231214 Resultaten haalbaarheidsstudie zonneoverkapping gemeentewerf (873145)

inlichtingen bij

Paula Zijp-Mastebroek

Aan de raadsleden en steunfractieleden van de gemeente Baarn

doorkiesnummer uw kenmerk ons kenmerk

866182 / 873145

datum

14 december 2023

portefeuillehouder(s)

Wethouder De Vries

onderwerp

Resultaten haalbaarheidsstudie zonneoverkapping gemeentewerf

Geachte leden van de raad en steunfractieleden, Naar aanleiding van de motie ‘Overkapping gemeentewerf met zonnepanelen’ van 19 oktober 2022 is door bureau Movares een haalbaarheidsstudie gedaan naar een zonneoverkapping op de gemeentewerf. Via deze raadsinformatiebrief brengen wij u op de hoogte van de conclusies en hoe wij daarmee verder zullen omgaan. Het college heeft de voorkeur voor scenario's 1 en 2 van de drie onderzochte scenario's. Dit zijn de scenario's die haalbaar lijken. In het geactualiseerde plan maatschappelijk vastgoed zal een voorstel worden opgenomen en de benodigde investeringen kunt u t.z.t. terug vinden in het Meerjarig Investeringsprogramma (MIP). Het onderzoek Om te onderzoeken of een zonneoverkapping bij de gemeentewerf (financieel) haalbaar is, heeft Movares drie scenario’s onderzocht: 1. Zonnepanelen op het bestaande dak; 2. Verticale panelen aan de noordzijde van het terrein; 3. Overkapping van het middenterrein. Voor elk van de scenario’s is een inschatting gemaakt van de technische en financiële haalbaarheid. Nader onderzoek is nodig voor een meer accurate inschatting van de technische en financiële mogelijkheden en consequenties.

1

Scenario 1: zonnepanelen op bestaand dak Op het bestaande dak kunnen 168 zonnepanelen worden geplaatst. Onderzoek naar het dakconstruct is nodig om definitief te bepalen of dat het gewicht kan dragen. Ook financieel ziet dit scenario er goed uit. Bij een gemiddelde elektriciteitsprijs van €0,07 per kilowattuur (kWu) zou de investering binnen 25 jaar zijn terugverdiend. Scenario 2: verticaal zonneconstruct noordzijde terrain Langs de noordzijde van het terrein zou een verticaal construct met zonnepanelen kunnen worden gerealiseerd. Een verticaal construct is goedkoper dan een overkapping en past beter bij het gebruik van de noordzijde van het terrein. Ook bij dit construct zou het gaan om 168 zonnepanelen, maar door de oriëntatie op het zuiden wekken ze wel meer elektriciteit op. De investering voor dit construct zou bij een elektriciteitsprijs van €0,22 per kWu binnen 25 jaar zijn terugverdiend. Daarmee is de business case niet onrealistisch, maar onzekerder. Scenario 3: overkapping middenterrein De ingenieurs van Movares gaven vroegtijdig in het proces al aan dit construct een zeer forse financiële injectie nodig heeft. Een simpel construct kost bij benadering tussen de €1.750.000,- en de €3.500.000,-. Een gemiddelde elektriciteitsprijs tussen de €0,415 en €0,828 is nodig om de investering binnen 25 jaar terug te verdienen.

De onderzoekers concludeerden dat dat een zeer onrealistisch scenario is. Solar carport Laanplein Niet alleen bij de gemeentewerf, maar ook bij het Laanplein is ruimte voor een zonneoverkapping, boven de parkeerplaatsen (solar carport). Uit eerdere verkenningen blijkt dat een individuele aanbesteding op weinig interesse van marktpartijen kan rekenen. Daarom wordt nu in regionaal verband aan een aanbesteding gewerkt waarin meerdere locaties in de regio worden meegenomen. We verwachten de aanbesteding in de loop van 2024 uit te zetten. Drijvende zonneweide Beltgat Het Beltgat is een water tussen de Baarnsche Zoom en de ijsbaan, vlak onder de A1. Het heeft geen noemenswaardige functie of grote ecologische waarde. We zijn daarom begonnen met een verkenning naar de mogelijkheden voor een drijvende zonneweide. Movares voert ook voor deze locatie het onderzoek uit. De gemeenteraad zal op de hoogte worden gebracht wanneer het onderzoek is afgerond. Projecten richting uitvoering Er zijn twee zonneprojecten die in een verder stadium zijn. De Stichting Baarnse IJsbaan heeft een omgevingsvergunning verkregen voor een zonneveld bij de ijsbaan. Ook wil de provincie op de P+R bij de gemeentewerf een solar carport plaatsen. Bij beide projecten is de energiecoöperatie BijZONder Baarn nauw betrokken.

2

Vervolg Het plan maatschappelijk vastgoed wordt geactualiseerd. Daarin worden ook de verduurzamingsplannen voor het maatschappelijk vastgoed geactualiseerd. Een voorstel voor een zonneoverkaping voor de gemeentewerf (scenario 1 en scenario 2) wordt in het plan maatschappelijk vastgoed opgenomen, waarbij inpassing op het elektriciteitsnet op passende wijze plaats zal vinden.

Met vriendelijke groet, burgemeester en wethouders van Baarn,

drs. C.E. Creveld gemeentesecretaris

M.A. Röell burgemeester

Bijlagen: 866182 - RIB Haalbaarheidsstudie zonneoverkapping gemeentewerf - Bijlage 1 - Rapport. Gemeentewerf Baarn. Haalbaarheid opwekking zonne-energie

3

RAPPORT

Baarn gemeentewerf

Haalbaarheid opwekking zonne-energie

Versie: 2.0 Status: Vrijgegeven Datum: 30-10-2023 Kenmerk: X27-PC-HS-RAP23007529

Autorisatieblad Haalbaarheid opwekking zonne-energie gemeentewerf Baarn Haalbaarheid opwekking zonne-energie met een zonnepanelen-installatie

Naam

Akkoord

Datum

Opgesteld door Gecontroleerd door Vrijgegeven door

Peelen S (Stefan) Van de Bunt K (Kees) Keurntjes P (Peter)

Ja Ja Ja

16-10-2023 19-10-2023 30-10-2023

Versiehistorie Versie Naam

Datum

Korte toelichting

0.1 1.0 2.0

5-10-2023 19-10-2023 30-10-2023

Concept rapportage vullen Vrijgegeven voor publicatie Vrijgegeven voor publicatie

Initiële versie Definitieve versie Definitieve herziene versie

X27-PC-HS-RAP-23007529 / Proj.nr. M0005185 / Vrijgegeven / Versie 2.0 / 30-10-2023

Samenvatting De gemeente Baarn wil de mogelijkheden voor het opwekken van elektrische energie door middel van zonnepanelen (PV-panelen) voor de gemeentewerf onderzocht hebben. Daarvoor is een haalbaarheidsscan uitgevoerd door advies- en ingenieursbureau Movares. Er zijn drie opties verkend, waarbij rekening is gehouden met het huidige en toekomstige verbruik van de gemeentewerf. Door de netcongestie is het niet waarschijnlijk dat de opgewekte energie, die uitgaat boven het eigen verbruik, snel terug geleverd kan worden. Uitgangspunt is dan ook dat de opgewekte energie primair voor eigen gebruik bedoeld is.

Optie 1: PV op bestaande dak  Het huidige verbruik van de gemeentewerf bedraagt 44 MWh.  Op het dak kunnen 168 panelen geplaatst worden, die in een gemiddeld jaar ongeveer 66 MWh produceren. Dit is hoger dan het huidige verbruik, maar sluit wel redelijk aan bij het verwachte toekomstig verbruik.  De onzekerheden ten aanzien van tarieven op de huidige energiemarkt en de netcongestie zijn issues die een accurate afweging onmogelijk maken. Maar toch is het plaatsen van PVpanelen op een bestaand dak de meest gangbare en financieel haalbare optie. Energie die op de gemeentewerf wordt opgewekt hoeft niet langer ingekocht te worden. Dat zorgt voor een besparing. Om de initiële investering terug te verdienen over een periode van 25 jaar is een besparing ten opzichte van het geldende inkoop tarief en/of een opbrengst (door eventuele teruglevering) van 6,59 eurocent per kWh nodig.

Optie 2: PV-wand aan de noordzijde  Tegen de wand kunnen 168 panelen geplaatst worden, die in een gemiddeld jaar ongeveer 73 MWh produceren. Dat is hoger dan het huidige verbruik, maar sluit wel redelijk aan bij verwacht toekomstig verbruik. Qua aantal panelen is deze optie vergelijkbaar met optie 1, maar de hoek van de panelen ten opzichte van de zon in deze optie is gunstiger, waardoor er méér energie kan worden opgewekt.  Het plaatsen van PV-panelen in de vorm van een wand vraagt een grotere investering dan optie 1. De kosten van deze optie worden in belangrijke mate bepaald door de speciale draagconstructie en fundering die nodig is om de panelen te kunnen aanbrengen. Om de initiële investering terug te verdienen in 25 jaar is een besparing ten opzichte van het geldende inkooptarieftarief en/of een opbrengst (door eventuele teruglevering) van 21,5 eurocent per kWh nodig.

Optie 3: Overkapping met PV-panelen boven middenterrein  Deze optie levert per jaar het meeste stroom op (169 MWh), bijna vier keer het eigen verbruik. Netcongestie en verslechterende voorwaarden voor teruglevering maken deze optie minder interessant.  Daarnaast bedragen de kosten van het realiseren van de overkappingsconstructie, inclusief de fundering, een veelvoud van de kosten van optie 2. Deze optie is niet nader uitgewerkt omdat deze optie puur vanuit financieel oogpunt onhaalbaar is.

X27-PC-HS-RAP-23007529 / Proj.nr. M0005185 / Vrijgegeven / Versie 2.0 / 30-10-2023

Inhoudsopgave Inleiding

1

Aanpak en uitgangspunten

2

Optie 1: PV op bestaande dak

4

Energieopbrengst Energieaansluiting en omvormers Financieel

Optie 2: PV-scherm noordzijde

4 5 6

9

Energieopbrengst Energieaansluiting en omvormers Financieel

9 10 11

Optie 3: PV-overkapping middenterrein

14

Energieopbrengst

15

Kansen en risico’s

16

Netcongestie Advies vervolgfase

16 17

Bijlage 1 Opbrengstberekeningen opties 1 t/m 3

18

Colofon

19

X27-PC-HS-RAP-23007529 / Proj.nr. M0005185 / Vrijgegeven / Versie 2.0 / 30-10-2023

Inleiding De gemeente Baarn is op zoek naar mogelijkheden om duurzame energie op te wekken. De gemeenteraad heeft verzocht de haalbaarheid van het op opwekken van duurzame energie door middel van PV-panelen op de gemeentewerf te onderzoeken. De gemeentewerf is een centrum van duurzaamheid en daarmee bij uitstek een geschikte locatie om een energie-opwekkingsinstallatie te realiseren. Dit rapport geeft de resultaten van het globale onderzoek weer. Het beschrijft de (on)mogelijkheden van de diverse opties die zijn voorzien van visualisaties.

Figuur 1: Gemeentewerf Baarn

Er is besloten tot een globaal onderzoek, omdat hiermee de vraag naar de haalbaarheid van duurzame opwekkingsinstallatie afdoende kan worden beantwoord. In overleg met de opdrachtgever zijn de te onderzoeken opties bepaald (zie tekening 2). Optie 1: PV op bestaande dak Het dakvlak van de opslagloods op de gemeentewerf maximaal voorzien van PV panelen; Optie 2: PV-scherm noordzijde: Een scherm constructie met PV-panelen achter de buitenopslag over de maximale lengte langs de noordrand van het terrein; Optie 3 PV-overkapping middenterrein Een zelfstandige draagconstructie met PV-panelen boven het centrale bezoekersgedeelte van de gemeentewerf.

X27-PC-HS-RAP-23007529 / Proj.nr. M0005185 / Vrijgegeven / Versie 2.0 / 30-10-2023

1/19

Figuur 2: PV-opties Gemeentewerf Baarn

Aanpak en uitgangspunten Er is een globaal onderzoek uitgevoerd, waarbij de opties schetsmatig zijn weergegeven. De schetsen zijn gemaakt in 3D op basis van ‘vogelvluchtperspectief’. Dit naar onze mening geeft een goed beeld van het eindresultaat. De tekeningen zijn vervolgens gebruikt om een zogenaamd ‘legplan’ voor de PV-panelen te maken. Daarmee kan het aantal PV-panelen bepaald worden. Hierbij is gezocht naar een optimale indeling. Daarbij zijn de volgende zaken afgewogen; De capaciteit van de toekomstige elektriciteitsaansluiting. De (maximaal) mogelijke opbrengst van het terrein. Indeling van het terrein. Vrije ruimte rondom de al aanwezige objecten. Oriëntatie van het terrein en de omliggende bomenrij (Zie figuur 1). De directe omgeving / toekomstige ontwikkelingen. Aan de noordzijde van de gemeentewerf is het zout-steunpunt van Rijkswaterstaat gesitueerd. Rondom zijn aan de oost-, west-, en zuidzijde verkeerswegen aanwezig. In de directe omgeving van het terrein zijn geen toekomstige ontwikkelingen bekend. Het braakliggende perceel aan de oostzijde valt onder het bestemmingsplan landelijk gebied. In het bestemmingsplan bedraagt de maximale bouwhoogte 11 meter. De opslagloods heeft een lagere bouwhoogte waardoor er kans is op (toekomstige) schaduwwerking. Dit verlaagt de hoeveelheid opgewekte energie als er volgens de maximale bouwhoogte wordt gebouwd.

Op basis van deze afweging is met behulp van het programma HelioScope op basis van het aantal panelen, de oriëntatie ten opzichte van de zon en de hellingshoek de energieopbrengst berekend (zie bijlage 1). Het legplan biedt ook de input voor de bepaling van de kosten. Zelfs zonder een echt ontwerp te maken kan op basis van kostenkentallen de omvang van de investeringskosten worden bepaald. Grote aanvullende kostenposten betreffen een eventuele nieuwe energie-aansluiting en de kosten van een draagconstructie, zoals in optie 2.De kosten van de energie-aansluiting zijn hierbij niet opgenomen, want deze wordt door een nevenproject gerealiseerd. X27-PC-HS-RAP-23007529 / Proj.nr. M0005185 / Vrijgegeven / Versie 2.0 / 30-10-2023

2/19

De investeringskosten voor de aanleg van het PV-systeem worden uiteindelijk samen met de kosten van (jaarlijks) onderhoud over een periode van 15 of 25 jaar bepaald en afgezet tegen de besparing die nodig is om de investering terug te verdienen. Daaruit volgt het bedrag dat per kWh bespaard moet worden door de opgewekte stroom voor eigen gebruik in te zetten.

Uitgangspunten De volgende uitgangspunten zijn gehanteerd bij het opstellen van deze rapportage: aansluitcapaciteit netbeheerder (Stedin) afname 111 kVA (3x160A); contractcapaciteit afname netbeheerder (Stedin) afname 95 kW; positie nieuwe energie-aansluiting Stedin incl. schakel- en verdeelinrichting aangebracht naast de ingang gemeentewerf; voor de elektra-aansluitingen (schakel- en verdeelinrichting) ontbreekt het aan geschikte informatie voor de aansluitmogelijkheden. Uitgangspunt is dat aansluiten pv-omvormer(-s) mogelijk is; energieverbruik elektriciteit 43.996 kWh en gas 3.188 m3 in de periode 9-2022 tot 9-2023; vanuit overheidsorganen (bv. gemeente, waterschap), ecologie, verzekeraar zijn geen voorwaarden gesteld of bekend; in de opbrengstberekening worden diverse merken en types genoemd. Dit is alleen gedaan omdat het programma HelioScope dit nodig heeft om een berekening uit te kunnen voeren; constructieve geschiktheid wordt in de volgende fase onderzocht; oplaadpunten voor elektrische auto wordt uitgebreid van 2 (huidig) naar 6 stuks; klant eis: maximale opwekking realiseren.

X27-PC-HS-RAP-23007529 / Proj.nr. M0005185 / Vrijgegeven / Versie 2.0 / 30-10-2023

3/19

Optie 1: PV op bestaande dak De opslagloods leent zich in principe prima voor het plaatsen van PV-panelen. Dit bouwwerk van ongeveer 48 x 13m is vrij eenvoudig te voorzien van PV-panelen door gebruikmaking van de bestaande dakconstructie. Voorwaarde is wel dat de draagconstructie gecontroleerd zal moeten worden op de extra belasting. De panelen zijn voor ongeveer 1/3 op het oosten georiënteerd; en voor ongeveer 2/3 op het westen.

Figuur 3: Principe PV op bestaande dak

Energieopbrengst Voor deze optie is het legplan uitgewerkt in figuur 4.

Figuur 4: optie 1 PV op bestaande dak (oost-west)

X27-PC-HS-RAP-23007529 / Proj.nr. M0005185 / Vrijgegeven / Versie 2.0 / 30-10-2023

4/19

Voor de bepaling van de energieopbrengst, gegeven het aantal panelen, de oriëntatie en de hellingshoek is uitgegaan van: Vermogen per paneel: 460Wp Hellingshoek paneel: 22⁰ Oriëntatie: Oost-West Systeemverlies (beoogd): 23.5% Weerdata: Meteonorm Afmeting paneel: 2.10 x 1.05 meter Daarbij is het legplan van de PV panelen gebaseerd op een jaarlijkse toename van het elektriciteitsverbruik op de locatie. Voor het aanbrengen van zonnepanelen hoeft niet het gehele dakvlak te worden benut. In onderstaande tabel is een samenvatting weergegeven van de belangrijkste resultaten, vanuit Helioscope: Parameter Aantal panelen Energie-opbrengst (MWh/jaar) Performance ratio DC/AC-factor kWh/kWp

Waarde 168 65,98 78,8% 1,40 853,7

Tabel 1 Resultaten opbrengstberekening Optie 1

Met de energieopbrengst van de zonnepanelen wordt het huidige elektriciteitsverbruik (per jaar) duurzaam opgewekt.

Energieaansluiting en omvormers Het piekvermogen van de zonnepanelen bedraagt 77.3 kW (DC) voor deze optie. De omvormers zijn geschikt voor een ‘overbelasting’ aan zonnepanelen vermogen. Hiermee regelt de omvormer automatisch de optimale vermogensbalans. Bij de gangbare omvormers ligt dit percentage tussen de 100 en 140%. In dit onderzoek is uitgegaan van 140% wat resulteert in 27.6 kW (AC) of 46A per omvormer. Een nevenproject laat de gemeentewerf voorzien van een nieuwe energieaansluiting (Stedin) en schakel- en verdeelinrichting. Voor de omvormers zijn er twee groepen benodigd van 63A. Voor het benodigde opwekvermogen is dit voldoende. Het advies is om twee groépen van 63A aan te brengen in de nieuwe schakel- en verdeelinrichting. Voor de omvormers en paneelopstelling zijn de volgende uitgangs- en aandachtspunten van toepassing: 1. In deze haalbaarheidsfase is opgenomen dat de zonnepanelen worden voorzien van twee aparte omvormers vanwege de oost-west oriëntatie. Beide oriëntaties krijgen hiermee een omvormer. Hierbij worden er in totaal twee omvormers aangesloten op een nieuwe schakelen verdeelinrichting. 2. Met betrekking tot het aanleggen van de stringkabels adviseren wij om een draadgoot in langs-richting aan te brengen. Hierin kan de DC-bekabeling worden aangebracht. Deze draadgoot onder het dakvlak aanbrengen met de bijhorende dak-doorvoeren (2x). 3.

Er dient rekening te worden houden met vrije ruimte (rondom) de omvormer, vanwege warmteafgifte overeenkomstig voorschrift fabrikant. 4. Omvormers bij voorkeur op een zo kort mogelijke afstand tot de schakel- en verdeelinrichting plaatsen vanwege energieverliezen in de voedingskabels. 5. De AC kabels tussen de nieuwe schakel- en verdeelinrichting naar de omvormers worden ingegraven.

X27-PC-HS-RAP-23007529 / Proj.nr. M0005185 / Vrijgegeven / Versie 2.0 / 30-10-2023

5/19

6. De nieuwe schakel- en verdeelinrichting wordt voorzien van een energiemeter, die de opgewekte energie registreert. 7. Voor monitoring van het PV-systeem wordt de data van de omvormers uitgelezen op afstand. De benodigde dataverbinding is op de locatie aanwezig.

Figuur 5: Overzicht positie omvormers en nieuwe energieaansluiting.

Financieel Om de terugverdientijd te kunnen bepalen worden de éénmalige investeringskosten, de (jaarlijkse) onderhoudskosten en de (jaarlijkse) besparing op de energienota naast elkaar gezet: met behulp van de besparing op inkoop van energie over een bepaalde periode moet de investering worden terugverdiend. Uitgangspunt is dat energie wordt opgewekt voor eigen gebruik. Terugleveren van energie aan de energieleverancier is (nog) mogelijk, maar minder zeker. Tot voor enkele jaren geleden waren de inkoop- en teruglevertarieven een min of meer vast gegeven. De laatste jaren is van die vastigheid weinig over gebleven. Dat vraagt een ietwat andere benadering van de terugverdientijd. We kijken hier wat ervoor nodig is om de investering over een bepaalde periode terug te verdienen. Zonnepanelen hebben een lange technische levensduur van 25 jaar of langer. Voor het doorrekenen van een businesscase wordt naar een tweetal veelgebruikte tijdscenario’s gekeken. 1) 25 jaar, gekoppeld aan de verwachte technische levensduur. 2) 15 jaar, gekoppeld aan de verwachte levensduur van de omvormers in het systeem, alhoewel ook die levensduur de laatste jaren stijgt. Indien het systeem ook daarna gebruikt wordt is mogelijk groot onderhoud aan de orde rond jaar 16

X27-PC-HS-RAP-23007529 / Proj.nr. M0005185 / Vrijgegeven / Versie 2.0 / 30-10-2023

6/19

Investeringskosten De kosten voor een PV-systeem worden bepaald door het draagsysteem, de panelen zelf, de omvormers en kosten als bekabeling, montage, projectmanagement en dergelijke. Voor de bepaling van de kosten van het systeem voor optie 1 werken wij op basis van kentallen per wattpiek (Wp). Voor de opslagloods zijn de daarbij gehanteerde kosten-kentallen per Wp als volgt opgebouwd. Investeringsposten**

Eenheidsprijs/Wp

Kosten PV-draagsysteem

€ 0,10

Kosten PV-panelen

€ 0,29

Kosten PV-systeem (omvormer)

€ 0,10

Kosten PV-systeem (AC-verdeelinrichting, montage, bekabeling, engineering, marge installateur)

€ 0,20

Overige éénmalige kosten (projectmanagement, etc.)

€ 0,10

Systeemprijs totaal (€/ Wp)

€ 0.79

Systeemprijs (aantal panelen x paneel Wp x €/ Wp) 168 x 460 x 0,79

€ 61.000,(afgerond)

Kosten PV-systeem (AC-kabel, tracé ca. 150m) graven machinaal

€ 15.000,-

Kosten PV-systeem (AC-kabel 2x150 mtr. = 300m) leveren + leggen

€ 15.000,-

Scios scope 12 (inspectie)

€ 1.000,-

Totaal (afgerond) ex. Btw

€ 92.000,-

Tabel 2 initiële investeringskosten zon pv systeem

**bij het opstellen van de investeringsposten zijn de volgende uitgangspunten gehanteerd: 1. Er is sprake van schone grond, geen duikers, belemmeringen of kabels & leidingen in het tracé. 2. Gevolgkosten conditionering (na onderzoek) logischerwijs (nu) niet bekend en dus niet opgenomen. 3. Vergunningskosten n.t.b. 4. Dagprijs koper gehanteerd van 9-10-2023.

Onderhoud Zonnepanelen blijken een lange levensduur te hebben. De prestatie van de panelen loopt weliswaar jaarlijks met ongeveer 0,5% terug, wat betekent dat het systeem na 25 jaar nog altijd zo’n 85% van het oorspronkelijk vermogen levert. Zonnepanelen hoeven nauwelijks onderhouden te worden; het betreft vooral schoonmaken. We houden een percentage van 1,1% van de initiële investeringssom op jaarbasis aan. Alhoewel de technische leeftijd van omvormers enorm vooruit is gegaan, houden we er rekening mee dat deze na 15 jaar vervangen dienen te worden.

Besparing / opbrengst -> terugverdientijd Energie die zelf wordt opgewekt hoeft niet langer te worden ingekocht. Daarmee kan een besparing gerealiseerd worden op de energierekening. Met die jaarlijkse besparing kan de investering uiteindelijk worden terugverdiend.

X27-PC-HS-RAP-23007529 / Proj.nr. M0005185 / Vrijgegeven / Versie 2.0 / 30-10-2023

7/19

In het onderstaande model is berekend hoe groot die besparing op de inkoop moet zijn om de investering in een bepaalde periode terug te verdienen. Die besparing is berekend in eurocent per kWh. In de figuur 6 zijn de getallen gebaseerd op een gewenste terugverdientijd van 15 jaar. Ook voor een gewenste terugverdientijd van 25 jaar is de benodigde besparing op het inkooptarief bepaald en in de figuur vermeld. In het model is rekening gehouden met een indexering (van onderhoudskosten en opbrengsten/besparingen) is uitgegaan van 2%, wat overeenkomt met een langjarige inflatie. De benodigde besparing op de inkoop per kWh dient minimaal 9,88 eurocent te bedragen om de investering in 15 jaar terug te verdienen. Als we rekenen met 25 jaar, wat een meer gangbare technische leeftijd is, dan dient de besparing minimaal 6,59 eurocent per kWh te bedragen. De optie van panelen op het dak is de goedkoopste, meest gangbare en financieel meest haalbare optie. Baarn optie 1: PV-panelen op bestaande dak Investering Investeringskosten Opbrengst (jaar 1) kWh Afname productie / jaar (degradatie) Kosten jaarlijks onderhoud (percentage investering) Kosten groot onderhoud (omvormers; jaar 16)

€

€

92.053 65.974 0,50% 1,10% 7.728,00

Benodigde besparing / kWh bij terugverdientijd 15 jaar Benodigde besparing / kWh bij terugverdientijd 25 jaar

€ €

0,0988 0,0659

Jaar 0 Jaar 1 Jaar 2 Jaar 3 Jaar 4 Jaar 5 Jaar 6 Jaar 7 Jaar 8 Jaar 9 Jaar 10 Jaar 11 Jaar 12 Jaar 13 Jaar 14 Jaar 15 Jaar 16 Jaar 17 Jaar 18 Jaar 19 Jaar 20 Jaar 21 Jaar 22 Jaar 23 Jaar 24 Jaar 25 TOTAAL

Onderhoud

€

(92.000)

€

€ € € € € € € € € € € € € € € € € € € € € € € € € (92.000) €

Besparing (vermeden inkoop)

(1.013) € (1.033) € (1.053) € (1.075) € (1.096) € (1.118) € (1.140) € (1.163) € (1.186) € (1.210) € (1.234) € (1.259) € (1.284) € (1.310) € (1.336) € (9.091) € (1.390) € (1.418) € (1.446) € (1.475) € (1.505) € (1.535) € (1.565) € (1.597) € (1.629) € (40.161) €

6.521 6.625 6.731 6.838 6.947 7.057 7.170 7.284 7.400 7.518 7.637 7.759 7.882 8.008 8.135 8.265 8.396 8.530 8.666 8.804 8.944 9.086 9.231 9.378 9.527 198.338

Totaal € € € € € € € € € € € € € € € € € € € € € € € € € € €

(92.000) 5.509 5.592 5.677 5.763 5.851 5.939 6.029 6.121 6.213 6.307 6.403 6.500 6.598 6.698 6.799 (826) 7.006 7.112 7.220 7.329 7.439 7.552 7.666 7.781 7.899 66.177

Cumulatief (terugverdientijd) € (92.000) € (86.491) € (80.899) € (75.222) € (69.458) € (63.608) € (57.668) € (51.639) € (45.519) € (39.305) € (32.998) € (26.595) € (20.095) € (13.497) € (6.799) € (0) € (826) € 6.180 € 13.292 € 20.512 € 27.841 € 35.280 € 42.832 € 50.497 € 58.278 € 66.177

Figuur 6: PV-systeem optie 1 - Benodigde besparing op inkoop van energie per kWh om de investering in 15 jaar terug te verdienen

X27-PC-HS-RAP-23007529 / Proj.nr. M0005185 / Vrijgegeven / Versie 2.0 / 30-10-2023

8/19

Optie 2: PV-scherm noordzijde Het idee is om PV panelen op een verticaal scherm toe te passen langs de noordelijke grens van het perceel van de gemeentewerf. Op deze wijze kan een lichtere constructie worden toegepast dan wanneer een overkapping gemaakt zou worden. Door de verticale uitvoering zal met name in de winterseizoen de opbrengst relatief hoog mogelijk zijn. De schermconstructie leent zich voor gebruik van gerecycled staal, wat aansluit bij de recycle-gedachte van een gemeentewerf. Daarnaast zijn de PV-panelen in deze optie optimaal zichtbaar en dragen bij aan een duurzame uitstraling.

Figuur 7: Detail onderdeel PV-wand

Energieopbrengst Ook voor deze optie is onderstaand legplan uitgewerkt.

Figuur 8: legplan optie 2

Voor de bepaling van de energieopbrengst, gegeven het aantal panelen, de oriëntatie en de hellingshoek is uitgegaan van: X27-PC-HS-RAP-23007529 / Proj.nr. M0005185 / Vrijgegeven / Versie 2.0 / 30-10-2023

9/19

-

Vermogen per paneel: Hellingshoek paneel: Oriëntatie: Systeemverlies (beoogd): Weerdata: Afmeting paneel:

460Wp 76⁰ Noord 18.1% Meteonorm 2.10 x 1.05 meter

Daarbij is rekening gehouden met een jaarlijkse toename van het elektriciteitsverbruik op de locatie. In onderstaande tabel is een samenvatting weergegeven van de belangrijkste resultaten, vanuit Helioscope. Parameter Aantal panelen Energie-opbrengst (MWh/jaar) Performance ratio DC/AC-factor kWh/kWp

Waarde 168 72,81 83,2% 1,40 942,2

Tabel 3: Resultaten opbrengstberekening

Met de energieopbrengst van de zonnepanelen wordt het huidige elektriciteitsverbruik (per jaar) duurzaam opgewekt.

Energieaansluiting en omvormers Het piekvermogen van de zonnepanelen bedraagt 77.3 kW (DC) voor deze optie. De omvormers zijn geschikt voor een ‘overbelasting’ aan zonnepanelen vermogen. Hiermee regelt de omvormer automatisch de optimale vermogensbalans. Bij de gangbare omvormers ligt dit percentage tussen de 100 en 140%. In deze memo is uitgegaan van 140% wat resulteert in 27.6 kW (AC) of 46A per omvormer. Een nevenproject laat de gemeentewerf voorzien van een nieuwe energieaansluiting (Stedin) en schakel- en verdeelinrichting. Voor de omvormers zijn er twee groepen benodigd van 63A. Voor het benodigde opwekvermogen is dit voldoende. Het advies is om twee groépen van 63A aan te brengen in de nieuwe schakel- en verdeelinrichting. Voor de omvormers en paneelopstelling zijn de volgende aandachtspunten gehanteerd: 1. In deze haalbaarheidsfase is opgenomen dat de zonnepanelen worden voorzien van twee aparte omvormers vanwege de omvang van de pv-installatie. Hierbij worden er in totaal twee omvormers aangesloten op een nieuwe schakel- en verdeelinrichting. 2. Met betrekking tot het aanleggen van de stringkabels adviseren wij om een draadgoot in langs-richting aan te brengen. Hierin kan de DC-bekabeling worden aangebracht. 3. Er dient rekening te worden houden met vrije ruimte (rondom) de omvormer, vanwege warmteafgifte overeenkomstig voorschrift fabrikant. 4.

Omvormers bij voorkeur op een zo kort mogelijke afstand tot de schakel- en verdeelinrichting plaatsen vanwege energieverliezen in de voedingskabels. 5. Met betrekking tot het aanleggen van de AC kabel vanaf de nieuwe schakel- en verdeelinrichting wordt deze ingegraven en aangesloten op de nieuwe schakel- en verdeelinrichting. 6. De nieuwe schakel- en verdeelinrichting wordt voorzien van een energiemeter, die de opgewekte energie registreert.. 7. Voor monitoring van het PV-systeem wordt de data van de omvormers uitgelezen op afstand. De benodigde dataverbinding is op de locatie aanwezig.

X27-PC-HS-RAP-23007529 / Proj.nr. M0005185 / Vrijgegeven / Versie 2.0 / 30-10-2023

10/19

Figuur 9 Overzicht positie omvormers en nieuwe energieaansluiting.

Financieel De investeringskosten voor deze optie worden in belangrijke mate bepaald door de kosten van de speciale verticale constructie. Op deze constructie wordt het PV-systeem geplaatst. De kosten van het PV-systeem worden bepaald door het draagsysteem, de panelen zelf, de omvormers en kosten als bekabeling, montage, projectmanagement en dergelijke. Ook voor de bepaling van de kosten van het systeem voor optie 2 werken wij op basis van kentallen per wattpiek (Wp). De daarbij gehanteerde kosten-kentallen per Wp zijn als volgt opgebouwd. Voor deze PV-wand is een speciale draagconstructie nodig, die ook bij gebruik van gerecycled staal, aanzienlijk is in relatie tot het PV-systeem. Hiervoor is een globale raming opgesteld, uitgaande van een eenvoudige strookfundering op vaste grondslag zonder grondverbetering, zonder beplanting of verlichting. Investeringsposten**

Eenheidsprijs/Wp

Kosten PV-draagsysteem

€ 0,10

Kosten PV-panelen

€ 0,29

Kosten PV-systeem (omvormer)

€ 0,10

Kosten PV-systeem (AC-verdeelinrichting, montage, bekabeling, engineering, marge installateur)

€ 0,20

Overige éénmalige kosten (projectmanagement, etc.)

€ 0,10

Systeemprijs totaal (€/ Wp)

€ 0,79

Systeemprijs (aantal panelen x paneel Wp x €/ Wp) 168 x 460 x 0.79

€ 61.000,(afgerond)

Draagconstructie (staal) incl. fundering

€ 246.000,-

X27-PC-HS-RAP-23007529 / Proj.nr. M0005185 / Vrijgegeven / Versie 2.0 / 30-10-2023

11/19

Investeringsposten**

Eenheidsprijs/Wp

Kosten PV-systeem (AC-kabel, tracé ca. 150m) graven machinaal

€ 15.000,-

Kosten PV-systeem (AC-kabel 120m) leveren + leggen

€ 8.000,-

Scios scope 12 (inspectie)

€ 1.000,-

Conditioneringsonderzoeken (1e inschatting)

€ 15.000,-

Totaal (afgerond) ex. Btw

€ 346.000,-

Tabel 4: initiële investeringskosten zon pv systeem

**bij het opstellen van de kostenposten zijn de volgende uitgangspunten gehanteerd. 1. Er is sprake van schone grond en geen duikers, belemmeringen of kabels & leidingen in het tracé. 2. Gevolgkosten conditionering (na onderzoek) logischerwijs (nu) niet bekend en dus niet opgenomen. 3. Vergunningskosten n.t.b. 4. Kosten opstellen document ruimtelijke onderbouwing niet opgenomen. 5. Voor landschappelijke inpassing is geen bedrag meegenomen. 6. Dagprijs koper gehanteerd van 9-10-2023.

Onderhoud Zonnepanelen blijken een lange levensduur te hebben. De prestatie van de panelen loopt weliswaar jaarlijks met ongeveer 0,5% terug, wat betekent dat het systeem na 25 jaar nog altijd zo’n 85% van het oorspronkelijk vermogen levert. Zonnepanelen hoeven nauwelijks onderhouden te worden; het betreft vooral schoonmaken. We houden een percentage van 1,1% van de initiële investeringssom op jaarbasis aan. Alhoewel de technische leeftijd van omvormers enorm vooruit is gegaan, houden we er rekening mee dat deze na 15 jaar vervangen dienen te worden. Besparing / opbrengst -> terugverdientijd Ook hier geldt dat energie die zelf wordt opgewekt hoeft niet langer te worden ingekocht. Daarmee kan een besparing gerealiseerd worden op de energierekening. Met die jaarlijkse besparing kan de investering uiteindelijk worden terugverdiend. In het onderstaande model is berekend hoe groot die besparing op de inkoop moet zijn om de investering in een bepaalde periode terug te verdienen. Die besparing is berekend in eurocent per kWh. Figuur 10 bevat de gegevens bij een gewenste terugverdientijd van 15 jaar, maar ook het resultaat voor een gewenste terugverdientijd van 25 jaar is in de figuur verlmeld. In het model is rekening gehouden met een indexering (van onderhoudskosten en opbrengsten/besparingen) is uitgegaan van 2%, wat overeenkomt met een langjarige inflatie.

De benodigde besparing op de inkoop per kWh dient minimaal 32,3 eurocent te bedragen om de investering in 15 jaar terug te verdienen. Als we rekenen met 25 jaar, wat een meer gangbare technische leeftijd is, dan dient de besparing minimaal 21,5 eurocent per kWh te bedragen. Daarmee is deze variant vanuit financieel oogpunt alleen bij (zeer) hoge tarieven een verstandige financiële keuze, maar vanuit milieu-overwegingen is hergebruik van staal voor een draagconstructie juist wél verstandig en past uitstekend bij de functie en het karakter van de gemeentewerf.

X27-PC-HS-RAP-23007529 / Proj.nr. M0005185 / Vrijgegeven / Versie 2.0 / 30-10-2023

12/19

Baarn optie 2: PV-scherm noordzijde Investering Investeringskosten Opbrengst (jaar 1) Afname productie / jaar (degradatie) Kosten jaarlijks onderhoud Kosten groot onderhoud

€

€

346.053 72.813 kWh 0,50% 1,10% van investering 7.728,00 jaar 15 (omvormers)

Benodigde besparing / kWh bij terugverdientijd 15 jaar Benodigde besparing / kWh bij terugverdientijd 25 jaar

€ €

0,3230 0,2148

Jaar 0 Jaar 1 Jaar 2 Jaar 3 Jaar 4 Jaar 5 Jaar 6 Jaar 7 Jaar 8 Jaar 9 Jaar 10 Jaar 11 Jaar 12 Jaar 13 Jaar 14 Jaar 15 Jaar 16 Jaar 17 Jaar 18 Jaar 19 Jaar 20 Jaar 21 Jaar 22 Jaar 23 Jaar 24 Jaar 25 TOTAAL

Onderhoud

€

(346.053)

€

€ € € € € € € € € € € € € € € € € € € € € € € € € (346.052,78) €

Besparing (vermeden inkoop)

(3.806,58) € (3.882,71) € (3.960,37) € (4.039,57) € (4.120,37) € (4.202,77) € (4.286,83) € (4.372,56) € (4.460,02) € (4.549,22) € (4.640,20) € (4.733,00) € (4.827,66) € (4.924,22) € (5.022,70) € (12.851,16) € (5.225,62) € (5.330,13) € (5.436,73) € (5.545,47) € (5.656,38) € (5.769,51) € (5.884,90) € (6.002,59) € (6.122,65) € (129.653,92) €

23.517,92 23.892,32 24.272,69 24.659,11 25.051,68 25.450,51 25.855,68 26.267,30 26.685,48 27.110,31 27.541,91 27.980,37 28.425,82 28.878,36 29.338,10 29.805,17 30.279,66 30.761,72 31.251,44 31.748,96 32.254,41 32.767,90 33.289,56 33.819,53 34.357,94 715.263,85

Totaal € € € € € € € € € € € € € € € € € € € € € € € € € € €

(346.053) 19.711 20.010 20.312 20.620 20.931 21.248 21.569 21.895 22.225 22.561 22.902 23.247 23.598 23.954 24.315 16.954 25.054 25.432 25.815 26.203 26.598 26.998 27.405 27.817 28.235 239.557,16

Cumulatief (terugverdientijd) € (346.053) € (326.341) € (306.332) € (286.020) € (265.400) € (244.469) € (223.221) € (201.652) € (179.757) € (157.532) € (134.971) € (112.069) € (88.822) € (65.224) € (41.269) € (16.954) € 0 € 25.054 € 50.486 € 76.300 € 102.504 € 129.102 € 156.100 € 183.505 € 211.322 € 239.557

Figuur 10: PV-systeem optie 2 - Benodigde besparing op inkoop van energie per kWh om de investering in 15 jaar terug te verdienen.

X27-PC-HS-RAP-23007529 / Proj.nr. M0005185 / Vrijgegeven / Versie 2.0 / 30-10-2023

13/19

Optie 3: PV-overkapping middenterrein Een derde optie is een overkapping aanbrengen over het losgedeelte voor de bezoekers (middenterrein). Hier kan een zo licht mogelijke stalen vakwerkconstructie met kolommen en gordingen van gerecyclede staalprofielen worden toegepast. De PV panelen kunnen onder een hoek van 30o met zuid oriëntatie geplaatst worden. In een vervolgfase moet worden onderzocht hoe en waar deze overkapping gefundeerd kan worden. De overkapping kan op het verhoogde deel of op het aangrenzend maaiveldniveau van de werf worden gefundeerd. Daarbij moet aandacht worden besteed het risico van het aanrijden van de kappoten en het daaruit voortkomende veiligheidsrisico voor bezoekers en personeel. Vanuit het perspectief van de beheerder is deze optie minder aantrekkelijk gegeven de vele containerbewegingen. Deze optie is slechts ter illustratie toegevoegd om de mogelijkheden van opwekking in kaart te brengen. Maar omdat de kosten van een (veilige) overkappingsconstructie een veelvoud bedragen van optie 2, is deze optie financieel onhaalbaar.

Figuur 11: Principe overkapping middenterrein PV-optie 3

X27-PC-HS-RAP-23007529 / Proj.nr. M0005185 / Vrijgegeven / Versie 2.0 / 30-10-2023

14/19

Energieopbrengst Ook voor deze optie is het onderstaande legplan opgesteld.

Figuur 12: Legplan optie 3

Voor de bepaling van de energieopbrengst, gegeven het aantal panelen, de oriëntatie en de hellingshoek is uitgegaan van: Vermogen per paneel: 460Wp Hellingshoek paneel: 30⁰ Oriëntatie: Zuid Systeemverlies (beoogd): 17,5% Weerdata: Meteonorm Afmeting paneel: 2.10 x 1.05 meter In onderstaande tabel is een samenvatting weer gegeven van de belangrijkste resultaten, vanuit Helioscope. Parameter Aantal panelen Energie-opbrengst (MWh/jaar) Performance ratio DC/AC-factor kWh/kWp

Waarde 326 165,1 83,9% 1,36 1.101,0

Tabel 5: initiële investeringskosten zon pv systeem

X27-PC-HS-RAP-23007529 / Proj.nr. M0005185 / Vrijgegeven / Versie 2.0 / 30-10-2023

15/19

Kansen en risico’s Netcongestie Indien de PV-installatie meer elektriciteit opwekt dan er op de werf wordt gebruikt, wordt het surplus aan elektriciteit teruggeleverd aan het net van Stedin. Bij de voorgestelde oost-west oriëntatie van de PV-installatie optie 1 is enerzijds de opwekking, t.o.v. een zuid-opstelling, gelijkmatiger over de dag verdeeld en beperkt daarmee het piekvermogen van het PV-systeem c.q. de piek op het net van Stedin. Anderzijds geldt dat, de hoeveelheid afgenomen energie in de regel hoger is rondom de ochtend en avond dan tijdens de middag. Omdat steeds meer bedrijven en particulieren energie opwekken met een PV- systeem leidt dit op steeds meer momenten tot een overschot aan energie met zeer lage tot zelfs negatieve kWh-uurprijzen als gevolg. Voor het terugleveren van elektrische energie via de nieuwe 3 x 160A aansluiting dient een formele capaciteitstoets te worden aangevraagd bij Stedin. Indien door de netcongestie een snelle uitvoering van de aanvraag niet mogelijk is, kunnen alternatieve oplossingen interessant zijn om teruglevering van elektriciteit te voorkomen.

Figuur 13 Transportschaarste opwek provincie Utrecht. Geraadpleegd 10-2023

Een mogelijke lokale oplossing voor de netcongestie is het voorkomen dat er energie wordt teruggeleverd aan het net. Dit kan door vraag en aanbod op elkaar te laten aansluiten. In een volgende fase kan een analyse van verbruik en opwekking worden opgesteld. Hiermee kan worden onderzocht of er een constant verbruik aanwezig is (basisbelasting). Als input hiervoor wordt gebruik gemaakt van de (mits beschikbare verbruiksdata op uur-basis voor een periode van drie jaren. Met deze analyse kan worden bepaald in hoeverre de duurzame opgewekte energie volledig kan worden ingezet om het eigen verbruik (deels) te verduurzamen, zie figuur 14. Dit voorkomt mogelijk het terugleveren aan het openbare elektriciteitsnet en daarmee wordt het congestie vraagstuk voor deze locatie voorkomen. Daarnaast kan worden onderzocht in hoeverre het gebruik van aardgas terug gedrongen kan worden door gebruik te maken van een elektrische oplossing. De hiervoor extra benodigde elektrische vraag kan worden afgestemd op de door het PVsysteem opgewekte energie.

X27-PC-HS-RAP-23007529 / Proj.nr. M0005185 / Vrijgegeven / Versie 2.0 / 30-10-2023

16/19

/

Figuur 14 voorbeeld verbruik en opwekking bron RVO.nl

Advies vervolgfase In deze memo is de haalbaarheid voor de aanleg van zonnepanelen installaties onderzocht. Op basis van de ontvangen documenten is een eerste omvang vastgesteld voor de aanleg. Het advies is om in de volgende fase een aantal onderdelen te onderzoeken. De volgende stappen hierbij zetten: 1. Toetsen constructieve geschiktheid van het dak van de opslagloods en het legplan vaststellen. 2. Consulteren verzekeringsmaatschappij m.b.t. de voorwaarde. 3. Controle of optie 1 opslagloods vergunningsvrij realiseerbaar is. 4. Overleg met de omgeving voor inpassing van de zonnepaneleninstallatie. 5. De verbruiksdata op uur-basis van drie jaren analyseren om vraag (verbruik) en aanbod op elkaar af te stemmen. 6. Onderzoek naar huidig gebruik van aardgas en de mogelijkheden om aardgas te vervangen door elektrische toepassingen. 7. Bepalen exacte aantal benodigde zonnepanelen en locatie. Optie 1 en/of 2 gecombineerd. 8. Capaciteitstoets aanvragen bij Stedin. 9. Exacte tracés voor kabelloop onderzoeken. 10. Bijstellen businesscasemodel.

Optie 1 kan gerealiseerd worden zonder vergunningaanvraag. Voor het realiseren van optie 2 is waarschijnlijk wél een vergunning vereist. Vooroverleg met het bevoegd gezag en het voorleggen van het schetsmatige ontwerp is dan ook aan te raden. Met de realisatie van een zonnepanelensysteem werkt gemeente Baarn aan de verduurzaming van haar bedrijfsvoering. Movares helpt de gemeente Baarn daar graag verder mee door nadere onderzoeken of een ontwerpuitwerking.

X27-PC-HS-RAP-23007529 / Proj.nr. M0005185 / Vrijgegeven / Versie 2.0 / 30-10-2023

17/19

Bijlage 1 Opbrengstberekeningen opties 1 t/m 3

X27-PC-HS-RAP-23007529 / Proj.nr. M0005185 / Vrijgegeven / Versie 2.0 / 30-10-2023

18/19

Colofon OPDRACHTGEVER

Gemeente Baarn mw. P. Zijp-Mastebroek dhr. F. Eigenhuis

UITGAVE

Movares Nederland B.V.

Daalseplein 100 Postbus 2855 3500 GW Utrecht TELEFOON

+31 (0)30 - 265 5555

ONDERTEKENAAR

Keurntjes PC (Peter) peter.keurntjes@movares.nl Met medewerking van: Stefan Peelen

projectleider elektrotechniek

Peter Heideman architect PROJECTNUMMER

KENMERK

M0005185 X27-PC-HS-RAP-23007529

© 2023, Movares Nederland B.V. Alle rechten voorbehouden. Niets uit deze uitgave mag worden verveelvoudigd, opgeslagen in een geautomatiseerd gegevensbestand of openbaar gemaakt in enige vorm of op enige wijze, hetzij elektronisch, mechanisch, door fotokopieën, opnamen, of enige andere manier, zonder voorafgaande schriftelijke toestemming van Movares Nederland B.V.

X27-PC-HS-RAP-23007529 / Proj.nr. M0005185 / Vrijgegeven / Versie 2.0 / 30-10-2023

19/19

2.0