spin-off van
diezelfde universiteit. Beide projecten worden door TKI Energo
ondersteund.
Zonneluchtcollector
Tata Steel ontwikkelde een gevel die fungeert als zonnecollector. De
zon warmt lucht op achter een geperforeerde staalplaat. Die wordt
vervolgens via de luchtbehandeling geblazen in een ruimte voor
verwarming en luchtbehandeling. Deze techniek is vooral geschikt
voor bedrijfshallen en bijvoorbeeld droogprocessen. De gevel is
toegepast bij het researchcentrum van Tata Steel.
2 Zonnewarmte
> Innovaties in de afgelopen 10 jaar
> Focus van de Nederlandse ondersteuning
> Spelers
Compacte Solar Cooling
Sinds 2010 werkt COOLL met financiële ondersteuning van EOS en
MIT aan de ontwikkeling van compacte adsorptiewarmtepomp.
Het bedrijf ontwikkelt een thermisch aangedreven koelsysteem op
basis van een adsorptiecyclus dat vrijwel onafhankelijk is van de
3 systeemtemperaturen (aandrijf, recool en koeling). Hierdoor is de
cyclus breed inzetbaar. Ook kunnen alle functies in één apparaat
worden verenigd, waardoor de kostprijs relatief laag kan blijven.
3 Toekomst
Bijlagen
50
3. Toekomst
De overheid streeft naar een ‘energieneutrale’ nieuwbouw in
2020 en het in een stroomversnelling brengen van energie­
besparing in de bestaande bouw (zie bijvoorbeeld de Green Deal
‘Stroomversnelling’, zie kader). Hierdoor zal het gebruik van
WKO, warmtepompen en zonthermische energie gestaag blijven
groeien en daarmee bijdragen aan het realiseren van de
Nederlandse doelstelling voor hernieuwbare energie. Om beter
te kunnen inspelen op het fluctuerende aanbod van hernieuwbare energie, speelt opslag van warmte een steeds belangrijkere
rol in smart grids. Hiervoor zijn verschillende technieken in
ontwikkeling, op het niveau van individuele woningen én
gebieden.
Stroomversnelling in energiebesparing
huurwoningen
De overheid wil het tempo van energiebesparing in de gebouwde
omgeving versnellen. Vooral de seriewoningen uit de jaren 50, 60 en
70 bieden veel potentie. Door een combinatie van innovatieve ideeën
kunnen de woonkosten voor de huurders in de meeste gevallen gelijk
blijven, terwijl de woning grondig wordt gerenoveerd naar een niveau
waar de energienota gelijk is aan 0 euro. De belangrijkste stappen
hierin zijn:
1Woningbouwcorporaties investeren geld in renovatie van hun
woningen.
2Bouwers leveren duurzaam gerenoveerde woningen zonder
energiekosten.
3Huurders betalen energiekosten aan hun corporatie. Deze zijn
dezelfde als voorheen, zodat ze de investering van de corporatie in
de loop van de tijd terugbetalen.
4De minister zorgt voor aanpassingen in de regelgeving voor
corporaties, zodat zij de bevoegdheid krijgen om naast huur ook
energiediensten in rekening te brengen.
In juni 2013 tekenden 4 bouwbedrijven en 6 woningcorporaties de
Green Deal ‘Stroomversnelling’ voor de renovatie van de eerste
11.000 woningen. Het uiteindelijke doel is renovatie van 111.000
woningen.
Energie-innovatiebeleid
Waterkracht
Windenergie
Zonnestroom
Geothermie
Biomassa
> Verwarmen & koelen
1 Ondiepe bodemenergie & omgevingswarmte
2 Zonnewarmte
3 Toekomst
Bijlagen
51
> Begrippenlijst
Energie-innovatiebeleid
Waterkracht
BBE
BioBased Economy
RDA
Research en Development Aftrek
Windenergie
DEI
Demonstratieprojecten Energie Innovatie
RNESAardwarmte = Regeling Nationale EZ Subsidies
- Risico’s dekken voor aardwarmte
Zonnestroom
EOS
Energie Onderzoek Subsidie
EWOZ
Experimenteerregeling Wind op Zee
RVO.nl
Rijksdienst voor Ondernemend Nederland
SBIR-IPZ
FLOW
Onderzoeksprogramma “Far and Large Offshore Wind”
S mall Business Innovation Research programme
– Innovatieprogramma Zonnestroom
IAE
Innovatieagenda Energie
SEI
Subsidieregeling energie en innovatie
IEA
Internationaal Energie Agentschap
SDE+
De regeling Stimulering Duurzame Energieproductie
KP7
Europese Zevende Kader Programma
STW
Stichting voor de Technische Wetenschappen
IPIN
Innovatieprogramma Intelligente Netten
TKI
Topconsortia voor Kennis en Innovatie
MEP
Milieukwaliteit van de Elektriciteitsproductie
TKI-BBE
TKI Bio Based Economy
MIT
TKI-Energo
TKI Energie in de gebouwde omgeving
MKB-Innovatiestimulering Topsectoren
NWEA
Nederlandse Wind Energie Associatie
TKI-WOZTKI Wind op Zee
NWO
Nederlandse Organisatie voor Wetenschappelijk
Onderzoek
UKR
Unieke Kansen Regeling
Geothermie
Biomassa
Verwarmen & koelen
Bijlagen
WBSO
Wet Bevordering Speur- en Ontwikkelingswerk
O&M
Operations & Maintenance System
WKO
PVPS
Photovoltaic Power Systems Programme
(programma voor zonnestroom onder het IEA)
R&D
Research & Development (onderzoek en
ontwikkeling)
Warmte/koude opslag
ZEGO
Het programma Zonne-energie in de Gebouwde
Omgeving
52
Bijlage 1. Wind
2006
Energie-innovatiebeleid
Waterkracht
Vanuit het EOS en de TKI-programma’s zijn de afgelopen jaren
diverse innovatieprojecten opgestart. Er is een sterke sturing op
samenwerking binnen en over projecten.
Een analyse van de relaties tussen projecten en organisaties
schetst deze samenwerking. Duidelijk zichtbaar zijn hierin
clusters rond bedrijven en projecten. Zo zijn er organisaties en
bedrijven die een belangrijke schakel vervullen. Het sturen op
samenwerking vanuit verschillende innovatieprogramma’s heeft
tot doel bij te dragen aan een betere kennisdeling en daarmee
versnelling van de energietransitie.
Windenergie
Zonnestroom
Geothermie
2009
Biomassa
Verwarmen & koelen
< terug naar Windenergie
> Bijlagen
1 Wind
2 Zon-PV
2014
3 Bio-energie
53
Bijlage 2. Zon-PV
2006
Energie-innovatiebeleid
Waterkracht
Vanuit het EOS en de TKI-programma’s zijn de afgelopen jaren
diverse innovatieprojecten opgestart. Er is een sterke sturing op
samenwerking binnen en over projecten.
Een analyse van de relaties tussen projecten en organisaties
schetst deze samenwerking. Duidelijk zichtbaar zijn hierin
clusters rond bedrijven en projecten. Zo zijn er organisaties en
bedrijven die een belangrijke schakel vervullen. Het sturen op
samenwerking vanuit verschillende innovatieprogramma’s heeft
tot doel bij te dragen aan een betere kennisdeling en daarmee
versnelling van de energietransitie.
Windenergie
Zonnestroom
Geothermie
2009
Biomassa
Verwarmen & koelen
< terug naar Zonnestroom
> Bijlagen
1 Wind
2 Zon-PV
2014
3 Bio-energie
54
Bijlage 3. Bio-energie
2006
Energie-innovatiebeleid
Waterkracht
Vanuit het EOS en de TKI-programma’s zijn de afgelopen jaren
diverse innovatieprojecten opgestart. Er is een sterke sturing op
samenwerking binnen en over projecten.
Een analyse van de relaties tussen projecten en organisaties
schetst deze samenwerking. Duidelijk zichtbaar zijn hierin
clusters rond bedrijven en projecten. Zo zijn er organisaties en
bedrijven die een belangrijke schakel vervullen. Het sturen op
samenwerking vanuit verschillende innovatieprogramma’s heeft
tot doel bij te dragen aan een betere kennisdeling en daarmee
versnelling van de energietransitie.
Windenergie
Zonnestroom
Geothermie
2009
Biomassa
Verwarmen & koelen
< terug naar Biomassa
> Bijlagen
1 Wind
2 Zon-PV
2014
3 Bio-energie
55
Dit is een publicatie van:
Rijksdienst voor Ondernemend Nederland
Hanzelaan 310
8017 JK Zwolle
Postbus 10073 | 8000 GB Zwolle
Croeselaan 15
3521 BJ Utrecht
Postbus 8242 | 3503 RE Utrecht
T 088 042 42 42
www.rvo.nl
© Rijksdienst voor Ondernemend Nederland | januari 2015
Rijksdienst voor Ondernemend Nederland (RVO.nl) stimuleert ondernemers bij
duurzaam, agrarisch, innovatief en internationaal ondernemen. Met subsidies, het
vinden van zakenpartners, kennis en het voldoen aan wet- en regelgeving. Rijksdienst
voor Ondernemend Nederland is onderdeel van het ministerie van Economische
Zaken. De organisatie bestaat sinds 2014 en is ontstaan uit een fusie van Agentschap
NL en Dienst Regelingen.
Hoewel deze publicatie met de grootst mogelijke zorg is samengesteld kan Rijksdienst
voor Ondernemend Nederland geen enkele aansprakelijkheid aanvaarden voor
eventuele fouten. Niets uit deze uitgave mag worden verveelvoudigd en/of openbaar
gemaakt door middel van druk, fotokopie, microfilm of op welke andere wijze ook
zonder voorafgaande schriftelijke toestemming van de uitgever.

de potentie voor duurzame energie

Kaart Kansrijke- en reservegebieden windenergie

Waarom een Central Boiler kachel - outdoor boilers of europe flat

Architects of the Sustainable chain

10. Kennismedewerker Geothermie Uitvoerder

Klik hier - RCT de Vallei

Luc Francois smart geotherm

Geothermie en waterpompen

Alex van der Zwart, Hogeschool Inhollland Delft, Centre of Expertise