Thuis
Contacten

    Hoofdpagina


CO2-emissie analyse scope 3 Document 3: ketenuitwerking terugvoeding remenergie

Dovnload 345.12 Kb.

CO2-emissie analyse scope 3 Document 3: ketenuitwerking terugvoeding remenergie



Pagina1/3
Datum17.09.2018
Grootte345.12 Kb.

Dovnload 345.12 Kb.
  1   2   3



CO2-emissie analyse scope 3

Document 3: ketenuitwerking terugvoeding remenergie


Opdrachtgever Movares Nederland B.V.


Movares Nederland B.V.

Ondertekenaar ir. P.M. Boon

Kenmerk K - Versie 1.1




Utrecht, 23 september 2010

Definitief


Autorisatieblad


CO2-emissie analyse scope 3

Document 3: ketenuitwerking terugvoeding remenergie



Versie




Naam

Paraaf

Datum

0.1-0.2

Interne reviews

PM Boon




23-9-2010

0.3

Final review

Duurzaamheidsteam Movares




9-12-2010

1.0

Vrijgave door

D.J.P.L Verheul




14-12-2010

1.0

Goedkeuring Directie

JM vd Elzen







1.1

Aanvulling inschatting life cycle par 1.1

D.J.P.L Verheul




30-12-2010

1.2

Aangepast aan nieuwe CO2 norm per kWh

D.J. Verheul




06-11-2011



Inhoudsopgave

1De keten van een trein 7

Ketenuitwerking remenergie 8

Remenergieverbruik 10

2Identificatie van partners in de keten 13

3CO2-emissie remenergie 14

CO2-footprint remenergie 15



Terugvoeden naar bovenleiding en elektriciteitsnet 16

Opslaan in de trein 17

Opslaan in een voedingspunt langs de baan 18

Analyse en conclusies 19

Ombouw gehele Nederlandse spoorwegnet 21

4Reductiedoelstelling Movares 22

Reductiedoelstelling Movares 23

Plan van aanpak voor realisering reductiedoelstelling 25

Bijlage I Cashflow 1



Bijlage II Besprekingsverslag 15 maart 2010 2

Bijlage III Inschatting lifecycle CO2 3

Inleiding

Per 1 december 2009 is door ProRail de CO2-prestatieladder ingevoerd, een instrument om de CO2-uitstoot van opdrachtnemers terug te dringen en de uitstoot van de sector te verminderen. Deze ladder kenmerkt zich door treden, waarbij een hogere trede een hogere fictieve korting op de aanbiedingsprijs met zich mee brengt.

Voor opdrachtnemers is de prestatieladder een extra impuls om duurzaam te ondernemen. Daarnaast biedt de ladder kansen om zich niet alleen kwalitatief te onderscheiden van concurrenten, maar ook op duurzaamheid.
De prestatieladder heeft Movares gestimuleerd tot het versneld doorvoeren van maatregelen om CO2-emissies en reductieopties in kaart te brengen en om haar directe en indirecte emissies te verminderen. Een onderdeel van de eisen voor het bereiken van niveau 4 is het in kaart brengen van scope 3 emissies. Niet alle scope 3 emissies moeten in kaart gebracht worden, maar slechts 2 ketens moeten op CO2 worden geanalyseerd. De selectie van deze ketens is beschreven in het document “Scope 3 analyse Movares 2010”. Eén van de te analyseren ketens is de keten van terugvoeding van remenergie. Dit document beschrijft deze analyse. De uitgevoerde stappen in de analyse zijn:


  • In kaart brengen van de keten

  • Identificeren partners in de keten

  • Kwantificeren van de CO2-emissie van de keten

In het huidige systeem wordt de remenergie van treinen grotendeels omgezet in warmte. Deze warmte wordt hoofdzakelijk veroorzaakt door de remweerstanden van oudere treinen, maar ook door de mogelijkheden tot recuperatie (terugvoeding) van nieuwere types treinen, waarbij de energie wordt teruggevoed aan de bovenleiding. Het grootste deel van deze teruggevoerde energie gaat verloren in warmte, de rest kan worden benut door optrekkende treinen.

Dit systeem zorgt voor een hoge CO2-uitstoot omdat de remenergie, die potentieel goed gebruikt kan worden, nauwelijks wordt benut. Bovendien zorgt het niet benutten van de remenergie voor hogere energiekosten.
Movares heeft in nauwe samenwerking met Lloyds en de Rabobank de verschillende alternatieven voor het benutten van remenergie nader onderzocht en geëvalueerd op CO2-reductie, betrouwbaarheid, kosten en onderhoud. Deze analysen zijn op eigen kosten uitgevoerd. De resultaten zijn gepresenteerd aan ProRail, waarbij tevens een investeringsvoorstel is gepresenteerd.

  1. De keten van een trein


Movares focust met dit voorstel niet op de volledige keten van een trein, maar vooral op quick-wins in deze keten met een significante CO2-reductie en een terugverdientijd van minder dan 10 jaar. Op basis van een eerste analyse bleek dat vooral het proces van remmende treinen erg inefficiënt is en potentie voor verbetering bevat.

Dit hoofdstuk bevat een ketenanalyse van remenergie en gaat in op het daadwerkelijke energieverbruik van remmende treinen.


Ketenuitwerking remenergie


De levenscyclus van een trein is weergegeven in Figuur 2. Als ingenieursbureau heeft Movares nauwelijks tot geen invloed op het ontwerp van treinen en het materiaalgebruik, dit wordt grotendeels door treinfabrikanten vastgesteld. Onderzoek van de carbon footprint van het treinproces door Railforum toont aan dat het energiegebruik meer dan 90% van de carbon footprint uitmaakt. Om die reden focust Movares in dit onderzoek vooral op de levensfase. Na een analyse van de verschillende emissies bleek het beter benutten van remenergie een maatregel die zowel een significante CO2-reductie kent als een terugverdientijd van minder dan 10 jaar. Daarom focust Movares in dit onderzoek op deze maatregel en beschrijft zij diverse mogelijkheden om deze remenergie beter te benutten.
Om de aanname dat de CO2-emissies tijdens de bouw en sloop fase gering zijn ten opzichte van de reductie van de remenergie uitgedrukt in CO2 , zijn deze voor één terugvoedingsinstallatie aan het net ingeschat in bijlage 3. Daarbij wordt uitgegaan van een levensduur van 20 jaar
Productie assemblage en plaatsen 142 kg CO2/jaar per installatie

Sloop 71 kg CO2/jaar per installatie



Onderhoud excl energie verbruik 67 kg CO2/jaar per installatie
Ten opzichte van de CO2 reductie door het terugvoeden van remenergie aan het net van 430.000 kg CO2/jaar per installatie kan daarom voor deze ketenanalyse worden volstaan met een beschouwing van de terug te voeden energie. De CO2-uitstoot van de overige elementen uit de levenscyclus bedragen bij elkaar minder dan 1% van de besparing in CO2 die wordt gerealiseerd met één installatie.


Remenergieverbruik


Het jaarlijkse gebruik van elektrische energie voor het laten rijden van de treinen van de Nederlandse Spoorwegen komt uit op zo’n 1400 GWh per jaar, exclusief netverliezen. Tijdens het remmen van een trein kan de remenergie van de trein aan de bovenleiding worden teruggeleverd. Dit terugleveren van remenergie noemt men recuperatie. Voor de VIRM wordt het energieverbruik geregistreerd in AdRem. De resultaten met en zonder recuperatie zijn weergegeven in Figuur 11.

Figuur 1 Energieverbruik VIRM, met (links) en zonder (rechts) recuperatie Bron: NSR

In Figuur 1 is terug te leiden dat door recuperatie het aandeel tractie daalt van 55 naar 50 procent. Het aandeel recuperatie energie kan als volgt berekend worden, waarbij de bijdrage van de netverliezen wordt weggelaten, omdat deze niet in de trein plaatsvinden:

Hierbij is T het aandeel tractie op het totaal. Bij een recuperatie efficiëntie van 80 procent2 is er jaarlijks dus 12 procent van de totale hoeveelheid tractie-energie, gelijk aan 168 GWh, beschikbaar.

Iets lagere hoeveelheden worden gevonden als de wat oudere resultaten voor de VIRM uit POSS, zie Tabel 1, worden geanalyseerd. Het hier gegeven aandeel remenergie van 9 procent op de totale hoeveelheid tractie-energie leidt tot een jaarlijks beschikbare hoeveelheid van 126 GWh, als alle treinen op dezelfde manier zouden recupereren. Voor deze gegevens maakt het traject waarop de trein rijdt, het tijdstip (zomer of winter) en het aantal stops veel verschil. Gezien het feit dat de VIRM hoofdzakelijk wordt ingezet als intercity-materieel, en dus relatief weinig stops maakt, kan geconcludeerd worden dat het aandeel remenergie in het totale energieverbruik bij stoptreinen en sprinters aanzienlijk hoger ligt.

Voor dit onderzoek wordt uitgegaan van een gemiddelde beschikbare recuperatie-energie van 10 procent van het totale energieverbruik, gelijk aan 140 GWh per jaar, mits alle treinen hiervoor geschikt zijn gemaakt.

Tabel 1 Gegevens VIRM Bron: NSR, POSS3



Item

Eenheid

Hoeveelheid

Gemiddeld

Bijdrage aan totaal

DCM4

kWh

7021733

2402,23

29,29%

Tractie (op)

kWh

15432845

5279,80

64,39%

Tractie (terug)

kWh

-3255645

-737,48

-8,99%

Verwarming

kWh

3154475

1079,19

13,16%

Remweerstand

kWh

515699

176,43

2,15%

Totaal

kWh

23969106

8200,17

100%
















Afgelegde weg

km

2795902

956,52




Verbruik

kWh/km

8,57






Gezien het grote aandeel dat remenergie heeft in het totale energieverbruik, loont het de moeite om mogelijkheden te onderzoeken om deze remenergie beter te benutten. Movares is op eigen initiatief een onderzoek gestart naar alternatieven om deze remenergie beter te benutten. Op basis van dit onderzoek adviseert Movares om de bestaande voedingspunten (onderstations) in de buurt van locaties waar treinen vaak remmen zodanig in te richten dat de remenergie is terug te voeren aan het landelijk energienet. Zo worden NS en ProRail naast gebruiker van energie ook leverancier!



Figuur 2 Levenscyclus van een trein, focus op levensduur



  1   2   3

  • De keten van een trein
  • Ketenuitwerking remenergie
  • Remenergieverbruik

  • Dovnload 345.12 Kb.