7. Bijlage 2. Onderzoek CEDelft (1910020)
Tekst van het document
TED is niet weergegeven, potentiegegevens in productie ontbreken en moeten bovendien vertrouwelijk behandeld worden.
37
200409 - Duurzame warmteoplossingen Katwijk – Februari 2021
Warmtebronnen inzetten voor warmtelevering: opwaardering en piekvoorziening Warmte op (zeer) lage temperatuur, van aquathermie of LT-(rest)warmte, is vaak niet direct bruikbaar voor directe verwarming van woningen. Deze warmte wordt opgewaardeerd met behulp van elektriciteit. Dit gebeurt efficiënt, maar vaak is er nog grootteorde een derde of een vierde deel elektriciteit nodig om de warmte bruikbaar te maken. De meeste duurzame warmtebronnen leveren het liefst continu eenzelfde vermogen warmte. Om fluctuaties in de vraag of extreme situaties op te vangen is er een piekvoorziening nodig. De duurzame warmtebron levert gemiddeld 70 tot 80% van de warmte, de rest wordt geleverd door de piekvoorziening.
De bodem in de gemeente Katwijk is erg geschikt voor opslag van warmte. De potentie is 2,5 maal groter dan het warmteverbruik. Wel moet er opgelet worden voor verbods-, restrictie- en aandachtsgebieden. Welke gebieden uiteindelijk in aanmerking komen voor opslag van warmte in de bodem, zal moeten blijken bij vervolgonderzoek per projectlocatie.
38
200409 - Duurzame warmteoplossingen Katwijk – Februari 2021
5 Warmteoplossing per buurt De financieel gunstigste warmtetechniek per buurt wordt bepaald met het CEGOIA-model. Het CEGOIA-model is een door CE Delft ontwikkeld model waarmee de maatschappelijke kosten, ook wel nationale kosten genoemd, per duurzame warmtetechniek per buurt kunnen worden berekend. Meer informatie over dit model is te vinden in Bijlage D. In dit hoofdstuk wordt eerst toegelicht wat de techniek met de laagste nationale kosten precies inhoudt, waarna de resultaten van de CEGOIA-doorrekening worden gepresenteerd.
5.1
Laagste nationale kosten Het CEGOIA-model berekent per buurt in de gemeente Katwijk voor elke techniek wat de kosten zijn voor de samenleving als geheel. Deze kosten worden ook wel de nationale kosten genoemd. Nationaal betekent hier dus ‘voor de hele samenleving’. Het model houdt rekening met de kosten over de gehele keten van de warmtevoorziening (zie Figuur 32). Alle kosten zijn berekend, exclusief belastingen. Belastingen zijn een verschuiving van geld (tussen de overheid en de consument) en zeggen niets over de kosten voor de samenleving.
Figuur 32 - Totale keten van de warmtevoorziening
— Onder bronkosten vallen de kosten voor investeringen in de bron en het energieverbruik buiten het gebouw. Het gaat hierbij om o.a. warmteverliezen (bij een warmtenet), collectieve opwaardering en de kosten van duurzame warmte. — Onder distributie vallen de kosten voor de energie-infrastructuur: het (verzwaarde) elektriciteitsnet en indien van toepassing gasnet of warmtenet. Het betreft de kosten voor de regionale netten. Ook eventuele amoveringskosten van het gasnet zijn inbegrepen. — Onder gebouw vallen de isolatiemaatregelen. — Onder installatie worden alle kosten bedoeld die te maken hebben met de installatie in het gebouw. Hieronder vallen de systemen voor ruimteverwarming en afgifte, warm tapwater, koeling en ventilatie. — Onder energieverbruik vallen de kosten, exclusief belastingen, voor het energieverbruik in het gebouw. Let op: dit zijn de kosten exclusief de belastingen (energiebelasting, ODE en btw). CEGOIA berekent dus op buurtniveau deze bovenstaande kosten voor elke warmtetechniek en voor ieder isolatieniveau. Uiteindelijk bekijkt het model welke combinatie van techniek en isolatieniveau de goedkoopste kosten geeft. Een hoger isolatieniveau betekent hogere kosten voor gebouw, maar levert een besparing op voor het energieverbruik.
Bij bepaalde technieken met een lagetemperatuurverwarming, zoals een all electric-warmtepomp, is een minimaal isolatieniveau vereist, omdat het anders niet warm genoeg wordt in het gebouw. Naast nationale kosten zijn er nog andere aspecten die uiteindelijk de keuze voor een warmtetechniek bepalen. Binnen de gemeente zal een keuze gemaakt moeten worden
39
200409 - Duurzame warmteoplossingen Katwijk – Februari 2021
welke aspecten zij wil meewegen in de beslissing voor een warmtetechniek. Het is in ieder geval belangrijk om, naast te kijken naar de nationale kosten, ook de betaalbaarheid voor bewoners mee te wegen in de beslissing. In de beslissing zal ook CO₂-besparing moeten worden meegenomen. In theorie zijn alle uitgewerkte technieken CO₂-vrij, maar er moet voor een warmtenet wel een duurzame bron gebruikt kunnen worden en de benodigde elektriciteit voor warmtepompen moet uiteindelijk duurzaam worden opgewekt. Daarnaast is het belangrijk om met alle stakeholders in gesprek te gaan om samen tot een uiteindelijke beslissing te komen. Factoren die hierbij aan de orde komen zijn bijvoorbeeld de (tijdelijke) impact op het straatbeeld, de mogelijke overlast voor bewoners en de technische uitvoerbaarheid van de oplossing. De technieken die zijn meegenomen zijn: — All electric: • warmtepomp – buitenlucht; • warmtepomp – bodem. — Warmtenet: • warmtenet HT (hoge temperatuur > 75 °C) (WarmtelinQ); • warmtenet MT (midden temperatuur 55-75 °C) (geothermie); • warmtenet LT (lage temperatuur 30-55°C); • warmtenet LT met individuele warmtepomp; • warmtenet ZLT (zeer lage temperatuur < 30°C) met individuele warmtepomp; • WKO-net. — Techniek als tussenoplossing (alleen in 2030): • hr-ketel; • hybride warmtepomp – buitenlucht; • hybride warmtepomp – ventilatielucht.
De nationale kosten zijn afhankelijk van lokale factoren, waaronder woningdichtheid, beschikbaarheid bronnen, karakteristieken woningen en utiliteit (bouwjaar, isolatiegraad) en warmtevraag van de buurt. Al deze factoren worden meegenomen in CEGOIA. Hierdoor kunnen technieken dus concreet en specifiek voor de situatie in de gemeente Katwijk ten opzichte van elkaar worden afgewogen. Over het algemeen zijn er per techniek dezelfde kostenposten die hoger en lager zijn. Bij het toepassen van warmtepompen zitten de nationale kosten vooral in de isolatiemaatregelen die nodig zijn en de aanschaf van een warmtepomp. Daarnaast moeten er in veel gevallen extra kosten worden gemaakt om het elektriciteitsnet te verzwaren. Bij een HT/MT-warmtenet zitten de kosten vooral in de realisatie van het warmtenet. Er hoeven weinig woningaanpassingen gedaan te worden. Voor het LT-warmtenet ligt dit anders, omdat hier een goede schilisolatie van belang is. Daarnaast is het vaak nodig om een WKO aan te leggen om de warmte in de zomer, en de koude in de winter, in de grond op te slaan. Ook hiervoor moeten extra kosten worden gemaakt. Daarom is, ondanks het hoge technisch potentieel van aquathermie in de gemeente, dit vaak kostentechnisch gezien niet de beste oplossing. In Figuur 33 is voor de buurt Overduin een kostenverdeling te zien van de vier hoofdroutes waarop kan worden ingezet per buurt.
Hierin is duidelijk te zien waar per hoofdroute de kostenposten voornamelijk zitten. Bij de warmtepomp zit geen investering in een collectieve bron en zijn de distributiekosten relatief laag. Bij een warmtenet zijn de distributiekosten hoog, maar vallen de installatie- en isolatiekosten weer mee. Behalve bij een LT-net, waarbij zowel moet worden geïnvesteerd in de distributie als in de
40
200409 - Duurzame warmteoplossingen Katwijk – Februari 2021
isolatie (‘gebouw’) als in de installaties in het gebouw. Bij die laatste post gaat het in dit geval om een LT-afgiftesysteem en een extra voorziening voor warm tapwater. Figuur 33 – Verdeling jaarlijkse kosten per woning per kostenpost - buurt Overduin
Jaarlijkse kosten per woning - buurt Overduin 4500 4000 3500
€/jaar
3000 2500
Collectieve warmtebronnen
2000
Installatie
1500
Gebouw
1000
Distributie
500
Energie
0
5.2
Warmteoplossingen in de gemeente Katwijk (CEGOIA-berekening) Voor de gemeente Katwijk zijn in overleg met de gemeente verschillende scenario’s doorgerekend. De resultaten van het basisscenario worden eerst gepresenteerd. Daarnaast geven aanvullende scenario’s inzicht in hoe verschillende randvoorwaarden en politieke beslissingen van invloed kunnen zijn op de uitkomsten van de berekening en het mogelijk eindbeeld in de gemeente Katwijk. Voor alle scenario’s zijn vooraf keuzes gemaakt door de gemeente. Zo is voor een eindbeeld gekozen zonder groen gas en zonder waterstof, omdat de beschikbaarheid van deze energiedragers voor de gebouwde omgeving erg onzeker is. Daarnaast wordt het gebruik van biomassa niet als optie meegenomen, omdat dit niet 100% CO₂-neutraal is. De scenario’s zijn allen doorgerekend voor 2050 en voor 2030, waarbij de resultaten van 2050 als input dienen voor 2030. Dit houdt in, dat een buurt maar eenmaal overschakelt op een andere warmtetechniek. Wanneer een buurt in 2050 op een all electric-oplossing uitkomt, zal voor 2030 voor deze buurt het warmtenet worden uitgesloten. Voor 2030 is het gebruik van aardgas nog wel een optie. Hiervoor kan de hr-ketel worden gebruikt, maar ook een hybride warmtepomp, waarbij een hr-ketel wordt gecombineerd met een warmtepomp.
Basisscenario – 2050 In het basisscenario is geen eis gesteld aan de minimale isolatie. De gemeente Katwijk heeft wel het streven om alle woningen en utiliteitsgebouwen te isoleren naar energielabel B, maar is ook geïnteresseerd in het scenario dat dit niet lukt. In Figuur 34 is het eindbeeld weergegeven voor 2050 in het basisscenario.
41
200409 - Duurzame warmteoplossingen Katwijk – Februari 2021
Figuur 34 - Uitkomsten techniek laagste nationale kosten in het basisscenario 2050
Opmerking: Kostenverschil wordt uitgedrukt tussen individuele techniek (bodemwarmtepomp en luchtwarmtepomp) en collectieve techniek (warmtenet op MT of HT).
Wat opvalt aan het eindbeeld in het basisscenario is, dat de uitkomsten voor een zevental buurten erg dichtbij elkaar liggen. Voor de meerderheid van de buurten zijn de nationale kosten van de luchtwarmtepomp significant lager. Gemiddeld genomen is een warmtenet in de gemeente Katwijk 20% duurder dan luchtwarmtepomp, maar dit verschilt sterk per buurt. De bodemwarmtepomp is gemiddeld 11% duurder dan de warmtepomp op buitenlucht. Voor de buurten die lichtblauw gekleurd zijn, liggen de jaarlijkse nationale kosten van een all electric-oplossing, waarbij minimaal naar Label B wordt geïsoleerd, en een MT/HT warmtenet, waarbij veel minder isolatie wordt toegepast, minder dan 10% van elkaar. Dit kostenverschil valt binnen een foutmarge van de modelresultaten, waardoor er op basis van nationale kosten geen significante voorkeur voor één van de twee technieken kan worden uitgesproken. Voor lichtgele buurten is het kostenverschil tussen 10% en 25%, in het voordeel van een warmtepomp. Voor de donkergele buurten geldt dat er nog een significanter kostenverschil is van meer dan 25% in het voordeel van een elektrische warmtepomp ten opzichte van een warmtenet. De kosten van de CEGOIA-resultaten zijn weergegeven in Bijlage E.
42
200409 - Duurzame warmteoplossingen Katwijk – Februari 2021
Basisscenario - 2030 Wanneer het basisscenario doorgerekend wordt voor 2030, waarbij rekening wordt gehouden met de uitkomsten van 2050, wordt duidelijk voor welke buurten overstappen in 2030, op basis van nationale kosten, al voordeliger is. Dit geldt enkel voor een aantal dun bebouwde gebieden aan de rand van de gemeente Katwijk, zie Bijlage E.
Alternatieve scenario’s - 2050 Om te kijken wat een minimaal isolatielabel doet met het eindbeeld, hebben we de situaties doorgerekend waarbij minimaal naar schillabel C is geïsoleerd in 2050 en minimaal naar schillabel B is geïsoleerd in 2050.
Scenario ‘minimaal isoleren naar schillabel C’ Voor een all electric-oplossing is minimaal schillabel B nodig, terwijl voor een MTwarmtenet minimaal schillabel C nodig is. Wanneer er modelmatig wordt opgelegd dat minimaal naar schillabel C wordt geïsoleerd in alle buurten, heeft dit vooral gevolgen voor het verschil in kosten tussen een HT- en een MT-warmtenet. Voor een HT-warmtenet is namelijk geen minimaal isolatieniveau nodig, waardoor deze optie in totaal iets duurder wordt wanneer hij gecombineerd wordt met minimaal schillabel C. Wanneer geïsoleerd wordt, is een MT-net structureel goedkoper dan een HT-net. Gemiddeld is het kostenverschil 8% ten opzichte van 2% in het basisscenario, in het voordeel van het MT-net. In Figuur 35 is te zien dat het eindbeeld niet veel verschilt van het basisscenario in 2050. Het kostenverschil tussen all electric en een warmtenet wordt gemiddeld iets duurder, waardoor een warmtepomp er in een aantal buurten uitkomt als optie met een groter kostenverschil dan 10%, terwijl dit in het basisscenario nog minder dan 10% was.
43
200409 - Duurzame warmteoplossingen Katwijk – Februari 2021
Figuur 35 - Uitkomsten techniek laagste nationale kosten in het scenario met minimaal isoleren naar energielabel C - 2050
Scenario ‘minimaal isoleren naar schillabel B’ Wanneer er minimaal naar schillabel B wordt geïsoleerd, betekent dit dat de minimale kosten die gemaakt worden voor isolatie hoog liggen. Voor een all electric-oplossing moeten die kosten in ieder geval worden gemaakt, om woningen en utiliteit voldoende warm te kunnen krijgen. Voor een MT- en HT-warmtenet is het financieel voordeliger om niet naar schillabel B te isoleren. Wanneer de minimale isolatie-eis wordt meegenomen in de CEGOIAberekening, is te zien dat voor alle buurten geldt dat een warmtepomp veel lagere nationale kosten met zich meebrengt dan een warmtenet. De meerkosten zijn minimaal 37% wanneer wordt gekozen voor een MT-warmtenet en liggen gemiddeld zelfs 42% hoger voor een HT-net.
44
200409 - Duurzame warmteoplossingen Katwijk – Februari 2021
Figuur 36 - Uitkomsten techniek laagste nationale kosten in het scenario met minimaal isoleren naar energielabel B - 2050
Scenario ‘beperkte toename elektriciteitsvraag’ In bovenstaande scenario’s komt de warmtepomp in de meeste buurten naar voren als goedkoopste optie op basis van nationale kosten. Het elektrificeren van de warmtevraag heeft wel een grote impact op de extra vraag naar elektriciteit. Zoals eerder in de rapportage is omschreven, is het totale potentieel aan opwek in de gemeente 106% van de huidige elektriciteitsvraag van enkel de gebouwde omgeving. Dit betekent dat bij een toename van de elektriciteitsvraag, deze elektriciteit van elders moet komen. Daarnaast vraagt een grote toename aan elektriciteitsvraag ook om een uitbreiding van het elektriciteitsnet. De benodigde uitbreiding van het elektriciteitsnet is afhankelijk van het vermogen dat gelijktijdig nodig is. Bij gebruik van warmtepompen zal het benodigde vermogen van het elektriciteitsnet sterk toenemen, omdat de gelijktijdigheid van warmtepompen groot is; wanneer het koud is moeten ze allemaal tegelijk aankunnen. De extra benodigde netcapaciteit is wel in de kostenberekening meegenomen, maar in de praktijk moet samen met de netbeheerder worden gekeken of dit mogelijk is en op welke termijn de netverzwaring gerealiseerd kan worden. Wanneer alle buurten overstappen op een warmtepomp, zal de elektriciteitsvraag van de gebouwde omgeving toenemen met 296TJ/jaar.
Dit betekent een toename van 50% ten opzichte van de huidige elektriciteitsvraag van de gebouwde omgeving. In overleg met de gemeente hebben we besloten om een scenario door te rekenen waarin de elektriciteitsvraag ten gevolge van de warmtevoorziening maar met maximaal 25% mag toenamen. In dit scenario kijken we welke buurten er nog steeds overschakelen naar een all electric-warmtevoorziening.
45
200409 - Duurzame warmteoplossingen Katwijk – Februari 2021
In Figuur 37 zijn de uitkomsten te zien wanneer de elektriciteitsvraag met 25% toeneemt. Meerdere buurten die in de andere scenario’s op een warmtepomp uitkwamen, zijn aangesloten op een warmtenet in het eindbeeld. Te zien is dat de meeste buurten op een warmtenet gebruikmaken van HT-warmte. Deze HT-warmte is afkomstig uit de WarmtelinQ. Het MT-warmtenet is gekoppeld aan een geothermiebron. Wanneer een minimale isolatieeis van schillabel C wordt gesteld, zal voor alle buurten op een warmtenet gelden dat de MT-optie het goedkoopst is. Doordat het geothermiepotentieel, zoals berekend door IF Technology, beperkt is, zullen waarschijnlijk niet al deze buurten gebruik kunnen gaan maken van geothermie. Figuur 37 - Uitkomsten techniek laagste nationale kosten in het scenario met een beperkte elektriciteitstoename t.g.v. de warmtevoorziening in 2050
5.3
Kosten aanleg warmtenet De gemiddelde jaarlijkse kosten van een warmtenet, zitten hem vooral in de aanleg van de infrastructuur. In de CEGOIA-berekeningen is rekening gehouden met de kosten van de aanleg van deze infrastructuur per strekkende meter leiding. Wareco heeft een onderzoek gedaan naar de ruimte in het straatprofiel, om zo de extra kosten te bepalen van de aanleg van een warmtenet per straat. In Figuur 38 is per buurt aangegeven wat de extra kosten zijn op basis van ruimte in het straatprofiel. Hierbij is te zien dat voor vier buurten geldt dat de extra kosten hoger liggen dan 75% en dat voor ongeveer de helft van de buurten geldt dat de kosten tussen de 50 en 75% hoger liggen. Hierbij moet worden opgemerkt dat het CEGOIA-model rekent met gemiddelde kosten, waarbij een gemiddelde beperkte ruimte in de ondergrond is meegenomen. Bovendien worden er voor buurten met stedelijke oudbouw hogere warmtenetkosten gerekend. Over het algemeen geldt namelijk dat er in oudere buurten minder ruimte in de ondergrond om een warmtenet aan te leggen.
46
200409 - Duurzame warmteoplossingen Katwijk – Februari 2021
De kosten zoals weergegeven in Figuur 38 hoeven zodoende niet opgeteld te worden bij de CEGOIA-resultaten, maar de kostenberekening van Wareco van de extra kosten door beperkingen in de ondergrond is wel nauwkeuriger dan die waar het CEGOIA-model mee rekent. De kosten van de aanleg van een warmtenet zijn echter niet alleen afhankelijk van de ruimte in het straatbeeld. De kosten liggen bijvoorbeeld lager wanneer de werkzaamheden van de aanleg van een warmtenet samenvallen met werkzaamheden aan bijvoorbeeld riolering of het elektriciteitsnet. Daarnaast worden de kosten bijvoorbeeld beïnvloed door de grondsoort en het type bestrating (asfalt openbreken is duurder dan klinkers verleggen). Figuur 38 - Meerkosten aanleg warmtenet ten gevolge van beperkte ruimte in de ondergrond (Wareco, 2021)
47
200409 - Duurzame warmteoplossingen Katwijk – Februari 2021
6 Conclusies Energievraag De huidige woningvoorraad in de gemeente Katwijk heeft gemiddeld een iets beter energielabel dan C, waarmee een groot deel van de woningen al geschikt is voor middentemperatuurverwarming (MT-verwarming). Enkel in en rondom de stads- en dorpskernen hebben delen van buurten oude bebouwing die nog niet geschikt is voor MT-verwarming. Wanneer alle woningen en utiliteitsgebouwen in de gemeente worden geïsoleerd naar energielabel B, wordt er een besparing van 32% gerealiseerd op de warmtevraag. De besparing is groter en rendabeler bij woningen die starten op energielabel F of G, dan woningen die al energielabel C of D hebben. Bij isoleren van de hele woningvoorraad naar energielabel C is de gemiddelde besparing 18%. Dat dit zo veel minder is, komt voornamelijk omdat al veel woningen in de gemeente Katwijk een energielabel hebben van C of beter. De toename in elektriciteitsvraag van de gebouwde omgeving hangt voornamelijk af van de warmtetechniek waarop in de toekomst zal worden overgeschakeld en de elektrificatie van het personenvervoer. In het uiterste scenario, waarin de gehele gebouwde omgeving overschakelt op een warmtepomp, zal de warmtevoorziening een 50% hogere elektriciteitsvraag hebben. Wanneer alle personenauto’s in 2050 op elektriciteit rijden, zal dit een toename van 40% veroorzaken ten opzichte van het huidige elektriciteitsgebruik.
In totaal veroorzaakt dit scenario een toename van 90% van de huidige elektriciteitsvraag. Bij toename van de elektriciteitsvraag kan het zijn dat het elektriciteitsnet verzwaard moet worden. Dit hangt af van de toename van gevraagd vermogen. Voornamelijk wanner veel gebruik zal worden gemaakt van warmtepompen, zal het gevraagde vermogen op het elektriciteitsnet sterk toenemen, omdat warmtepompen op hetzelfde moment allemaal aan staan.
Potentiële opwek elektriciteit Het potentieel van zon-pv in de gemeente Katwijk bedraagt 530 TJ per jaar, waarvan bijna 400 TJ per jaar zon op daken bedraagt en 12 TJ zon op gevels. Het overige deel van het potentieel komt van zon-pv op land. Voor windenergie blijft er in de gemeente Katwijk ten gevolge van de belemmeringen ruimte over voor drie windturbines rond het Valkenburgse meer, die in totaal rond de 108 TJ per jaar kunnen opleveren. In totaal is het potentieel aan opwek van zon-pv op dak en windenergie in de gemeente 106% van het huidige elektriciteitsgebruik van de gebouwde omgeving.
Potentiële warmtebronnen De potentiële duurzame warmtebronnen hebben een technisch potentieel van gezamenlijk 270% van het huidige warmteverbruik van de gebouwde omgeving. De warmtevraag van glastuinbouw in de gemeente is ongeveer een vijfde van de warmtevraag van de gebouwde omgeving. Ook deze sector zal gaan verduurzamen en kan gebruikmaken van dezelfde warmtebronnen als de gebouwde omgeving.
48
200409 - Duurzame warmteoplossingen Katwijk – Februari 2021
Thermische energie uit oppervlaktewater heeft een hoog technisch potentieel, maar deze warmte is van zeer lage temperatuur, waardoor er hoge onrendabele investeringen nodig zijn om gebruik te kunnen maken van dit potentieel. Lagetemperatuurwarmte is daarnaast vaak niet rendabel om over grote afstand te transporteren. Het technisch potentieel van lagetemperatuurrestwarmte is gering in de gemeente. De ondergrond in Katwijk is zeer geschikt voor WKO-systemen en kan in combinatie met LT-bronnen worden gebruikt. Het potentieel van geothermie en hogetemperatuurrestwarmte uit de WarmtelinQ kunnen een significante bijdrage leveren aan het invullen van de huidige warmtevraag van de gemeente Katwijk. HT-warmte kan wel langere afstanden afleggen en het potentieel hiervan voor de gemeente Katwijk is dan ook in te zetten door heel de gemeente Katwijk, afhankelijk van de businesscase. Het meest kansrijk voor de WarmtelinQ zijn echter de buurten in de omgeving van Leiden zelf, aangezien deze buurten dichter bij de bron liggen en daarmee ook een betere businesscase zullen hebben.
Oplossingen op basis van nationale kosten Voor een zevental buurten in de gemeente Katwijk geldt dat het nationale kostenverschil tussen het toepassen van een elektrische warmtepomp en een MT/HT-warmtenet in 2050 erg dicht bij elkaar liggen. Voor de meerderheid van de Katwijkse buurten komt de elektrische warmtepomp het goedkoopst naar voren in 2050, waarbij het kostenverschil in een zestal buurten groter is dan 25%. Als we kijken naar het scenario waarin alle woningen en utiliteitsgebouwen minimaal naar label C moeten isoleren, verandert het eindbeeld niet sterk ten opzichte van wanneer er geen minimale isolatie-eis wordt opgelegd. Voor een elektrische warmtepomp is namelijk minimaal energielabel B nodig en voor een MT-net minimaal energielabel C. Enkel voor de buurten die eerder op een HT-net uitkwamen, verandert er iets. Meer isoleren maakt de totale kosten in die buurten iets duurder, waardoor het gunstiger is om over te stappen op een MT-warmtenet. Hierdoor wordt het verschil tussen de elektrische warmtepomp en het warmtenet wat groter. Wanneer de isolatie-eis van de gebouwde omgeving minimaal schillabel B is, zullen op basis van nationale kosten alle buurten naar 2050 toe overschakelen op een warmtepomp. Voor een warmtenet zijn vooral hoge investeringskosten nodig in de infrastructuur.
Wanneer bovenop deze kosten ook hoge kosten voor isolatie moeten worden gemaakt, liggen de totale kosten van een warmtenet in de gemeente Katwijk hoger dan die van een elektrische warmtepomp. Voor het overschakelen op een elektrische warmtepomp is energielabel B ook in andere scenario’s een vereiste, om ervoor te zorgen dat de gebouwen voldoende warm kunnen worden gemaakt en gehouden.
49
200409 - Duurzame warmteoplossingen Katwijk – Februari 2021
7 Aanbevelingen Dit onderzoek geeft een eerste indicatie van de oplossingsrichtingen die geschikt zijn om de warmtevoorziening in de gemeente Katwijk mee te verduurzamen. Voor het maken van een keuze voor een bepaalde warmtetechniek zullen ook andere factoren dan beschikbaarheid en nationale kosten moeten worden meegewogen. Zo is het sociale aspect van de warmtevoorziening ook zeer belangrijk, zoals kosten voor de bewoners en hun betrokkenheid bij de keuze voor een bepaalde warmtetechniek. De eerst volgende stap in de warmtetransitie is het kiezen van buurten waar gestart zal worden. Hiervoor kan het verschil in nationale kosten van de warmtetechnieken een van de factoren zijn om de keuze voor een bepaalde buurt op te baseren. Namelijk, wanneer de kosten tussen warmtetechnieken sterk uiteenlopen, is dit een indicatie om voor een bepaalde warmtetechniek te kiezen. Een afwegingskader, waarin ook andere factoren worden meegewogen, zal uiteindelijk de keuze voor de buurten bepalen. Deze andere factoren zijn bijvoorbeeld de homogeniteit van een buurt, de afschrijving van het gasnet en het aandeel woningen van woningbouwcorporaties. Parallel aan het kiezen van buurten om te gaan starten met de warmtetransitie, zal het praktisch potentieel van de warmteopties, die in dit onderzoek naar voren komen als potentieel interessant, moeten worden onderzocht.
Kostentechnisch lijken warmtepompen en een HT-en MT-net het meest interessant, maar het lokaal toepassen van een LT-net, zoals in Hoornes, behoort ook tot de opties. Voor het maken van een keuze voor een warmtetechniek, zal moeten worden onderzocht of geothermie inderdaad kan worden gewonnen in de gemeente. Ook moet worden onderzocht wat de leveringszekerheid van warmte uit de WarmtelinQ is en wat de uiteindelijke kosten voor de gemeente zullen bedragen wanneer warmte hieruit zal worden afgenomen. Voor de aanleg van een warmtenet moet ook de ruimte in de ondergrond worden meegenomen, zoals bepaald door Wareco. Wanneer wordt ingezet op warmtepompen, moet samen met de netbeheerder worden bepaald hoeveel netverzwaring er nodig is en of het haalbaar is deze netverzwaring te realiseren.
50
200409 - Duurzame warmteoplossingen Katwijk – Februari 2021
8 Literatuur Antea, 2019. Ruimtelijke potentie duurzame energie. Antea Group. CBS. lopend. Statline [Online]. Available: https://opendata.cbs.nl/statline [Accessed 5 januari 2021]. CBS. lopend. Statline [Online]. Statline. Aantal inwoners - Gemeenten Available: https://cbsinuwbuurt.nl/#sub-gemeenten2019_aantal_inwoners CE Delft, 2020a. Kosten zontoepassingen: Methode om private en maatschappelijke kosten te vergelijken. Delft, CE Delft. CE Delft, 2020b. Verkennend onderzoek zonthermie Zuid-Holland. Delft, CE Delft. Geodan, Generation Energy & CE Delft. lopend. NP RES: Analysekaarten [Online]. Available: https://services.geodan.nl/viewer/v2/?config=75d9971f-53e0-4ab3-9975bb50872d7832 [Accessed]. Holland Solar, 2015. Ruimte voor zonne-energie in Nederland 2020-2050. Utrecht, Holland Solar. IF Technology, 2020. Potentie geothermie Holland Rijnland. Arnhem, IF Technology B.V. Kadaster. 2020. Basisregistratie Adressen en Gebouwen (BAG) [Online]. Available: https://www.kadaster.nl/zakelijk/registraties/basisregistraties/bag [Accessed 2021]. MilieuCentraal. 2020. Waar let ik op bij de aanschaf van zonnepanelen [Online]. Available: https://www.milieucentraal.nl/energie-besparen/zonnepanelen/zonnepanelenkopen/waar-let-ik-op-bij-aanschaf-zonnepanelen/ [Accessed]. MilieuCentraal. lopend. Zonneboiler [Online].
Available: https://www.milieucentraal.nl/energie-besparen/duurzaam-warm-water/zonneboiler/ [Accessed 4 januari 2021]. Nibud. 2020. Energie en water [Online]. Available: https://www.nibud.nl/consumenten/energie-en-water/ [Accessed 7 december 2020]. Overmorgen. 2020. Potentie opwek duurzame elektriciteit Gemeente Utrecht, Web Map [Online]. Available: https://www.arcgis.com/home/item.html?id=ca82248e06294081977154b4a7f9aa30 [Accessed]. Provincie Zuid-Holland. lopend. Warmteprofielen [Online]. Available: https://www.arcgis.com/apps/webappviewer/index.html?id=c487f867908e41ffbbbdc3570c1 0ebfe [Accessed 18 december 2020]. Qirion & Osborne, 2020. Warmtenet Holland Rijnland: Financiële analyse. Rijkswaterstaat. lopend. Klimaatmonitor [Online]. Available: https://klimaatmonitor.databank.nl/dashboard/dashboard/energiegebruik/ [Accessed 16 december 2020]. RVO. lopend. Warmteatlas [Online]. Available: https://rvo.b3p.nl/viewer/app/Warmteatlas/v2 [Accessed 8 februari 2021]. Solar Heat Europe. 2018. Increasingly popular: Heat and power from the same roof (PVT technology) [Online]. Available: http://solarheateurope.eu/2018/04/30/increasinglypopular-heat-and-power-from-the-same-roof/ [Accessed 2020].
51
200409 - Duurzame warmteoplossingen Katwijk – Februari 2021
SPAARgas.nu. 2020. Ramplaankwartier Haarlem in 2025 Aardgas-vrij [Online]. Available: https://www.vakbeursenergie.nl/files/54events/energie/pdf/2018/SpaarGas%20presentati e.pdf [Accessed 2021]. ThermoGIS. lopend. Het principe van geothermie [Online]. Available: https://www.thermogis.nl/het-principe-van-geothermie [Accessed 8 december 2020]. Wareco, 2021. Ondergrondse ruimte voor warmtenetten Katwijk. Amsterdam, Wareco. WarmingUp. lopend. Ondergrondse Warmteopslag [Online]. Available: https://www.warmingup.info/thema/5/ondergrondse-warmteopslag [Accessed 11 december 2020].
52
200409 - Duurzame warmteoplossingen Katwijk – Februari 2021
A Resultaten Startanalyse 2020 Energievraag voor verwarmen, ventileren, koelen, elektrische behoeften volgens de startanalyse 13 (rekenjaar 2030). BU_NAAM
Strategie Startanalyse
LNK-naam
LNK-variant
Minimum energielabel
RijnsoeverWest
's2e'
MT-net geothermie
Rijnsoever-Oost Hoornes-West
's1a' 's2e'
Hoornes-Oost
's2e'
RijnsoeverNoord RijnsoeverMidden
's1a'
Warmtenet MTbron e-WP Warmtenet MTbron Warmtenet MTbron e-WP
't Heen-Zuid
's3f'
Warmtenet MTbron Warmten et LTbron
's2e'
Aansluitingen totaal
Aantal inwoners
Aantal huishoudens
Aantal WEQ
Energievraag totaal (GJ/woning/ jaar)
Ruimte verwarmingsvraag (GJ/woning/ jaar)
Tapwater verwarmingsvraag (GJ/woning/j aar)
Energievraag ventilatie (GJ/woning/ jaar)
Koudevraag (GJ/woning/ jaar)
Energievraag apparaten en licht (GJ/woning/jaar)
D
775
1.925
750
822
43
23
7
0
1
12
WP lucht MT-net geothermie
B D
865 2.074
2.240 3.280
825 1.620
984 1.942
45 40
23 19
7 5
0 0
2 2
14 13
MT-net geothermie
D
1.193
2.135
955
1.094
38
20
6
0
1
11
WP lucht
B
356
830
300
352
31
15
7
0
0
9
MT-net geothermie
D
1.171
2.815
1.105
1.115
40
22
8
0
0
10
MT-net met LTrestwarmte
D
80
5
0
372
90
18
1
0
9
63
________________________________ 13
In de varianten S1a, S1b, S2a, S2b, S2c, S3a,S3b, S3c, S3d,S3e, S4a, S4b, S5a, S5b en voor alle utiliteitsgebouwen wordt geïsoleerd tot niveau B. In de varianten S2d,S2f, S2e, S3f, S3g, S3h, S4c, S4d, S5c, S5d wordt geïsoleerd tot niveau D.
BU_NAAM
Strategie Startanalyse
LNK-naam
LNK-variant
Minimum energielabel
't Heen-Noord
's3f'
Dorp 't Sandt Molenwijk
's1a' 's1b' 's2e'
MT-net met LTrestwarmte WP lucht WP bodem MT-net geothermie
Cleijn Duin
's2e'
Koestal
's2e'
Zanderij Strand
's1a' 's3a'
De Noord
's2e'
Noord-Oost
's2e'
Centrum
's2e'
Midden
's2e'
Warmtenet LTbron e-WP e-WP Warmtenet MTbron Warmtenet MTbron Warmtenet MTbron e-WP Warmtenet LTbron Warmtenet MTbron Warmtenet MTbron Warmtenet MTbron Warmtenet MTbron
54
Aansluitingen totaal
Aantal inwoners
Aantal huishoudens
Aantal WEQ
Energievraag totaal (GJ/woning/ jaar)
Ruimte verwarmingsvraag (GJ/woning/ jaar)
Tapwater verwarmingsvraag (GJ/woning/j aar)
Energievraag ventilatie (GJ/woning/ jaar)
Koudevraag (GJ/woning/ jaar)
Energievraag apparaten en licht (GJ/woning/jaar)
D
75
10
5
412
78
18
1
0
8
51
B B D
1.193 294 1.188
2.810 545 2.330
1.135 200 1.090
1.327 526 1.238
48 51 45
23 20 23
7 4 6
0 0 0
3 4 2
14 23 14
MT-net geothermie
D
667
1.240
545
621
42
22
6
0
2
13
MT-net geothermie
D
673
1.465
595
736
41
20
6
0
2
13
WP lucht LT-net met LTrestwarmte MT-net geothermie
B B
1.038 22
3.160 5
1.025 0
1.035 165
36 87
18 17
8 2
0 0
0 20
10 48
D
1.480
3.550
1.445
1.561
45
23
7
0
2
13
MT-net geothermie
D
800
1.705
730
857
42
19
6
0
2
16
MT-net geothermie
D
747
1.150
560
900
58
21
5
0
6
26
MT-net geothermie
D
1.443
3.490
1.330
1.503
47
25
7
0
2
12
200409 - Duurzame warmteoplossingen Katwijk – Februari 2021
BU_NAAM
Strategie Startanalyse
LNK-naam
LNK-variant
Minimum energielabel
Zuid-West
's2e'
MT-net geothermie
Zuid
's3e'
Zuid-Oost
's2e'
Witte Hek
's2e'
Overduin
's2e'
Noordduinen Zuidduinen De Mient en Kooltuin Centrum
's1a' 's1b' 's1a'
Warmtenet MTbron Warmtenet LTbron Warmtenet MTbron Warmtenet MTbron Warmtenet MTbron e-WP e-WP e-WP
Kleipetten
's3h'
De Horn FrederiksoordNoord
's1a' 's2e'
FrederiksoordZuid
's1a'
Warmtenet MTbron Warmtenet LTbron e-WP Warmtenet MTbron e-WP
55
's2e'
Aansluitingen totaal
Aantal inwoners
Aantal huishoudens
Aantal WEQ
Energievraag totaal (GJ/woning/ jaar)
Ruimte verwarmingsvraag (GJ/woning/ jaar)
Tapwater verwarmingsvraag (GJ/woning/j aar)
Energievraag ventilatie (GJ/woning/ jaar)
Koudevraag (GJ/woning/ jaar)
Energievraag apparaten en licht (GJ/woning/jaar)
D
392
545
220
441
43
19
6
0
2
15
MT-net met TEO
B
975
2.685
925
988
44
23
7
1
1
12
MT-net geothermie
D
488
1.030
320
607
48
24
6
0
2
16
MT-net geothermie
D
953
1.965
910
1.235
49
19
6
0
4
20
MT-net geothermie
D
948
1.665
805
956
45
22
6
0
2
15
WP lucht WP bodem WP lucht
B B B
60 20 73
5 25 460
0 10 20
66 174 243
85 86 79
32 31 20
4 4 3
0 0 0
27 30 19
22 20 37
MT-net geothermie
D
1.022
1.695
800
1.191
49
21
6
0
4
18
MT-net met TEO
D
1.018
2.750
1.010
1.074
42
23
7
0
1
11
WP lucht MT-net geothermie
B D
448 1.161
1.055 2.445
415 1.010
453 1.249
43 41
22 19
8 6
1 0
1 1
12 14
WP lucht
B
712
1.715
650
691
45
24
7
1
1
13
200409 - Duurzame warmteoplossingen Katwijk – Februari 2021
BU_NAAM
Strategie Startanalyse
LNK-naam
LNK-variant
Minimum energielabel
Centrum-Noord
's2e'
MT-net geothermie
De Hoek
's2e'
Westerhaghe
's2e'
Kamphuizerpolder RijnsburgNoord Dorp
's1b'
Warmtenet MTbron Warmtenet MTbron Warmtenet MTbron e-WP
's1a' 's2e'
't Joght
's2e'
't Duyfrak Valkenburgse Meer Overige verspreide huizen Valkenburg
56
Aansluitingen totaal
Aantal inwoners
Aantal huishoudens
Aantal WEQ
Energievraag totaal (GJ/woning/ jaar)
Ruimte verwarmingsvraag (GJ/woning/ jaar)
Tapwater verwarmingsvraag (GJ/woning/j aar)
Energievraag ventilatie (GJ/woning/ jaar)
Koudevraag (GJ/woning/ jaar)
Energievraag apparaten en licht (GJ/woning/jaar)
D
647
1.175
565
679
43
22
7
0
2
13
MT-net geothermie
D
1.055
2.555
975
1.033
42
24
7
0
0
11
MT-net geothermie
D
687
1.570
655
762
40
20
6
0
2
12
WP bodem
B
104
185
75
801
35
17
1
0
3
14
e-WP
WP lucht
B
412
1.085
360
831
45
21
4
0
3
15
MT-net geothermie
D
816
1.825
730
840
47
24
7
0
2
14
MT-net geothermie
D
791
1.860
700
741
43
23
8
0
1
11
's1a' 's1a'
Warmtenet MTbron Warmtenet MTbron e-WP e-WP
WP lucht WP lucht
B B
806 35
2.085 55
720 25
799 101
38 88
19 33
7 3
0 0
1 12
11 40
's1a'
e-WP
WP lucht
B
44
95
40
82
63
28
4
0
6
24
200409 - Duurzame warmteoplossingen Katwijk – Februari 2021
B Kengetallen energievraag Tabel 7 - Warmtevraag ruimteverwarming utiliteit, bron Functioneel Ontwerp Vesta 4.0 Huidige warmtevraag (GJ/m2/jaar) BAG-functie
0-1919
1920-1974
1975-1989
1990-1994
1995-2017
Winkel
0,394
0,394
0,312
0,281
0,24
Logies
0,432
0,432
0,432
0,394
0,32
Gezondheidszorg
0,429
0,429
0,384
0,362
0,343
Kantoor
0,433
0,433
0,357
0,32
0,268
Bijeenkomst
0,645
0,645
0,598
0,583
0,505
Onderwijs
0,356
0,356
0,307
0,27
0,262
Sport
0,437
0,437
0,388
0,386
0,329
Cel
0,543
0,543
0,517
0,499
0,451
Overig
0,301
0,301
0,228
0,22
0,177
Tabel 8 - Percentages energiebesparing woningbouw, van huidig label naar label B (Macjen) Huidig label
Besparing naar label B
G
-32%
F
-29%
E
-24%
D
-16%
C
-9%
B
0%
A
0%
Tabel 9 - Warmtevraag ruimteverwarming utiliteit na besparing naar energielabel B Warmtevraag energielabel B (GJ/m2/jaar) BAG-functie
0-1919
1920-1974
1975-1989
1990-1994
1995-2017
Winkel
0,15
0,13
0,12
0,11
0,11
Logies
0,27
0,24
0,23
0,22
0,21
Gezondheidszorg
0,39
0,37
0,34
0,31
0,3
Kantoor
0,27
0,24
0,22
0,22
0,21
Bijeenkomst
0,21
0,34
0,41
0,4
0,34
Onderwijs
0,16
0,15
0,13
0,12
0,12
Sport
0,32
0,34
0,31
0,3
0,28
Cel
0,38
0,38
0,33
0,3
0,3
Overig
0,15
0,13
0,12
0,11
0,11
Bron: Sipma, 2014.
57
200409 - Duurzame warmteoplossingen Katwijk – Februari 2021
Tabel 10 - Huidige functionele vraag elektriciteit utiliteit (SWING (RVO, 2014)) Functionele vraag
BAG-functie
Vraag (GJ/m2/jaar)
Warm tapwater
Winkelfunctie
0,006
Warm tapwater
Logiesfunctie
0,065
Warm tapwater
Gezondheidszorgfunctie
0,095
Warm tapwater
Kantoorfunctie
0,006
Warm tapwater
Bijeenkomstfunctie
Warm tapwater
Onderwijsfunctie
0,007333333
Warm tapwater
Sportfunctie
0,078888889
Warm tapwater
Celfunctie
0,065
Koude
Winkelfunctie
0,011
Koude
Logiesfunctie
0,077
Koude
Gezondheidszorgfunctie
0,03
Koude
Kantoorfunctie
0,034
Koude
Bijeenkomstfunctie
0,077
Koude
Onderwijsfunctie
0,002
Koude
Sportfunctie
Koude
Celfunctie
0,077
Ventilatie
Winkelfunctie
0,008
Ventilatie
Logiesfunctie
0,048
Ventilatie
Gezondheidszorgfunctie
0,046
Ventilatie
Kantoorfunctie
0,019
Ventilatie
Bijeenkomstfunctie
0,048
Ventilatie
Onderwijsfunctie
0,009
Ventilatie
Sportfunctie
0,081
Ventilatie
Celfunctie
0,048
Apparatuur
Winkelfunctie
0,546
Apparatuur
Logiesfunctie
0,361
Apparatuur
Gezondheidszorgfunctie
0,312
Apparatuur
Kantoorfunctie
0,292
Apparatuur
Bijeenkomstfunctie
0,361
Apparatuur
Onderwijsfunctie
0,145
Apparatuur
Sportfunctie
0,187
Apparatuur
Celfunctie
0,361
Hulpenergie
Winkelfunctie
0,01
Hulpenergie
Logiesfunctie
0,019
Hulpenergie
Gezondheidszorgfunctie
0,016
Hulpenergie
Kantoorfunctie
0,007
Hulpenergie
Bijeenkomstfunctie
0,019
Hulpenergie
Onderwijsfunctie
0,0085
Hulpenergie
Sportfunctie
0,0422
Hulpenergie
Celfunctie
0,019
Bron: (SWING (RVO, 2014)).
58
200409 - Duurzame warmteoplossingen Katwijk – Februari 2021
0,065
0
Tabel 11 - Koudevraag utiliteit bij isolatie naar label B Functie
Koudevraag (GJ/m2)
Bron
Bijeenkomst
0,18
Vesta 3.5
Cel
0,09
Vesta 3.5
Gezondheidszorg
0,03
Vesta 3.5
Kantoor
0,09
Vesta 3.5
Logies
0,16
Vesta 3.5
Onderwijs
0,0
Vesta 3.5
Anders
0,09
Vesta 3.5
Sport
0,09
Vesta 3.5
Winkel
0,04
Vesta 3.5
Tabel 12 - Koudevraag woningen Isolatieniveau
Koude (GJ/m2)
LT 50 kWh/m2
0,05
Aanname CE
0
Aanname CE
Huidig
59
Bron
200409 - Duurzame warmteoplossingen Katwijk – Februari 2021
C Potentiële energielevering Elektriciteitslevering Type
Potentiële elektriciteitsproductie (TJ/jaar)
Zon-pv
530
Wind
108
Warmtelevering Type
Potentiële warmteproductie (TJ/jaar)
Geothermie14
414–621
Zonthermie
145–162
TEO TEA15
1.800
TED
47–375
209
WarmtelinQ
337
Lokale Restwarmte
467
________________________________ 14 15
60
Ondergrens bepaald door de doubletlocaties die op de grens van de gemeente vallen niet mee te nemen. Enkel TEA persleidingen en RWZI worden opgeteld om dubbeltelling met riothermie te voorkomen.
200409 - Duurzame warmteoplossingen Katwijk – Februari 2021
D Korte omschrijving CEGOIA De Nederlandse warmtevoorziening gaat op de schop. In het Klimaatakkoord is afgesproken dat de gebouwde omgeving klimaatneutraal moet zijn in 2050. De gebouwde omgeving, oftewel woningen en utiliteiten (zoals kantoren, scholen en gezondheidszorg), wordt nu voor het grootste gedeelte verwarmd door aardgas. Voor al deze woningen en utiliteiten moet dus een klimaatneutrale oplossing worden gezocht. Wat houdt dat eigenlijk in, een ‘klimaatneutrale gebouwde omgeving’? Welke opties zijn er om gebouwen klimaatneutraal te verwarmen (en koelen)? Welke bronnen en technieken zijn er beschikbaar, en wat is de meeste kostenefficiënte oplossing in een buurt? Het CEGOIA-model is ontwikkeld om deze vragen te beantwoorden. Het model berekent op CBS-buurtniveau welke opties een buurt heeft om klimaatneutraal te worden, en hoeveel deze gaan kosten. Het model maakt gebruik van lokale informatie zoals woningtype en bouwjaar, buurteigenschappen en lokale warmtebronnen. De resultaten geven uiteindelijk antwoord op de vraag: Welke warmtevoorziening in welke buurt levert voor uw gebied de laagste maatschappelijke kosten op binnen de doelstelling om klimaatneutraal te worden? Diverse partijen, waaronder gemeentes, woningcorporaties en netbeheerders, zijn momenteel actief bezig om de energietransitie vorm te geven.
De resultaten en het advies rondom het CEGOIA-model bieden een basis om verdere stappen te nemen op weg naar een klimaatneutrale warmtevoorziening.
Wat kun je ermee? Het CEGOIA-model berekent op buurtniveau wat de kosten zijn voor elke warmtetechniek in combinatie met het meest rendabele isolatieniveau. Dit maakt het mogelijk om de kosten van de verschillende technieken te vergelijken. Daarnaast houdt het model ook rekening met de beschikbare warmtebronnen per buurt. Als een warmtebron en/of energiedrager beperkt beschikbaar is (bijvoorbeeld groengas), dan berekent het model welke verdeling van de warmtebron/energiedrager over de buurten uiteindelijk de laagste kosten oplevert voor het hele gebied (de optelsom van alle buurten). Het resultaat is dat de energiebron op die plek wordt ingezet waar het de grootste kostenbesparing oplevert ten opzichte van een (duurder) alternatief. De uitkomsten kunnen gebruikt worden als input voor diverse vormen van beleid, waaronder de Transitievisie Warmte, de investeringsplanning van woningcorporaties, en als input voor netbeheerders.
Leeswijzer Uitgangspunten
61
Hoe werkt CEGOIA?
200409 - Duurzame warmteoplossingen Katwijk – Februari 2021
Resultaten
Toepassing
D.1
Uitgangspunten Algemene uitgangspunten De gebouwde omgeving in Nederland heeft een bepaalde vraag naar ruimteverwarming, warm tapwater en in sommige gevallen ook koeling. Omdat de doelstelling voor de gebouwde omgeving in 2050 ‘klimaatneutraal’ is, zal er voor de warmtevoorziening geen gebruik meer gemaakt worden van aardgas. Wel zal er mogelijk nog sprake zijn van het gebruik van duurzame gassen, bijvoorbeeld groengas of waterstof. Op het gebied van de warmtetransitie zijn er veel innovaties gaande. In het model wordt er gebruikgemaakt van bewezen technieken.16 Er zijn een aantal verschillende warmtetechnieken beschikbaar. Deze zijn grofweg op te delen in vijf categorieën17: 1. Conventionele hr-ketel. Deze oplossing maakt gebruik van gas. Momenteel is dit vooral aardgas, maar om klimaatneutraal te worden moet aardgas worden vervangen door duurzaam gas. 2. Hybride warmtepomp. Een hybride warmtepomp gebruikt een combinatie van omgevingswarmte, elektriciteit en gas. Net als bij de hr-ketel is de aanname dat er in de toekomst alleen nog duurzaam gas wordt gebruikt. 3. All electric-warmtepomp. Een warmtepomp maakt gebruik van bodemwarmte of buitenlucht en waardeert deze warmte op met elektriciteit om de woning en tapwater te kunnen verwarmen.
Dit gebeurt met lagetemperatuurwarmte (LT), wat betekent dat een woning voldoende geïsoleerd moet zijn/worden om de woning voldoende te kunnen verwarmen op LT-niveau. Daarnaast zijn lagetemperatuurradiatoren18 vereist. 4. Collectieve warmtenetten. Warmtenetten zijn er in verschillende varianten. De temperatuur van het net hangt af van de brontemperatuur en eventuele opwaardering. Over het algemeen geldt: hoe lager de temperatuur van het net, hoe beter het gebouw geïsoleerd moet zijn. 5. Cv-ketel op vaste biomassa. Dit is een cv-ketel die vaste biomassa, meestal houtpellets, verbrandt met een hoog rendement. Bij de verbranding komen emissies vrij, waaronder fijnstof, wat een negatieve impact heeft op de luchtkwaliteit. Er speelt een maatschappelijke discussie over de wenselijkheid van deze techniek. In CEGOIA wordt deze techniek meestal alleen toegepast in schaars bebouwde gebieden. Voor elke techniek worden de investeringskosten (CAPEX) en de operationele kosten (OPEX) berekend bij ieder mogelijk isolatieniveau. Een verdere toelichting van deze kosten vindt u in Hoofdstuk 0D.2. De investeringen worden met behulp van een rentevoet en de gemiddelde levensduur omgerekend naar jaarlijkse kosten. Dit maakt het mogelijk om alle technieken met elkaar te kunnen vergelijken op buurtniveau.
________________________________ 16
Nieuwe technieken kennen een lange ontwikkeltijd voordat ze daadwerkelijk op grote schaal geïmplementeerd
kunnen worden. Wanneer een techniek voldoende bewezen is, kan deze worden opgenomen in het CEGOIAmodel. 17 Uiteraard zijn er nog meer technieken in de omloop, waaronder zonneboilers en infraroodpanelen. Deze technieken worden vaak als toevoeging gebruikt maar niet als zelfstandige techniek. Vandaar dat ze niet in het model worden weergegeven. 18 Voor meer uitleg over radiatoren, zie deze factsheet over afgiftesystemen.
62
200409 - Duurzame warmteoplossingen Katwijk – Februari 2021
De berekeningen van de kosten vinden plaats op CBS-buurtniveau. De resultaten voor woningen worden berekend op basis van een gemiddelde in de buurt. Dit geeft inzicht in welke techniek op buurtniveau de laagste kosten oplevert. Uiteraard zullen de specifieke kosten per woning of gebouw variëren. De berekeningen maken gebruik van buurtgegevens van het CBS, gebouwkenmerken en gebruiksfuncties uit de BAG, en de parameters. Hieronder vallen o.a. de rentevoet, investeringskosten en energieprijzen. Alle kengetallen en parameters zijn te vinden in de parameterbijlage die wij afzonderlijk per project leveren.
Energiedragers Warmtetechnieken zetten energie om in warmte voor de woningen en gebouwen. De energiedragers die gebruikt worden voor ruimteverwarming zijn: — Elektriciteit: wordt door elke techniek gebruikt, voor de meeste technieken in de vorm van hulpenergie (om water rond te pompen) en voor warmtepompen om de omgevingswarmte op te waarderen. — Warm water: Warmte wordt via water dat in een warmtedistributienet stroomt verplaatst van de bron naar de gebruiker. De warmte wordt uit het warme water overgedragen naar de woning door warmtewisselaars. — Vaste biomassa (houtpellets): Deze pellets worden gemaakt uit hernieuwbare grondstoffen (biomassa) en zijn geschikt voor verbranding in een pellet cv-ketel. Duurzame biomassa is zeer beperkt beschikbaar en wordt daarom altijd gelimiteerd ingezet. — Groengas: Groengas is duurzaam gas dat wordt gewonnen uit biogas. Het heeft vergelijkbare eigenschappen als aardgas, en kan dus ook in aardgasgestookte installaties worden ingezet. Groengas is zeer beperkt beschikbaar en wordt daarom altijd gelimiteerd ingezet. — Waterstof: Waterstof is een gas dat op verschillende manieren opgewekt kan worden. ‘Groene’ waterstof is waterstof opgewekt uit duurzame elektriciteit. Waterstof is momenteel nog niet beschikbaar voor de gebouwde omgeving. In de toekomst is de beschikbaarheid van waterstof voor de gebouwde omgeving nog onbekend.
Warmtebronnen Afhankelijk van de beschikbaarheid in de regio zijn er meerdere warmtebronnen mogelijk: warmte uit een stoom en gascentrale (STEG), industriële restwarmte, geothermie, lagetemperatuurrestwarmte, warmte opgewekt in een biomassacentrale, en aquathermie. CEGOIA maakt gebruik van data uit verschillende bronnen, waaronder het warmtebronnenregister en ThermoGIS, om deze warmtebronnen in kaart te brengen. Per project wordt de beschikbaarheid van de bronnen afgestemd met de opdrachtgever, en is het mogelijk om lokale input toe te voegen of aanpassingen te maken indien gewenst.
Warmtetechnieken Het CEGOIA-model berekent de kosten van een aantal warmtetechnieken. Hieronder vindt u een overzicht welke technieken er mogelijk zijn. Per individueel project wordt in samenwerking met de projectgroep afgestemd welke technieken wel en niet meegenomen worden. De meeste technieken bevatten een link naar factsheets waarop een verdere uitleg over de techniek te vinden is.
63
200409 - Duurzame warmteoplossingen Katwijk – Februari 2021
Overzicht warmtetechnieken Tabel 13 - Overzicht warmtetechnieken met benodigde energiedrager(s) en isolatieniveau Pictogram
Naam techniek
Energiedrager19
Benodigd isolatieniveau20
Hr-ketel
(Groen)gas
Geen
Hybride warmtepomp buitenlucht
(Groen)gas en elektriciteit
Geen eisen, maar goede isolatie verbetert het rendement
Cv-ketel
Vaste biomassapellets
Geen
Warmtepomp – bodem
Elektriciteit
Goede schilisolatie (Minimaal LT-niveau21)
Warmtepomp – buitenlucht
Elektriciteit
Goede schilisolatie (Minimaal LT-niveau)
Hr-ketel [waterstof]
Waterstof
Geen
Hybride warmtepomp – buitenlucht [waterstof]
Waterstof en elektriciteit
Geen
Warmtenet HT
Warmte van hoge temperatuur (~70 tot 90°C)
Geen
Warmtenet MT
Warmte van middelhoge temperatuur (~55 tot 70°C)
Redelijke schilisolatie (Minimaal MT-niveau22)
Warmtenet LT
Warmte van lage temperatuur (~30 tot 55°C)
Goede schilisolatie (Minimaal LT-niveau)
WKO-net
Lokale bodemwarmte en koude
Goede schilisolatie (Minimaal LT-niveau)
Warmtenet LT met individuele warmtepomp
Warmte van lage temperatuur
Goede schilisolatie (Minimaal LT-niveau)
Warmtenet ZLT met individuele warmtepomp
(Warmte (zeer lage temperatuur (<30°C))
Goede schilisolatie (Minimaal LT-niveau)
________________________________ 19 20
Alle technieken maken naast de genoemde energiedrager ook gebruik van elektriciteit voor hulpenergie. De isolatieniveau ’s worden in de webtool weergegeven in een warmtevraag per m2. Dit is in de plaats gekomen
van zogenoemde (schil)labels, omdat dit meer informatie geeft over de warmtevraag van het gebouw. LT-niveau komt overeen met een warmtevraag van maximaal 50 kW/m2. 22 MT-niveau komt overeen met een warmtevraag van maximaal 70 kW/m2. 21
64
200409 - Duurzame warmteoplossingen Katwijk – Februari 2021
D.2
Hoe werkt CEGOIA? Het CEGOIA-model berekent per buurt voor elke techniek wat de kosten zijn voor de samenleving als geheel. Deze kosten worden ook wel de nationale kosten genoemd. Nationaal betekent hier dus ‘voor de hele samenleving’. Het model houdt rekening met de kosten over de gehele keten van de warmtevoorziening (zie Figuur 39). Alle kosten zijn berekend exclusief belastingen. Belastingen zijn een verschuiving van geld (tussen de overheid en de consument) en zeggen niets over de kosten voor de samenleving. Het is wel mogelijk om de resultaten ook inclusief belastingen te berekenen. Figuur 39 – Totale keten van de warmtevoorziening
— Onder bronkosten vallen de kosten voor het energieverbruik buiten het gebouw en investeringen in de bron. Het gaat hierbij om o.a. warmteverliezen (bij een warmtenet), collectieve opwaardering en de kosten van duurzame warmte. — Onder distributie vallen de kosten voor de energie-infrastructuur: het (verzwaarde) elektriciteitsnet en indien van toepassing gasnet of warmtenet. Het betreft de kosten voor de regionale netten. Ook eventuele amoveringskosten van het gasnet zijn inbegrepen. — Onder gebouw vallen de isolatiemaatregelen. — Onder installatie worden alle kosten bedoeld die te maken hebben met de installatie in het gebouw. Hieronder vallen de systemen voor ruimteverwarming en afgifte, warm tapwater, koeling en ventilatie. — Onder energieverbruik vallen de kosten voor het energieverbruik in het gebouw. Let op: dit zijn de kosten exclusief de belastingen (energiebelasting, ODE en btw). — Indien gewenst is het wel mogelijk om belastingen apart weer te geven in de webtool. CEGOIA berekent dus op buurtniveau deze bovenstaande kosten voor elke warmtetechniek en voor ieder isolatieniveau. Uiteindelijk worden in de webtool alleen de kosten weergegeven per warmtetechniek voor het isolatieniveau met de laagste kosten. Dit werkt als volgt: een hoger isolatieniveau betekent hogere kosten voor gebouw maar levert een besparing op voor het energieverbruik.
Het model berekent de totale kosten per isolatiestap, en laat het isolatieniveau zien wat de laagste kosten oplevert. Dit kan ook inhouden dat niet extra isoleren de laagste kosten oplevert. Bij bepaalde technieken met een lagetemperatuurverwarming, zoals een all electric-warmtepomp, is een minimaal isolatieniveau vereist, zie Tabel 13
65
200409 - Duurzame warmteoplossingen Katwijk – Februari 2021
E CEGOIA-resultaten: nationale kosten Tabel 14 - Nationale kosten woningen - 2050 Buurtcode
Buurtnaam
Aantal woningen
Warmte pomp – buitenlucht (€/woning/ jaar)
Warmte pomp – bodem (€/woning/ jaar)
Warmtenet MT (€/woning/ jaar)
Warmtenet HT (€/woning/ jaar)
Warmtenet LT (€/woning/ jaar)
BU05370507 BU05370505
Zuid
929
3.463
3.796
4.416
4.324
5.173
Midden
1.344
3.297
3.640
3.676
3.637
4.522
BU05370601
Noordduinen
BU05370502
De Noord
3
6.408
6.759
11.280
10.750
12.200
1.575
2.993
3.337
3.514
3.496
BU05370503
Noord-Oost
4.262
806
2.591
2.937
2.877
3.008
BU05370506
3.621
Zuid-West
525
2.354
2.710
2.682
2.876
3.263
BU05370504
Centrum
576
2.979
3.329
3.329
3.236
4.044
BU05370510
Overduin
830
2.885
3.221
3.191
3.208
3.920
BU05370508
Zuid-Oost
433
2.941
3.287
3.361
3.311
4.002
BU05370501
Strand
4
9.620
9.950
13.340
12.660
13.700
BU05370602
Zuidduinen
13
26.660
27.000
29.920
29.380
32.640
BU05370701
Kleipetten
1.167
3.071
3.413
2.999
3.446
4.266
BU05370703
FrederiksoordNoord
1.204
2.606
2.954
2.965
2.973
3.595
BU05370704
FrederiksoordZuid
791
3.161
3.495
3.674
3.606
4.401
BU05370104
Hoornes-Oost
BU05370509
Witte Hek
BU05370705
979
2.191
2.517
2.492
2.756
3.163
1.143
2.470
2.810
2.648
2.945
3.544
Centrum-Noord
667
2.594
2.926
3.154
3.133
3.746
BU05370102
RijnsoeverOost
805
3.495
3.830
3.943
3.961
4.866
BU05370105
RijnsoeverNoord
608
2.001
2.350
2.998
3.088
#N/B
BU05370302
't Sandt
839
2.229
2.586
2.909
2.937
3.719
BU05370304
Cleijn Duin
551
2.848
3.170
3.074
3.145
3.795
BU05370106
RijnsoeverMidden
1.106
3.139
3.480
3.482
3.400
4.273
BU05370301
Dorp
1.131
3.644
3.982
4.125
4.094
5.080
BU05370103
Hoornes-West
1.949
2.123
2.462
2.352
2.405
2.859
BU05370702
De Horn
747
2.800
3.145
3.560
3.552
4.058
BU05370706
De Hoek
999
3.047
3.379
3.415
3.394
4.196
BU05370604
De Mient en Kooltuin
16
11.560
11.830
13.510
13.290
15.480
BU05370801
't Joght
769
2.951
3.294
3.592
3.384
4.596
BU05370800
Dorp
794
3.214
3.556
3.677
3.706
4.540
BU05370802
't Duyfrak
869
2.315
2.650
3.442
3.777
3.600
BU05370809
Overige verspreide
5.634
2.554
2.908
3.459
3.794
3.781
66
200409 - Duurzame warmteoplossingen Katwijk – Februari 2021
Buurtcode
Buurtnaam
Aantal woningen
Warmte pomp – buitenlucht (€/woning/ jaar)
Warmte pomp – bodem (€/woning/ jaar)
Warmtenet MT (€/woning/ jaar)
Warmtenet HT (€/woning/ jaar)
Warmtenet LT (€/woning/ jaar)
4.240
huizen Valkenburg BU05370305
Koestal
633
2.731
3.061
3.331
3.186
BU05370306
Zanderij
1.305
2.673
3.012
3.138
3.292
4.326
BU05370808
Valkenburgse Meer
24
7.762
8.104
9.415
8.966
11.040
BU05370303
Molenwijk
1.323
2.717
3.048
3.285
3.164
4.188
BU05370700
Centrum
1.012
2.864
3.208
3.284
3.230
3.962
BU05370707
Westerhaghe
664
2.655
2.993
2.760
3.144
3.725
BU05370101
RijnsoeverWest
757
3.246
3.584
3.632
3.588
4.466
BU05370709
RijnsburgNoord
539
N.v.t.
N.v.t.
N.v.t.
N.v.t.
N.v.t.
BU05370708
Kamphuizerpolder
73
N.v.t.
N.v.t.
N.v.t.
N.v.t.
N.v.t.
BU05370201
't Heen-Zuid
3
N.v.t.
N.v.t.
N.v.t.
N.v.t.
N.v.t.
BU05370202
't Heen-Noord
4
N.v.t.
N.v.t.
N.v.t.
N.v.t.
N.v.t.
Tabel 15 - Nationale kosten utiliteit - 2050 Buurtcode
Buurtnaam
Aantal WEQ (150 m²)
Warmtepomp – buitenlucht (€/WEQ/ jaar)
Warmte pomp – bodem (€/WEQ/ jaar)
Warmtenet MT (€/WEQ/ jaar)
Warmtenet HT (€/WEQ/ jaar)
Warmtenet LT (€/WEQ/ jaar)
BU05370507 BU05370505
Zuid
53
3.677
4.005
4.102
4.416
4.006
Midden
131
3.618
3.933
3.925
4.239
3.846
BU05370601
Noordduinen
52
4.153
4.456
8.160
7.960
8.311
BU05370502
De Noord
103
3.648
3.973
3.916
4.238
3.891
BU05370503
Noord-Oost
80
3.988
4.323
4.214
4.391
4.201
BU05370506
Zuid-West
43
3.514
3.833
3.801
4.197
3.785
BU05370504
Centrum
269
3.910
4.239
4.191
4.172
4.107
BU05370510
Overduin
93
3.775
4.106
4.068
4.221
4.047
BU05370508
Zuid-Oost
138
3.629
3.943
3.956
4.524
3.898
BU05370501
Strand
34
4.582
4.869
#N/B
7.966
7.210
BU05370602
Zuidduinen
140
9.960
10.240
13.000
13.410
13.960
BU05370701
Kleipetten
46
3.403
3.712
3.671
4.069
3.689
BU05370703
FrederiksoordNoord
62
3.810
4.153
3.962
3.734
4.021
BU05370704
FrederiksoordZuid
12
3.059
3.410
3.271
3.320
3.320
BU05370104
Hoornes-Oost
31
3.255
3.598
3.498
3.743
3.499
BU05370509
Witte Hek
125
3.600
3.922
3.797
4.035
3.801
BU05370705
Centrum-Noord
52
3.778
4.089
4.051
4.398
3.990
BU05370102
Rijnsoever-Oost
149
3.334
3.667
3.669
3.486
3.661
BU05370105
RijnsoeverNoord
1
3.391
3.713
3.844
3.728
#N/B
67
200409 - Duurzame warmteoplossingen Katwijk – Februari 2021
Buurtcode
Buurtnaam
Aantal WEQ (150 m²)
Warmtepomp – buitenlucht (€/WEQ/ jaar)
Warmte pomp – bodem (€/WEQ/ jaar)
Warmtenet MT (€/WEQ/ jaar)
Warmtenet HT (€/WEQ/ jaar)
Warmtenet LT (€/WEQ/ jaar)
BU05370302 BU05370304
't Sandt
163
3.776
4.098
4.241
4.480
4.445
Cleijn Duin
47
3.763
4.084
4.085
4.595
4.054
BU05370106
RijnsoeverMidden
0
N.v.t.
N.v.t.
N.v.t.
N.v.t.
N.v.t.
BU05370301
Dorp
187
3.696
4.006
4.090
4.384
4.007
BU05370103
Hoornes-West
171
3.597
3.918
3.775
4.139
3.769
BU05370702
De Horn
20
3.812
4.133
4.157
4.555
4.080
BU05370706
De Hoek
20
3.352
3.691
3.550
3.730
3.567
BU05370604
De Mient en Kooltuin
101
5.071
5.376
7.099
7.144
7.219
BU05370801
't Joght
25
3.283
3.576
3.855
3.845
4.076
BU05370800
Dorp
85
3.748
4.064
4.127
4.471
4.075
BU05370802
't Duyfrak
31
3.403
3.731
3.733
3.728
3.752
BU05370809
Overige verspreide huizen Valkenburg
34
3.749
4.071
4.104
4.220
4.090
BU05370305
Koestal
114
3.189
3.530
3.590
3.677
3.892
BU05370306
Zanderij
7
3.594
3.913
4.098
3.875
4.351
BU05370808
Valkenburgse Meer
64
4.822
5.143
6.546
6.320
6.746
BU05370303
Molenwijk
125
3.819
4.144
4.263
4.336
4.517
BU05370700
Centrum
232
3.756
4.077
4.027
4.332
3.976
BU05370707
Westerhaghe
72
3.350
3.675
3.620
3.894
3.594
BU05370101
Rijnsoever-West
60
3.615
3.950
3.883
3.781
3.875
BU05370709
Rijnsburg-Noord
109
N.v.t.
N.v.t.
N.v.t.
N.v.t.
N.v.t.
BU05370708
Kamphuizerpolder
60
N.v.t.
N.v.t.
N.v.t.
N.v.t.
N.v.t.
BU05370201
't Heen-Zuid
303
N.v.t.
N.v.t.
N.v.t.
N.v.t.
N.v.t.
BU05370202
't Heen-Noord
296
N.v.t.
N.v.t.
N.v.t.
N.v.t.
N.v.t.
68
200409 - Duurzame warmteoplossingen Katwijk – Februari 2021
Figuur 40 - Techniek met laagste kosten in 2030
69
200409 - Duurzame warmteoplossingen Katwijk – Februari 2021