Warmte/kracht-installatie
Op bedrijven die assimilatiebelichting toepassen wordt de warmte/kracht-installatie (w/k- installatie) veelal ingezet om in de elektriciteitsvraag te voorzien. De warmte die vrijkomt bij de productie van elektriciteit wordt zoveel mogelijk nuttig aangewend op het bedrijf eventueel in combinatie met een warmteopslagtank. De w/k-installatie is op deze bedrijven meestal het eigendom van de tuinder. Energiebedrijven plaatsen met name w/k-installaties op bedrijven die geen assimilatiebelichting toepassen. De w/k-installatie wordt op deze be- drijven ingezet om in de basislast van de warmtebehoefte te voorzien. De ketel vangt meestal in zulke situaties de pieken op. De tuinder koopt dus de geproduceerde warmte van het energiebedrijf. De geproduceerde elektriciteit daarentegen wordt door het energiebe- drijf via het openbare elektriciteitsnet afgezet.
Het aandeel w/k-warmte in de totale warmtebehoefte van een bedrijf wordt dek- kingsgraad genoemd. Voor bedrijven die de w/k-installatie inzetten om in de warmtebehoefte te voorzien is het realiseren van een hogere dekkingsgraad aantrekkelijker. Een hogere dekkingsgraad levert de tuinder goedkopere warmte op; het inkopen van één eenheid warmte uit een w/k-installatie is over het algemeen goedkoper dan het produceren van één eenheid warmte met behulp van de ketel. Bovendien wordt bij een hogere dek- kingsgraad per saldo meer primair brandstof bespaard. Afhankelijk van de omstandigheden heeft de tuinder twee mogelijkheden om een hogere dekkingsgraad te realiseren. In de eer- ste plaats kan een hogere dekkingsgraad behaald worden door gebruik te maken van een warmteopslagtank. Op momenten dat niet alle warmte uit de w/k-installatie nuttig aange- wend kan worden op het bedrijf, kan deze opgeslagen worden in de warmteopslagtank om op een ander moment weer aangewend te worden op het bedrijf. Hierdoor kan de dek- kingsgraad en het aantal draaiuren van de w/k-installatie toenemen. Dit laatste is gunstig voor het energiebedrijf, omdat er meer elektriciteit geproduceerd kan worden met de w/k- installaties op momenten dat de elektriciteit het meest waard is voor het energiebedrijf (overdag).
De inzet van de w/k-installatie in combinatie met warmteopslag kan door het toepas- sen van rookgasreiniging nog verder geoptimaliseerd worden. Door rookgasreiniging in combinatie met warmteopslag kan de w/k-installatie overdag wanneer de vraag naar CO2
juist het grootst is, en de vraag naar warmte relatief laag of zelfs nihil is, gewoon blijven draaien. Ook voor het energiebedrijf is stijging van het aantal draaiuren overdag lucratief, omdat overdag de elektriciteit tegen de hoogste prijs afgezet kan worden door het energie- bedrijf. Rookgasreiniging in combinatie met warmteopslag kan dus voor beide partijen voordeel opleveren.
Warmtepomp
In het kader van dit onderzoek worden de volgende twee typen warmtepompen onder- scheiden: 1) de compressiewarmtepomp en 2) de absorptiewarmtepomp, waarbij binnen
het type compressiewarmtepompen weer onderscheid gemaakt wordt tussen de elektrische en gasgestookte compressiewarmtepomp.
Een compressiewarmtepomp bestaat in feite uit een verdamper, een compressor, een condensor en een smoorventiel. In de verdamper wordt onder invloed van de warmte uit een warmtebron een koudemiddel (bijvoorbeeld propaan of fluorkoolwaterstof) verdampt. Door het koudemiddel wordt dus warmte onttrokken uit de warmtebron; de warmtebron daalt in temperatuur en het koudemiddel verdampt. Het verdampte koudemiddel wordt sa- mengedrukt door een compressor, waardoor het koudemiddel in temperatuur stijgt, en vervolgens naar een condensor gepompt. In de condensor condenseert de damp weer en stroomt het koudemiddel over het smoorventiel terug naar de verdamper (ECN, 1999b). De warmte die vrij komt bij de condensatie kan bijvoorbeeld gebruikt worden om lucht of water op te warmen. Naast warmte wordt met een gasgestookte warmtepomp (voorzien van een generator) ook elektriciteit geproduceerd. Bovendien kunnen de rookgassen van de aardgasmotor na reiniging gebruikt worden voor CO2-dosering.
Bij een absorptiewarmtepomp is de compressor vervangen door een 'thermische compressor' bestaande uit een absorber, een vloeistofpompje, een generator en een smoor- ventiel. Bij een absorptiewarmtepomp is in tegenstelling tot een compressiewarmtepomp een tweetal kringlopen te onderscheiden; de kringloop van het koudemiddel en de kring- loop van het mengsel. Net als bij compressiewarmtepomp wordt in de verdamper een koudemiddel (bijvoorbeeld water of ammoniak) verdampt. De damp wordt in de absorber geabsorbeerd door een mengsel (bijvoorbeeld lithiumbromide/water of water/ammoniak). De warmte die hierbij vrijkomt wordt afgegeven aan de omgeving. Vervolgens wordt het mengsel door de compressor naar de generator gepompt. In de generator verdampt onder invloed van toegevoegde warmte, door middel van bijvoorbeeld een brander, het koude- middel. Het koudemiddel wordt naar de condensor gepompt. Na condensatie stroomt het koudemiddel terug naar de condensor. Het mengsel stroomt over het smoorventiel terug naar de absorber (ECN, 1999b). De warmte die vrijkomt bij de condensatie kan bijvoor- beeld gebruikt worden om lucht of water op te warmen. Afhankelijk van de toegepaste conversietechniek kunnen de CO2-rookgassen direct (brander) of na reiniging (gasmotor)
worden gebruikt voor CO2-dosering.
Een andere toepassing van een absorptiewarmtepomp is het gebruik van de warmte- pomp als koelmachine. Bij sommige processen is juist behoefte aan koude. In dit geval is het niet de bedoeling om met behulp van een warmtebron een ander medium op tempera- tuur te brengen, maar om een medium in temperatuur te laten zakken. Het rendement van een absorptiewarmtepomp kan verhoogd worden door warmte- c.q. koudeopslag in onder- grondse aquifers.
Bijlage 3
Bedrijfstypen
In het onderzoek Kansen voor kassen (Alleblas en Mulder, 1997) is de volgende indeling in zes bedrijfstypen gemaakt op basis van teeltrichting, kapitaalintensiteit en arbeidsbe- hoefte.
Tabel B3.1 Korte omschrijving van de zes bedrijfstypen plus het areaal per bedrijfstype in 2010 volgens het EC-scenario
Omschrijving bedrijfstype Areaal bedrijfstype (ha)
1. Intensieve vruchtgroentebedrijven (zwaar gestookt en substraatteelt) 2.300
2. Intensieve snijbloemenbedrijven (zwaar gestookt en assimilatiebelichting) 1.100
3. Intensieve pot- en perkplantenbedrijven (teelt op roltafels en/of betonvloeren) 1.000
4. Minder intensieve vruchtgroentebedrijven (teelt in de grond) 900
5. Minder intensieve snijbloemenbedrijven (geen assimilatiebelichting) 3.000
6. Minder intensieve pot- en perkplantenbedrijven (teelt op de grond) 600