Productie van biomassa-energie in Vlaanderen

Startpagina >>> Ecosysteemdiensten >>> Productie van biomassa-energie

Productie van biomassa-energie in Vlaanderen

Definitie van productie van biomassa-energie

Productie van plantaardige biomassa die kan worden omgezet naar bio-gebaseerde brandstof of die rechtstreeks kan worden aangewend voor energieopwekking.

Toelichting

Biomassa is de biologisch afbreekbare fractie van producten, afvalstoffen en residuen van biologische oorsprong uit de landbouw (met inbegrip van plantaardige en dierlijke stoffen), de bosbouw en aanverwante bedrijfstakken, met inbegrip van de visserij en de aquacultuur, alsmede de biologisch afbreekbare fractie van industrieel en huishoudelijk afval (Europese Unie, 2009a). Biomassa kan worden beschouwd als organisch materiaal waarin energie is opgeslagen in de vorm van chemische verbindingen. Door het verbreken van die verbindingen, bv. bij verbranding of decompositie, komt er energie vrij (McKendry, 2002a). We onderscheiden een twintigtal verschillende productstromen voor energieopwekking uit biomassa. Die indeling volgt grotendeels de inventaris biomassa (Braekevelt & Schelfhout, 2013):
  1. gekweekte energiegewassen: niet-houtige gewassen zoals koolzaad, maïs en andere granen, aardappel, suikerbiet, zonnebloem, rietgras (Phalaris arundinacea), Sorghum, hennep, vingergras (Panicum virgatum), silphie (Silphium perfoliatum), igniscum (Fallopia sachalinensis), mosterdzaad, lijnzaad; houtige gewassen zoals korte-omloophout (wilg, populier), Miscanthus en bamboe;
  2. biomassastromen (maaisel of houtige biomassa) uit natuur- en bosgebieden (bv. terreinen in eigendom van of in beheer van het Agentschap voor Natuur en Bos (ANB), Natuurpunt, vzw Durme, Limburgs Landschap, bosgroepen, enz…);
  3. stromen uit parkgebieden (bv. via gemeenten of ANB);
  4. stromen uit transportinfrastructuur (bv. wegbermen in beheer bij het Agentschap Wegen en Verkeer, gemeenten of provincies; bermen langs waterwegen in beheer bij Waterwegen en Zeekanaal of De Scheepvaart; spoorwegbermen in beheer bij de NMBS; graslanden geassocieerd met luchthavens);
  5. stromen uit recreatiegebieden (bv. golf- of voetbalterreinen);
  6. stromen uit kleine landschapselementen (KLE’s) zoals (knot)bomenrijen, houtkanten, hagen, bomenrijen, solitaire bomen, perceelsranden, bufferzones, hoogstamboomgaarden;
  7. stromen uit onderhoud en beheer van particuliere tuinen en bedrijventerreinen (‘groenafval’);
  8. stromen uit onverzegelde bedrijven- of haventerreinen;
  9. GFT-afval gezinnen;
  10. gewasresten en productieverliezen van land- & tuinbouwsector;
  11. houtafval van bedrijven of huishoudens;
  12. organisch-biologische stromen uit de voedingsindustrie;
  13. organisch-biologische fractie van restafval van huishoudens en bedrijven (bv. uit voedingsindustrie, horeca, tuinbouw, papierindustrie, textielindustrie, distributiesector);
  14. dierlijk afval;
  15. mest;
  16. frituurvetten en –oliën;
  17. algen;
  18. slib met organisch-biologische fractie;
  19. importstromen (bv. houtpellets, palmolie, sojaproducten, enz…).
In het NARA-T-rapport werd de “productie van energiegewassen” gekwantificeerd en gekarteerd voor Vlaanderen op basis van de hierboven vermelde productstromen 1 tot 8 en gedeeltelijk ook productstroom 9 (met name biomassa afkomstig van tuinen). Deze stromen hangen ook het meest rechtstreeks samen met de toestand en trends van de ecosystemen die in NARA worden gerapporteerd (zie tabel). De overige stromen hangen vooral samen met technologische, productie- en consumptieprocessen en minder met (veranderingen in) ecosysteemstructuren en -functies. Om die reden worden zij niet meteen als ecosysteemdienst beschouwd. Naast het tak- en tophout en de ondergrondse houtige biomassa wordt er ook spilhout (de stammen) als brandhout gebruikt. Het kwantificeren van dit spilhout maakt echter deel uit van de ecosysteemdienst “houtproductie”. Een deel van het spilhout wordt aangewend als grondstof voor de houtverwerkende industrie (bv. timmerhout, vezelhout), een ander deel wordt aangewend door particulieren voor eigen gebruik of via een informele markt. Gegevens hierover zijn slechts bij benadering bekend.  

Referenties

  • Aanvullen...

Waarom is deze dienst belangrijk 

De ecosysteemdienst “productie van energiegewassen” beïnvloedt ons welzijn en onze welvaart zowel rechtstreeks als onrechtstreeks, en dit zowel voor de samenleving als geheel (bv. energiegebruikers) als voor bepaalde stakeholders (bv. landbouwers en energieproducenten). Het kunnen voorzien in energiebehoeften is voor elke mens een basisbehoefte. Ieder van ons gebruikt energie voor bijvoorbeeld het verwerven of het bereiden van voedsel of voor het verwarmen en verlichten van de woning en de werkomgeving. In die zin is het voorzien in de behoefte ook belangrijk voor onze gezondheid. Voorts maken we gebruik van allerlei gefabriceerde producten en diensten waarvan de productie ook energie vergde. Energie is tevens noodzakelijk voor transport, waardoor ze van belang is voor economische welvaart en tewerkstelling en voor sociale contacten in een ruimere omgeving. Uiteraard wordt slechts een kleine proportie van die energiebehoefte voorzien via energie uit biogebaseerde brandstoffen (voor meer details: zie NARA-T-2014-rapport “Productie van energiegewassen”):
  • De omvang van hernieuwbare energie in Vlaanderen voor 2012 wordt beschreven in de inventaris duurzame energie (Jespers et al., 2013). In 2012 bedroeg het aandeel van hernieuwbare energie in het totaal Vlaams bruto finaal energieverbruik 5,5 %. Het aandeel energie uit hernieuwbare bronnen in het bruto eindverbruik van elektriciteit in Vlaanderen was zo’n 10 %.
  • Van de totale bruto groenestroomproductie was 52 % afkomstig van biogebaseerde brandstoffen (vast, vloeibaar en gas).
  • Het aandeel energie uit hernieuwbare bronnen in het bruto eindverbruik voor verwarming en koeling was 4,5 %. Biogebaseerde brandstoffen waren in 2012 verantwoordelijk voor 96 % van de groene verwarming en koeling, het overige gedeelte werd verwezenlijkt door zonneboilers, warmtepompen en -pompboilers.
  • Het aandeel energie uit hernieuwbare bronnen in het bruto eindverbruik van transport bedroeg 4,5 % in 2012 waarvan het aandeel van biogebaseerde brandstoffen (via biodiesel en bio-ethanol) ongeveer 99 % was. Het overig % werd verwezenlijkt door het aanwenden van groene stroom in het vervoer (voornamelijk treinen).
  • In 2012 had biogebaseerde energie een aandeel van 4,6 % in het totale energieverbruik in Vlaanderen.
  • Anderzijds maakt wel 28 % van de Vlaamse huishoudens gebruik van brandhout voor het (aanvullend) verwarmen van hun woning en/of voor sfeerschepping (Renders et al., 2012).
  • Het marktaandeel van groene energie afkomstig uit hernieuwbare bronnen (waaronder biomassa), zit in de lift. Het aantal consumenten dat hiervoor een meerprijs wil betalen ten opzichte van energie uit fossiele brandstoffen, neemt toe. Bovendien gebruiken private ondernemingen het groene karakter van hun product als argument in promotiecampagnes. Die evoluties suggereren dat biogebaseerde energie en de achterliggende ecosysteemdienst voor althans een deel van de Vlaamse samenleving een meerwaarde heeft.
Voor de economische waardering van vermarkte ecosysteemdiensten (bv. voedsel, hout, energiegewassen) wordt doorgaans geadviseerd om de marktwaarde als referentie te nemen, mits correctie voor subsidies of andere marktverstorende steun die de producent (via de overheid) van de samenleving ontvangt (Hutsebaut et al., 2007; Liekens et al., 2009). De marktprijs die de eindgebruikers van de ecosysteemdienst “productie energiegewassen”, namelijk energieverbruikers, betalen aan hun energieleveranciers bevat naast de waarde van de ecosysteemdienst evenwel ook de waarde van het menselijk, technisch en financieel kapitaal dat wordt ingezet om die energie te produceren. Daarom adviseren we de economische waarde van deze ecosysteemdienst te bepalen op basis van de marktprijs die wordt betaald bij het begin van de energieproductieketen, met name de prijs die de aanbieder van de biomassa ontvangt van de afnemer ervan. Voor de gekweekte energiegewassen kan de economische waarde in principe worden bepaald op basis van kostprijs- en opbrengstgegevens uit de landbouwsector. Voorlopig zijn die gegevens niet beschikbaar op teeltniveau zodat de economische waarde van deze biomassastroom en het belang ervan voor de landbouwsector nog niet kan worden gerapporteerd (Departement Landbouw en Visserij, 2013; Enerpedia: http://www.enerpedia.be/nl/energiegewassen). Ook voor de economische waarde van de houtige energiegewassen zijn nog geen analyses op schaal Vlaanderen gekend. Uit het recentste voortgangsrapport van de biogassector blijkt dat de capaciteit van vergisters en het geïnstalleerd vermogen toeneemt, maar dat de sector toch ook met economische problemen kampt (De Geest et al., 2013). De sector, die ongeveer 450 mensen tewerkstelt, groeit ook minder snel dan de energieproductie uit wind- en zonne-energie. In 2011-2012 gingen 8 van de 40 vergistingsinstallaties failliet, waarbij enkele hun activiteiten overdroegen aan derden. Deelnemers aan een discussieforum over de sector weten de moeilijkheden onder meer aan de hoge investeringskosten en aan een vermindering van de minimumsteun voor biogas, die de groei zou belemmeren. Ook beperkingen in de afzetmogelijkheden van digestaat indien mest wordt bijgemengd in de vergisting, beperken de rendabiliteit. De afzetbaarheid van dit digestaat in Vlaanderen is immers beperkt door het nutriëntoverschot op de bodembalans (het mestoverschot). Hierdoor is verwerking van digestaat vereist, wat een supplementaire kost betekent. De conversie van maaisel in biogebaseerde energie lijkt momenteel economisch enkel rendabel mits combinatie met andere biomassastromen in “energieconversieparken”. Een monetaire waardering van deze ecosysteemdienst op basis van de markprijzen van de energiegewassen of van hun energie-output weerspiegelt slechts een (klein) deel van hun maatschappelijke impact en “maatschappelijke waarde”. Dit heeft tot gevolg dat de markt voor energiegewassen aan belangrijke ecologische en sociale externaliteiten, zowel positieve als negatieve, onderhevig is. Een maatschappelijk verantwoorde exploitatie van biomassa voor energiedoeleinden dient dan ook te worden ingebed in een breder institutioneel mechanisme dat deze externaliteiten erkent en mee laat doorwegen in de besluitvorming en in de economische keuzen van landgebruikers, energieproducenten en energiegebruikers. In 2011 leverde de biogebaseerde energiesector meer dan 5.000 arbeidsplaatsen in België : 3.000 voor vaste biogebaseerde brandstoffen, 2.000 voor vloeibare biogebaseerde brandstoffen en 350 voor biogas (EurObserver, 2012). Die drie deelsectoren vertegenwoordigden een omzet van respectievelijk 290, 305 en 60 miljoen euro. Binnen Europa behoort België evenwel, met Nederland, Luxemburg en het Verenigd Koninkrijk tot de landen met het laagste aandeel van hernieuwbare energie in het totale energieverbruik (zie Figuur 1). Het EU-gemiddelde van dit aandeel is drie maal hoger dan dat in België. Het aantal arbeidsplaatsen in de biogebaseerde energiesector bedraagt in Europa 274.150 (vaste biogebaseerde brandstoffen), 109.150 (vloeibare biogebaseerde brandstoffen) en 70.950 (biogas). De toename in het aanbod en het gebruik van deze ecosysteemdienst beïnvloedt het maatschappelijk welzijn en de economische welvaart echter ook op een meer omvattende, maar eerder indirecte manier:
  • Naarmate landbouwers of bosexploitanten zich meer en meer toeleggen op het versterken van hun aanbod, en naarmate energieconsumenten dit door hun verbruik ondersteunen, leidt dit tot productieprocessen en activiteiten die een invloed uitoefenen op de voorraad natuurlijk kapitaal en op andere ecosysteemdiensten. Een aanpassing van landbouwteelten ten voordele van houtige of niet-houtige energiegewassen impliceert bv. dat die oppervlakte niet meer beschikbaar is voor voedsel- of vezelproductie. Een sterke toename van de vraag naar houtige energiegewassen kan dan weer tot gevolg hebben dat de koolstofvoorraad van bosecosystemen daalt en meer broeikasgassen in de atmosfeer worden uitgestoten. Voor een kleine open economie als die van Vlaanderen werken dergelijke effecten vaak grensoverschrijdend, waardoor zij internationale handelsstromen kunnen beïnvloeden en welzijns- en welvaartseffecten in het buitenland kunnen hebben (zie voorbeelden in het NARA-T-2014-rapport “Productie van energiegewassen”).
  • Niet enkel het aanbod van energiegewassen maar ook het gebruik ervan genereert indirecte maatschappelijke welvaartseffecten. Zo werd de uitstoot van fijn stof, door de eerder aangehaalde 28 % Vlaamse huishoudens die thuis hout verbranden, voor 2009 geraamd op 10.982 ton fijn stof (Renders et al., 2012). De gezondheidsschade van fijn stof wordt geraamd op 54 €/kg PM10 (Liekens et al., 2013). Dit komt voor Vlaanderen neer op een gezondheidskost van 593 miljoen €/jaar.
Het gebruik van een hernieuwbare energiebron is niet noodzakelijk duurzaam. Bij duurzaam energiegebruik spelen immers drie aspecten een rol: het niet uitputten van grondstoffen, het vermijden van milieubelastende effecten, en de duurzame bijdrage aan de sociale en economische ontwikkeling (MIRA, 2011a). Voor meer details: zie NARA-T-2014-rapport “Productie van energiegewassen” (hoofdstuk 2). Kortom:de welvaarts- en welzijnseffecten van aanbod en gebruik van energiegewassen zijn met andere woorden complex, grensoverschrijdend en verschillen per productstroom. Door snelle evoluties in prijzen en technologische mogelijkheden (zowel van die producten zelf als van substituten) zijn ze ook erg dynamisch in de tijd en moeilijk om op lange termijn te voorspellen. Niettemin is het duidelijk dat het sterk inzetten op productie van energiegewassen in Vlaanderen repercussies heeft op landgebruik en handelsstromen en op het aanbod en de spreiding van andere ecosysteemdiensten.
Referenties
  • Referenties aanvullen...

Gradiënt groen/grijs

De gradiënt natuurlijk-technologisch (of “groen” versus “grijs”) beschrijft in welke mate de ecosysteemdienst kan geleverd worden op basis van meer natuurlijk werkende ecosystemen of via door de mens beïnvloede ecosystemen. Ecosystemen en landgebruiksklassen betrokken bij de productie van energiegewassen kunnen gerangschikt worden volgens de gradiënt natuurlijk van naar antropogeen:
  • ongerepte ecosystemen (maar deze komen niet voor in Vlaanderen);
  • ecosystemen met een hoge mate van natuurlijkheid (bv. half-natuurlijk structuurrijke bossen of half-natuurlijke parken, half-natuurlijke graslanden, moerassen, enz…);
  • gecultiveerde ecosystemen waarin ecologische processen en structuren worden gestuurd (bv. half-natuurlijke structuurarm bos, ecologisch beheerde parkgebieden, permanent cultuurgrasland met botanisch beheer, biologische en agro-ecologische landbouw, enz…);
  • gecultiveerde ecosystemen waarin ecologische processen technologisch of op industriële schaal worden gestuurd (bv. productiebos, parkgebieden, permanente cultuurgraslanden, enz…);
  • ruimte waarin ecologische processen grotendeels worden geweerd of geneutraliseerd (bv. bedrijventerreinen, culturen van algen of bacteriën, biobrandstofcellen, enz…).

Referenties
  • Referenties aanvullen...

Enkele belangrijke vaststellingen

Kort samengevat zijn hier alvast enkele van de belangrijkste vaststellingen uit het NARA-T-2014-rapport (bron, 2014):
  • Energie vanuit biomassa is een vorm van hernieuwbare energie en komt tot stand via een breed scala aan productstromen en technieken. De ecosysteemdienst (ESD) “productie van energiegewassen” omvat een deel van die biomassa. De productie van energie uit biomassa neemt toe en dekte in 2012, mede door het gebruik van geïmporteerde biomassa, iets minder dan 5 % van het energieverbruik in Vlaanderen.
  • De Europese richtlijn inzake hernieuwbare energie van 2009 is een belangrijke driver voor de toenemende vraag naar hernieuwbare energie. In België wordt verwacht dat de bijdrage van biogebaseerde energie daarin tegen 2020 zal oplopen tot 89 % voor transport, 78 % voor groene verwarming en koeling en 48 % voor groene stroom.
  • Het actueel aanbod in Vlaanderen van de ESD productie van energiegewassen omvat 2 PetaJoule (1015 Joule) per jaar. Dit dekt 0,13 % van de totale binnenlandse (Vlaamse) energievraag. Dit aanbod komt tot stand via ongeveer 250.000 hectare landoppervlakte, waaronder 6.900 ha landbouwgrond.
  • Van het Vlaams actueel aanbod van silo- en korrelmaïs en suikerbiet wordt minder dan 2 % gebruikt voor energiedoeleinden, het grootste deel gaat naar voedselproductie. Het Vlaams actueel aanbod van kool- en raapzaad en granen ligt lager dan wat we voor energiedoeleinden gebruiken. Het tekort (> 50 %) wordt geïmporteerd uit het buitenland. Maaisel wordt nauwelijks (< 1 %) gebruikt voor de productie van energie.
  • Van het Vlaams potentieel aanbod van houtige biomassa voor biogebaseerde energie wordt 5,5 % daadwerkelijk geoogst en gebruikt. Het grootste deel van de houtige biomassa die wordt gebruikt voor energiedoeleinden is afkomstig uit buitenlandse ecosystemen.
  • De teelt van energiegewassen creëert een gedeeltelijke trade-off met de ESD voedselproductie en houtproductie en veroorzaakt directe en indirecte veranderingen in het landgebruik. Het aanwenden van reststromen voor energiedoelen heeft als belangrijk voordeel dat hiervoor nauwelijks bijkomende landoppervlakte vereist is. Er doet zich ook geen trade-off voor met de ESD voedselproductie en houtproductie.
  • De teelt van éénjarige energiegewassen vereist een hogere input aan meststoffen en gewasbeschermingsmiddelen en kent een intensiever landgebruik dan de teelt van meerjarige energiegewassen. De concrete impact van de toename van landoppervlaktes voor energieteelten op biodiversiteit en milieu, hangt af van het oorspronkelijke landgebruik en van de teeltkeuze inzake gekweekte gewassen.
  • De soortenrijkdom van graslanden gericht op een hoge biomassaproductie is lager doordat slechts enkele hoog-productieve soorten er domineren. Bossen gericht op een hoge biomassaproductie hebben weinig structuurvariatie en geringe volumes aan dood hout waardoor de ecologische waarden eerder beperkt zijn. Het oogsten van tak- en tophout uit bossen kan de nutriëntenbalans verstoren en verzuring van de bodem in de hand werken.
  • De veronderstelde reductie aan broeikasgasemissies bij het aanwenden van bepaalde biogebaseerde brandstoffen ten opzichte van fossiele brandstoffen wordt meer en meer in vraag gesteld, vooral wanneer rekening wordt gehouden met de vrijgekomen broeikasgassen door (1) directe en indirecte veranderingen in het landgebruik en (2) de omzetting van biogebaseerde brandstoffen in energie.
  • Een toekomstig groter gebruik van biogebaseerde brandstoffen als gevolg van beleidsdoelstellingen, kan zorgen voor een hoge import aan biomassa en biogebaseerde brandstoffen. Dit kan in de aanvoergebieden aanleiding geven tot directe en indirecte veranderingen in het landgebruik, een veranderend bosbeheer of tot landspeculatie met nadelige gevolgen voor de plaatselijke bevolking.

Referenties

  • Aanvullen...

Foto's en sfeerbeelden

Relevante kaarten

De volgende kaartlagen kunnen relevant zijn bij een beoordeling van de dienst "productie van biomassa-energie"
  • Aanbod (potentieel):
    • fysische geschiktheid voor energie-productie: 3 kaarten (respectievelijk voor energie uit niet-houtige gekweekte energiegewassen, energie uit maaisel van graslanden en energie uit houtige stromen) (NARA);
    • potentieel aanbod van energie-productie: 3 kaarten (respectievelijk voor energie uit niet-houtige gekweekte energiegewassen, energie uit maaisel van graslanden en energie uit houtige stromen) (NARA);
    • synthesekaart van het potentieel aanbod energiegewasproductie (NARA);
    • potentiële energie uit hout (Ecoplan);
  • Aanbod (actueel):
    • actueel aanbod van energie-productie: 3 kaarten (respectievelijk voor gekweekte energiegewassen, maaisel en houtige stromen) (NARA);
    • actuele energie uit hout (Ecoplan). 
De volgende kaartlagen kunnen eveneens - direct of indirect - relevant zijn bij het beoordelen van de de dienst "productie van biomassa-energie": 
  • Landbouwgebruikspercelen ALV 2015 (Geopunt);
  • Biologische waarderingskaart - kleine landschapselementen (Geopunt).
In heel wat bossen (en landschapselementen) is maximale oogst van biomassa voor energie-productie ongewenst, zeker in waardevolle natuur- en bosgebieden. Daarom is het ook belangrijk om rekening te houden met de volgende kaarten: 
  • kaarten met Habitatrichtlijngebieden (Geopunt);
  • kaarten met NATURA-2000-gebieden (Geopunt);
  • kaarten met VEN- en IVON-gebieden (Geopunt);
  • kaarten met erkende natuurreservaten (Geopunt);
  • de Biologische Waarderingskaart (Geopunt). 
Tot slot moet zeker en vast ook gewezen worden op de relatie met andere diensten waarvoor eveneens heel wat kaarten beschikbaar zijn, o.a. met voor de diensten: 
  • houtproductie: o.a. kaarten m.b.t. fysische geschiktheid voor houtproductie (NARA) en kaarten m.b.t. bebossing (Geopunt);
  • natuurlijke bestuiving: o.a. de kaart met vraag naar bestuiving (NARA) en de kaart met de relatieve kwaliteit van bestuiver-habitats (Ecoplan);
  • natuurlijke plaagbestrijding: o.a. de kaart met de relatieve kwaliteit van bestuiver-habitats (Ecoplan);
  • overstromingsbeheer: o.a. kaarten m.b.t. overstromingsgevoeligheid (NARA) en de kaart met de combineerbaarheid van het landgebruik met waterberging in recent overstroomd gebied (NARA);
  • vermijden van erosie: o.a. kaarten met actuele watererosie (NARA), kaarten met erosiefactoren, preferentiële stroombanen van modderstromen, enz... (Ecoplan) en de kaart m.b.t. vermeden erosie (Ecoplan);
  • waterproductie: o.a. kaarten m.b.t. infiltratie (NARA en Ecoplan) en kaart met pompwaterkegels (Ecoplan);
  • natuurlijke waterzuivering: o.a. kaarten m.b.t. actuele nitraat-uitspoeling door bemesting (Ecoplan), kaarten m.b.t. N/P-opslag (Ecoplan) en de kaart met de ecologische typologie van waterlopen i.f.v. vervuiling (Geopunt);
  • regulatie van het globaal klimaat: o.a. kaarten met de huidige koolstofvoorraad in de bodem voor akkerland en grasland (NARA) en kaarten m.b.t. de theoretisch maximale koolstofopslag, het verschil tussen de huidige en de potentiële C-opslag in de bodem en de invloed van drainage of grondwaterwinning (Ecoplan).

Extra informatie

Kort overzicht van enkele recente projecten (bv. LNE, LV, ILVO, VLM, Inagro, INBO, provincies, ... en andere partners) met links naar de desbetreffende websites/rapporten.

Foto’s in de hoofding: www.pixabay.com
Laatste update: 23/08/2017

Meest recente berichten