R1 of D10: energetische efficiëntie-index voor afvalverbrandingsinstallaties — formule, drempels en voorbeeld

Een afvalverbrandingsinstallatie voor huishoudelijk afval kan worden geclassificeerd als een terugwinningsinstallatie (R1 — gebruik voornamelijk als brandstof of ander middel voor energieopwekking) of als een verwijderingsinstallatie (D10 — thermische omzetting op land). De beslissing hierover wordt genomen op basis van de energetische efficiëntie-index uit bijlage II van Richtlijn 2008/98/EG: deze moet ten minste 0,60 bedragen voor installaties die in bedrijf waren en een vergunning hadden vóór 1 januari 2009, en ten minste 0,65 voor overige installaties.

Formule

De index wordt berekend op jaarbasis:

R1 = (Ep − (Ef + Ei)) / (0,97 × (Ew + Ef))

waarbij:

• Ep — jaarlijks opgewekte energie in de vorm van warmte of elektrische energie; elektrische energie wordt vermenigvuldigd met 2,6 en warmte die voor commercieel gebruik wordt geproduceerd met 1,1 (GJ/jaar),
• Ef — jaarlijkse energiebijdrage van brandstoffen die bijdragen aan de stoomproductie (GJ/jaar),
• Ew — jaarlijkse energie-inhoud van het verwerkte afval, berekend op basis van de onderste verbrandingswaarde (GJ/jaar),
• Ei — jaarlijks geïmporteerde energie, met uitzondering van Ew en Ef (GJ/jaar),
• 0,97 — coëfficiënt die rekening houdt met energieverliezen door slak en straling.

Na wijziging van bijlage II door Verordening (EU) 2015/1127 van de Commissie wordt het resultaat van de formule bovendien vermenigvuldigd met een klimaatcorrectiefactor (CCF), afhankelijk van het aantal graaddagen (HDD) op de locatie van de installatie: voor HDD ≥ 3350 is CCF = 1, voor warmere locaties is deze groter dan 1. In onderstaand voorbeeld wordt CCF buiten beschouwing gelaten (CCF = 1).

De coëfficiënten 2,6 en 1,1 weerspiegelen de hogere waarde van elektrische energie ten opzichte van warmte. Het mechanisme beloont dus de opwekking van elektriciteit, maar maakt het ook mogelijk dat installaties die uitsluitend warmte leveren, de drempel halen.

Rekenvoorbeeld (illustratief)

Stel een verbrandingsinstallatie voor waarin: Ew = 1000, Ef = 20, Ei = 40 (energie-eenheden, bijvoorbeeld TJ per jaar). Noemer: 0,97 × (1000 + 20) ≈ 989.

Deze cijfers illustreren het mechanisme, maar zijn geen parameters van een specifieke installatie. Het is duidelijk dat een verbrandingsinstallatie die uitsluitend in condensatie werkt en slechts een klein deel van de energie in het afval aan het net levert, de drempel van 0,65 niet haalt; in dit voorbeeld verandert de classificatie pas bij een elektriciteitsproductie van ongeveer 27% van de afvalenergie of bij warmteterugwinning. Daarom is de locatie van de installatie ten opzichte van het warmtenet of afnemers van processtoom zo belangrijk.

Voor welke installaties geldt de formule

De voetnoot in de richtlijn beperkt de formule tot installaties die uitsluitend bedoeld zijn voor de verwerking van vast huishoudelijk afval. Voor verbrandingsinstallaties van industrieel of gevaarlijk afval bestaat geen uniforme index; de classificatie wordt individueel bepaald op basis van de documentatie en vergunningvoorwaarden.

Waarom de classificatie van belang is

1. Afvalhiërarchie. Terugwinning staat hoger dan verwijdering.
2. Afvalvervoer. In regelgeving over afvalvervoer, bijvoorbeeld bij grensoverschrijdend transport van huishoudelijk afval, verschillen de procedures en gronden voor bezwaar voor terugwinning en verwijdering.
3. Statistieken en rapportage. Energetische terugwinning wordt meegeteld als terugwinning, hoewel het geen recycling is en niet meetelt voor de recyclingdoelstellingen.
4. Imago en financiering. De R1-status kan van belang zijn bij de beoordeling van een project door financieringsinstellingen of in aanbestedingsdocumenten.
5. Onderbouwing van het project. De index laat zien of het project daadwerkelijk energie uit afval benut of alleen het volume reduceert.

Praktische toepassing

De exploitant berekent de index voor een volledig exploitatiejaar op basis van gemeten grootheden: hoeveelheid en verbrandingswaarde van het afval (uit de brandstofbalans), aan afnemers geleverde elektrische energie en warmte, verbruik van hulpbrandstoffen en geïmporteerde energie. De classificatie als R1 wordt opgenomen in de administratieve documenten van de installatie, en de bevoegde instantie kan documentatie van de berekeningen verlangen. Houd er ook rekening mee dat de verbrandingswaarde van afval varieert met het seizoen en de samenstelling van de inzameling, waardoor de index van jaar tot jaar kan verschillen.

Veelgemaakte fouten

• Gebruik van de bovenste in plaats van de onderste verbrandingswaarde.
• Meerekenen van warmte die aan koeltorens en condensors wordt afgegeven in plaats van verkochte warmte.
• Vergeten van geïmporteerde energie tijdens stilstandperiodes.
• Aannemen van een ontwerpindex in plaats van het resultaat van de werkelijke bedrijfsvoering.
• Niet rekening houden met het feit dat de drempel van 0,60 geldt voor installaties die vóór 1 januari 2009 in bedrijf waren en een vergunning hadden, en dat deze voor overige installaties 0,65 bedraagt.

Eerste stappen

Stel een energiebalans op jaarbasis op, verifieer de meetgegevens en bereken vervolgens de index in verschillende scenario’s (met en zonder warmteterugwinning). Als het resultaat dicht bij de drempel ligt, controleer dan of deze verbeterd kan worden: door meer warmte te leveren, het energie-import te beperken of de stoomparameters te optimaliseren. Bij het ontwerpen van een nieuwe installatie levert de keuze voor een locatie bij warmteafnemers meestal meer op dan het verfijnen van de turbine.

Veranderingen in afvalsamenstelling en de index

De verbrandingswaarde van huishoudelijk afval neemt toe met het aandeel kunststoffen en papier, en neemt af bij een hoger vochtgehalte en een groter aandeel bioafval. De invoering van gescheiden inzameling van bioafval vermindert daarom het vochtgehalte van het restafval en verhoogt de verbrandingswaarde, maar vermindert tegelijkertijd de hoeveelheid ervan. Bij het ontwerpen van een verbrandingsinstallatie moet u rekening houden met de verwachte afvalsamenstelling gedurende de gehele exploitatieperiode, en niet alleen met de huidige situatie. Een te grote capaciteit van de installatie ten opzichte van de afvalstroom verlaagt de efficiëntie en maakt het moeilijker om de R1-drempel te halen.

Deze tekst is informatief en vormt geen juridisch advies; raadpleeg vóór een investerings- of formele beslissing de actuele wetgeving en een jurist of de bevoegde instantie.