Rapportage hernieuwbare energie Deel 2 Blik op innovatie

56
Rapportage hernieuwbare energie Deel 2 Blik op innovatie >> Duurzaam, Agrarisch, Innovatief en Internationaal Ondernemen

Transcript of Rapportage hernieuwbare energie Deel 2 Blik op innovatie

Page 1: Rapportage hernieuwbare energie Deel 2 Blik op innovatie

Rapportage hernieuwbare energie Deel 2 Blik op innovatie

>> Duurzaam, Agrarisch, Innovatief en Internationaal Ondernemen

Page 2: Rapportage hernieuwbare energie Deel 2 Blik op innovatie

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-energie-productie 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.

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

Voorwoord Waterkracht

Windenergie

Energie-innovatiebeleid

Verwarmen & koelen

Biomassa

Geothermie

Zonnestroom

2

Bijlagen

Page 3: Rapportage hernieuwbare energie Deel 2 Blik op innovatie

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 belang-rijkste 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 hernieuw-bare energie. Wat zijn hierin de belangrijkste ontwikkelingen sinds 2005? Welke beleidskeuzes maakte de overheid? Welke instrumenten zette zij in om innovatie te stimuleren?

Welke spelers zien we op de markt? Welke samenwerkingen zijn ontstaan? En in welke marktsegmenten blinken Nederlandse spelers uit?

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 herken-baarheid hanteren we dezelfde volgorde van technologieën als de jaarlijkse CBS-rapportage hernieuwbare energie in Nederland. Een uitzondering hierop is biomassa: hier combi-neren 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.

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-energie - toepassingen.

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.

> Leeswijzer Verklaring navigatie

Terug naar de leeswijzer

Deze rapportage delen via diverse social media

Naar de begrippenlijst

Een afdruk maken

Een pagina terug

Een pagina vooruit

Waterkracht

Windenergie

Energie-innovatiebeleid

Verwarmen & koelen

Biomassa

Geothermie

Zonnestroom

3

Bijlagen

Page 4: Rapportage hernieuwbare energie Deel 2 Blik op innovatie

Rapportage hernieuwbare energie Deel 2: Blik op innovatie

> Deel via Twitter

> Deel via LinkedIn

> Deel via Facebook

Deze rapportage delen? Kies uit één van onderstaande social media.

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.

Waterkracht

Windenergie

Energie-innovatiebeleid

Verwarmen & koelen

Biomassa

Geothermie

Zonnestroom

4

Bijlagen

Page 5: Rapportage hernieuwbare energie Deel 2 Blik op innovatie

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).

> Sinds 2005 onderging het energie-innovatiebeleid een aantal koerswijzigingen

> Energie-innovatie-beleid in Nederland

> Energie-innovatiebeleid

> Overheidsregelingen

> Omvang publiek gefinancierd energieonderzoek

> Koerswijziging in beleid

> Doelstellingen en beleid

5

Waterkracht

Windenergie

Verwarmen & koelen

Biomassa

Geothermie

Zonnestroom

Bijlagen

> Koerswijziging in beleid

> Doelstellingen en beleid

Page 6: Rapportage hernieuwbare energie Deel 2 Blik op innovatie

Overheidsregelingen

De overheid kent diverse (financiële) regelingen om energie-in-novaties 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.

Innovatiefase ➝

STW

Green Deals

EIAMIA\VAMIL

SDE+

Regeling groen-projecten

Energieonderzoeks Subsidie (EOS)

Topconsortia voor Kennis en Innovatie (TKI-tenders): Demonstratieprojecten Energie Innovatie , Biobased Economy,

Wind op zee

Innovatieagenda Energie (IAE): Unieke Kansenregeling, IPIN

Europese onderzoeksubsidies: Zevende Kader onderzoekprogramma (KP7)Horizon 2020

NWO

Figuur 1: Overheidsregelingen gericht op energieproductie en -innovatie, per innovatiefase

Ontdekking Ontwikkeling Demonstratie Begin toepassing Marktrijp

Fiscale regelingen: Wet Bevordering Speur- en Ontwikkelingswerk (WBSO)Research en Development A�rek (RDA)

> Energie-innovatiebeleid

> Overheidsregelingen

> Omvang publiek gefinancierd energieonderzoek

> Koerswijziging in beleid

> Doelstellingen en beleid

6

Waterkracht

Windenergie

Verwarmen & koelen

Biomassa

Geothermie

Zonnestroom

Bijlagen

> Overheidsregelingen

Page 7: Rapportage hernieuwbare energie Deel 2 Blik op innovatie

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.

> De omvang van het publiek gefinancierd energieonderzoek laat flinke schommelingen zien

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.

> 185 miljoen euro aan publiek gefinancierd onderzoek in 2013, waarvan 90 miljoen euro voor hernieuwbare energie

0

100

200

300

400

20132012201120102009200820072006

Figuur 2: Omvang publiek ge�nancierd onderzoek per onderwerp.

(mln €)

Duurzame energiebronnen

Fossiele brandsto�en

Kernenergie

Energiebesparing

Waterstof- en brandstofcellen

Technieken opwekking en opslag

Overig energieonderzoek

> Energie-innovatiebeleid

> Overheidsregelingen

> Omvang publiek gefinancierd energieonderzoek

> Koerswijziging in beleid

> Doelstellingen en beleid

7

Waterkracht

Windenergie

Verwarmen & koelen

Biomassa

Geothermie

Zonnestroom

Bijlagen

> Omvang publiek gefinancierd energieonderzoek

Page 8: Rapportage hernieuwbare energie Deel 2 Blik op innovatie

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 energieonderzoekRecente 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

0

10

20

30

40

50

OverigGolf- en getij

Geo-thermisch

Water-kracht

WindZonBio

Figuur 4: Omvang publiek ge�nancierd onderzoek 2013 naar type onderzoek en duurzame-energietechnologie.

(mln €)

(duurzame energiebron →)

Demonstratie

Experimentele ontwikkeling

Industrieel onderzoek

Fundamenteel onderzoek

Kennisoverdracht en ondersteuning

Figuur 3: Publiek ge�nancierd energieonderzoek, 2013, in mln. €. - Monitor publiek ge�nancierd onderzoek 2013

EZ: 153 mln €

Bedrijven: 71 mln €

Overig: 23 mln €

Kennisinstellingen: 77 mln €

Universiteiten: 17 mln €

PT: 2 mln €

RVO nl: 103 mln €

OCW: 19 mln €

BZK: 12 mln €

NWO/STF/FOM: 14 mln €

Overige Overheid: 4 mln €

> Energie-innovatiebeleid

> Overheidsregelingen

> Omvang publiek gefinancierd energieonderzoek

> Koerswijziging in beleid

> Doelstellingen en beleid

8

Waterkracht

Windenergie

Verwarmen & koelen

Biomassa

Geothermie

Zonnestroom

Bijlagen

> Omvang publiek gefinancierd energieonderzoek

Page 9: Rapportage hernieuwbare energie Deel 2 Blik op innovatie

> Waterkracht

> Toekomst

> Spelers

> Focus van de Nederlandse ondersteuning

9

Energie-innovatiebeleid

> Innovaties in de afgelopen 10 jaar

Windenergie

Biomassa

Bodemenergie

Zonnestroom

Verwarmen & koelen

Bijlagen

> Waterkracht

Page 10: Rapportage hernieuwbare energie Deel 2 Blik op innovatie

Innovaties in de afgelopen 10 jaar

Laagverval-waterkracht is een vrijwel uitontwikkelde techno-logie en wordt al tientallen jaren in Nederlandse rivieren toegepast. Hierbij wordt elektriciteit gewonnen uit het hoogte-verschil 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 ontwikke-ling 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

> Waterkracht

Ontdekking Ontwikkeling Demonstratie Begin toepassing Marktrijp

Figuur 5: Plaats van verschillende technologische trajecten voor waterkracht op di�usiecurve

Ocean ThermalEnergy

ConversionOsmose-energie

Golf-energie

Getijde-energie

Laagverval waterkracht

Innovatiefase ➝

Di�

usie

Energiewinning uit water• 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.

• 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.

• 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.

> Waterkracht

> Toekomst

> Spelers

> Focus van de Nederlandse ondersteuning

10

Energie-innovatiebeleid

> Innovaties in de afgelopen 10 jaar

Windenergie

Biomassa

Bodemenergie

Zonnestroom

Verwarmen & koelen

Bijlagen

> Innovaties in de afgelopen 10 jaar

Page 11: Rapportage hernieuwbare energie Deel 2 Blik op innovatie

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 internatio-naal 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-NETThe Ocean Energy European Research Area Network (ERA-NET) is een Europees netwerk van 16 onderzoeksorganisaties dat gefinan-cierd 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 technologie-ontwikkeling 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.

> Het 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 Osmose-technologie. 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.

> Waterkracht

> Toekomst

> Spelers

> Focus van de Nederlandse ondersteuning

11

Energie-innovatiebeleid

> Innovaties in de afgelopen 10 jaar

Windenergie

Biomassa

Bodemenergie

Zonnestroom

Verwarmen & koelen

Bijlagen

> Spelers

> Focus van de Nederlandse ondersteuning

Page 12: Rapportage hernieuwbare energie Deel 2 Blik op innovatie

Oryon Watermill: vrijwel geen ingrepen in natuurDe 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.

Energieopwekking in de AfsluitdijkRedstack 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.

Toekomst

Het potentieel voor winning van energie uit laagverval-water-kracht 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 duurzame- energiedoelstelling.

> Waterkracht

> Toekomst

> Spelers

> Focus van de Nederlandse ondersteuning

12

Energie-innovatiebeleid

> Innovaties in de afgelopen 10 jaar

Windenergie

Biomassa

Bodemenergie

Zonnestroom

Verwarmen & koelen

Bijlagen

> Toekomst

Page 13: Rapportage hernieuwbare energie Deel 2 Blik op innovatie

> Windenergie

> Spelers

> Focus van de Nederlandse ondersteuning

> Innovaties in de afgelopen 10 jaar

> INTERVIEW: 2B-energy

13

Waterkracht

Energie-innovatiebeleid

> Toekomst

Biomassa

Geothermie

Zonnestroom

Verwarmen & koelen

Bijlagen

> Windenergie

Page 14: Rapportage hernieuwbare energie Deel 2 Blik op innovatie

Een vel wit papierHet 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 procentDe 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 onder-houd. Verder kan de turbine grotendeels op de kade in elkaar worden gezet, wat veel goed koper is dan assemblage en hijswerk op zee. “Wij denken aan een totale kostenbespa-ring van 25 tot 30 procent ten opzichte van de tot nu toe gebruikte turbines”, zegt Peels.

> Een échte offshore windturbine en dan tot 30 procent goedkoper

Overheidssteun was doorslaggevendDe 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.”

De windmolen opnieuw uitvinden

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.

> Windenergie

> Spelers

> Focus van de Nederlandse ondersteuning

> Innovaties in de afgelopen 10 jaar

> INTERVIEW: 2B-energy

14

Waterkracht

Energie-innovatiebeleid

> Toekomst

Biomassa

Geothermie

Zonnestroom

Verwarmen & koelen

Bijlagen

> INTERVIEW: 2B-energy

Page 15: Rapportage hernieuwbare energie Deel 2 Blik op innovatie

Innovaties in de afgelopen 10 jaar

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.

Tabel 1: Geïnstalleerd vermogen wind op land en wind op zee

Maart 2014 (MW) Eind 2020 (MW)

Wind op land 2400 6000

Wind op zee 228 4450

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.

> Windenergie

Innovatiefase ➝

Figuur 6: Plaats van verschillende technologische trajecten voor windenergie op di�usiecurve

Wind op Zee(WOZ)

Miniturbines

Wind op Land(WOL)

Di�

usie

Ontdekking Ontwikkeling Demonstratie Begin toepassing Marktrijp

> Windenergie

> Spelers

> Focus van de Nederlandse ondersteuning

> Innovaties in de afgelopen 10 jaar

> INTERVIEW: 2B-energy

15

Waterkracht

Energie-innovatiebeleid

> Toekomst

Biomassa

Geothermie

Zonnestroom

Verwarmen & koelen

Bijlagen

> Innovaties in de afgelopen 10 jaar

Page 16: Rapportage hernieuwbare energie Deel 2 Blik op innovatie

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 ontwikkeling- en demonstratiefase. Toch zijn de eerste toepassingen gereali-seerd. 2 windparken zijn in 2006 en 2008 gerealiseerd en 3 zijn in ontwikkeling (zie tabel). Deze windparken werden onder-steund vanuit SDE tenders. Naast deze tenders was de onder-steuning 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

OWEZ 108 2006

Prinses Amalia 120 2008

Buitengaats (Gemini) 300 2016

ZeeEnergie (Gemini) 600 2016

Luchterduinen 129 2016

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 acceptatieEssentieel voor de grote groei van wind op land is behoud en versterking van het draagvlak bij omwonenden en andere betrok-kenen. 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.

> Windenergie

> Spelers

> Focus van de Nederlandse ondersteuning

> Innovaties in de afgelopen 10 jaar

> INTERVIEW: 2B-energy

16

Waterkracht

Energie-innovatiebeleid

> Toekomst

Biomassa

Geothermie

Zonnestroom

Verwarmen & koelen

Bijlagen

> Innovaties in de afgelopen 10 jaar

Page 17: Rapportage hernieuwbare energie Deel 2 Blik op innovatie

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 windop-brengst 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 Vermogen (MW) Gebied

2019 700 Borssele

2020 700 Borssele

2021 700 Hollandse Kust: Zuid-Holland

2022 700 Hollandse Kust: Zuid-Holland

2023 700 Hollandse Kust: Noord-Holland

Bron: Kamerbrief windenergie op zee, 26 september 2014

Gecommiteerde subsidiemiddelen

0

3

6

9

12

15

201320122011201020092008200720062005

Subsidieuitgaven over looptijd van projecten

Figuur 7: Omvang �nanciering door EOS, IAE en de TKI’s voor windenergie

(mln €)

ToepassingOntwikkeling

Ontdekking Demonstratie

Figuur 8: Aantal lopende onderzoeksprojecten voor wind per onderzoeksfase eind 2013

4

13

27 Ontdekking

Demonstratie

Ontwikkeling

Toepassing

= 26 projecten

> Windenergie

> Spelers

> Focus van de Nederlandse ondersteuning

> Innovaties in de afgelopen 10 jaar

> INTERVIEW: 2B-energy

17

Waterkracht

Energie-innovatiebeleid

> Toekomst

Biomassa

Geothermie

Zonnestroom

Verwarmen & koelen

Bijlagen

> Focus van de Nederlandse ondersteuning

Page 18: Rapportage hernieuwbare energie Deel 2 Blik op innovatie

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.

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.

> Windenergie

> Spelers

> Focus van de Nederlandse ondersteuning

> Innovaties in de afgelopen 10 jaar

> INTERVIEW: 2B-energy

18

Waterkracht

Energie-innovatiebeleid

> Toekomst

Biomassa

Geothermie

Zonnestroom

Verwarmen & koelen

Bijlagen

> Focus van de Nederlandse ondersteuning

Page 19: Rapportage hernieuwbare energie Deel 2 Blik op innovatie

Spelers in windenergie

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

Toekomst

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.

> Het 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.

Figuur 9: Deelnemers onderzoeksprojecten windenergie vanuit EOS & IAE en de TKI’s

2005

3 4

6

4

2009

1220

22

10

2014

1123

42

13

Overige

= Deelnemers

MKB

= 17 = 64 = 89

Grootbedrijf

Kennisinstelling

> Windenergie

> Spelers

> Focus van de Nederlandse ondersteuning

> Innovaties in de afgelopen 10 jaar

> INTERVIEW: 2B-energy

19

Waterkracht

Energie-innovatiebeleid

> Toekomst

Biomassa

Geothermie

Zonnestroom

Verwarmen & koelen

Bijlagen

> Spelers

> Toekomst

Page 20: Rapportage hernieuwbare energie Deel 2 Blik op innovatie

Beter meten van windsnelhedenHet 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.

Flexibel ontwerp van rotorbladenDe 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 dronesDe 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.

Innovatieve businessmodellenOm 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:

• 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.

• 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.

• 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.

Aangepaste regelgeving voor radarverstoringWindturbines kunnen een verstoring op radarbeelden geven. TNO toetst ieder windproject in Nederland dat binnen een bepaalde afstand van een defensieradar staat op mogelijke radarverstoring .

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

> Windenergie

> Spelers

> Focus van de Nederlandse ondersteuning

> Innovaties in de afgelopen 10 jaar

> INTERVIEW: 2B-energy

20

Waterkracht

Energie-innovatiebeleid

> Toekomst

Biomassa

Geothermie

Zonnestroom

Verwarmen & koelen

Bijlagen

> Toekomst

Page 21: Rapportage hernieuwbare energie Deel 2 Blik op innovatie

> Zonnestroom

21

Waterkracht

Windenergie

Energie-innovatiebeleid

> Spelers

> Focus van de Nederlandse ondersteuning

> Innovaties in de afgelopen 10 jaar

> INTERVIEW: Solliance

> Toekomst

Biomassa

Geothermie

Verwarmen & koelen

Bijlagen

> Zonnestroom

Page 22: Rapportage hernieuwbare energie Deel 2 Blik op innovatie

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.

> Zonnestroom

22

Waterkracht

Windenergie

Energie-innovatiebeleid

> Spelers

> Focus van de Nederlandse ondersteuning

> Innovaties in de afgelopen 10 jaar

> INTERVIEW: Solliance

> Toekomst

Biomassa

Geothermie

Verwarmen & koelen

Bijlagen

> INTERVIEW: Solliance

De zonne-alliantie in Eindhoven

energievoorziening in de regio te verduurzamen en er gelijktijdig banen te creëren. “Zonne-energie bood de meeste mogelijkheden”, zegt Ando Kuypers. BOM en de provincie Noord-Brabant 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.

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

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.

> De bedrijfsagenda’s voor commerciële, hightech producten zijn leidend voor ons onderzoek.

Hightech voor de toekomstHet 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 productiema-chines. Precies dát bieden de Solliance-partners, die dan ook verwachten dat de gewenste groene groei in Brabant voorlopig niet zal stoppen.

Banen creëren in de regioDe 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

Page 23: Rapportage hernieuwbare energie Deel 2 Blik op innovatie

Innovaties in de afgelopen 10 jaar

Zonnestroom, ofwel fotovoltaïsche zonne-energie (PV), is de snelst groeiende technologie in ons hernieuwbare-energiege-bruik. 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.

> Zonnestroom 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.

> Nederland 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> Zonnestroom

23

Waterkracht

Windenergie

Energie-innovatiebeleid

> Spelers

> Focus van de Nederlandse ondersteuning

> Innovaties in de afgelopen 10 jaar

> INTERVIEW: Solliance

> Toekomst

Biomassa

Geothermie

Verwarmen & koelen

Bijlagen

> Innovaties in de afgelopen 10 jaar

Figuur 10: Plaats van verschillende technologische trajecten voor gebruik zonnestroom op di�usiecurve

Gebouw geïntegreerde

zonnesystemen

Dunne lmPV

Kristallijnezonnepanelen

Ontdekking Ontwikkeling Demonstratie Begin toepassing Marktrijp

Innovatiefase ➝

Di�

usie

Page 24: Rapportage hernieuwbare energie Deel 2 Blik op innovatie

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 zonne-stroom 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.

Het belangrijkste doel van de Nederlandse beleidsonder-steuning is steeds geweest om een sterke Nederlandse zonne-energiesector te ontwikkelen. In R&D- en demonstratie-programma’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 toepas-sing 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

13

29

9 15 Ontdekking

Demonstratie

Ontwikkeling

Toepassing

= 66 projecten

0

5

10

15

20

201320122011201020092008200720062005

Figuur 12: Omvang �nanciering zonnestroom door EOS, IAE en de TKI’s naar type onderzoek.

(mln €)

Demonstratie Gecommiteerde subsidiemiddelen

Subsidieuitgaven over looptijd van projecten

ToepassingOntwikkeling

Ontdekking

> De ontwikkeling van dunnefilm-technologie verbreedt sterk

gebouw geïntegreerde 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 beschik-baar was voor onderzoek naar innovatieve systemen voor de integratie van zon-PV-technieken in de gebouwde omgeving. Voor 11 projecten werd een haalbaarheidsonderzoek uitgevoerd,

> Zonnestroom

24

Waterkracht

Windenergie

Energie-innovatiebeleid

> Spelers

> Focus van de Nederlandse ondersteuning

> Innovaties in de afgelopen 10 jaar

> INTERVIEW: Solliance

> Toekomst

Biomassa

Geothermie

Verwarmen & koelen

Bijlagen

> Focus van de Nederlandse ondersteuning

Page 25: Rapportage hernieuwbare energie Deel 2 Blik op innovatie

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

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 kennis instellingen 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

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).

> Er zijn veel nieuwe spelers en er is meer samenwerking

Solar Energy SectorAppDe vele Nederlandse zonne- energie-bedrijven vinden elkaar onvoldoende, terwijl samen werking 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.

Figuur 13: Deelnemers in onderzoeksprojecten zonnestroom ge nancierd door EOS, IAE, de TKI’s

2009

4364

101

21

2014

29

81

66

26

Overige

= Deelnemers

MKB

= 41 = 229 = 202

Grootbedrijf

Kennisinstelling

2005

4 8

22

7

> Zonnestroom

25

Waterkracht

Windenergie

Energie-innovatiebeleid

> Spelers

> Focus van de Nederlandse ondersteuning

> Innovaties in de afgelopen 10 jaar

> INTERVIEW: Solliance

> Toekomst

Biomassa

Geothermie

Verwarmen & koelen

Bijlagen

> Spelers

Page 26: Rapportage hernieuwbare energie Deel 2 Blik op innovatie

Samenwerking in machinebouwActieve 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 glas industrie. Het bedrijf maakte kennis met zonne-energie door productie van glas voor PV-panelen.

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 dunne-film-zonnecellen. Wereldwijd zijn inmiddels ruim 40 van deze machines verkocht. Resultaat voor SmitOvens: een verdubbeling van de omzet en 50 nieuwe banen.

Drijvende en met de zon meedraaiende PVIn het Sunfloatproject moet innovatie leiden tot kostenbesparing én opbrengstverhoging van zonne-energie.

• Kostenbesparing: door het in industriegebieden plaatsen van zonnepanelen op het water met een goedkope draagconstructie en verankering.

• Opbrengstverhoging: doordat de zonnepanelen draaien en de zon volgen. Dit kan de opbrengst naar verwachting met 20 tot 30 procent verhogen.

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.

Zonne-geluidsschermenIn 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-ge-luidsschermen bij.

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.

Verhogen van rendement uit bestaande zonnesystemenGebruik van een coating kan het rendement van bestaande zonnesystemen verhogen. Twee voorbeelden:

1. Coating voor vuilafstoting. Hierdoor kan vuil zich minder goed aan de zonnepanelen hechten en is schoonmaken ervan eenvoudiger. RSS NanoCoatings meldt een gemiddeld rende-mentsvoordeel van behandelde PV-systemen van 14 procent.

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.

> Zonnestroom

26

Waterkracht

Windenergie

Energie-innovatiebeleid

> Spelers

> Focus van de Nederlandse ondersteuning

> Innovaties in de afgelopen 10 jaar

> INTERVIEW: Solliance

> Toekomst

Biomassa

Geothermie

Verwarmen & koelen

Bijlagen

> Spelers

Page 27: Rapportage hernieuwbare energie Deel 2 Blik op innovatie

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 gebouw-geïntegreerde 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 businessmodellenRuim 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 particu-lieren) 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 energiebe-sparing, 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.

> Zonnestroom

27

Waterkracht

Windenergie

Energie-innovatiebeleid

> Spelers

> Focus van de Nederlandse ondersteuning

> Innovaties in de afgelopen 10 jaar

> INTERVIEW: Solliance

> Toekomst

Biomassa

Geothermie

Verwarmen & koelen

Bijlagen

> Toekomst

Page 28: Rapportage hernieuwbare energie Deel 2 Blik op innovatie

> Geothermie

28

Waterkracht

Windenergie

Energie-innovatiebeleid

Zonnestroom

> Spelers

> Focus van de Nederlandse ondersteuning

> Innovaties in de afgelopen 10 jaar

> INTERVIEW: Platform Geothermie

> Toekomst

Biomassa

Verwarmen & koelen

Bijlagen

> Geothermie

Page 29: Rapportage hernieuwbare energie Deel 2 Blik op innovatie

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.

Kennisdeling zorgt voor groeispurt geothermie

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.”

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 financierings-wijze. “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.”

Pionieren, puberen en doorpakkenDe eerste geothermieprojecten werden door tuinders ontwikkeld. “Met slim ondernemer-schap 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 ontwikke-ling van de gas- en olieafscheider. “In een geothermisch project bevat het opgepompte water soms kleine hoeveelheden opgelost gas

> Geothermie

29

Waterkracht

Windenergie

Energie-innovatiebeleid

Zonnestroom

> Spelers

> Focus van de Nederlandse ondersteuning

> Innovaties in de afgelopen 10 jaar

> INTERVIEW: Platform Geothermie

> Toekomst

Biomassa

Verwarmen & koelen

Bijlagen

> INTERVIEW: Platform Geothermie

Page 30: Rapportage hernieuwbare energie Deel 2 Blik op innovatie

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 aardopper-vlak) wordt water tot 90 graden gewonnen. Dit is in Nederland

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.

> Geothermie is een oude techniek, maar in Nederland nog jong

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.

> GeothermieFiguur 14: Plaats van verschillende technologische trajecten diepe geothermie op di�usiecurve

Diepegeothermie

Zeer diepe geothermiewarmte & elektriciteit

Ontdekking Ontwikkeling Demonstratie Begin toepassing Marktrijp

Innovatiefase ➝

Di�

usie

➝ > Geothermie

30

Waterkracht

Windenergie

Energie-innovatiebeleid

Zonnestroom

> Spelers

> Focus van de Nederlandse ondersteuning

> Innovaties in de afgelopen 10 jaar

> INTERVIEW: Platform Geothermie

> Toekomst

Biomassa

Verwarmen & koelen

Bijlagen

> Innovaties in de afgelopen 10 jaar

Page 31: Rapportage hernieuwbare energie Deel 2 Blik op innovatie

Elektriciteit uit geothermieMet 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 ontwikke-lingen in andere landen op de voet. Zo ondersteunt Duitsland geothermische elektriciteit vanwege de hoge hernieuwbare-energie-doelstellingen en het feit dat geothermische elektriciteit beter regelbaar is in vergelijking met elektriciteit uit zon en wind. > Geothermie

31

Waterkracht

Windenergie

Energie-innovatiebeleid

Zonnestroom

> Spelers

> Focus van de Nederlandse ondersteuning

> Innovaties in de afgelopen 10 jaar

> INTERVIEW: Platform Geothermie

> Toekomst

Biomassa

Verwarmen & koelen

Bijlagen

> Innovaties in de afgelopen 10 jaar

Page 32: Rapportage hernieuwbare energie Deel 2 Blik op innovatie

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 ontwik-keling 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 uitbrei-ding 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 glastuinbouw-sector 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 2014-2017LTO Glaskracht Nederland en het ministerie van Economische Zaken maakten in het versnellingsplan voor aardwarmte in glastuinbouw de volgende afspraken:

1 Streefdoel is 0,3 megaton CO2-reductie in 2020. Dit komt overeen met circa 5 petajoule energieverbruik van de glastuinbouw per jaar.

2 Jaarlijks moeten er 4 tot 5 nieuwe projecten bij komen. Het huidige tempo ligt op ongeveer 2 per jaar.

3 De kennisontwikkeling en professionalisering in de sector worden versterkt. De overheid ondersteunt dit met 500.000 euro per jaar voor de ‘Kennisagenda’.

4 Er 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.

5 Er komt een gezamenlijke verkenning van aanvullende financierings mogelijkheden. Hierbij wordt onder andere gekeken naar de mogelijkheid van een garantstelling voor verschaffers van risicodragend vermogen. Ook zal het expertisecentrum financie-ring (een Green Deal tussen banken en de overheid) zich als eerste gaan richten op de financieringsproblemen voor aardwarmte.

> Geothermie

32

Waterkracht

Windenergie

Energie-innovatiebeleid

Zonnestroom

> Spelers

> Focus van de Nederlandse ondersteuning

> Innovaties in de afgelopen 10 jaar

> INTERVIEW: Platform Geothermie

> Toekomst

Biomassa

Verwarmen & koelen

Bijlagen

> Focus van de Nederlandse ondersteuning

Page 33: Rapportage hernieuwbare energie Deel 2 Blik op innovatie

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 onder-steunen 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 warmteverbruikersDe 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 spelersEind 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 burenIn 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.

> Geothermie

33

Waterkracht

Windenergie

Energie-innovatiebeleid

Zonnestroom

> Spelers

> Focus van de Nederlandse ondersteuning

> Innovaties in de afgelopen 10 jaar

> INTERVIEW: Platform Geothermie

> Toekomst

Biomassa

Verwarmen & koelen

Bijlagen

> Spelers

Page 34: Rapportage hernieuwbare energie Deel 2 Blik op innovatie

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 onver-wacht 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 duur zame- 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.

TriasboringIn 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.

> Geothermie

34

Waterkracht

Windenergie

Energie-innovatiebeleid

Zonnestroom

> Spelers

> Focus van de Nederlandse ondersteuning

> Innovaties in de afgelopen 10 jaar

> INTERVIEW: Platform Geothermie

> Toekomst

Biomassa

Verwarmen & koelen

Bijlagen

> Toekomst

Page 35: Rapportage hernieuwbare energie Deel 2 Blik op innovatie

35

Waterkracht

Windenergie

Energie-innovatiebeleid

Geothermie

Zonnestroom

> Spelers

> Focus van de Nederlandse ondersteuning

> Innovaties in de afgelopen 10 jaar

> INTERVIEW: RWZI

> Biomassa

> Toekomst

Verwarmen & koelen

> INTERVIEW: Rolande LNG

Bijlagen

> Biomassa

Page 36: Rapportage hernieuwbare energie Deel 2 Blik op innovatie

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.

Rioolwater zuiverings installatie als logistiek centrum

Krachten bundelenEen 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

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 ammoniumsul-faat en fosfaat (P) verkregen in de vorm van struviet. De benodigde warmte is beschikbaar op locaties waar een vergistingsinstallatie

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.

> We creëren maximale waarde voor mest.

Waterhuishouding en verdrogingToepassing 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”.

36

Waterkracht

Windenergie

Energie-innovatiebeleid

Geothermie

Zonnestroom

> Spelers

> Focus van de Nederlandse ondersteuning

> Innovaties in de afgelopen 10 jaar

> INTERVIEW: RWZI

> Biomassa

> Toekomst

Verwarmen & koelen

> INTERVIEW: Rolande LNG

Bijlagen

> INTERVIEW: RWZI

Page 37: Rapportage hernieuwbare energie Deel 2 Blik op innovatie

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 biomassa-meestook 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.

De technologie voor biomassaverbranding verbeterde de afgelopen 10 jaar stapsgewijs, vooral op het gebied van energetisch rendement en emissies. Recente nieuwe ontwikke-lingen 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.

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 toepas-sing van nattere biomassa stromen, zoals met de TORWASH-technologie, 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 demon-stratie- 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).

> BiomassaFiguur 15: Plaats verschillende technologische trajecten bio-massa voor warmte- en elektriciteitsproductie op di�usiecurve

TorrefactieMeestook > 30% - 50%

Vergisting: opwaardering naar aardgas kwaliteit

Vergisting & verbranding voor elektriciteit en warmteproductie

Vergassing

Meestook tot ~10%

Ontdekking Ontwikkeling Demonstratie Begin toepassing Marktrijp

Innovatiefase ➝

Di�

usie

37

Waterkracht

Windenergie

Energie-innovatiebeleid

Geothermie

Zonnestroom

> Spelers

> Focus van de Nederlandse ondersteuning

> Innovaties in de afgelopen 10 jaar

> INTERVIEW: RWZI

> Biomassa

> Toekomst

Verwarmen & koelen

> INTERVIEW: Rolande LNG

Bijlagen

> Innovaties in de afgelopen 10 jaar

Page 38: Rapportage hernieuwbare energie Deel 2 Blik op innovatie

TorrefactieTorrefactie 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.

38

Waterkracht

Windenergie

Energie-innovatiebeleid

Geothermie

Zonnestroom

> Spelers

> Focus van de Nederlandse ondersteuning

> Innovaties in de afgelopen 10 jaar

> INTERVIEW: RWZI

> Biomassa

> Toekomst

Verwarmen & koelen

> INTERVIEW: Rolande LNG

Bijlagen

> Innovaties in de afgelopen 10 jaar

Page 39: Rapportage hernieuwbare energie Deel 2 Blik op innovatie

Biomassavergisting wordt vooral toegepast voor de verwerking van mest, resten uit de voedingsmiddelenindustrie en zuive-rings lib. 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 ontwik-keling 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 aardgas-kwaliteit. Dit opgewaardeerde gas wordt in het net ingevoerd of ingezet in de transportsector.

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 biobrand-stoffen. 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 transport brandstof (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 bio diesel-productie 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 onderzoek fase zit, is de inzet van algen, wieren en andere micro-organismen voor de directe omzetting van CO2 en zonlicht in meerdere eindproducten, waaronder biobrandstoffen.

Figuur 16: Plaats van verschillende technologische trajecten biomassa-gebruik voor transportbrandsto�en op di�usiecurve

‘Geavanceerde biobrandsto�en’geproduceerd uit algen en zeewier

‘Geavanceerde biobrandsto�en’geproduceerd uit afvalsto�en zoals maïsresten, houtsnippers

Vloeibaar gas (Bio LNG)voor transport

‘Conventionele biobrandsto�en’geproduceerd uit plantaardige

gewassen zoals palmolie, koolzaad, suikerriet en maïs

Innovatiefase ➝

Di�

usie

Ontdekking Ontwikkeling Demonstratie Begin toepassing Marktrijp

39

Waterkracht

Windenergie

Energie-innovatiebeleid

Geothermie

Zonnestroom

> Spelers

> Focus van de Nederlandse ondersteuning

> Innovaties in de afgelopen 10 jaar

> INTERVIEW: RWZI

> Biomassa

> Toekomst

Verwarmen & koelen

> INTERVIEW: Rolande LNG

Bijlagen

> Innovaties in de afgelopen 10 jaar

Page 40: Rapportage hernieuwbare energie Deel 2 Blik op innovatie

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 biomassaVanuit 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

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 grond-stoffen die goedkoper en duurzamer zijn doordat gebruik wordt gemaakt van lokale biomassastromen in plaats van geïmpor-teerde biomassa (zie tekstkader).

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 biobrand-stoffen. Daarnaast ondersteunen de Nederlandse Programma’s Duurzame Biomassa (NPDB) projecten gericht op verduurzaming en certificering van mondiale biomassaproductieketens.

Figuur 17: Aantal lopende onderzoeksprojecten voor biomassa per onderzoeksfase

Ontdekking

Demonstratie

Ontwikkeling

Toepassing

= 99 projecten

12

60

2

25

0

10

20

30

40

201320122011201020092008200720062005

Figuur 18: Omvang �nanciering door EOS, IAE en de TKI’s voor biomassa.

(mln €)

Demonstratie Gecommiteerde subsidiemiddelen

Subsidieuitgaven over looptijd van projecten

ToepassingOntwikkeling

Ontdekking

40

Waterkracht

Windenergie

Energie-innovatiebeleid

Geothermie

Zonnestroom

> Spelers

> Focus van de Nederlandse ondersteuning

> Innovaties in de afgelopen 10 jaar

> INTERVIEW: RWZI

> Biomassa

> Toekomst

Verwarmen & koelen

> INTERVIEW: Rolande LNG

Bijlagen

> Focus van de Nederlandse ondersteuning

Page 41: Rapportage hernieuwbare energie Deel 2 Blik op innovatie

Spelers in biomassa

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. Onderzoeks projecten worden veelal uitgevoerd in consortia waarin deze kennis-instituten en universiteiten samenwerken met energie-producenten (zoals EoN, Essent en NUON), technologie - leveranciers (zoals HoSt, Avantium en BTG), biomassa-leveranciers (voedingsmiddelenindustrie, agrariërs, gemeente-diensten) 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.

Milena Vergasser voor gesloten mineralenkringloopECN 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 mineralen-kringloop gesloten. ECN, Dahlman, Gasunie en TAQA hebben vergaande plannen voor realisatie van een 4 MW-vergasser in het Energy Innovation Park in Alkmaar.

Pyrolysefabriek in Hengelo Het pyrolyseproces is oorspronkelijk bedacht aan de Universiteit Twente en de afgelopen 20 jaar verder ontwikkeld door technologie-leverancier 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.

Figuur 19: Deelnemers onderzoeksprojecten biomassa ge�nancierd door EOS, IAE en de TKI’s

2005 2009 2014

= Deelnemers= 77 = 276 = 264

12

31

32

2 64

113

81

18

44

139

54

27

Overige

MKB

Grootbedrijf

Kennisinstelling

41

Waterkracht

Windenergie

Energie-innovatiebeleid

Geothermie

Zonnestroom

> Spelers

> Focus van de Nederlandse ondersteuning

> Innovaties in de afgelopen 10 jaar

> INTERVIEW: RWZI

> Biomassa

> Toekomst

Verwarmen & koelen

> INTERVIEW: Rolande LNG

Bijlagen

> Spelers

Page 42: Rapportage hernieuwbare energie Deel 2 Blik op innovatie

Liberty-project van DSM in Iowa, VSDSM 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 Willem-Alexander 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 bioplasticsAvantium 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 commer-cieel inzetbaar zijn betekent dit voor bio-energie dat met name volwassen technologieën – biomassa meestook, vergisting en verbranding – zullen moeten bijdragen aan het realiseren van de hernieuwbare-energiedoelstelling voor 2020/2023.

Figuur 20: Economische-technische waardepiramidevoor biomassa

Pharma

Fijnchemie

Bulkchemie

Transportbrandsto�en

Elektriciteit & Warmte

HOO

G

LAAG

LAAG

HOO

G

TOEG

EVO

EGDE W

AARDE

VOLUM

E

42

Waterkracht

Windenergie

Energie-innovatiebeleid

Geothermie

Zonnestroom

> Spelers

> Focus van de Nederlandse ondersteuning

> Innovaties in de afgelopen 10 jaar

> INTERVIEW: RWZI

> Biomassa

> Toekomst

Verwarmen & koelen

> INTERVIEW: Rolande LNG

Bijlagen

> Toekomst

Page 43: Rapportage hernieuwbare energie Deel 2 Blik op innovatie

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.

Vraag naar stiller transport stimuleert ontwikkeling vloeibaar biogas

Stiller, schoner en zuiniger vervoerVanwege 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

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

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

produceren. Met onze jaarproductie kunnen straks 55 trucks een jaar lang op biogas rijden.”

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 biogasproduc-tie kan zo nuttig worden toegepast”.

> Met onze jaarproductie kunnen straks 55 trucks een jaar lang op biogas rijden.

43

Waterkracht

Windenergie

Energie-innovatiebeleid

Geothermie

Zonnestroom

> Spelers

> Focus van de Nederlandse ondersteuning

> Innovaties in de afgelopen 10 jaar

> INTERVIEW: RWZI

> Biomassa

> Toekomst

Verwarmen & koelen

> INTERVIEW: Rolande LNG

Bijlagen

> INTERVIEW: Rolande LNG

Page 44: Rapportage hernieuwbare energie Deel 2 Blik op innovatie

Waterkracht

Windenergie

Energie-innovatiebeleid

> Verwarmen & koelen

Biomassa

Geothermie

Zonnestroom

44

Ondiepe bodemenergie & omgevingswarmte1

Zonnewarmte2

Toekomst3

Bijlagen

> Verwarmen & koelen

Page 45: Rapportage hernieuwbare energie Deel 2 Blik op innovatie

Waterkracht

Windenergie

Energie-innovatiebeleid

> Verwarmen & koelen

Biomassa

Geothermie

Zonnestroom

45

Ondiepe bodemenergie & omgevingswarmte1

Zonnewarmte2

Toekomst3

> Spelers

> Focus van de Nederlandse ondersteuning

> Innovaties in de afgelopen 10 jaar

Bijlagen

1. Ondiepe bodemenergie & omgevingswarmte

Innovaties in de afgelopen 10 jaar

In de gebouwde omgeving groeide het gebruik van bodem- en 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 warmte-distributiesysteem van lage temperatuur tot maximaal 40 oC.

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

> Verwarmen & koelenFiguur 21: Plaats van verschillende technologische trajecten bodem-omgevingswarmte op diusiecurve

Hoge (> 80 °C) enmidden (30 - 60 °C) temperatuur

warmteopslag

Hybride (lucht/water)warmtepomp (WP)

Warmte/Koude opslag (WKO):gesloten & open bodemsystemenmet & zonder warmtepomp (WP)

Innovatiefase ➝

Di�

usie

Ontdekking Ontwikkeling Demonstratie Begin toepassing Marktrijp

> Innovaties in de afgelopen 10 jaar

Page 46: Rapportage hernieuwbare energie Deel 2 Blik op innovatie

Waterkracht

Windenergie

Energie-innovatiebeleid

> Verwarmen & koelen

Biomassa

Geothermie

Zonnestroom

46

Ondiepe bodemenergie & omgevingswarmte1

Zonnewarmte2

Toekomst3

> Spelers

> Focus van de Nederlandse ondersteuning

> Innovaties in de afgelopen 10 jaar

Bijlagen

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 grondwaterbescher-mingsgebieden. Daarnaast toont hij de energie- en CO2-besparing en terugverdientijd van een open systeem op een specifieke locatie.

Glasvezelmetingen voor WKOFibre-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.

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.

> De 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

Page 47: Rapportage hernieuwbare energie Deel 2 Blik op innovatie

Waterkracht

Windenergie

Energie-innovatiebeleid

> Verwarmen & koelen

Biomassa

Geothermie

Zonnestroom

47

Ondiepe bodemenergie & omgevingswarmte1

Zonnewarmte2

Toekomst3

> Spelers

> Focus van de Nederlandse ondersteuning

> Innovaties in de afgelopen 10 jaar

Bijlagen

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.

Spelers in bodemenergie en omgevingswarmte

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 geoptimali-seerd, 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.

0

5

10

15

20

201320122011201020092008200720062005

Figuur 22: Omvang �nanciering door EOS, IAE en de TKI’s voor warmtepompen

(mln €)

Gecommiteerde subsidiemiddelen

Subsidieuitgaven over looptijd van projecten

Toepassing

Ontwikkeling

Demonstratie

0

10

20

30

40

50

60

2014201320122011201020092008200720062005

Gebruik

Figuur 23: Onderzoeksprojecten warmtepompen per object/onderwerp voor EOS, IAE en de TKI’s

aantal projecten

Component

Element

Product

> Spelers

Page 48: Rapportage hernieuwbare energie Deel 2 Blik op innovatie

Strijp-S: combineren van bodemenergie en bodem sanering (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).

Warmtepompen in bestaande woningbouwDe 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.

Waterkracht

Windenergie

Energie-innovatiebeleid

> Verwarmen & koelen

Biomassa

Geothermie

Zonnestroom

48

Ondiepe bodemenergie & omgevingswarmte1

Zonnewarmte2

Toekomst3

> Spelers

> Focus van de Nederlandse ondersteuning

> Innovaties in de afgelopen 10 jaar

Bijlagen

> Spelers

Figuur 24: Deelnemers onderzoeksprojecten warmtepompen ge�nancierd door EOS, IAE en de TKI’s

2005 2009 2014

= Deelnemers= 37 = 212 = 72

45 41

115

11

37

6

16 13

Overige

MKB

Grootbedrijf

Kennisinstelling

810

17

2

Page 49: Rapportage hernieuwbare energie Deel 2 Blik op innovatie

2. Zonnewarmte 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 onder-steuning 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 Cooling-programma aan de uitbreiding van kennis en het vergroten van het gebruik van zonthermische warmte en koude.

WarmteopslagsystemenEr 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.

Figuur 25: Plaats van verschillende technologische trajecten zonthermische systemen op diusiecurve

Solar cooling

Warmteopslag

Actievezonthermische

systemen

Innovatiefase ➝

Di�

usie

Ontdekking Ontwikkeling Demonstratie Begin toepassing Marktrijp

Waterkracht

Windenergie

Energie-innovatiebeleid

> Verwarmen & koelen

Biomassa

Geothermie

Zonnestroom

49

Ondiepe bodemenergie & omgevingswarmte1

Zonnewarmte2

Toekomst3

> Spelers

> Focus van de Nederlandse ondersteuning

> Innovaties in de afgelopen 10 jaar

Bijlagen

> Focus van de Nederlandse ondersteuning

> Innovaties in de afgelopen 10 jaar

Page 50: Rapportage hernieuwbare energie Deel 2 Blik op innovatie

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.

ZonneluchtcollectorTata 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.

Compacte Solar CoolingSinds 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.

Waterkracht

Windenergie

Energie-innovatiebeleid

> Verwarmen & koelen

Biomassa

Geothermie

Zonnestroom

50

Ondiepe bodemenergie & omgevingswarmte1

Zonnewarmte2

Toekomst3

> Spelers

> Focus van de Nederlandse ondersteuning

> Innovaties in de afgelopen 10 jaar

Bijlagen

> Spelers

Page 51: Rapportage hernieuwbare energie Deel 2 Blik op innovatie

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 hernieuw-bare 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 huurwoningenDe 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:

1 Woningbouwcorporaties investeren geld in renovatie van hun woningen.

2 Bouwers leveren duurzaam gerenoveerde woningen zonder energiekosten.

3 Huurders betalen energiekosten aan hun corporatie. Deze zijn dezelfde als voorheen, zodat ze de investering van de corporatie in de loop van de tijd terugbetalen.

4 De 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.

Waterkracht

Windenergie

Energie-innovatiebeleid

> Verwarmen & koelen

Biomassa

Geothermie

Zonnestroom

51

Ondiepe bodemenergie & omgevingswarmte1

Zonnewarmte2

Toekomst3

Bijlagen

Page 52: Rapportage hernieuwbare energie Deel 2 Blik op innovatie

BBE BioBased Economy

DEI Demonstratieprojecten Energie Innovatie

EOS Energie Onderzoek Subsidie

EWOZ Experimenteerregeling Wind op Zee

FLOW Onderzoeksprogramma “Far and Large Offshore Wind”

IAE Innovatieagenda Energie

IEA Internationaal Energie Agentschap

KP7 Europese Zevende Kader Programma

IPIN Innovatieprogramma Intelligente Netten

MEP Milieukwaliteit van de Elektriciteitsproductie

MIT MKB-Innovatiestimulering Topsectoren

NWEA Nederlandse Wind Energie Associatie

NWO Nederlandse Organisatie voor Wetenschappelijk Onderzoek

O&M Operations & Maintenance System

PVPS Photovoltaic Power Systems Programme (programma voor zonnestroom onder het IEA)

R&D Research & Development (onderzoek en ontwikkeling)

RDA Research en Development Aftrek

RNES Aardwarmte = Regeling Nationale EZ Subsidies - Risico’s dekken voor aardwarmte

RVO.nl Rijksdienst voor Ondernemend Nederland

SBIR-IPZ Small Business Innovation Research programme – Innovatieprogramma Zonnestroom

SEI Subsidieregeling energie en innovatie

SDE+ De regeling Stimulering Duurzame Energieproductie

STW Stichting voor de Technische Wetenschappen

TKI Topconsortia voor Kennis en Innovatie

TKI-BBE TKI Bio Based Economy

TKI-Energo TKI Energie in de gebouwde omgeving

TKI-WOZ TKI Wind op Zee

UKR Unieke Kansen Regeling

WBSO Wet Bevordering Speur- en Ontwikkelingswerk

WKO Warmte/koude opslag

ZEGO Het programma Zonne-energie in de Gebouwde Omgeving

> Begrippenlijst Waterkracht

Windenergie

Energie-innovatiebeleid

Verwarmen & koelen

Biomassa

Geothermie

Zonnestroom

52

Bijlagen

Page 53: Rapportage hernieuwbare energie Deel 2 Blik op innovatie

Bijlage 1. Wind

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 hee� tot doel bij te dragen aan een betere kennisdeling en daarmee versnelling van de energietransitie.

2006

2009

2014

< terug naar Windenergie

Waterkracht

Windenergie

Energie-innovatiebeleid

Verwarmen & koelen

Biomassa

Geothermie

Zonnestroom

53

Zon-PV2

Bio-energie3

Wind1

> Bijlagen

Wind1

Page 54: Rapportage hernieuwbare energie Deel 2 Blik op innovatie

< terug naar Zonnestroom

Bijlage 2. Zon-PV

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 hee� tot doel bij te dragen aan een betere kennisdeling en daarmee versnelling van de energietransitie.

2006

2009

2014

Waterkracht

Windenergie

Energie-innovatiebeleid

Verwarmen & koelen

Biomassa

Geothermie

Zonnestroom

54

Zon-PV2

Bio-energie3

Wind1

> Bijlagen

Zon-PV2

Page 55: Rapportage hernieuwbare energie Deel 2 Blik op innovatie

Bijlage 3. Bio-energie

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 hee� tot doel bij te dragen aan een betere kennisdeling en daarmee versnelling van de energietransitie.

2006

2009

2014

< terug naar Biomassa

Waterkracht

Windenergie

Energie-innovatiebeleid

Verwarmen & koelen

Biomassa

Geothermie

Zonnestroom

55

Zon-PV2

Bio-energie3

Wind1

> Bijlagen

Bio-energie3

Page 56: Rapportage hernieuwbare energie Deel 2 Blik op innovatie

Dit is een publicatie van:

Rijksdienst voor Ondernemend Nederland Hanzelaan 310 Croeselaan 15 8017 JK Zwolle 3521 BJ Utrecht Postbus 10073 | 8000 GB Zwolle 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.