2%20-%20Businesscase%20%E2%80%98Parkeren%20onder%20zon%20bij%20het%20BEL%20kantoor%E2%80%99
Tekst van het document
Parkeren onder zonnepanelen Een haalbaarheidsonderzoek naar parkeren onder zonnepanelen bij het BEL kantoor.
Gemeente: Behandelaar: Datum:
Eemnes Raunieck Hendriks 6 april 2022
Samenvatting Op 8 juli 2019 is in Eemnes een motie van D66 aangenomen. In deze motie wordt gevraagd een aantal locaties voor parkeren onder panelen (zonnecarports) te onderzoeken. Met behulp van de webapplicatie ‘Park the sun’ blijkt dat de meest kansrijke locatie de openbare parkeerplaats bij het gemeenschappelijke gebouw van de BEL Combinatie (gemeente Blaricum, Eemnes en Laren) ligt. De ruimte in Nederland is schaars. Daarom is het belangrijk om te onderzoeken hoe wij zo goed mogelijk met onze ruimte om kunnen gaan, zo ook voor de energietransitie. Parkeren onder zonnepanelen, de zogenoemde zonnecarports, zijn een kansrijk alternatief om met de schaarse ruimte om te gaan. Een zonnecarport is een carport met daarboven op zonnepanelen geïnstalleerd die op een parkeerplaats wordt geplaatst. Zo’n carport wordt geplaatst op een individuele parkeerplaats of over meerdere parkeerplaatsen. De mogelijkheden hangen van de locatie af.
Naar verwachting wekken de openbare parkeerplaatsen bij het gemeenschappelijk gebouw van de BEL Combinatie 118.800 Wp op. In dit kader worden alle 42 parkeerplaatsen voorzien van een zonnecarport. Een technische-en financiële haalbaarheidsonderzoek heeft plaatsgevonden om te kunnen bepalen of het realiseren van een zonnecarport haalbaar is. Met een beoogd zonnecarport van 118.800 Wp reduceert de gemeente haar CO2 uitstoot met 62.132,-Kg. Technische haalbaarheid Op basis van de bevindingen, uit de technische ‘Onderzoek E-ontsluiting PV-Carports BEL-combinatie’ van Kropman, kan worden geconcludeerd dat het realiseren van het zonnecarport technisch haalbaar is. Financiële haalbaarheid De exploitatiebegroting laat zien dat het realiseren van een zonnecarport na 25 jaar -3% rendement heeft. Dit komt neer op een bedrag van -€12.332,98. De afschrijvingstermijn staat op 25 jaar. Hierdoor is de businesscase niet sluitend, wel heeft dit een positief effect op de begroting van de gemeente.
Inhoudsopgave Samenvatting........................................................................................................................................... 3 H1 | Achtergrond .................................................................................................................................... 5 1.1 Waarom zonnecarports................................................................................................................. 5 1.2 Beleid en ontwikkeling .................................................................................................................. 6 H2 | Zonnecarports bij het BEL kantoor.................................................................................................. 7 2.1 Een zonnecarport .......................................................................................................................... 7 2.2 De locatie ....................................................................................................................................... 8 H3 | Projectkader .................................................................................................................................... 9 3.1 Resultaat en randvoorwaarden .....................................................................................................
9 3.1.1 Het resultaat ........................................................................................................................... 9 3.1.2 Randvoorwaarden ................................................................................................................ 10 3.1.3 Elektrisch laden .................................................................................................................... 10 3.2 Bestuurlijk besluitvorming........................................................................................................... 11 3.3 Ruimtelijkvervolgtraject .............................................................................................................. 11 3.3.1 Bestemmingsplanwijziging ................................................................................................... 11 3.3.2 Kruimelafwijking ................................................................................................................... 11 H4 | Risico’s en impact .......................................................................................................................... 12 4.1 Fundering.....................................................................................................................................
12 4.2 Hardware ..................................................................................................................................... 12 4.3 Vuil/corrosie ................................................................................................................................ 12 4.4 Diefstal en vandalisme ................................................................................................................ 12 H5 | Technische inzichten ..................................................................................................................... 13 H6 | Financiële analyse ......................................................................................................................... 14 6.1 Raming ......................................................................................................................................... 14 6.2 Terugverdientijd .......................................................................................................................... 14 6.3 De Omvormer .............................................................................................................................. 15 6.2.1 Stimulering Duurzame Energieproductie en Klimaattransitie (SDE++) ................................
15 H7 | Bevindingen ................................................................................................................................... 16 7.1 Technische bevindingen .............................................................................................................. 16 7.2 Financiële bevindingen ................................................................................................................ 16 8. Conclusie ........................................................................................................................................... 17 Bijlage 1 Onderzoeksrapport Technische haalbaarheid ........................................................................ 18
H1 | Achtergrond In 2015 is het Akkoord van Parijs gepresenteerd. De landen die dit akkoord ondertekend hebben, hebben afgesproken om de gemiddelde opwarming van de planeet onder de 2°C te houden en om te streven naar niet meer dan 1,5°C opwarming. Ook Nederland heeft het Parijsakkoord ondertekend. Samen met 150 partijen heeft de overheid maatregelen opgesteld om in 2030 bijna de helft minder broeikasgassen uit te stoten dan in 1990. Deze maatregelen zijn vastgelegd in het Klimaatakkoord, dat in juni 2019 is gepresenteerd. De Europese Unie vertaalde deze afspraken naar de doelstelling om 49 procent minder broeikasgassen uit te stoten in 2030 en om in 2050 klimaatneutraliteit te bereiken. Het is aan de gemeente in Nederland om haar eigen klimaatambitie te volgen, zolang de landelijke doelen op het aangegeven jaartal gehaald zijn. De gemeente Eemnes erkend de klimaatcrisis en heeft daarom een actieplan “Eemnes klimaatneutraal 2030” opgesteld. In dit plan staan vergaande maatregelen om in 2030 klimaatneutraal te zijn. Op 8 juli 2019 is in Eemnes een motie van D66 aangenomen. In deze motie wordt gevraagd een aantal locaties voor parkeren onder panelen (zonnecarports) te onderzoeken. Met behulp van de webapplicatie ‘Park the sun’ is gebleken dat de meest kansrijke locatie de openbare parkeerplaats bij het BEL-gebouw is.
De parkeerplaats van het BEL kantoor telt twee parkeervlakken met in totaal 42 parkeerplaatsen, zie afbeelding 1. De parkeerplaats bevindt zich op grondgebied van de Gemeenschappelijke Regeling Werkorganisatie Gemeenten Blaricum, Eemnes en Laren (hierna: BEL Combinatie). De BEL Combinatie is daardoor bevoegd gezag over de Afbeelding 1 locatie zonnecarports parkeerplaatsen bij het BEL-kantoor. Voor de daadwerkelijke realisatie van dit project ‘het plaatsen van zonnecarports op grondgebied van de BEL Combinatie’ is dan ook goedkeuring nodig van de bestuurders van de BEL Combinatie. De gemeente Eemnes vraagt de bestuurders van de BEL Combinatie of er geen bezwaren zijn tegen het plaatsen van zonnecarports. De gemeente Eemnes neemt gedurende dit traject de verantwoording voor het realiseren van de zonnecarport.
1.1 Waarom zonnecarports De ruimte in Nederland is schaars en dubbel ruimtegebruik is dus van belang. Nederland kent in totaal zo’n 1,8 miljoen parkeerplaatsen op publieke parkeerterreinen en nog eens 3 miljoen parkeerplaatsen bij bedrijven. Die zijn gezamenlijk goed voor een enorm oppervlak dat nu alleen met stilstaande auto’s wordt gevuld. Het zijn niet alleen veel vierkante meters, maar bij de plaatsing van een zonnecarport betekent het ook per definitie dubbel ruimtegebruik 1.
1 Bron: https://solarmagazine.nl/nieuws-zonne-energie/i23125/projectontwikkelaars-moeten-alle-zeilen-bijzetten-om-explosieve-groei-vast-te-houden
5|Pagina
Het is noodzakelijk om te kijken hoe we samen vorm kunnen geven aan de energietransitie. Parkeren onder zonnepanelen is essentieel in gebieden waar het buitengebied gewaardeerd wordt. Een zonnecarports is daarbij een kansrijke oplossing vanwege de dubbele bestemmingswaarde. Een belangrijk aspect van een zonnecarport is veiligheid. In het ontwerp moet rekening worden Afbeelding 2 beschermd parkeren gehouden met veiligheid van mensen, maar ook van de voertuigen, zie afbeelding 22. Naast veiligheid wekt een zonnecarport energie op en kunnen elektrische auto, mits er laadpalen aanwezig zijn, worden opgeladen.
1.2 Beleid en ontwikkeling Eemnes heeft de ambitie om in 2030 klimaatneutraal te zijn. Daarvoor heeft Eemnes een actieplan ‘Eemnes klimaatneutraal 2030’ opgesteld. Met dit plan beschrijft Eemnes de algemene uitgangspunten, doelstellingen en hoofdlijnen van uitvoering. Eemnes ligt in Regionale Energie Strategie (RES) regio Amersfoort. RES regio Amersfoort zet eerst maximaal in op grootschalig zonnepanelen op daken en parkeerterreinen. De gemeenten in de RES Regio Amersfoort hebben aangegeven zonnecarports te zien als een sterk voorbeeld van dubbel ruimtegebruik. Zonnecarports passen zowel binnen het actieplan ‘Eemnes klimaatneutraal 2030’ als de uitgangspunten van de RES regio Amersfoort.
2 Bron: https://www.google.com/url?sa=i&url=https%3A%2F%2Fwww.devcon-eco.nl%2Fproducten%2Fdevcon-solar-carports%2F&psig=AOvVaw2_SIOtaDZo_jMRNuFBo1S&ust=1633077111427000&source=images&cd=vfe&ved=0CAgQjRxqFwoTCLje29ykpvMCFQAAAAAdAAAAABAG
6|Pagina
H2 | Zonnecarports bij het BEL kantoor Voordat het projectkader en de financiën worden toegelicht, is het belangrijk om eerst te weten waaruit een zonnecarport bestaat; waar rekening mee gehouden wordt en de toespitsing hiervan op de parkeerplaats van het BEL kantoor.
2.1 Een zonnecarport Een zonnecarport is een carport met zonnepanelen die wordt geïnstalleerd op een parkeerplaats. Zo’n carport kan geplaatst worden over een individuele parkeerplaats of over meerdere parkeerplaatsen. De mogelijkheden hangen van de locatie af. In de onderstaande afbeelding, afbeelding 3, is een weergeven waaruit een zonnecarport kan bestaan. Onder de afbeelding worden de onderdelen toegelicht.
Afbeelding 3 Onderdelen zonnecarport3
A. Carport constructie. a. De type carport en materiaalgebruik van de constructie bepaalt de eventuele meerkosten voor de investering. Denk hierbij aan de vorm, kleur en het verschil tussen bijvoorbeeld staal en hout gebruik. B. Zonnepanelen. a. Hierbij wordt gedacht aan het aantal en type zonnepanelen. Deze hebben effect op de meerkosten op de investering en exploitatiekosten. Meer elektrische opbrengst kan leiden tot minder direct gebruik uit het net en meer teruglevering. In het plaatje zoals hierboven is weergegeven valt hier onder ook de bekabeling en de omvormer. C. Fundering. a. Een ongeschikte ondergrond zal aanzienlijke meerkosten voor de investering met zich meebrengen. D. Netaansluiting. a. De zonnecarport wordt in het algemeen aangesloten op een middenspanningskabel (bij meer > 160 kWp) of verdeelstation in de buurt, afhankelijk van het opgesteld vermogen van de zonnecarport. De afstand tussen de netaansluiting en de zonnecarport kunnen grote meerkosten met zich meebrengen. E. Laadpaal.
3bron: Sobolt, Parkthesun
7|Pagina
a. Laadpalen zorgen voor een meerinvestering, maar de laadstroom kan tegen aantrekkelijke tarieven worden verkocht. Laadpalen kunnen variëren in het aantal aansluitpunten en oplaadsnelheid. F. Elektrische auto. a. De elektrische auto kan gezien worden als direct verbruiker van de zonnecarport en als opslagsysteem (middels V2G). De auto zou ook vervangen kunnen worden door een andere directe gebruiker die de stroom van de carport gebruikt. G. Verlichting. a. Voor parkeren en laden in de avond kan verlichting worden toegevoegd. Een zuinig LED-systeem zal impact hebben op de businesscase. H. Beveiliging. a. Overwogen kan worden om beveiliging toe te passen. Dit zorgt voor hogere investeringskosten, maar kan ook leiden tot lagere verzekeringskosten. I. Batterij-systeem. a. Als laatst kan een batterij-systeem het aantal pieken en dalen op het net verminderen
2.2 De locatie In Afbeelding 1 locatie zonnecarports’ is de locatie weergeven over de parkeerplaatsen waarover dit onderzoek gaat. De parkeerplaatsen bevinden zich aan de bezoekerszijde van het BEL kantoor. Hoe dit eruit kan zien, is weergeven in afbeelding 4.
Afbeelding 4 zijaanzicht zonnecarport
8|Pagina
H3 | Projectkader Voor de uitwerking van de businesscase wordt de volgende scenario uitgewerkt. In deze businesscase wordt alleen een carport met laadpalen weergeven. Kleine carports zijn vanwege de hoge kosten moeilijk financieel haalbaar te krijgen. Een kleine zonnecarport met laadpalen is financieel rendabeler door de inkomsten uit laadpalen.
3.1 Resultaat en randvoorwaarden Op afbeelding 5 is de openbare parkeerplaats bij het BEL kantoor weergegeven. Deze parkeerplaats heeft geen zonnecarport. Dit is het startpunt van dit project, een parkeerplaats zonder carports.
Afbeelding 5 huidige situatie parkeerplaats BEL kantoor
3.1.1 Het resultaat De openbare parkeerplaats bij het BEL kantoor telt in totaal 42 parkeerplaatsen. In afbeelding 6 is te zien dat de lange zijde 24 parkeerplaatsen heeft en de korte zijde 18. De lange zijde kan naar verwachting 67.886 Wattpiek (Wp) opwekken met panelen van 400 Wp. De korte zijde kan naar verwachting 50.914 Wp opwekken met panelen van 400 Wp. De 42 parkeerplaatsen wekken samen naar verwachting 118.800 Wp op. In dit kader worden alle parkeerplaatsen voorzien van een zonnecarport. Carport 1 (300m²) 24 parkeervlakken o.b.v. 400 Wp PV 67.886 Wp
Carport 2 (225m²) 18 parkeervlakken o.b.v. 400 Wp PV 50.914 Wp
Afbeelding 8 aantal parkeerplaatsen plus opwekmogelijkheden
9|Pagina
De carport bedekt de gehele parkeerzijde. De rijkstrook wordt niet bedekt. De carport bestaat uit een metalen frame met daarop een schuin dak. Dit schuine dak wordt in een zuid-noord opstelling gepositioneerd. Een voorbeeld hiervan is weergeven in afbeelding 9. Gedurende dit project wordt gekeken naar de mogelijkheden van zonnecarports op de parkeerplaatsen van het BEL kantoor. Het Afbeelding 9 zuid-noord opstelling zonnecarport streven is om tenminste +-100 kWp op te wekken.
3.1.2 Randvoorwaarden In de technische haalbaarheidsonderzoek van Kropman is aangegeven dat een aantal keuringen nodig zijn voor het realiseren van zonnecarports. Deze keuringen zijn:
NEN 1010 o Voor het aanleggen van veilige laagspanningsinstallaties is NEN 1010 al jaren dé norm. Ook het uitbreiden en aanpassen van installaties valt hieronder. NEN 1010 wordt daarnaast gebruikt voor controles en inspecties bij oplevering van projecten. Scope 12 o De scope 12 inspectie kent een onderscheid in een eerste inspectie (EBI) en periodieke vervolginspecties (PI). De werkzaamheden van de inspecties verschillen. Bij de EBI wordt een aantal zaken onderzocht die niet telkens bij een PI herhaald hoeven te worden. En de EBI is vooral gericht op de kwaliteit van de aanleg: voldoet de installatie aan de geldende normen en de instructies van de fabrikant.
Deze twee keuringen zien wij als essentieel voor het uitvoeren van het project.
3.1.3 Elektrisch laden Om elektrisch laden mogelijk te maken is een zogenoemde backoffice nodig. Een backoffice abonnement zorgt er voor dat alle laadsessies van de laadpaal worden geregistreerd en gefactureerd. Zonder abonnement kan de laadpaal niet registreren wie er aan het laden is. Het is daarom niet mogelijk om een slimme laadpaal te gebruiken wanneer deze geen backoffice abonnement heeft. Naast het inzichtelijk maken van de laadsessies en het factureren van de laadsessies, biedt een backoffice ook de mogelijkheid om jouw laadpalen open te stellen voor gastverbruik, en hier (commerciële) tarieven voor te rekenen van bijvoorbeeld €0,35 per kWh. Het backoffice abonnement zorgt vervolgens voor de automatische verrekening van de transacties. In de businesscase wordt rekening gehouden met de volgende berekening: Aantal werkdagen * aantal laadpalen * gemiddelde kWh per sessie * prijs per kWh (openbaar laadtarief); 255*10*10*€0,35 In de businesscase wordt rekening gehouden met 5 duo-laadpalen (10 laadpunten). Daarnaast is opgenomen dat alleen doordeweeks auto’s laden. De verwachting is dat auto’s ook in het weekend laden. Alleen willen we voorkomen dat de businesscase te ‘rijk’ wordt gerekend met inkomsten uit laden. 10 | P a g i n a
3.2 Bestuurlijk besluitvorming De BEL Combinatie is grondeigenaar van de parkeerplaatsen waarop de gemeente Eemnes de zonnecarports wil realiseren. Daardoor vraagt de gemeente Eemnes aan de BEL Combinatie of er geen bezwaar is tegen de komst van deze zonnecarport. Dit gebeurt door het bestuurlijk traject voor de BEL Combinatie. Tegelijkertijd neemt de gemeente Eemnes, onder voorbehoud van instemming van het BEL bestuur, een besluit over het de komst van zonnecarport. Vandaar dat er twee bestuurlijke besluitprocessen, zowel van de gemeente Eemnes en de BEL Combinatie, parellel naast elkaar lopen.
Gemeente Eemnes
BEL Combinatie
College van B&W
Gemeenteraad
• Bevoegd beslisorgaan • Bij goedkeuren raadsinformatiebrief aanbieden aan de raad (RIB)
• Wordt geïnformeerd d.m.v. een RIB
BEL MT
BEL bestuur
• Besluit geen principele bezwaren • Aanbieden BEL bestuur
• Besluit over grondgebruik openbare parkeerplaats door Eemnes.
Afbeelding 10 proces bestuurlijk besluitvorming
3.3 Ruimtelijkvervolgtraject Om te kijken of het mogelijk is om de zonnecaport te realiseren, is het bestemmingsplan bekeken. In het bestemmingplan is aangegeven dat een zonnecarport niet past binnen het huidige bestemmingsplan. Er zijn een aantal stappen die doornomen kunnen worden om een zonnecarports alsnog te realiseren. Deze stappen worden hieronder uitgelegd.
3.3.1 Bestemmingsplanwijziging Het opstellen van een bestemmingsplan, inclusief offertes en benodigd onderzoek duurt zeker 3 maanden. Als er een bestemmingsplan is, moet deze eerst voor voorontwerp bestemmingsplan ter inzage liggen gedurende 6 weken voor inspraak. Het bestemmingsplan en de reacties op de inspraak komt in het college en de welstandscommissie. Dit traject duurt nog eens 2 maanden. Daarna ligt een ontwerpbestemmingsplan voor 6 weken ter inzage. Vervolgens komt de vaststelling, inclusief de beoordeling van de zienswijze. Dit duurt naar verwachting 3 maanden. De totale tijdsduur voor het wijzigen van een bestemmingsplan kost ca. 10 tot 12 maanden.
3.3.2 Kruimelafwijking Het college van burgemeester en wethouders kan toestemming geven om voor een concreet project van het bestemmingsplan af te wijken. Het grote voordeel van de procedure voor kruimelgevallen is dat de reguliere voorbereidingsprocedure van toepassing is. Dit betekent dat na ontvangst van de aanvraag het college van B&W binnen 8 weken (+ eventueel verlenging van 6 weken) een besluit moet nemen. Wordt er na verlening van de vergunning vervolgens geen bezwaar gemaakt, dan is er sprake van een onherroepelijke vergunning. Dit betekent dat de vergunning in rechte vaststaat. De totale tijdsduur voor een kruimelafkijking kost ca. 3 tot 5 maanden.
11 | P a g i n a
H4 | Risico’s en impact Zonnecarports worden steeds meer geplaatst. Het is een bewezen techniek om effectief de ruimte te gebruiken en daarbij energie op te wekken. Er zijn een aantal risico’s waarvan we ons bewust moeten zijn dat deze er zijn.
4.1 Fundering De zonnecarport wordt geplaatst boven de openbare parkeervakken bij van het BEL kantoor. Voor het plaatsen van een carport met zonnepanelen is het voor de aanbestedende partijen van belang dat er een degelijk bodemonderzoek is uitgevoerd. De wijze waarop de carport geplaatst moet worden bepaalt tevens welke metaalsoort gebruikt gaat worden en tot welke diepte gefundeerd moet worden. Dit is het grootste risico voor de hoogte van het uiteindelijke investeringsbedrag. In de business case is reeds met een verhoogd investeringsbedrag (kosten onvoorzien) gerekend. Mochten onverhoopt zich toch problemen voordoen in de ondergrond dan kan dit de realisatie van de carport in gevaar brengen, omdat de fundering een groot aspect van het systeem is. Daarnaast moeten er werkzaamheden aan het asfalt plaats vinden in verband met graafwerkzaamheden. Tegelijkertijd kunnen deze graafwerkzaamheden hinder ondervinden van mogelijk aanwezige infrastructuur zoals riolering. Met een KLIC-melding kan in kaart gebracht worden welke kabels en leidingen in de grond liggen.
4.2 Hardware Een investering in zonnestroom is risicoarm. Een zonnestroomsysteem kent nauwelijks bewegende onderdelen en onderhoudskosten zijn mede daardoor laag. Vermogensgaranties van zonnepanelenfabrikanten gelden doorgaans voor een periode van 25 jaar en de garantie op productiefouten is standaard 10 jaar. Omvormers kennen over het algemeen een garantietermijn van 5-10 jaar. Voor de levensduur van deze componenten kunnen deze periodes van respectievelijk 25 en 10 jaar veilig worden gehanteerd in de business case.
4.3 Vuil/corrosie Zonnepanelen kunnen blootstaan aan vuil, zoals stof en vogeluitwerpselen. Mits geplaatst onder een voldoende grote hellingshoek (10°) vergen de zonnepanelen weinig onderhoud, aangezien de regen in dat geval het merendeel van het vuil wegspoelt. Eén keer per twee tot vijf jaar reinigen, is in het algemeen voldoende.
4.4 Diefstal en vandalisme De kabels van zonnestroomsystemen zijn, net als de panelen zelf, een potentieel doelwit voor dieven. Daarnaast is een aantal gevallen bekend van vandalisme van zonnepanelen. Deze risico’s gelden echter nauwelijks voor zonnecarports. De bekabeling van de strings gaan door de metalen constructie onder de grond door richting de omvormerpositie. Daardoor zijn de kabels niet toegankelijk voor onbevoegden. Daarentegen liggen de panelen zelf dichter binnen bereik van gebruikers van de parkeerplaats. Daardoor is het gemakkelijker om al dan niet bewust schade te maken aan de zonnepanelen. Camerabewaking kan ervoor zorgen dat het afschrikt om iets te doen rondom de zonnecarports.
12 | P a g i n a
H5 | Technische inzichten Kropmans heeft een technische haalbaarheidsonderzoek voor de gemeente Eemnes uitgevoerd. In dit onderzoek is gekeken of het technisch haalbaar is om een zonnecarport aan te sluiten op de netaansluiting van het BEL kantoor4. De technische haalbaarheidsonderzoek is toegevoegd als bijlage 1. Momenteel ligt er op het dak 183,2 kWp aan PV-panelen en de beoogde uitbreiding is naar verwachting bijna 100 kWp. Om dit te ontsluiten is er een nieuwe 160A voeding nodig. Onderzocht is om deze vanuit de HK-verdeler in de parkeergarage of via de HKL-verdeler begane grond kantoren te ontsluiten. Uit onderzoek blijkt dat de beste positie om de PV-carports te ontsluiten met mogelijk in de toekomst ook EV-laders de HKL-kantoren is. Dit vanwege het feit de afstand vele malen korter is (107 t.o.v. 190m) wat de ontsluiting goedkoper maakt en daar op de HK-verdeler op dit moment geen mogelijkheid is om de 160A te ontsluiten waar dit bij de HKL-kantoren met een ombouw in het weekend wel mogelijk is. Een kanttekening is dat uit onderzoekt blijkt dat van deze zonnecarport een groot deel van de hernieuwbare energieproductie wordt teruggeleverd aan het elektriciteitsnet. Ongeveer 66% van de nieuw te plaatsen PV-panelen wordt teruggeleverd. Dit komt neer om ongeveer 78.000 kWh wat teruggeleverd wordt aan het elektriciteitsnet.
Om teruglevering te verminderen is het mogelijk om energiemanagement toe te passen. Door vraag en aanbod beter op elkaar af te stemmen kan teruglevering verminderd worden en kan er een hogere financieel rendement (tarief per kWh voor teruglevering is een stuk lager dan het verbruiktstarief) uit de installatie worden gehaald. De meest eenvoudige manier is hierbij het slimladen van elektrische voertuigen.
4
Een aantal gegevens uit het haalbaarheidsonderzoek wijken af van de gegevens in dit rapport. Dit heeft te maken met een reeds nieuw aangevraagde offerte. Deze offerte biedt inzicht op wat de impact is van de prijsstijgingen in het jaar 2021.
13 | P a g i n a
H6 | Financiële analyse In dit hoofdstuk wordt naar het projectrendement en de terugverdientijd van een investering in een zonnecarport en de financiële resultaten toegewerkt.
6.1 Raming In de onderstaande afbeelding is een gedeelte van raming weergegeven.
Raming exclusief laadoptie Raming Stuks/lengte Inkoop Totaal Carport 60 en 45 m - 98.880 kw met opties 1 € 250.704,64 € 250.704,64 E-werkzaamheden 1 € 33.800,00 € 33.800,00 Graafwekzaamheden 3 € 800,00 € 2.400,00 klic-melding 1 € 100,00 € 100,00 Scope 12 keuring 1 € 1.500,00 € 1.500,00 NEN 1010 1 € 2.400,00 € 2.400,00 Sonderingsonderzoek 1 € 1.000,00 € 1.000,00 Vergunningen en leges 1 € 6.000,00 € 6.000,00 Data-engineering en uitvoering 1 € 9.850,00 € 9.850,00 Technisch haalbaarheidsonderzoek 1 € 2.500,00 € 2.500,00 Totaal exl btw € 310.254,64 Totaal incl. onvoorzien 10% € 341.280,10 Optie inclusief laadoptie Duo laadpalen E-werkzaamheden Data-engineering en uitvoering Totaal excl. btw Totaal onvoorzien Alles totaal
5 € 1 € 1 € 10%
4.000,00 € 20.000,00 7.760,00 € 7.760,00 4.000,00 € 4.000,00 € 31.760,00 € 3.176,00 € 376.216,10
Afbeelding 11 Raming zonnecarport BEL kantoor
6.2 Terugverdientijd De terugverdientijd is berekend met de Total Cost of Ownership (TCO) berekening. De terugverdientijd is weergeven in afbeelding 12. De economische levensduur van een zonnecarport is 25 jaar. Na 25 jaar zijn de panelen economisch afgeschreven, maar produceert een zonnepaneel nog ca. 80% van zijn vermogen. Aangezien de economische levensduur 25 jaar is, is gekozen voor een afschrijvingsperiode van 25 jaar. Hiermee heeft dit project een minder grote impact op de begroting van de gemeente, alleen is de businesscase niet sluitend. In afbeelding 13 is te zien dat de businesscase niet rond is. Na 25 jaar is het rendement -3%, dit komt neer op een bedrag van -€12.332,98.
14 | P a g i n a
Terugverdientijd €25.000,00 €20.000,00 €15.000,00 €10.000,00 €5.000,00 €0,00 (€5.000,00)
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30
(€10.000,00) (€15.000,00) Afbeelding 12 terugverdientijd met TCO berekening
In afbeelding 13 is de jaarlijkse- en maandelijkse annuïteit te zien. Daaronder is het nettoresultaat weergegeven. Jaarlijkse annuïteit
€ 17.595,23
Maandelijkse annuïteit
Nettoresultaat over levensduur
-€12.332,98
Nettoresultaat %
€ 1.466,27 -3%
Afbeelding 13 jaarlijkse afschrijving
Hierbij zijn twee dingen belangrijk om te benoemen: 1. De huidige markt biedt geen garantie voor de toekomst. 2. De offerte van Morrensolar is begin 2022 gemaakt. a. Een nieuwe offerte valt naar verwachting hoger uit vanwege de stijging in kosten van bouwmaterialen.
6.2.1 Stimulering Duurzame Energieproductie en Klimaattransitie (SDE++) De SDE++ is een exploitatiesubsidie. Dat wil zeggen dat producenten subsidie ontvangen voor de duurzame energie die zij opwekken. Omdat de kostprijs van duurzame energie hoger is dan die voor energie uit fossiele brandstoffen, is de productie van duurzame energie niet altijd rendabel. SDE+ vergoedt het verschil tussen de kostprijs van duurzame energie en de marktwaarde van de geleverde energie: de onrendabele top. De subsidie wordt toegekend over een periode van 12 of 15 jaar. DE SDE++ wordt in 2022 aangepast en verhoogd. De kans is aanwezig dat zonnecarports een plek krijgen in deze subsidie. In 2021 viel een zonnecarport nog onder een zonneweide. Daardoor kon de onrendabele top niet volledig gecompenseerd worden. Dit is voornamelijk te merken bij kleine parkeerplaatsen (<100 Wp). De verwachte aanpassing in 2022 kan een verandering maken in businesscases voor deze kleine zonnecarports.
6.3 De Omvormer De omvormer moet vervangen worden tussen de 12 en 15 jaar. Op dat moment is de omvormer technisch afgeschreven. Het vervangen van de omvormer wordt opgenomen in het onderhoudsplan van gebouwbeheer. De financiering wordt op advies van afdeling financiën opgepakt wanneer de omvormer aan vervanging toe is.
15 | P a g i n a
H7 | Bevindingen In deze rapportage is de technische en financiële haalbaarheid onderzocht. De carport heeft een aantal aandachtspunten die nader onderzocht dienen te worden. Dit zit voornamelijk in de precieze kosten van verzekeringen en de impact daarvan op de realisatie.
7.1 Technische bevindingen Momenteel ligt er op het dak 183,2 kWp aan PV-panelen en de beoogde uitbreiding is naar verwachting bijna 100 kWp. Om dit te ontsluiten is er een nieuwe 160A voeding nodig. Uit onderzoek blijkt dat de beste positie om de PV-carports te ontsluiten met mogelijk in de toekomst ook EV-laders de HKL-kantoren is. Dit vanwege het feit de afstand vele malen korter is (107 t.o.v. 190m) wat de ontsluiting goedkoper maakt en daar op de HK-verdeler op dit moment geen mogelijkheid is om de 160A te ontsluiten waar dit bij de HKL-kantoren met een ombouw in het weekend wel mogelijk is. De werkzaamheden om de ontsluiting te voorzien behelzen de volgende stappen: Aanbrengen nieuw veld van 160A in bestaande HKL-verdeler kantoren. Tevens het plaatsen van een nieuwe energie-meter voor nu of in de toekomst aansluiten van extra Elektrische Auto laadpunten en de bewaking en registratie van de totaalstroom. Vanuit de HKL-verdeler wordt er een nieuw voedingskabel (YmVk-as 4x70mm2) aangebracht naar E-kast LK5. Vanuit de LK5 wordt een boring gemaakt naar de kruipruimte waarna hier via de fundatie een opening gemaakt wordt naar het straatwerk buiten. Het straatwerk moet tijdelijk open gebroken worden en de voeding wordt naar een nieuw te plaatsen verdeelkast aangebracht.
Vanaf deze verdeelkast zijn er 12 afgaande velden opgenomen voor: PV-omvormers PVcarport 1 en PV-carport 2 (2stuks), 8 velden voor DUO-laadpalen (63A) en 2 velden (16A) voor verlichting en mogelijk een WCD groep voor elektrische fiets o.i.d. Een kanttekening is dat uit onderzoekt blijkt dat van deze zonnecarport een groot deel van de hernieuwbare energieproductie wordt teruggeleverd aan het elektriciteitsnet. Ongeveer 66% van de nieuw te plaatsen PV-panelen wordt teruggeleverd. Om teruglevering te verminderen is het mogelijk om energiemanagement toe te passen. Door vraag en aanbod beter op elkaar af te stemmen kan teruglevering verminderd worden en kan er een hogere financieel rendement (tarief per kWh voor teruglevering is een stuk lager dan het verbruiktstarief) uit de installatie worden gehaald. De meest eenvoudige manier is hierbij het slim-laden van elektrische voertuigen.
7.2 Financiële bevindingen De totaalraming voor alle werkzaamheden (ontwerp, engineering en realisatie) van de PV-carports inclusief 10 laadpalen is geraamd op afgerond € 376.216,10. Door het toepassen van een PV-systeem wordt er gemiddeld 62.132,40 kg CO2 bespaart t.o.v. grijze stroom. De omvormer moet tussen de 12 en 15 jaar worden vervangen. Hiervoor wordt +- €11.300,00 aangevraagd op het moment dat de omvormer vervangen wordt. De economische levensduur van een zonnecarport is 25 jaar. Na 25 jaar zijn de panelen economisch gezien afgeschreven. Na 25 jaar is het rendement -3%, dit komt neer op een bedrag van -€12.332,98. Aangezien de economische levensduur 25 jaar is, is gekozen voor een afschrijvingsperiode van 25 jaar. Hiermee heeft dit project een minder grote impact op de begroting van de gemeente, alleen is de businesscase niet sluitend.
16 | P a g i n a
8. Conclusie Op basis van de bevindingen, uit de technische ‘Onderzoek E-ontsluiting PV-Carports BEL-combinatie’ van Kropman, kan worden geconcludeerd dat het realiseren van het zonnecarport technisch haalbaar is. De exploitatiebegroting laat zien dat het realiseren van een zonnecarport na 25 jaar -3% rendement heeft. Dit komt neer op een bedrag van -€12.332,98. Vanwege een afschrijvingstermijn van 25 jaar is de businesscase niet sluitend. Wél heeft dit een positiever effect op de begroting van de gemeente Eemnes. Vanwege de stijging van de benodigde materialen is het mogelijk dat tijdens de realisatie een zonnecarport duurder is dan nu is aangegeven. Mocht dit het geval zijn, dan wordt d.m.v. een nieuw voorstel gekeken hoe het college tegen de impact van de prijsstijging kijkt. Voor het ruimtelijkvervolgtraject ligt de voorkeur bij een buitenplanse kruimelafwijking. Dit traject duurt ca. 3 tot 5 maanden. Het college van burgemeester en wethouders kan toestemming geven om voor een concreet project van het bestemmingsplan af te wijken. Bij een buitenplanse kruimelafwijking is o.a. de instemming op het ontwerp nodig van ‘welstand’.
17 | P a g i n a
Bijlage 1 Onderzoeksrapport Technische haalbaarheid
Versie 1.0 – 6-7-2021
PV-Carport
Documentnr: BEL-combinatie- PV-carport.v02.doc
| 18
Kropman Installatietechniek B.V. Veldzigt 2b, 3454 PW De Meern T +31 88 334 40 00 • F +31 88 334 43 01 info.utrecht@kropman.nl • www.kropman.nl
Onderzoek E-ontsluiting PV-Carports BEL-combinatie Locatie Zuidersingel 5 te Eemnes, bezoekers parkeergedeelte
Document
:
BEL-combinatie- PV-carport
Status
:
Definitief
Revisie
:
V.2 | P57914
Datum
:
6-7-2021
Opsteller
: Kevin de Bont
Controle : PN Commentaar : - BEL Eemnes
Versie 1.0 – 6-7-2021
PV-Carport
Documentnr: BEL-combinatie- PV-carport.v02.doc
| 19
│
Samenvatting............................................................................................................................. 21
│1
Introductie ................................................................................................................................. 22
│ 1.1 Vraagstelling ............................................................................................................................ 23 │2
Schetsontwerp ontsluiting PV-carports..................................................................................... 24
│ 2.1 PV-installatie ............................................................................................................................ 24 │ 2.1.1
Bestaand systeem op Dak ......................................................................................... 24
│ 2.1.2
Nieuw: Carports en EV-laders (optioneel) ................................................................. 25
│ 2.2 Energieverbruik en belastingduurkrommen ............................................................................ 26 │ 2.2.1
Energieverbruik 2019 en 2020 (E) ............................................................................. 26
│ 2.2.2
Huidige belasting(-jaarduurkromme) HK-niveau (1000A) ......................................... 27
│ 2.2.3
Verwachte belasting HKL-Kantoren (400A) ............................................................... 28
│ 2.2.4
Verwachte nieuwe belastingduurkromme o.b.v. 2019 data ..................................... 30
│ 2.2.5
Nettoets - Stedin ....................................................................................................... 30
│ 2.3 Elektrische infrastructuur ........................................................................................................ 31 │ 2.3.1
Bestaand .................................................................................................................... 31
│ 2.3.2
Nieuw: Ontwerp ........................................................................................................ 32
│ 2.4 Optioneel toevoegen elektrische laders .................................................................................. 34 │ 2.4.1
Bestaand .................................................................................................................... 34
│ 2.4.2
Nieuw......................................................................................................................... 34
│3
Raming ....................................................................................................................................... 35
3.1
Terugverdientijd berekening ................................................................................................ 37
3.2
CO2 reductie .......................................................................................................................... 39
│4 4.1
Energiemanagement ................................................................................................................ 40 Teruglevering PV ................................................................................................................... 40
│ 4.2 Insitesuite Model Predictive Control ....................................................................................... 42
Versie 1.0 – 6-7-2021
PV-Carport
Documentnr: BEL-combinatie- PV-carport.v02.doc
| 20
BEL-Eemnes
│
Samenvatting De BEL-combinatie Eemnes is voornemens om een PV-carport te realiseren op de bezoekersparkeerplaatsen aan de noordzijde van het gebouw. In dit rapport is onderzocht of er voldoende capaciteit aanwezig is in de bestaande Elektrotechnische installatie en wat er nodig is om dit te realiseren in de vorm van een schetsontwerp. Als laatste is er een raming gemaakt van de te verwachten kosten van dit gehele project. Optioneel is de mogelijkheid onderzocht om voorbereidingen te maken voor uitbreiding van de elektrische laadpunten nu of in de toekomst. Momenteel ligt er op het dak 183,2 kWp aan PV-panelen en de beoogde uitbreiding is naar verwachting bijna 100 kWp. Om dit te ontsluiten is er een nieuwe 160A voeding nodig. Onderzocht is om deze vanuit de HK-verdeler in de parkeergarage of via de HKL-verdeler begane grond kantoren te ontsluiten. Vanuit dit onderzoek is gebleken dat de beste positie om de PV-carports te ontsluiten met mogelijk in de toekomst ook EV-laders de HKL-kantoren is. Dit vanwege het feit de afstand vele malen korter is (107 t.o.v. 190m) wat de ontsluiting goedkoper maakt en daar op de HK-verdeler op dit moment geen mogelijkheid is om de 160A te ontsluiten waar dit bij de HKL-kantoren met een ombouw in het weekend wel mogelijk is.
De werkzaamheden om de ontsluiting te voorzien behelzen de volgende stappen: Aanbrengen nieuw veld van 160A in bestaande HKL-verdeler kantoren. Tevens het plaatsen van een nieuwe energie-meter voor nu of in de toekomst aansluiten van extra Elektrische Auto laadpunten en de bewaking en registratie van de totaalstroom. Vanuit de HKL-verdeler wordt er een nieuw voedingskabel (YmVk-as 4x70mm2) aangebracht naar E-kast LK5. Vanuit de LK5 wordt een boring gemaakt naar de kruipruimte waarna hier via de fundatie een opening gemaakt wordt naar het straatwerk buiten. Het straatwerk moet tijdelijk open gebroken worden en de voeding wordt naar een nieuw te plaatsen verdeelkast aangebracht. Vanaf deze verdeelkast zijn er 12 afgaande velden opgenomen voor: PV-omvormers PV-carport 1 en PV-carport 2 (2stuks), 8 velden voor DUO-laadpalen (63A) en 2 velden (16A) voor verlichting en mogelijk een WCD groep voor elektrische fiets o.i.d. Door de extra zonne-energie productie gaat de BEL-combinatie over het jaar heen haar footprint fors verlagen. Voor het extra terugleververmogen is er een nettoets uitgevoerd met Stedin, hier is door Stedin een positief advies voor uitvoering opgegeven. Een kanttekening hierbij is wel dat het aandeel terug levering aan het elektriciteitsnet, 60% van de hernieuwbaar opgewekte energie, van de nieuw te plaatsen PV-panelen wel redelijk hoog is.
Om teruglevering te verminderen is het mogelijk om energiemanagement toe te passen. Door vraag en aanbod beter op elkaar af te stemmen kan teruglevering verminderd worden en er een hogere financieel rendement (tarief per kWh voor teruglevering is een stuk lager dan het verbruiktstarief) de installatie gehaald worden. De meest eenvoudige manier is hierbij het slim-laden van elektrische voertuigen. Door meer laadpunten te plaatsen en elektrisch laden en rijden te stimuleren kan energie van vraag (EV-laden) en aanbod (PV-productie) lokaal blijven en daarmee minder teruglevering en impact voor het elektriciteitsnet (belangrijk in de energietransitie). Zeg maar: Maximaal laden wanneer de zon schijnt! Kropman kan u daar verder mee helpen. De totaalraming voor alle werkzaamheden (ontwerp, engineering en realisatie) van de PV-carports is geraamd op afgerond €250.750 ,- en totaal inclusief 12 laadpunten voorzien van Local-load-management (bewaking 160A voeding) €290.000 ,-. De terugverdientijd wordt ingeschat op ca. 12 jaar met EV-laders en
Versie 1.0 – 6-7-2021
PV-Carport
Documentnr: BEL-combinatie- PV-carport.v02.doc
| 21
BEL-Eemnes
ca. 26 jaar zonder EV-laders. Door het toepassen van een PV-systeem wordt er gemiddeld 1.000.000 kg CO2 bespaart (zie H. 3.2) t.o.v. grijze stroom.
│1
Introductie
Binnen de BEL-combinatie is er een haalbaarheidsstudie gestart voor het duurzaam dubbelgebruik van de bestaande bezoekers parkeeromgeving naast de hoofdingang van de BEL-combinatie Zuidersingel 5, Eemnes. De doelstelling is om de parkeervakken bij carport 1 en 2 te overkappen met zuidelijk georiënteerde zonnepanelen.
Fig. 1.1: Google Maps overzicht parkeervoorzieningen buiten
Op de BEL locatie zijn er zowel binnen als buiten parkeerplekken aanwezig. De plekken in de parkeergarage (binnen) zijn alleen voor de medewerkers van de BEL-combinatie. In de parkeergarage zijn voor de elektrische gemeente voertuigen laadpunten aanwezig, 6 stuks (1-fase-16A). Bij de bezoekers, carport 2 locatie, zijn al twee bestaande new-motion laadpalen aanwezig. Binnen de verduurzaming van Nederland is er steeds meer aandacht naar de gevolgen van de volatiele duurzame energieproductie op het elektriciteitsnet. Om beter om te gaan met PV zonne-energie opwekking, all-electric gebouwen en elektrische auto laders zijn integrale oplossingen cruciaal. Dit op elektrotechnische vlak door bijvoorbeeld duurzame energie op te wekken waar je het ook gebruikt (vraag en aanbod) zoals PV-zon carports met EV-laders (hoofdstuk 2 en 3). Maar juist ook op Energie Management Vlak door slim laden van elektrische auto’s wanneer duurzame energie via de zon voorradig is (hoofdstuk 4).
Versie 1.0 – 6-7-2021
PV-Carport
Documentnr: BEL-combinatie- PV-carport.v02.doc
| 22
BEL-Eemnes
│ 1.1 Vraagstelling Het is voor de gemeente onduidelijk of er voldoende ruimte is in de bestaande Elektrotechnische infrastructuur voor het ontsluiten van PV-zon carport 1 en 2 (zie fig. 1.1). Verder is het niet bekend wat de financiële gevolgen zijn van dit traject. Op het gebied van elektrische auto laadinfra is er geen mobiliteitsplan aanwezig. Wat we hebben afgesproken is om in lijn met de verwachtte elektrische auto groei de komende jaren rekening te houden. In het Nederlandse klimaatakkoord wordt een verwachting/doelstelling van 2 miljoen EVs gegeven. Dit zijn ongeveer 1 op de 4 auto’s elektrisch. Als we dit op het bezoekersgedeelte projecteren met 24 parkeerplaatsen voor carport 1 en 18 parkeerplaatsen voor carport 2 kom je op minimaal 11 EV-laders. Het voorliggende onderzoek moet antwoorden geven op bovenstaande vragen. Het onderzoek is als volgt opgebouwd: │ Uitwerken schetsontwerp PV-carports │ Bepalen beschikbare vermogen in het huidige Elektrotechnische systeem o.b.v. werkelijk verbruik en berekeningen │ Bepalen benodigd vermogen voor nieuwe installatie t.g.v. PV-carports en EV-laders │ Schetsontwerp met beoogde ontsluiting Elektrotechnische infrastructuur │ Kostenraming │ Extra: Integraal Energie Management met Insitesuite
Versie 1.0 – 6-7-2021
PV-Carport
Documentnr: BEL-combinatie- PV-carport.v02.doc
| 23
BEL-Eemnes
│2
Schetsontwerp ontsluiting PV-carports
In dit hoofdstuk worden de wensen vertaald naar technische schetsontwerp uitgangspunten.
│ 2.1 PV-installatie │ 2.1.1
Bestaand systeem op Dak
Op het dak van de BEL combinatie zijn met Huawei omvormers PV-zonnepanelen ontsloten. Deze PVinstallatie heeft de volgende eigenschappen: │ PV installatie 183,2 kWp (DC-zijde) │ AC vermogen is 155,9 kW (max. totale bedrijfsstroom ontwerp 226A) │ PV verdeler (4 omvormers) zijn ontsloten met éen voeding aansluiting van 250A in de HKverdeler in de parkeergarage │ Sinds oplevering tot 17 februari 2021 11:50 (maildatum) heeft het systeem bijna 560MWh opgewekt over de hele looptijd. Van de elektrotechnische ontsluiting zijn geen revisie tekeningen bekend. Na opname hebben we constateert dat de PV-omvormers op de HK-verdeler (1000A) zijn aangesloten op groep K13. Deze groep is ontworpen voor 400A voor het ontsluiten van een noodstroomaggegraat (NSA) aan de wal. Vanaf dit veld is er een schakel-inrichting gemaakt waarbij 250A afgetakt wordt voor de PV-verdeler panelen dak bestaand. Bij noodbedrijf wordt het PV-panelen veld afgekoppeld en middels een koppelschakelaar omgezet naar de NSA-walaansluiting.
Versie 1.0 – 6-7-2021
PV-Carport
Documentnr: BEL-combinatie- PV-carport.v02.doc
| 24
BEL-Eemnes
│ 2.1.2
Nieuw: Carports en EV-laders (optioneel)
Fig. 2.1.1: Carport locatie buitenzijde
Fig. 2.2.2: Afmetingen gewenste Carport
Carport 1 en 2: Versie 1.0 – 6-7-2021
PV-Carport
Documentnr: BEL-combinatie- PV-carport.v02.doc
| 25
BEL-Eemnes
│ Verwachting totaal opgesteld vermogen van 98.880 Wp (DC) │ 309 PV-panelen 320Wp. Mogelijk iets hoger na definitieve uitwerking/gunning ten gevolge van jaarlijkse rendement verbeteringen PV-panelen. Voor de E-ontsluiting is er nodig: │ Ontsluiting 100 kVA AC / 145A. │ Veld voor PV-teruglevering van 160A. Voor de optionele EV-laders wordt er rekening gehouden met 11 posities (H 1.1.) Aangezien de meeste nieuwe laadpunten een duo uitvoering zijn gaan we uit van 6 duo laadobjecten = 12 posities. Wanneer we 160A beschikbaar hebben (3fase) is er gelijktijdig bij 100% bezetting per auto ca. 9 kW (ca. 13A, 3 fase) beschikbaar (45 km laden per uur). Het geniet de voorkeur om de laadpunten o.b.v. 3-fase 32A uit te leggen en te voorzien van local-load-management zodat indien gewenst bij een lagere bezetting meer vermogen geleverd kan worden dan bij een volledige bezetting. Overweging is om de laadpunten tevens te kiezen o.b.v. de nieuwste standaarden namelijk de ISO-15118-20 welke in de toekomst ook bidirectioneel laden/ontladen ondersteunt. Hiermee kan een elektrische auto, bijvoorbeeld eind dit jaar leverbare Ioniq 5 van Huyundai, ook energie aan het BEL gebouw en omgeving terug gaan leveren (v2g). │ 160A is voldoende voor verwachtte laadpaal groei tot 2030 o.b.v. 25% EV gebruik parkeerplaatsen (12 laadpunten)
│ 2.2 Energieverbruik en belastingduurkrommen Om te bepalen of we 160A kunnen ontsluiten aan zowel de vraag als opwekking zijde is er onderzocht wat het werkelijke verbruik is van de BEL-combinatie (hoofdstuk 2.2) alsook fysiek ter plaatse gekeken (hoofdstuk 2.3) of in de bestaande installatie ruimte is om deze groep aan te sluiten. Voor het werkelijke verbruik hebben we de volgende dataset gebruikt: │ Joulz data van hoofdmeetinrichting (‘de slimme meter’). │ Data beschikbaar van 1 jan-2019 tot – 1 juni 2021 o.b.v. uur registratie en 15minuten. │ 2.2.1 Energieverbruik 2019 en 2020 (E) Tabel 2.2.1: Jaar Elektriciteitsconsumptie en terug levering
Datum
Elektriciteit Consumptie (kWh)
Elektriciteit Terug levering (kWh)
2019
397.066
41.017
2020
361.162
49.476
In het Coronajaar (2020) zie je dat de consumptie met zo’n 10% is gedaald en de terug levering met zo’n 20% is toegenomen. De terug levering neemt toe, daar het verbruik doordeweeks daalt. Op basis van deze analyse hebben we besloten om het meest recente ‘normale’ bedrijfsjaar 2019 te gebruiken voor de werkelijk verbruiken inzichtelijk te maken. Versie 1.0 – 6-7-2021
PV-Carport
Documentnr: BEL-combinatie- PV-carport.v02.doc
| 26
BEL-Eemnes
│ 2.2.2
Huidige belasting(-jaarduurkromme) HK-niveau (1000A)
In de volgende figuren wordt de jaarbelastingduurkromme van de BEL-combinatie te Eemnes weergeven.
Werkelijk Verbruik op de meter uurdata 2019 (E Consumptie- PV Teruglevering) 250 200 150 100 50 0 -50 -100 -150 Fig. 2.2.1: Belastingduurkromme 2019 (E verbruik minus E PV teruglevering)
Werkelijk Verbruik op de meter uurdata 2020 (E Consumptie- PV Teruglevering) 250 200 150 100 50 0 -50 -100 -150 Fig. 2.2.2: Belastingduurkromme 2020 (E verbruik minus E PV teruglevering)
Versie 1.0 – 6-7-2021
PV-Carport
Documentnr: BEL-combinatie- PV-carport.v02.doc
| 27
BEL-Eemnes
Uit de data is op te maken dat 2019 de hoogste belasting heeft gekend als we dan verder kijken naar de data op de kleinste bekende resolutie is te zien dat de piek 15 min gemiddeld op 226 kW (327A) is geweest op 22-januari-2019 om 12:45u (slechts 0,2 zonuren over de hele dag). Om 08:45u is de max. piek op 24-01-2019 222 kW. Door de piek ook te toetsen op een moment in de ochtend, waar er (nagenoeg) geen zonne-energie productie is (op 24-01-2019 waren er 0 zonuren/ volledig bewolkte dag) is bepaald dat 226kW een reële maximum verbruikswaarde is. De Transformator op het terrein heeft een capaciteit van 630 KVA (913A). Wat je uit de data kunt concluderen is dat op transformator (36% belast) alsook op HK-niveau bedrijfsvermogen technisch voldoende ruimte beschikbaar is om een veld van 160A aan te brengen. Resumé deel conclusies: │ Belasting is maximaal 226 kW (indien gelijk fase belast 327A) │ Transformator heeft meer dan voldoende ruimte, 36% belast │ De HK-verdeler is 1000A en heeft op capaciteit niveau voldoende ruimte om 160A te ontsluiten.
│ 2.2.3
Verwachte belasting HKL-Kantoren (400A)
Vanuit de HK-verdeler, parkeergarage, is een 400A voeding aangebracht naar de HKL-verdeler welke midden in het pand staat op de begane grond. De piek verbruiken zijn allemaal naar de winter terug te herleiden. Dit komt doordat er los van al het verbruik in het gebouw (verlichting, apparatuur e.d.) de Warmtepomp voor warmtelevering aan het gebouw op hoge belasting functioneert. De aanwezige AERMEC warmtepomp heeft een elektrisch vermogen van 65kW en nominale stroom van 110A (volgens Kenplaat). De warmteopwekking van de BELcombinatie wordt voorzien door warmtepomp en aanvullend HR-gasketels voor het piekverbruik. Als we veronderstellen dat veiligheidshalve de warmtepomp op 80% belasting draait geeft dit een elektrische vermogen van 52 kW. De bronpompen van de WKO niet meegerekend. Pakken we het piek verbruik (2019 22-januari) minus de verwachtte belasting van de warmtepomp (80%) die op de HK-verdeler in de parkeergarage is aangesloten dan komen we op 174 kW = 252A verbruik totaal.
Het resterende verbruik van 252A op de HK-verdeler wordt verdeeld over een groep verbruik HKL – kantoren (400A voeding) , maar ook nog andere verdeelkasten/velden direct op de HK-verdeler met de volgende bedrijfsstromen (volgens schema HK: E-IS-01): ▪ LK-03 = 96A Ib ▪ RK-CV = 37,7 Ib ▪ RK-Bronpomp = 62,9 Ib ▪ LK-1-01 = 68A Ib ▪ LK-2-01 (archief) = 51A Ib ▪ LK-3-01 56A Ib ▪ Totaal = 371,6 A Wanneer we de gelijktijdigheid van de overige velden (behalve HKL en de Warmtepomp) op HK-verdeler met een gelijktijdigheid (= laag/veilig) op slechts 10% stellen kom je op 38A overige verbruik (25,6 kVA). Met deze berekening kunnen we concluderen dat op de HKL-kantoren BEL – 400A voldoende capaciteit, 186A, aanwezig is (252A – 38A = 214A, 400-214A = 186A) om een veld aan te brengen van 160A voor Versie 1.0 – 6-7-2021
PV-Carport
Documentnr: BEL-combinatie- PV-carport.v02.doc
| 28
BEL-Eemnes
PV-invoeding alsook EV-laders (vragend). Voor PV-invoeding (levering) is er sowieso voldoende capaciteit aanwezig daar dit terug levering betreft en voor de EV-laders tot 160A is het aanbrengen van een localload-management systeem veiligheidshalve aan te bevelen. Let op: Capaciteit o.b.v. de hoofdvoeding is zowel via de HK als HKL geen probleem, echter geeft dit nog geen uitsluitsel op de elektrotechnische ontsluiting van de nieuwe velden. In hoofdstuk 2.3 meer over de mogelijkheden voor de elektrotechnische ontsluiting. In hoofdstuk worden deze opties financieel geraamd. Resumé deel conclusies: │ 160A kan vanuit HKL voeding gerealiseerd worden │ Bij uitbreiding met laadinfra aan de HKL is local-load-management (monitoren stroom) een dringend advies.
Versie 1.0 – 6-7-2021
PV-Carport
Documentnr: BEL-combinatie- PV-carport.v02.doc
| 29
BEL-Eemnes
│ 2.2.4
Verwachte nieuwe belastingduurkromme o.b.v. 2019 data
Gebruikte dataset de Bilt zoninstraling en buitentemperatuur 2019 o.b.v. uurwaarden. Joulz energiedata o.b.v. uurwaarden. De nieuwe carport in een vereenvoudigd PV-energie model (Excel) waarin temperatuur effecten mee zijn genomen gebruikt om te bepalen wat de 2019 gesimuleerde opbrengst van de twee nieuwe beoogde PV-carports (totaal 99 kWp).
Fig. 2.2.3: Belastingduurkromme 2019 (E verbruik minus PV teruglevering bestaand dak met / zonder PV 99 kWp caport)
Negatieve piek is verhoogd van -120 kW naar -186 kW uur gemiddeld. Verwachtte opbrengst van de PV-carports bezoekers in het jaar 2019 ligt rond de 97.500 kWh. Van het bestaande systeem is het onbekend, maar een ruwe verwachting is 170.000 kWh. Tabel 2.2.2: Jaar Elektriciteitsconsumptie en terug levering
Datum
Elektriciteit Consumptie (kWh) Elektriciteit Terug levering (kWh)
2019 (bestaand)
397.066
41.017
2019 (met PV-carports)
358.550
100.000
│ 2.2.5
Nettoets - Stedin
Er is door Kropman een nettoets aangevraagd bij Stedin o.b.v. een teruglevering van max. 220 kW AC. Stedin heeft berekend dat het aan hun zijde mogelijk is om het nieuwe vermogen terug te leveren aan het net.
Versie 1.0 – 6-7-2021
PV-Carport
Documentnr: BEL-combinatie- PV-carport.v02.doc
| 30
BEL-Eemnes
│ 2.3 Elektrische infrastructuur │ 2.3.1
Bestaand
MS/LS-trafo Volgens de tekening is er een 630 kVA compact station op het gemeente terrein aanwezig, wat erop duidt dat er meer dan voldoende aansluitcapaciteit is op de aansluiting van de netbeheerder. │ Bij oplevering dient de installatie aangemeld te worden op https://www.energieleveren.nl/ │ Vanuit de trafo wordt met een 45 meter lange 2x (parallelle) 4x185mm2 kabel de HK-verdeler gevoed │ Controleren beveiliging LS-zijde compact station bij Stedin in vervolg ontwerp fase. Zie situatie tekening met posities trafo, verdelers en PV-caports in bijlage 1 Zie elektrotechnisch blokschema volledige E-installatie in bijlage 2. HK-verdeler 1000A (parkeergarage): │ De HK-verdeler zit helemaal vol, hier is geen ruimte voor uitbreidingen meer. │ De enige optie om op de HK-verdeler in te takken is om de 400A voorziening van de NSA te gebruiken of door er een nieuwe verdeler te plaatsen (zeer ingrijpend!). │ In de HK zit een Socomec Diris meting die werkt echter kunnen we deze niet op afstand uitlezen. Zie HK-verdeler kast-aanzicht met foto’s in bijlage 3. Zie HK-verdeler kast-schema in bijlage 4. Zie HKverdeler positie met kabelgoten in parkeergarage plattegrond in bijlage 5. HKL-verdeler 400A (begane grond , centraal gebied) │ Vanuit de HK-verdeler wordt de HKL gevoed met een 43 meter lange 2x (parallelle) 5x120mm2 kabel │ De verwachtte maximale belasting o.b.v.
berekening en werkelijk verbruik zit op 214A en daarmee 186A reserve voor ontsluiting 160A veld. │ In de HKL- is er niet direct een vrij veld beschikbaar en dient er een 160A veld aangebracht te worden buiten de kast om. ruimte voor het maken van een 160A veld Zie HKL-verdeler kast met foto’s in bijlage 6. Zie HKL-verdeler kast-schema in bijlage 7. Zie HKL-verdeler positie met kabelgoten op begane grond in bijlage 8. In de HKL zit een Socomec Diris meting die niet meer werkt. Advies is om deze te vervangen naar energiemeters welke aan regeltechniek/laadinfra gekoppeld kan worden.
Versie 1.0 – 6-7-2021
PV-Carport
Documentnr: BEL-combinatie- PV-carport.v02.doc
| 31
BEL-Eemnes
│ 2.3.2
Nieuw: Ontwerp
Variant 1: Ontsluiting Carports via HK-verdeler │ Lange kabel │ 190m │ Nieuwe kabelgoten nodig │ Geen ruimte in de HK-verdeler, uitbreiding naast de kast ook lastig vanwege geringe/geen ruimte. │ Voeding naar veldkast PV-carport gedeelte bezoekers Variant 2: Ontsluiting Carports via HKL-voeding │ Kortere kabel │ 107m │ Voeding naar veldkast PV-carport gedeelte bezoekers │ Investeringskosten lager dan variant 1 Op basis van de twee overwogen varianten en de mogelijkheid tot ontsluiten via de HKL is variant 2 verder in een schetsontwerp technisch uitgewerkt alsook in hoofdstuk 3 prijstechnisch geraamd. Voor het ontsluiten van de 160A voeding naar de PV-carports wordt de HKL-kast omgebouwd worden zie bijlage 7. Er wordt een 107m lange kabel aangebracht in de bestaande kabelgaten naar E-kast LK-5 waar een boring gemaakt wordt in de vloer naar de kruipruimte. Vanuit de kruipruimte wordt een gat gemaakt naar buiten onder het straatwerk. Het straatwerk dient hiervoor opengebroken te worden. In het straatwerk wordt een opening gemaakt om een veld-verdeelkast (KL-EV1) te voeden. Zie bijlage 1 situatie schets. De 250A veldverdeelkast wordt in de groenvoorziening aangebracht en voldoende groot uitgelegd zodat er nu of in de toekomst ook laadpalen aangesloten kunnen worden. Hiervoor zijn 8 – 63A – 3fase velden gereserveerd.
De verwachting is dat er twee PV-omvormers ontsloten moeten worden, voor elke carport één. Verder is er ruimte geserveerd voor het aanbrengen van Ledverlichting. Tijdens noodstroombedrijf mag omwille van de stabiliteit van de lokale elektrotechnische installatie geen PV-productie plaatsvinden. Hierom dient er een voorziening aangebracht te worden dat bij netuitval en Noodstroom-bedrijf het nieuwe 160A af kan worden geschakeld. Hiervoor dienen er instructies gegeven te worden alsook markering aangebracht te worden wat er geschakeld moet worden bij NSA-bedrijf. Voor de carport wordt er in deze fase geen bliksemafleiding meegenomen dit is op een later moment te bepalen. Er wordt wel een risico inventarisatie meegenomen daar deze verplicht is. Bij graafwerkzaamheden dient er een Klic-melding aangevraagd te worden.
Versie 1.0 – 6-7-2021
PV-Carport
Documentnr: BEL-combinatie- PV-carport.v02.doc
| 32
BEL-Eemnes
Versie 1.0 – 6-7-2021
PV-Carport
Documentnr: BEL-combinatie- PV-carport.v02.doc
| 33
BEL-Eemnes
│ 2.4 Optioneel toevoegen elektrische laders │ 2.4.1
Bestaand
Totaal zijn er 8 laadpunten op het BEL-combinatie terrein aanwezig. │ Bestaande Laadpalen, 6x16A zijn op de HK-verdeler aangesloten.
Fig. 2.3.2: Laadpalen, 1 fase 16A (3,7kW max. ca. 18,5 km/laden per uur) in de parkeergarage.
│ Bestaande Laadpalen bezoekers komt uit LK5-0 te komen ( E-IS-09) via 2 x C20 – 3fase groepen. │ 2.4.2 Nieuw In het basis ontwerp wordt een HK-EV1 veldkast meegenomen met extra velden om los van de PVomvormers ook EV-laders nu of op een later moment te ontsluiten. We gaan uit van 6 duolaadpunten (63A) in de optieprijs en 2 duo-laadpunten als reserve-velden. Verder dient er een Pqube meter geplaatst te worden bij het WeDriveSolar laadpaal systeem om local load management toe te passen op de laadpalen. Aangezien deze energiemeter maar beperkte kosten heeft en de HKL-kantoren voor de PV-carports al spanningsloos gemaakt dient te worden nemen we de kosten voor het leveren en plaatsen van de meter ca. €300,- alvast mee in de hoofdraming. In de optieprijs raming zijn er 6 WeDriveSolar Duo laadobjecten (12 laadpunten/parkeerplaatsen) opgenomen. Voor positionering , gebruikt voor bekabeling, zie bijlage 1 situatie schets.