3. WPW notitie Aquathermie van der Pek.pdf

Mogelijkheden voor aquathermie in MT-net van der Pek/Gentiaanbuurt dd. 29 januari 2021

Achtergrond In de van der Pek/Gentiaanbuurt wordt de mogelijkheid onderzocht om ca. 2500 woningen en ca. 150 overige gebouwen aardgasvrij te maken door middel van een aansluiting op het stadswarmtenet van WPW. Een deel van deze woningen zal voortijdig gerenoveerd worden, waarmee deze woningen op 70 graden verwarmd kunnen worden. Nog niet gerenoveerde woningen hebben nog behoefte aan de levering van warmte op een hogere temperatuur (maximaal 90 graden) op koude dagen. We gaan ervan uit dat door het toepassen van isolatiemaatregelen ook de temperatuur voor deze woningen in de toekomst omlaag kan naar 70 graden. De gemeente Amsterdam heeft de volgende vragen gesteld:  

Kan het MT-net voor deze buurt ook gerealiseerd worden met aquathermie als bron? Indien niet alle warmte met aquathermie geleverd kan worden, is het dan toch mogelijk aquathermie als bron in te zetten in combinatie met warmte uit de transportleiding van het WPW warmtenet?

Hieronder geven wij antwoord op bovenstaande vragen.

Bronnenstrategie WPW warmtenet Het WPW warmtenet realiseerde in 2019 al een CO2 besparing van meer dan 50% voor de woningen en gebouwen aangesloten op dit warmtenet. Deze CO2 besparing zal verder toenemen over de jaren. WPW heeft in lijn met de ambities van de gemeente Amsterdam het doel om met het warmtenet in 2040 volledig fossielvrije warmte te leveren. Daartoe wordt gewerkt aan de ontwikkeling van aanvullende duurzame bronnen waaronder restwarmte van datacenters, aquathermie en geothermie. Specifiek op het gebied van aquathermie onderzoekt WPW op dit moment samen met Waternet de mogelijkheden om aquathermie in combinatie met warmte uit het bestaande WPW-net te leveren aan de bestaande bouw van de Molenwijk.

Technische haalbaarheid aquathermie in de van der Pekbuurt Technisch is het goed mogelijk om thermische energie uit oppervlaktewater (TEO) in te voeden op een 70 graden wijknet. Vaak wordt hiervoor een combinatie gemaakt met zowel een Warmte Koude Opslag (WKO) als warmte uit het bestaande warmtenet. In de zomer wordt warm oppervlaktewater middels een warmtepomp in temperatuur verhoogd om gebruikt te kunnen worden voor warm tapwater bereiding. Tegelijk wordt in de zomer warmte uit het oppervlaktewater opgeslagen in de WKO voor gebruik in de winter. Omdat warmtepompen én duur zijn in de aanschaf én minder efficiënt worden als zij grote temperatuursprongen moeten maken, wordt de warmte uit de warmtepomp vaak nog aangevuld en/of in temperatuur verhoogd door het bestaande warmtenet. Daarbij kan het bestaande warmtenet direct als back-up voorziening fungeren mocht de TEO-bron of de warmtepomp uitvallen. De combinatie met het bestaande warmtenet komt daarmee ten goede aan de betrouwbaarheid, betaalbaarheid en de duurzaamheid van de warmtelevering.

1

Zoals hierboven reeds aangegeven onderzoekt WPW momenteel samen met Waternet de haalbaarheid van dit concept voor de Molenwijk.

Economische overwegingen aquathermie in de van der Pekbuurt Warmte uit verschillende duurzame bronnen verschillen in kostprijs. Omdat warmte uit duurzame bronnen nu nog duurder is dan warmte uit bijvoorbeeld de AEB is nog subsidie nodig om duurzame warmtebronnen mogelijk te maken zonder dat dit de kosten voor de eindgebruiker verhoogt. Hiervoor stelt het Rijk ieder jaar subsidies beschikbaar middels de SDE++ regeling. Vanuit de SDE++ regeling worden momenteel alle vormen van duurzame energie, dus ook zon en wind, alsmede CO2-afvang gefinancierd. Daarbij concurreren projecten om de beperkte SDE++ middelen op basis van de kosten per vermeden ton CO2. Technieken met lage CO2 vermijdingskosten komen dus eerder aan de beurt dan technieken met hoge CO2-vermijdingskosten. In de figuur hieronder staan de CO2-vermijdingskosten voor een aantal warmtebronnen. Wat daarin opvalt is dat aquathermie uit oppervlaktewater (TEO) relatief hoge CO2 vermijdingskosten heeft. Dat wordt mede veroorzaakt door het feit dat TEO vrij hoge investeringskosten vereist en er daarnaast ook nog elektriciteit nodig is om de warmtepomp te bedrijven die de temperatuur van de aquathermiebron moet verhogen. Vanwege deze relatief hoge CO2-vermijdingskosten komen TEO-projecten bij de toewijzing van SDE++ middelen pas laat aan de beurt.

Hier kleeft het risico aan dat de SDE++ middelen al zijn uitgeput voordat het TEO-project aan de beurt is gekomen. Het gevolg hiervan kan dan zijn dat het project geen SDE++ subsidie ontvangt en daarmee niet rendabel is. Wel kan er in de volgende (meestal jaarlijkse) ronde van de SDE++ opnieuw een aanvraag worden gedaan maar het risico bestaat dat het project dan wederom achter het net vist. Dit vormt een risico voor de haalbaarheid van TEOprojecten.

Figuur 1 – CO2-vermijdingskosten van verschillende warmtebronnen.

Bron: PBL 2020 – Eindadvies Basisbedragen SDE++ 2020. TEO = Thermische Energie uit Oppervlaktewater, TEA = Thermische Energie uit Afvalwater, DC = Datacenter.

2

Duurzaamheidsoverwegingen aquathermie in de van der Pekbuurt Een belangrijke drijfveer in het toevoegen van duurzame warmtebronnen aan het warmtenet is het verlagen van de CO2 uitstoot. Verschillende warmtebronnen hebben een verschillende CO2 uitstoot. Voor een aantal duurzame warmtebronnen staat de CO2 intensiteit in Figuur 2 hieronder weergegeven1. Daarin is de CO2-intensiteit voor zowel 2020 als 2030 getoond. Het verschil in CO2intensiteit in 2020 en 2030 voor sommige bronnen wordt verklaard doordat deze bronnen gebruik maken van elektriciteit en de CO2-intensiteit van elektriciteit in de toekomst afneemt door een groei in het aandeel duurzaam opgewekte elektriciteit in Nederland. Uit de figuur blijkt dat aquathermie nog een relatief hoge CO2-intensiteit heeft. Ook is de CO2intensiteit van aquathermie hoger dan de CO2-intensiteit van warmte uit het afvalenergiebedrijf AEB. Dit wordt veroorzaakt door het elektriciteitsgebruik van de warmtepomp. Doordat de CO2-intensiteit van elektriciteit in 2030 lager is, is ook de CO2-intensiteit van aquathermie in 2030 lager. Wel is de CO2– intensiteit ook in 2030 nog hoger dan die van andere duurzame warmtebronnen zoals geothermie of datacenter (DC)-restwarmte. Naarmate de elektriciteitsmix ook na 2030 nog verder vergroent zal de CO2intensiteit van aquathermie verder afnemen.

Figuur 2 – CO2-intensiteit van verschillende warmtebronnen.

Toelichting bij grafiek: AEC = AfvalEnergieCentrale, DC = Datacenter restwarmte, TEO = Thermische Energie uit Oppervlaktewater, TEA = Thermische Energie uit Afvalwater

Flexibiliteit in bronnen en temperatuur over de tijd Bovenstaande maakt duidelijk dat aquathermie technisch goed inpasbaar is op MT-netten (70-40 oC) zoals voorzien in de van der Pek/Gentiaanbuurt. Tegelijk liggen er op het gebied van economische haalbaarheid en CO2-intensiteit nog uitdagingen. WPW is graag bereid om de mogelijkheden voor aquathermie voor de van der Pek/Gentiaanbuurt verder te verkennen met de gemeente Amsterdam 1

De CO2-intensiteit is berekend conform de methodiek zoals wettelijk voorgeschreven voor de rapportage over de duurzaamheid van warmtenetten volgens de warmtewet. Getoond is de CO2-intensiteit per geproduceerde MWh warmte. 3

en de woningeigenaren. Uitgangspunt daarbij is het doel van een betaalbare, betrouwbare en duurzame warmtevoorziening. Daarbij benadrukken wij dat het warmtenet flexibel is in zowel temperaturen als bronnen. Zo is het qua temperaturen mogelijk om huizen ook vóór een ingrijpende renovatie al aan te sluiten op het warmtenet en, op koude dagen, van hoge temperatuur warmte te voorzien om door het hele jaar een hoog comfort te kunnen bieden aan de bewoners. Nadat de woningen in de toekomst beter geïsoleerd zijn kan de temperatuur aangepast worden naar midden temperatuur. En ook met betrekking tot de warmtebronnen die het warmtenet voeden bestaat er flexibiliteit. Een wijk als van der Pek/Gentiaan kan initieel op de bestaande warmtebronnen van het WPW net worden aangesloten. Een aquathermiebron kan in een dergelijke situatie later alsnog ingepast worden. Daarmee kan tempo gemaakt worden met het van gas af halen van woningen en wordt direct de CO2 uitstoot voor het verwarmen van deze woningen fors verlaagd. Door deze drie sporen - aansluiten op een warmtenet, verduurzaming van de bronnen van het warmtenet én isolatie van de woningen - naast elkaar te laten lopen en goed op elkaar af te stemmen kan gradueel gewerkt worden naar een volledig duurzame warmtevoorziening in de wijk op een zo betaalbaar mogelijke wijze.

4