RIS322746 Bijlage Haalbaarheid warmtesysteem zonnecollectoren sportveld DUNO Den Haag Geredigeerd
Tekst van het document
Tabel 5.6: Total cost of ownership kosten LT-systeem met gas piek en back up
blad 32 van 42
Haalbaarheid warmtesysteem sportveld DUNO Den Haag projectnummer 0495070.100 25 oktober 2024 Gemeente Den Haag (DSO)
6.
Resultaten haalbaarheidsonderzoek veldcollectoren In dit hoofdstuk worden de resultaten van dimensionering en modellering met elkaar vergeleken. Voor het aflezen van de resultaten vanuit de grafieken, kan bijlage 2 geraadpleegd worden voor toelichting op de grafieken. In de grafieken zijn drie scenario’s op een rij te zien in de volgende volgorde: Scenario 1: ZLT-systeem zonder piek (S1|ZLT|z.p.) Scenario 2: LT-systeem met elektrische piekvoorziening (S2|LT|E-piek) Scenario 3: LT-systeem met gas piekvoorziening (S3|LT|Gas piek) Gas referentie (Gas ref.) Toelichting TNK: (Zie ook bijlage 2) We rekenen de TNK terug naar TNK per WEQ1 per jaar: dit is de maat voor de totaalkosten om een gemiddelde woning één jaar te kunnen verwarmen, gezien over een looptijd van 30 jaar. Links is een indicatief voorbeeld gegeven van de opbouw van de TNK/WEQ/jaar. Dit is gedaan om de verschillende scenario’s met elkaar te kunnen vergelijken. Toelichting TCO: (Zie ook bijlage 2) We rekenen de TCO terug naar TCO per WEQ per jaar: dit is de maat voor de totaalkosten om een gemiddelde woning 1 jaar te kunnen verwarmen, gezien over een looptijd van 30 jaar. Voor de investeringskosten is het nettobedrag inclusief subsidies weergegeven. Links is een indicatief voorbeeld gegeven van de opbouw van de TCO/WEQ/jaar.
6.1
Totale nationale kosten (TNK) Figuur 6-1 laat de totale nationale kosten (TNK) en CO₂-reductie zien van de drie warmtesystemen. Het LT|gas warmtenet is de oplossing met de laagste TNK. De andere twee systemen hebben een hogere TNK. De reden waarom LT|gas goedkoper is omdat gas relatief goedkoper is dan elektrische systemen.
Figuur 6-1: Vergelijking TNK kosten 3 scenario's
1
WEQ: Woningequivalent, gedefinieerd als de gemiddelde warmtevraag van het gebied per aansluiting. blad 33 van 42
Haalbaarheid warmtesysteem sportveld DUNO Den Haag projectnummer 0495070.100 25 oktober 2024 Gemeente Den Haag (DSO)
6.2
Totale kosten voor de eigenaar (TCO) Voor de Total Cost of Ownership (TCO) zijn dezelfde drie concepten doorgerekend voor het onderzoeksgebied (zie figuur 6-2). Zeer lage temperatuur (ZLT) warmtenet is voor de gemiddelde eindgebruiker de goedkoopste optie. Bij de LT|GAS is de berekende bijdrage aansluitkosten (BAK) negatief vergeleken met de andere twee systemen, dit komt doordat gas goedkoper is dan elektrisch waardoor de onrendabele top waaruit de BAK wordt berekend bij LT|gas lager is dan bij de andere twee systemen.
Figuur 6-2: Vergelijking TCO-kosten per scenario
6.3
Initiële investeringen De initiële investeringen geven aan hoeveel de eigenaar van een gemiddelde woning, in het onderzoeksgebied, moet investeren om over te stappen op de nieuwe warmteoplossing. In deze investeringen zitten alle kosten voor isolatie, installaties, afgiftesystemen en bij een warmtenet aansluiting ook de BAK (eenmalige Bijdrage Aansluitkosten). De getoonde bedragen zijn inclusief btw. De BAK wordt gebruikt als een afsluitpost van een businesscase. Wanneer er geen onrendabele top is, resulteert dit in een negatieve BAK of geen BAK. Subsidies worden verstrekt voor de aansluiting, en in sommige gevallen is de subsidie hoger dan wat je betaalt voor de BAK. Als resultaat kunnen de energietarieven worden verlaagd of korting worden gegeven op isolatie of installaties.
Figuur 6-3: Overzicht initiële investeringen per scenario
blad 34 van 42
Haalbaarheid warmtesysteem sportveld DUNO Den Haag projectnummer 0495070.100 25 oktober 2024 Gemeente Den Haag (DSO)
6.4
Gevoeligheidsanalyse In de gevoeligheidsanal se ‘participatie’ wordt berekend hoeveel invloed een variatie in de participatiegraad heeft op de Totale Nationale Kosten (TNK) en de Total Cost of Ownership (TCO). Voor dit haalbaarheidsonderzoek is uitgegaan van een standaardwaarde van 100% participatie, wat in de onderstaande grafieken wordt weergegeven met de blauwe en oranje staven. Daarnaast is een afwijkende waarde van 70% participatie doorgerekend, waarbij slechts 70% van de mogelijke aansluitingen binnen het onderzoeksgebied wordt verbonden met het warmteconcept. Deze situatie wordt weergegeven met de zwarte marge lijn boven de blauwe (figuur 6.4) en oranje grafiek (figuur 6.5), deze kosten zullen erbij komen als de participatiegraad van 100% naar 70% daalt. Totale Nationale Kosten (TNK) LT-systemen reageren vergelijkbaar op de verandering in participatiegraad. Een lagere participatie (70%) heeft een grotere impact op de TNK van de LT-systemen dan bij ZLT-systeem. Dit is te verklaren op het manier waarop beide systemen warmte leveren en hoe groot het vastrecht is. De impact blijft relatief klein omdat dit een klein gebied betreft.
Figuur 6-4: TNK met lagere participatiegraad
Total Cost of Ownership (TCO) Per warmtesysteem is hetzelfde effect van variatie op de participatiegraad te zien als bij de TNK. Ook hier heeft een lagere participatie (70%) een grotere impact dan volledige participatie (100%) op de TCO.
Figuur 6-5: TCO met lagere participatiegraad
blad 35 van 42
Haalbaarheid warmtesysteem sportveld DUNO Den Haag projectnummer 0495070.100 25 oktober 2024 Gemeente Den Haag (DSO)
6.5
Resultaten In onderstaande tabel zijn de resultaten van de verschillende scenario’s op een rij gezet. In tabel 6.1 is ook aangegeven wat de verwachte kosten zouden zijn als je de gasgestookte situatie behoudt (zie GASref.) Dat scenario dient slechts ter referentie en is af te lezen aan de rechterkant. Tabel 6.1: Resultaten scenario's
6.6
Afwegingskader Naast de financiële afwegingen tussen de verschillende scenario’s zijn er nog andere parameter op basis waarvan een keuze gemaakt kan worden tussen de verschillende scenario’s. In tabel 6.2 staan deze schematisch weergegeven. Tabel 6.2: Afwegingskader
blad 36 van 42
Haalbaarheid warmtesysteem sportveld DUNO Den Haag projectnummer 0495070.100 25 oktober 2024 Gemeente Den Haag (DSO)
7.
Conclusies In deze studie zijn verschillende aspecten van collectieve warmtesystemen grondig geanalyseerd. De focus ligt op het inzichtelijk maken van de Totale Nationale Kosten (TNK) en de Total Cost of Ownership (TCO). Tevens zijn de bijkomende energievraag, de initiële investeringen en de warmterekening voor deze systemen onder de loep genomen. Op basis van het onderzoek is niet één systeem dat op alle aspecten als duidelijke nummer één naar voren komt. Afhankelijk van de voorkeur voor bepaalde criteria scoren de systemen verschillend. Op basis van een gedetailleerde techno-economische analyse kunnen de volgende conclusies worden getrokken: Vergelijking collectief LT versus ZLT De totale nationale kosten (TNK) zijn het laagst voor het LT|Gas-pieksysteem, terwijl de kosten voor zowel ZLT|zp als het LT|E-piek vergelijkbaar zijn. De reden waardoor het LT|Gas-pieksysteem de laagste TNK heeft is door de relatief lage gasprijs ten opzichte van elektrisch bijstoken. De kosten voor de gebruiker (TCO) zijn echter lager voor het ZLT|zpsysteem omdat individuele warmtepompen efficiënter de warmte kunnen opwaarderen (hogere COP) dan een centrale warmtepomp, waardoor er in het ZLT|zpsysteem minder energie ingekocht hoeft te worden.
Naast kosten zijn er andere aspecten die meegenomen kunnen worden in de keuze tussen een ZLT- of LT-systeem, zoals: • Een ZLT-systeem biedt naast verwarming ook de mogelijkheid om passief te koelen. De koelvraag is momenteel nog beperkt, maar de verwachting is dat deze wel gaat groeien. • De initiële kosten zijn lager bij de LT-systemen dan bij het ZLT|zpsysteem. Dit komt omdat bij de LTsystemen de warmtepomp centraal aangestuurd wordt en meegaat in de algemene investeringen, terwijl bij het ZLT|zpsysteem huishoudens zelf een individuele warmtepomp dienen aan te schaffen. • Bij de systemen ZLT|zp en LT|E-piek is de druk op het elektriciteitsnet groter dan bij het LT|gaspieksysteem, waardoor netcongestieproblemen kunnen optreden of kunnen verergeren. Afstemming met de netbeheerder is hierdoor gewenst. • De CO₂-reductie is het grootst bij het ZLT|zp systeem ten opzichte van de LT-systemen. Dit komt doordat er minder elektriciteit nodig is voor het opwaarderen van de warmte doordat de individuele warmtepompen efficiënter werken dan de centrale warmtepomp, en elektriciteit minder uitstoot heeft dan een gasketel. Haalbaarheid van de Businesscase De businesscase voor een laagtemperatuur (LT) warmtenet dat gebruikmaakt van een aardgas-piekvoorziening blijkt goed haalbaar te zijn.
Dit impliceert dat de economische en technische voorwaarden voor de implementatie van dit type systeem gunstig zijn. Vergelijking van Warmterekening De gemiddelde warmterekening voor gebruikers van het LT-systeem is vergelijkbaar met de kosten van een traditionele gasreferentie. Dit betekent dat de kosten voor warmte in een LT-netwerk voor de eindgebruiker aantrekkelijk zijn. Zeer Laagtemperatuur (ZLT) Net Voor eindgebruikers van een ZLT-netwerk is de warmterekening zelfs bijna de helft van die van de huidige gasgestookte situatie. Dit maakt het ZLT-net bijzonder aantrekkelijk voor de afnemer, vooral in het licht van de stijgende energiekosten en de groeiende vraag naar duurzame oplossingen. Investeringen van verhuurders en huiseigenaren Hoewel de voordelen voor huurders en huiseigenaren aanzienlijk zijn, moeten zij zich bewust zijn van de noodzaak om meer te investeren in een ZLT-netwerk in vergelijking met een LT-netwerk. Deze initiële investeringen kunnen echter worden gerechtvaardigd door de lagere operationele kosten op lange termijn.
blad 37 van 42
Haalbaarheid warmtesysteem sportveld DUNO Den Haag projectnummer 0495070.100 25 oktober 2024 Gemeente Den Haag (DSO)
Elektravermogen bij E-piek Het gebruik van een hoog elektravermogen bij de elektrische piekvoorziening heeft geleid tot een aanzienlijke extra belasting op het elektriciteitsnet. Dit aspect vereist aandacht, omdat het kan bijdragen aan netverstoringen en extra kosten voor de netbeheerders vanwege noodzakelijke maatregelen aan het elektriciteitsnet binnen het onderzoeksgebied/vanwege noodzakelijke netverzwaring. Netcongestie en elektrische piekbelasting Bij de inzet van een elektrische piekvoorziening ontstaat een aanzienlijke belasting op het elektriciteitsnet, wat kan leiden tot netcongestie. Dit probleem wordt vooral duidelijk bij systemen die een hoge elektrische piekcapaciteit vereisen, zoals bij een laagtemperatuur (LT) warmtenet. De extra elektrische vermogensvraag die gepaard gaat met een ZLT-systeem (Zeer Laag Temperatuur) is echter lager dan die bij een LT-systeem met een gaspiekvoorziening. Dit lagere vermogen van het ZLT-systeem komt door een inschatting van de gelijktijdigheid van de warmtepompen, gebaseerd op de ISSO-richtlijnen. In werkelijkheid kan deze vraag iets hoger uitvallen bij een ZLT-systeem met decentrale bijkomende elektriciteitsbehoeften, maar de druk op het net blijft in beide gevallen een aandachtspunt.
Gevoeligheid van TNK en TCO in collectieve systemen De Totale Nationale Kosten (TNK) en Total Cost of Ownership (TCO) van collectieve warmtesystemen zijn gevoelig voor de mate van participatie binnen het gebied. Wanneer minder huishoudens of gebouwen deelnemen aan het collectieve systeem, nemen de kosten per deelnemer toe. Dit heeft directe gevolgen voor de businesscase. In het geval van een LT-systeem met een gaspiekvoorziening kan dit betekenen dat er een bijdrage aan de aansluitkosten (BAK) betaald moet worden, wat de haalbaarheid van het project beïnvloedt. Gevolgen van verschillende piekvoorzieningen Het type piekvoorziening heeft invloed op zowel de businesscase als de operationele kosten. Een gaspiekvoorziening zorgt er weliswaar voor dat er nog steeds een beperkte hoeveelheid gas wordt gebruikt, maar de businesscase blijkt vaak haalbaarder te zijn dan bij een elektrische piekvoorziening. Bovendien zijn de kosten voor een gaspiekvoorziening doorgaans lager, wat bijdraagt aan een economisch gunstiger scenario ten opzichte van een volledig elektrische piekoplossing.
blad 38 van 42
Haalbaarheid warmtesysteem sportveld DUNO Den Haag projectnummer 0495070.100 25 oktober 2024 Gemeente Den Haag (DSO)
8.
Aanbevelingen Bij het vervolg van dit onderzoek zijn er een aantal aanbevelingen richting de gemeente Den Haag: • De omvang van het WOS en impact voor de omgeving zijn in dit onderzoek niet meegenomen. We bevelen aan dit een plek te geven in een vervolgonderzoek of in de eerste fase van het schetsontwerp. Indien de locatie van het WOS hierdoor verandert dient er rekening gehouden te worden met veranderende leidingtracés en diameters. • Door de ligging van het systeem moet er in de vervolgstappen aandacht besteed worden aan het dempen van het geluid van de installaties binnen het WOS. Dit is in het huidige onderzoek niet meegenomen.
blad 39 van 42
Haalbaarheid warmtesysteem sportveld DUNO Den Haag projectnummer 0495070.100 25 oktober 2024 Gemeente Den Haag (DSO)
Bijlagen Bijlage 1: Uitgangspunten Warmtetoolberekeningen Uitgangspunten en aannames voor deze analyse: • Bij warmtenetten is uitgegaan van een uiteindelijke deelnamegraad van 100%. • De piekvraag wordt voorzien door aardgasketels die op jaarbasis 19% van de vraag voorzien. • De looptijd van de berekeningen is 30 jaar. Restwaarde van investeringen na 30 jaar worden meegenomen als positieve kasstroom. • Bij warmtenetten is uitgegaan van een rendement voor de exploitant van 5,2%. Dit bepaalt de aansluitbijdrage (BAK). Wanneer bij het ontbreken van een BAK nog steeds een hoger rendement wordt berekend dan 5,2%, wordt een korting berekend op het warmtetarief. • Energieprijzen zijn gebaseerd op de huidige energiemarkt en recent opgestelde prognoses voor de toekomst (peildatum voorjaar 2024). • Subsidies: WIS-subsidie (leidingwerk bij warmtenet), SDE++ (warmtebronnen bij warmtenet) en ISDE (isolatie, warmtepompen en aansluiting warmtenet) • Woningen en gebouwen worden niet altijd naar de Standaard geïsoleerd, maar naar een isolatieniveau wat nodig is voor het doorgerekende warmteconcept. Disclaimer De gepresenteerde resultaten zijn gebaseerd op een data-gedreven scenario-analyse. Op basis hiervan ontstaat een beeld van de kansrijkheid van verschillende technieken, maar kan geen sluitende conclusie geformuleerd worden over technische of economische haalbaarheid.
Het gaat om indicatieve resultaten die om twee hoofdredenen een mate van onzekerheid met zich meebrengen: • Minder nauwkeurige waarden in de data en kengetallen zoals warmtevraag per gebouw. • Ondanks onze rekenmethodes die frequent geüpdatet worden, blijven de waarden van bijvoorbeeld prijsontwikkelingen en participatiegraad aannames.
Figuur 1: Werking warmtetool
Dit betekent dat de resultaten vooral geschikt zijn om scenario's per buurt onderling te vergelijken. Bij de interpretatie van de resultaten als absoluut en opzichzelfstaand, dient rekening gehouden te worden met onzekerheidsmarge van ±20%.
blad 40 van 42
Haalbaarheid warmtesysteem sportveld DUNO Den Haag projectnummer 0495070.100 25 oktober 2024 Gemeente Den Haag (DSO)
Bijlage 2: Toelichting TNK en TCO TNK Met totale nationale kosten (TNK) bedoelen we alle systeemkosten over 30 jaar voor: • Warmtebron: o.a. warmtebronnen, uitkoppelinstallaties en W ’s 2 , incl. onderhoud en herinvesteringen • Warmte-infrastructuur: o.a. warmteleidingen, overdrachtsstations en afleversets, incl. onderhoud en herinvesteringen • Warmtepomp bij afnemer: een lucht-water-, water, bodem-warmtepomp of boosters • Gebouwaanpassingen: met name isolatie • Inkoop energie: voor warmtepompen, distributiepompen en aardgas piekketels In de grafiek is ook het volgende weergeven: • CO2-reductie: aangegeven met een X, de waarde ligt op de secundaire as) • Correctiebalken: In de resultaten zijn de berekende TNK en TCO weergegeven inclusief een onzekerheidsmarge van ±20% (Zie correctiebalk in grafiek). Deze onzekerheidsmarge is met name van belang om te bepalen wanneer er een significant verschil is tussen de verschillende concepten. Interne kasstromen tussen partijen binnen Nederland zitten niet in de nationale kosten: • Subsidies zoals SDE++, ISDE en WIS • Belastingen zoals energiebelasting en btw • Warmtelevering • Vastrecht voor warmte • Aansluitbijdrage voor het warmtebedrijf We rekenen de TNK terug naar TNK per WEQ3 per jaar: dit is de maat voor de totaalkosten om een gemiddelde woning 1 jaar te kunnen verwarmen, gezien over een looptijd van 30 jaar.
Links is een indicatief voorbeeld gegeven van de opbouw van de TNK/WEQ/jaar.
Figuur 2: TNK-voorbeeld
2 3
WKO: Warmte-Koude Opslag, oftewel thermische opslag in de bodem op 50-500 m diepte. WEQ: Woningequivalent, gedefinieerd als de gemiddelde warmtevraag van het gebied per aansluiting. blad 41 van 42
Haalbaarheid warmtesysteem sportveld DUNO Den Haag projectnummer 0495070.100 25 oktober 2024 Gemeente Den Haag (DSO)
TCO De Total Cost of Ownership (TCO) zijn de totale kosten die de eigenaar/gebruiker van een woning betaalt, inclusief belasting. De TCO bestaat uit investeringskosten en doorlopende kosten, incl. De TCO is berekend over 30 jaar. • Inkoop Energie: kosten voor het inkopen van de benodigde energie, dit omvat gas, elektriciteit of warmte. • Vastrecht: vaste kosten voor het beschikbaar stellen en onderhouden van de infrastructuur. • Gebouwaanpassingen: kosten voor aanpassen van elektriciteits- en gasnetwerken, warmteafgiftesystemen (radiatoren of vloerverwarming) en isoleren. • Warmtepomp: Kosten voor het aanschaffen, installeren, en onderhouden van warmtepompen. • BAK: Bijdrage Aansluitkosten (BAK) is een eenmalige kostenpost voor een collectieve warmtevoorziening. Deze dekt een deel van investerings- en onderhoudskosten van het opweksysteem en de distributie-infrastructuur. De BAK wordt gebruikt als de sluitpost van de businesscase in de Warmtetool. In de grafiek is ook het volgende weergeven: • Correctiebalken: In de resultaten zijn de berekende TNK en TCO weergegeven inclusief een onzekerheidsmarge van ±20% (Zie correctiebalk in grafiek). Deze onzekerheidsmarge is met name van belang om te bepalen wanneer er een significant verschil is tussen de verschillende concepten.
We rekenen de TCO terug naar TCO per WEQ per jaar: dit is de maat voor de totaalkosten om een gemiddelde woning 1 jaar te kunnen verwarmen, gezien over een looptijd van 30 jaar. Voor de investeringskosten is het nettobedrag inclusief subsidies weergegeven. Links is een indicatief voorbeeld gegeven van de opbouw van de TCO/WEQ/jaar.
Figuur 3: TCO-voorbeeld
blad 42 van 42
Over Antea Group Antea Group is het thuis van 1700 trotse ingenieurs en adviseurs. Samen bouwen wij elke dag aan een veilige, gezonde en toekomstbestendige leefomgeving. Je vindt bij ons de allerbeste vakspecialisten van Nederland, maar ook innovatieve oplossingen op het gebied van data, sensoring en IT. Hiermee dragen wij bij aan de ontwikkeling van infra, woonwijken of waterwerken. Maar ook aan vraagstukken rondom klimaatadaptatie, energietransitie en de vervangingsopgave. Van onderzoek tot ontwerp, van realisatie tot beheer: voor elke opgave brengen wij de juiste kennis aan tafel. Wij denken kritisch mee en altijd vanuit de mindset om samen voor het beste resultaat te gaan. Op deze manier anticiperen wij op de vragen van vandaag en de oplossingen voor morgen. Al 70 jaar.
Contactgegevens Monitorweg 29 1322 BK Almere Postbus 10044 1301 AA Almere
Copyright © Niets uit deze uitgave mag worden verveelvoudigd en/of openbaar worden gemaakt door middel van druk, fotokopie, elektronisch of op welke wijze dan ook, zonder schriftelijke toestemming van de auteurs. De informatie die in dit rapport is opgenomen is uitsluitend bestemd voor geadresseerde(n) en kan persoonlijke of vertrouwelijke informatie bevatten. Gebruik van deze informatie, door anderen dan de geadresseerde(n) en gebruik door hen die niet gerechtigd zijn van deze informatie kennis te nemen, is niet toegestaan. De informatie is uitsluitend bestemd om te worden gebruikt door de geadresseerde, voor het doel waarvoor dit rapport is vervaardigd. Indien u niet de geadresseerde bent of niet gerechtigd bent tot kennisneming, is openbaarmaking, vermenigvuldiging, verspreiding en/of verstrekking van deze informatie aan derden niet toegestaan, tenzij na schriftelijke toestemming door Antea Group en wordt u verzocht de gegevens te verwijderen en direct een melding te maken bij security@antegroup.nl. Derden, zij die niet geadresseerd zijn, kunnen geen rechten aan dit rapport ontlenen, tenzij na schriftelijke toestemming door Antea Group.
www.anteagroup.nl